发动机起动系统和方法技术方案

执行内燃机起动包括在起动循环期间至少在初始压缩冲程期间利用起动机和起动机/发电机进行有限重叠的起动。机进行有限重叠的起动。机进行有限重叠的起动。

【技术实现步骤摘要】
发动机起动系统和方法


[0001]本公开内容涉及内燃机起动系统。

技术介绍

[0002]内燃机可以通过旋转发动机曲轴同时向气缸提供燃料来起动。取决于所涉及的发动机类型，燃料可以通过火花或压缩来点燃。大排量发动机和更高压缩比的发动机在发动机起动时需要很大的旋转力。
[0003]一种已知的发动机起动系统包括通过小齿轮选择性地接合发动机飞轮齿圈的起动马达。对于起动机电机，曲轴扭矩在低速时较高，主要是由于齿圈与小齿轮的传动比较高，但随着速度的增加会急剧下降。另一种已知的发动机起动系统包括通过皮带和皮带轮装置连接到发动机曲轴的起动机/发电机单元(SGU)。对于起动机/发电机单元(SGU)，由于低的皮带传动比，曲轴扭矩在低速时较低，但是在较高的发动机速度时可以提供相对较高的扭矩。成功的起动需要在起动循环期间保持发动机速度足以可靠地起动发动机，避免失速和避免导致令人讨厌的噪音、振动和不平稳(NVH)性能的大的速度偏差。一些车辆可能配置有用于发动机冷启动的启动马达系统和用于在停止/启动情况下(例如在交通信号灯处停止时)发动机重新启动的起动机/发电机单元(SGU)。

