使发动机转动起动的方法和系统技术方案

本公开提供“使发动机转动起动的方法和系统”。描述了一种用于操作包括DC/DC转换器的车辆的方法。在一个示例中，所述方法包括在所述DC/DC转换器用于使发动机转动起动之后调整所述DC/DC转换器的输出电压。可以响应于超级电容器的荷电状态来调整所述DC/DC转换器的所述输出电压。

【技术实现步骤摘要】
使发动机转动起动的方法和系统
本说明书涉及用于操作包括直流转直流(DC/DC)转换器的车辆的方法和系统。所述方法和系统可以减少发动机起动时间并提高在发动机转动起动周期期间发动机起动的可能性。
技术介绍
车辆可以包括内燃发动机，所述内燃发动机可以通过经由电机使发动机旋转并向发动机供应燃料来起动。在许多工况期间，电机可以使发动机以促进发动机内的燃烧的转速旋转。可以向电机提供来自低压总线的电力。低压总线还可以将电力分配到其他装置，诸如转向系统和娱乐系统。可以经由电力存储装置向其他装置供电，并且可以经由二极管或其他电流限制装置从低压电力总线缓冲电力存储装置。然而，当使发动机转动起动时，可以经由其他装置减少存储在向其他装置供应电力的电力存储装置中的电荷。此外，可能不期望经由接收来自发动机旋转的输入的电机对电力存储装置充电，因为在发动机加速期间和之后对发动机进行加载可能增加发动机失速和发动机排放的可能性。因此，可能期望提供一种在紧随发动机转动起动之后对电力存储装置充电而不对发动机进行机械加载的方式。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到上述问题并且已经开发了一种车辆操作方法，所述车辆操作方法包括：响应于发动机起动请求，调整直接电联接到低压总线的DC/DC转换器的输出电压，以及经由DC/DC转换器向低压总线供应电力；经由电机使发动机转动起动，所述电机直接电联接到低压总线；以及响应于发动机的转动起动的完成而响应于直接联接到经缓冲电动车辆负载的超级电容器的荷电状态来调整DC/DC转换器的输出电压。通过响应于直接联接到经缓冲电动车辆负载的超级电容器的荷电状态来调整直流转直流(DC/DC)转换器的输出电压，可以改善发动机起动和在发动机起动和加速期间对联接到低压总线的装置的充电而不增加发动机上的负载。因此，可以降低在发动机加速期间发动机失速的可能性。另外，可以减少发动机起动期间的发动机排放。在一个示例中，当超级电容器的电荷小于阈值时，可以调整DC/DC转换器的输出电压以经由DC/DC转换器和高压总线向低压总线提供额外的电荷。以这种方式，可以增加输送到超级电容器的电荷而不对发动机进行加载，使得可以降低发动机失速和发动机排放增加的可能性。本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可以改善发动机转动起动和起动。此外，所述方法可以降低发动机失速的可能性。另外，所述方法可以在发动机起动期间改善电机扭矩产生，以确保电机具有足够的扭矩容量来使发动机旋转。当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，本说明书的以上优点和其他优点以及特征将容易明显。应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在具体实施方式之后的权利要求限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。附图说明图1示出了内燃发动机的示意图；图2示出了包括图1中所示的内燃发动机的示例性车辆传动系或动力传动系统的示意图；图3示出了示例性车辆电力系统的示意图；图4示出了根据图5的方法的示例性车辆操作序列；图5示出用于操作DC/DC转换器和车辆的方法的流程图；以及图6示出了形成用于经由DC/DC转换器调整供应给低压总线的电压的基础的示例性函数。具体实施方式本说明书涉及操作车辆的DC/DC转换器。DC/DC转换器可以以可以改善发动机起动并减少发动机排放的方式操作。具体地，可以响应于超级电容器的操作状态而在发动机转动起动期间和紧随其后调整DC/DC转换器的电压输出，所述超级电容器向车辆上的电力消耗装置供应电荷。具体地，如果超级电容器的荷电状态(SOC)低，则可以增加DC/DC转换器的输出电压以升高低压总线的电压。通过增加低压总线的电压，超级电容器可以在更早的时间达到期望的SOC。此外，可以响应于发动机转动起动期间的车辆工况来调整DC/DC转换器的输出，使得电机具有足够的扭矩容量以在发动机转动起动期间使发动机以期望的转速旋转。通过确保车辆可以经由电机以均匀转速转动起动(例如，在发动机中的燃烧足以使发动机以预定转速旋转之前经由电机在电机的动力下旋转)，可能使发动机起动时间更均匀。这还可以经由减小在发动机加速期间施加到发动机的负载来降低发动机失速的可能性。发动机可以是图1所示的类型的内燃发动机，或替代地，发动机可以是柴油发动机。发动机可以集成到包括DC/DC转换器的系统中，如图2所示。DC/DC转换器可以是车辆电气系统的部件，如图3所示。车辆系统可以根据图5的方法进行操作，如图4所示。图6中示出了升压电压与车辆工况之间的示例性关系。参考图1，内燃发动机10(包括多个气缸，图1中示出其中一个气缸)由电子发动机控制器12控制。发动机10由气缸盖35和缸体33组成，所述气缸盖35和缸体33包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36定位在其中并经由与曲轴40的连接进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96(例如，低压(以小于20伏操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动机96可以直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以通过带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，当未接合到发动机曲轴时，起动机96处于基本状态。燃烧室30示出为经由相应的进气门52和排气门54而与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以通过排气凸轮传感器57确定。进气门52的相位或位置可以经由气门相位改变装置59相对于曲轴40的位置来调整。排气门54的相位或位置可以经由气门相位改变装置58相对于曲轴40的位置来调整。气门相位改变装置58和59可以是机电装置、液压装置或机械装置。发动机10包括容纳曲轴40的曲轴箱39。油底壳37可以形成曲轴箱39和发动机缸体33的下边界，并且活塞36可以构成曲轴箱39的上边界。曲轴箱39可以包括曲轴箱通风阀(未示出)，所述曲轴箱通风阀可以经由进气歧管44将气体排放到燃烧室30。可以经由温度传感器38来感测曲轴箱39中的油的温度。燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。在一个示例中，高压双级燃料系统可以用于产生较高的燃料压力。另外，进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地联接到涡轮增压器压缩机162。任选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。因为节气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆操作方法，其包括：/n响应于发动机起动请求，调整直接电联接到低压总线的DC/DC转换器的输出电压，并且经由所述DC/DC转换器向所述低压总线供应电力；/n经由电机使所述发动机转动起动，所述电机直接电联接到所述低压总线；以及/n响应于所述发动机的所述转动起动的完成，响应于直接联接到经缓冲电动车辆负载的超级电容器的荷电状态，调整所述DC/DC转换器的所述输出电压。/n

