用于怠速-停止后发动机起动的方法和系统技术方案

本公开提供了“用于怠速‑停止后发动机起动的方法和系统”。提供了用于在发动机怠速‑停止之后重新起动发动机的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括：在发动机怠速‑停止期间接收到发动机重新起动请求时，在选定气缸中发起燃烧并且基于在所述气缸中达到峰值压力的预测时间来启用起动机马达。

【技术实现步骤摘要】
用于怠速-停止后发动机起动的方法和系统
本说明书总体上涉及用于在发动机怠速-停止之后重新起动发动机的方法和系统。
技术介绍
在中途车辆停止期间(诸如在交通信号灯处)，发动机可能怠速一段时间。为了提高燃料效率和改善排放质量，车辆发动机可以配备起动-停止功能(在本文中也称为怠速停止)以通过暂时关闭发动机然后在满足重新起动条件时重新起动发动机来减少延长的怠速。在混合动力车辆中，在满足经由马达扭矩推进车辆的条件时，发动机可以怠速-停止。在每次怠速-停止之后，在满足发动机重新起动的条件时，可以经由起动机马达或带传动起动发电机(BISG)来转动起动发动机。提供了用于在怠速-停止之后重新起动发动机的各种方法。在一个示例中，如US7,011,063所示，Condemine等人教导了：在指示发动机怠速-停止时，调整燃料供应和火花以使所述发动机停止在预定位置处。在发动机关闭之前，将燃料喷射到气缸以使其停止在压缩位置。在接收到发动机重新起动请求时，在接合起动机马达的同时，在喷射有燃料的气缸中执行点火以燃烧燃料并促进发动机旋转。然而，本文的专利技术人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，接合起动机马达连同气缸中的燃烧一起可以致使发动机的活塞顶部在燃烧事件达到其峰值之前移动，并且因此从燃烧产生的能量可能不会被完全利用来提高起动事件的效率。此外，在某些工况期间，将发动机停止在期望位置处可能是不可行的，并且在没有点火的情况下向其喷射燃料的气缸可能不会停放在期望位置，从而减少所述气缸中的燃烧对发动机起动的影响。混合动力车辆在其寿命期间可以起动多达一百万次，这可能不利地影响用于起动发动机的硬件(诸如起动机马达或BISG)。
技术实现思路
在一个示例中，可以通过一种方法来解决上述问题，所述方法包括：用于发动机的方法，所述方法包括：在怠速-停止之后的第一发动机重新起动之前，在选定气缸中发起燃烧；以及在所述选定气缸中的阈值压力下接合起动机装置以转动起动所述发动机。以这种方式，通过协调起动机装置的接合与达到气缸中的峰值压力，可以提高起动事件的效率。作为一个示例，响应于满足怠速-停止条件(诸如响应于比发动机怠速的阈值持续时间更长)，可以发起发动机怠速-停止并且可以暂停发动机燃烧。可以识别停止在膨胀(做功)冲程中的气缸，并且可以估计所述气缸的容积。在指示随后的发动机重新起动时，可以将燃料喷射到所识别的气缸并且可以发起火花。可以根据气缸位置、发动机温度、大气压力等来估计气缸中的空燃比(AFR)。可以基于气缸位置，发动机温度，大气压力，AFR等来估计指示在燃烧期间将燃料转换成能量的所花费的时间量的基于时间的燃烧分数。可以基于基于时间的燃烧分数来估计达到对应于来自燃烧的最高能量释放的峰值压力的时间。诸如起动机马达或BISG的起动机装置的接合可以与达到峰值压力的时间协调。在即将获得峰值压力之前传输来自控制器的用于启用起动机装置的命令。在起动机装置接合之后，可以在所有发动机气缸中发起燃烧，并且可以继续经由起动机装置进行发动机转动起动，直到达到阈值发动机转速。以这种方式，通过使来自在一个气缸中执行的燃烧的最高能量释放与起动机装置的接合同步，可以利用来自燃烧的最大扭矩辅助。通过协调多个扭矩源，可以提高发动机起动效率。通过在即将达到峰值压力之前发送用于启用起动机装置的命令，可以使经由起动机装置和由于燃烧引起的活塞移动同步。在即将转动起动发动机之前在一个选定气缸中进行燃烧的技术效果是可以减少由起动机装置完成的转动起动发动机的功，从而减少起动机装置硬件的磨损。总之，通过提高发动机起动事件的效率，可以改善排放质量、操作者满意度和硬件健康状况。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。这并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由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。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施方式。附图说明图1示出联接到混合动力车辆的示例性发动机系统。图2是示出可以被实施用于在发动机怠速-停止之后重新起动发动机的示例性方法的流程图。图3示出在发动机重新起动期间起动机装置接合的第一示例性时间线。图4示出发动机怠速-起动然后发动机重新起动的示例。图5A示出在发动机重新起动期间燃料喷射和起动机装置接合的第二示例性时间线。图5B示出在发动机重新起动期间燃料喷射和起动机装置接合的第三示例性时间线。图6是示出可以被实施来选择在怠速-停止之后的发动机重新起动的模式以提供驾驶员需求扭矩同时达到发动机起动紧迫性等级的示例性方法的流程图。具体实施方式以下描述涉及用于发动机怠速-停止之后重新起动发动机的方法和系统。图1中示出包括起动机装置的混合动力车辆的示例性发动机系统。发动机控制器可以被配置为执行控制程序(诸如图2和图6的示例性程序)，以在怠速-停止之后的发动机重新起动期间协调起动机装置的操作和选定气缸中的燃烧。图3和图5A中示出在发动机重新起动期间燃料喷射和合时宜的起动机装置接合的示例。图4中示出发动机怠速-停止之后重新起动的示例性时间线。图1是示出包括车辆101和发动机系统103的车辆系统100的示意图。图1示出了发动机系统103中的多缸发动机10的一个气缸。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过来自车辆操作者132经由输入装置130的输入来控制。在此示例中，输入装置130包括加速踏板和踏板位置传感器134，所述踏板位置传感器134用于产生比例踏板位置信号PP。发动机10的燃烧室(气缸)30可以包括燃烧室壁32，其中活塞36定位在所述燃烧室壁中。燃烧室30内的压力可以经由联接到燃烧室30的气缸压力传感器115来确定。活塞36可以联接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统联接到车辆的至少一个驱动轮。曲轴的位置可以经由联接到曲轴40的霍尔效应传感器(曲轴信号传感器)118来确定。在一个示例中，还用作发动机转速传感器的传感器118每当曲轴旋转一周可以产生预定数量的等距脉冲。起动机马达171可以经由飞轮161联接到曲轴40，以实现发动机10的转动起动(例如，经由起动机旋转发动机)，这通常用于起动发动机。起动机马达171可以经由车载电池供电。当起动发动机时，在发生燃烧之后，停止起动机的致动，因为燃烧促进发动机的旋转。在一个示例中，起动机马达171可以是常规的起动机马达。在其他示例中，起动机马达171可以是集成式起动机马达，诸如通常在混合动力车辆上会设有的那些。起动机马达可以包括在带传动起动发电机(BISG)中，其中电动马达/发电机(以马达运行模式起作用)提供扭矩以在发动机重新起动条件期间经由带传动装置转动起动发动机。在其他条件期间，马达/发电机可以在发电模式下操作以使用过量的发动机扭矩对系统电池充电。燃烧室30可以经由进气通道42从进气岐管44接收进气并且可经由排气通道4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发动机的方法，其包括：/n在怠速-停止之后的第一发动机重新起动之前，在选定气缸中发起燃烧；以及在所述选定气缸中的阈值压力下接合起动机装置以转动起动所述发动机。/n

