一种改进的发动机操作方法技术

本发明专利技术公开了一种起动和在起动之后操作轻度混合动力车辆5的发动机11的方法，发动机11具有由电子控制器10控制的低压和高压起动装置13和14。该方法包含只要可能则使用高压起动装置14作为马达以起动发动机11，以便使高压蓄电池18部分放电。该方法进一步包含如果需要提高排气温度以便辅助一个或多个排气后处理装置6的起燃，在起动发动机11之后使用高压起动装置14作为发电机。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的发动机操作方法本专利技术涉及内燃发动机，并且更具体地涉及改进这种发动机的操作的方法和装置。众所周知，即使当发动机处于非常低的温度(例如零下30℃)时，可以使用低压(12伏特)起动马达来起动内燃发动机。还已知，给发动机提供高压(例如48伏特)带式集成起动机发电机(beltintegratedstartergenerator,BISG)，高压带式集成起动机发电机可以通过传动带驱动连接到发动机的曲轴且能够由发动机驱动以产生电能或驱动发动机以辅助功率输出或用于起动发动机。一般地，BISG只有当发动机的温度高于相当于发动机的正常温度工作范围的低端(例如60℃)的相对温暖的温度时使用，因为传统的BISG通常具有不足以在较低的温度起动发动机的扭矩。还已知，车辆的燃料节省能力受到第一次起燃任何排气后处理装置的需要的限制。因此，合意的是，特别是当发动机是冷的时，在它起动之后将负载施加于发动机，以便提高排气的温度，从而减少起燃任何连接的排气后处理装置花费的时间。BISG可以有效地用于施加这种热负载，但是往往不能这样做，因为相关的高压蓄电池的当前荷电状态(SOC)将不允许BISG作为发电机运行。专利技术人已经认识到，如果在较大的温度范围内使用BISG来起动发动机，那么使用BISG起动发动机的放电效果可以有益地用于减小高压蓄电池的荷电状态，从而允许BISG在发动机起动之后随后作为发电机运行以将负载应用于发动机并加速排气后处理装置的起燃。另外，在轻度混合动力车辆的情况下，停止-起动操作不必限于直到发动机温度已达到发动机的正常温度工作范围的低端(60到120℃)，而是只要BISG起动可能即可使用，从而增加了停止-起动操作的机会。本专利技术的目的是提供一种改进的发动机操作的方法。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种改进的发动机操作的方法，其包含使用高压带式集成起动机-发电机起动具有高压带式集成起动机-发电机和低压起动马达的机动车辆的发动机，前提是高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，如果在发动机起动之后，需要起燃一个或多个排气后处理装置，使用高压带式集成起动机-发电机作为发电机，以便加载发动机以提高来自发动机的排气的温度。该方法可以进一步包含使用高压带式集成起动机-发电机作为发电机以提高发动机的排气的温度，直到不再需要进一步提高排气的温度。该方法可以进一步包含只要由高压带式集成起动机-发电机充电的蓄电池的荷电状态低于预定上充电极限，使用高压带式集成起动机-发电机作为发电机。如果在发动机起动之后，假设没有起燃一个或多个排气后处理装置的需求，该方法可以进一步包含确定是否需要发动机的扭矩辅助，如果需要扭矩辅助，使用高压带式集成起动机-发电机作为马达来为发动机提供扭矩辅助。该方法可以进一步包含只要为高压带式集成起动机-发电机提供能量以将它作为马达运行的蓄电池的荷电状态高于最低允许电量水平，使用高压带式集成起动机-发电机用于扭矩辅助。高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，除非发动机的温度低于预定低温极限，低于预定低温极限，发动机使用低压起动马达起动。低温极限可以是远低于发动机的正常工作范围的温度。低温极限可以是低于零摄氏度的温度。低温极限可以是落到零下40到零上5摄氏度范围内的温度。高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，前提是它能够以高于定义的转速的速度起动发动机。高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，前提是它能够产生大于定义的加速度的发动机的加速度。高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，前提是用于给高压带式集成起动机-发电机供电的蓄电池的荷电状态在起动开始之前高于预定水平。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种具有用于改进的发动机操作的装置的轻度混合动力机动车辆，其包含高压带式集成起动机-发电机、低压起动马达以及电子控制器，电子控制器控制至少高压带式集成起动机-发电机和低压起动马达的操作，其中电子控制器可操作地使用高压带式集成起动机-发电机来起动发动机，前提是高压带式集成起动机-发电机能够有效地起起动发动机，并且如果在发动机起动之后，需要起燃机动车辆的一个或多个排气后处理装置，使用高压带式集成起动机-发电机作为发电机，以便加载发动机以提高来自发动机的排气的温度。高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，除非发动机的温度低于预定低温极限，低于预定低温极，则限发动机使用低压起动马达起动。