【技术特征摘要】
20200220 US 16/795,8651.一种车辆操作方法，其包括：
响应于发动机起动请求，调整直接电联接到低压总线的DC/DC转换器的输出电压，并且经由所述DC/DC转换器向所述低压总线供应电力；
经由电机使所述发动机转动起动，所述电机直接电联接到所述低压总线；以及
响应于所述发动机的所述转动起动的完成，响应于直接联接到经缓冲电动车辆负载的超级电容器的荷电状态，调整所述DC/DC转换器的所述输出电压。


2.如权利要求1所述的车辆操作方法，其中所述经缓冲电动车辆负载经由二极管来缓冲，并且其中所述超级电容器直接电联接到所述二极管的阴极。


3.如权利要求1所述的车辆操作方法，其中当发动机转速大于阈值转速时，所述发动机的转动起动完成。


4.如权利要求3所述的车辆操作方法，其还包括响应于直接电联接到所述低压总线的电池的荷电状态(SOC)来调整所述DC/DC转换器的所述输出电压。


5.如权利要求1所述的车辆操作方法，其还包括响应于在所述发动机停止时的发动机温度来调整所述DC/DC转换器的所述输出电压。


6.如权利要求1所述的车辆操作方法，其中所述响应于所述发动机起动请求而调整所述DC/DC转换器的所述输出电压包括在使所述发动机转动起动之前调整所述DC/DC转换器的输出电压。


7.如权利要求1所述的车辆操作方法，其中响应于所述荷电状态而调整所述DC/DC转换器的所述输出电压包括响应于所述超级电容器的所述荷电状态大于第一阈值而经由所述DC/...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·奥康纳·吉布森，约翰·埃里克·罗林杰，大卫·汉考克，威廉·泰勒，马克·E·希尔兹，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US