【技术特征摘要】
20200206 US 16/783,8571.一种用于发动机的方法，其包括：
在怠速-停止之后的第一发动机重新起动之前，在选定气缸中发起燃烧；以及在所述选定气缸中的阈值压力下接合起动机装置以转动起动所述发动机。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述选定气缸是基于所述发动机的停止位置选择的，所述选定气缸停止在做功冲程中，其中联接到所述气缸的进气门和排气门中的每一者处于关闭位置，并且其中所述燃烧是在所述转动起动所述发动机之前发起的。


3.如权利要求2所述的方法，其中发起燃烧包括将燃料喷射到所述选定气缸，然后在所述选定气缸中发起火花，所述方法还包括基于活塞位置、发动机温度以及大气压力中的一者或多者来估计喷射的燃料的量。


4.如权利要求3所述的方法，其还包括基于所述活塞位置、所述喷射的燃料的量、火花正时、将所述燃料喷射到所述选定气缸的时间、所述发动机温度以及所述大气压力中的一者或多者来预测达到所述阈值压力的时间。


5.如权利要求4所述的方法，其还包括在所述气缸中的压力达到所述阈值压力之前的阈值持续时间发送启动所述起动机装置的命令，以使所述起动机装置的所述启动与所述阈值压力的所述达到同步，所述阈值持续时间基于发送所述命令与启动所述起动机装置之间的通信延迟，其中所述将所述燃料喷射到所述选定气缸的时间是基于所述通信延迟的，所述燃料是在发送所述命令以启动所述起动机装置之前或之后喷射的。


6.如权利要求1所述的方法，其中所述阈值压力等于或低于在所述燃烧期间在所述选定气缸中达到的峰值燃烧压力，所述方法还包括基于联接到所述选定气缸的气缸压力传感器的输入来估计达到所述阈值压力的所述时间。


7.如权利要求1所述的方法，其中在所述第一发动机重新起动期间，所述燃烧是在所述接合所述起动机装置之前发起的。


8.如权利要求3所述的方法，其还包括在不同于所述第一发动机重新起动的第二重新起动中，在所述接合所述起动机装置的同时发起燃烧，并且在不同于所述第二重新起动和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·安德鲁·奥德，布拉德·艾伦·范德韦格，杰弗里·艾伦·多林，约瑟夫·莱尔·托马斯，
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