低温极限可以是远低于发动机的正常工作范围的温度。低温极限可以是低于零摄氏度的温度。低温极限可以是落到零下40到零上5摄氏度范围内的温度。高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，前提是它能够以高于定义的转速的速度起动发动机。高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，前提是它能够产生大于定义的加速度的发动机的加速度。高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，前提是用于给高压带式集成起动机-发电机供电的蓄电池的荷电状态在起动开始之前高于预定水平。本专利技术现在将通过举例的方式参照附图进行描述：图1是包括依据本专利技术的第二个方面用于起动和操作机动车辆的发动机的装置的轻度混合动力机动车辆的框图；图2是形成依据本专利技术的第一个方面用于改进的发动机操作的方法的第一部分的起动发动机的方法的流程图；图3是形成依据本专利技术的第一个方面用于改进的发动机操作的方法的第二部分的流程图。参照图1，示出了轻度混合动力车辆5，轻度混合动力车辆5具有发动机系统，发动机系统包括驱动连接到变速器12的发动机11和用于起动发动机11的装置。排布一个或多个排气后处理装置6以接收来自发动机11的排气。用于起动发动机11的装置包含以控制单元10的形式的电子控制器，低压起动系统和高压起动系统，低压起动系统包括起动马达13、低压蓄电池17和低压蓄电池管理系统15，高压起动系统包括带式集成起动机-发电机14、高压蓄电池18和高压蓄电池管理系统16。用于起动发动机11的装置进一步包含直流/直流(DC/DC)电压转换器和若干输入20，DC/DC电压转换器用于为了给低压蓄电池17重新充电的目的选择性地将高压蓄电池18连接到低压蓄电池17，若干输入20用于提供信息至电子控制器10。“轻度混合动力车辆”是具有电动马达/发电机(起动机-发电机)的车辆，电动马达/发电机(起动机-发电机)驱动连接到车辆的发动机以：a/通过使用储存在高压蓄电池中的电能产生机械扭矩来辅助车辆的发动机(扭矩辅助)；b/在没有燃油损耗的情况下从车辆获取能量；c/将获取的能量储存为高压蓄电池中的电能；d/起动车辆的内燃发动机；以及e/提供电能至车辆的用户。作为选择，这种车辆有时被称为“微混合动力车辆”。在轻度混合动力车辆中电动马达不独自用于驱动车辆，它只用于起动发动机或在驾驶车辆时辅助发动机，以便减少发动机的瞬时燃油消耗量。因此，BISG14可以在两种模式中操作，在第一种模式中，它由发动机11驱动以产生储存在高压蓄电池18(HV蓄电池)中的电能，在第二种模式中，它产生扭矩以补充由发动机11产生的扭矩或用于起动发动机11。在这种情况下，电子控制器被描述为单个的控制单元10，其可操作以不仅控制发动机11的一般性操作，而且还控制低压和高压起动系统。然而，应当领会的是，电子控制器可以包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的发动机操作方法，其包含使用高压带式集成起动机‑发电机起动具有高压带式集成起动机‑发电机和低压起动马达的机动车辆的发动机，前提是高压带式集成起动机‑发电机能够有效地起动发动机，如果在发动机起动之后，需要起燃一个或多个排气后处理装置，使用高压带式集成起动机‑发电机作为发电机，以便加载发动机以提高来自发动机的排气的温度。

【技术特征摘要】
2014.02.12 GB 1401158.9;2014.10.10 GB 1417955.0;201.一种改进的发动机操作方法，其包含当高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动具有高压带式集成起动机-发电机和低压起动马达的机动车辆的发动机时，使用高压带式集成起动机-发电机起动发动机，在使用高压带式集成起动机-发电机起动发动机以降低用于给带式集成起动机-发电机供电的蓄电池的荷电状态SOC之后，如果需要辅助起燃一个或多个排气后处理装置并且SOC低于预定上充电极限，则使用高压带式集成起动机-发电机作为发电机，以便加载发动机以提高来自发动机的排气的温度。2.根据权利要求1所述的方法，其中该方法进一步包含使用高压带式集成起动机-发电机作为发电机以提高发动机的排气的温度，直到不再需要进一步提高排气的温度。3.根据权利要求1-2中任意一项所述的方法，其中，如果在发动机起动之后，假设没有起燃一个或多个排气后处理装置的需求，该方法进一步包含确定是否需要发动机的扭矩辅助，如果需要扭矩辅助，使用高压带式集成起动机-发电机作为马达为发动机提供扭矩辅助。4.根据权利要求3所述的方法，其中，该方法进一步包含，只要为高压带式集成起动机-发电机提供能量以将它作为马达运行的蓄电池的荷电状态高于最低允许电量水平，使用高压带式集成起动机-发电机用于扭矩辅助。5.根据权利要求1所述的方法，其中高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，除非发动机的温度低于预定低温极限，低于该预定低温极限，则发动机使用低压起动马达起动。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐·安德里亚斯·约瑟芬·基斯，塞米·菲利蒙·彼得里迪斯，
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