技术实现思路

[0004]在一个示例性实施例中，用于内燃机的起动系统可以具有可旋转地连接到发动机曲轴的第一电机，可旋转地连接到发动机曲轴的第二电机以及执行发动机起动循环的控制器，包括使第一电机转动发动机，从停止的发动机状态开始并在基本上对应于经历第一压缩冲程的第一活塞的上止点燃烧位置的曲轴角度处结束，并使第二电机在经历第一压缩冲程的第一活塞的下止点进气位置之后的曲轴角度处开始转动发动机。
[0005]除了这里描述的一个或多个特征，第一电机可以选择性地可旋转地连接到发动机的曲轴。
[0006]除了这里描述的一个或多个特征之外，第一电机可以包括起动马达单元。
[0007]除了这里描述的一个或多个特征之外，第二电机可以包括起动机/发电机单元。
[0008]除了这里描述的一个或多个特征之外，第一电机可以通过第一电机的小齿轮可旋转地连接到发动机的曲轴，该小齿轮与连接到飞轮的环形齿轮啮合，该飞轮连接到曲轴。
[0009]除了这里描述的一个或多个特征之外，第二电机可以通过皮带传动装置可旋转地连接到发动机的曲轴，该皮带传动装置包括连接到第二电机的第一皮带轮、连接到曲轴的第二皮带轮以及连接在第一皮带轮和第二皮带轮之间的皮带。
[0010]除了这里描述的一个或多个特征之外，执行发动机起动循环的控制器还可以使第一电机在至少一个后续压缩冲程期间的曲轴角度开始转动发动机，并在基本上对应于至少一个后续压缩冲程结束的曲轴角度结束。
[0011]在另一个示例性实施例中，起动系统可以包括具有曲轴的内燃机、连接到曲轴的
飞轮和在其周边连接到飞轮的环形齿轮、具有可旋转地连接到电动机的小齿轮的起动机电动机单元，小齿轮可控制地接合到环形齿轮，电动机可控制地通电以引起小齿轮的旋转，起动机/发电机单元可旋转地连接到曲轴，以及控制器，其使小齿轮与环形齿轮啮合，并激励电动机从停止的发动机状态开始转动发动机，并在基本上对应于经历压缩冲程的第一活塞的上止点燃烧位置的曲轴角度处结束，并使起动机/发电机单元在经历压缩冲程的第一活塞的下止点进气位置之后的曲轴角度处开始转动发动机。
[0012]除了在此描述的一个或多个特征之外，当发动机滑行至发动机停止状态时，可以使小齿轮与环形齿轮啮合。
[0013]除了在此描述的一个或多个特征，当发动机低于预定的曲轴速度目标时，可以使小齿轮与环形齿轮啮合。
[0014]除了在此描述的一个或多个特征之外，起动机/发电机单元可以包括励磁线圈，并且控制器可以在电动机通电时并且在起动机/发电机单元转动发动机之前引起励磁线圈的预磁通。
[0015]除了这里描述的一个或多个特征之外，起动系统可以包括感测曲轴旋转的旋转传感器，其中旋转传感器向控制器提供曲轴角度信息。
[0016]除了这里描述的一个或多个特征之外，起动系统可以包括旋转传感器，该旋转传感器感测起动机/发电机单元的旋转，该旋转与曲轴的旋转同步，其中旋转传感器向控制器提供曲轴角度信息。
[0017]除了在此描述的一个或多个特征之外，控制器可以使起动马达单元在至少一个随后的压缩冲程期间以曲轴角度开始转动发动机，并且在基本上对应于至少一个随后的压缩冲程结束时的曲轴角度结束。
[0018]在又一个示例性实施例中，一种执行发动机起动循环的方法可以包括在初始起动时间段期间用起动机转动发动机，该初始起动时间段从停止的发动机状态开始并在基本上对应于经历压缩冲程的第一活塞的第一压缩冲程的结束的曲轴角度处结束，并且用起动机/发电机转动发动机不晚于在第一压缩冲程期间的曲轴角度处开始并持续直到发动机起动循环结束。
[0019]除了在此描述的一个或多个特征，用起动机/发电机起动发动机可以从停止的发动机状态开始。
[0020]除了在此描述的一个或多个特征，用起动机/发电机转动发动机可以在第一压缩冲程期间开始。
[0021]除了在此描述的一个或多个特征之外，发动机起动循环可以包括在至少一个随后的压缩冲程期间以一个曲轴角度开始并且在基本上对应于至少一个随后的压缩冲程结束的曲轴角度结束时用起动马达起动发动机。
[0022]除了在此描述的一个或多个特征之外，发动机起动循环可以包括在初始起动期间预磁通起动机/发电机的励磁线圈，直到用起动机/发电机开始转动发动机。
[0023]除了在此描述的一个或多个特征之外，发动机起动循环可以包括在发动机滑行到发动机停止状态时，将起动机的小齿轮接合到与曲轴相连的飞轮的环形齿轮上。
[0024]当结合附图时，从以下详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
[0025]其他特征、优点和细节仅通过示例的方式出现在以下详细描述中，详细描述参考附图，其中:
[0026]图1示意性地描绘了根据一个或多个实施例的车辆和内燃机系统；
[0027]图2示出了根据一个或多个实施例的示例性内燃机系统中的电机的一般扭矩对速度特性的图表；
[0028]图3示意性地示出了根据一个或多个实施例的车辆的电气系统；
[0029]图4示出了根据一个或多个实施例的示例性汽缸压缩和相应的电机命令；和
[0030]图5是示出根据一个或多个实施例的发动机起动方法的示例性实施的流程图。
具体实施方式
[0031]以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如这里所使用的，控制模块、模块、控制、控制器、控制单元、电子控制单元、处理器和类似的术语表示一个或多个专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(优选微处理器)和相关的存储器和存储装置(只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、硬盘驱动器等)中的任何一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种起动系统，包括:一种内燃机，包括曲轴、连接到曲轴的飞轮和在其周边连接到飞轮的环形齿轮；起动机马达单元，包括可旋转地联接到电动马达的小齿轮，小齿轮可控制地接合到环形齿轮，并且电动马达可控制地通电以引起小齿轮旋转；可旋转地连接到曲轴的起动机/发电机单元；和控制器:使小齿轮与环形齿轮啮合，并激励电动机从停止的发动机状态开始起动发动机，并在基本上对应于经历压缩冲程的第一活塞的上止点燃烧位置的曲轴角度处结束；和使得起动机/发电机单元在经历压缩冲程的第一活塞的下止点进气位置之后的曲轴角度开始起动发动机。2.根据权利要求1所述的起动系统，其中，当发动机滑行至发动机停止状态时，使小齿轮与环形齿轮啮合。3.根据权利要求1所述的起动系统，其中，所述起动机/发电机单元包括励磁线圈，并且还包括控制器，所述控制器在所述电动机通电时并且在所述起动机/发电机单元起动所述发动机之前引起所述励磁线圈的预磁通。4.根据权利要求1所述的起动系统，还包括检测曲轴旋转的旋转传感器，其中旋转传感器向控制器提供曲轴角度信息。5.一种执行发动机起动循环的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：P夏尔马，CS纳穆杜里，S戈帕拉克里什南，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：