用于控制机动车辆的发动机的方法_3

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确定紧急停止之后的自动重起动。
[0055]紧急停止是这样一种情况,即由电子控制器20响应于基于驱动器动作的一种或更多种条件而暂时停止发动机10以便节省燃料并减少排放。例如,响应于车辆正被停止,紧急停止可以发生。
[0056]参照图3A,其中示出了具有FEAD带33的前置发动机附件驱动装置(FEAD)的一个实施例,FEAD带33与曲轴滑轮30、BISG11的驱动滑轮31驱动地接合并且在这种情况下与空调泵的驱动滑轮32驱动地接合。应认识到,FEAD带33还可以被用来驱动一个或多个其他附件,例如但不限于,动力转向泵、油泵和水泵。
[0057]相对于BISG滑轮31,张紧器滑轮36位于FEAD带33的从动侧。根据本申请,当BISGll被用来起动发动机10或被用来预张紧BISG带33时,BISG使发动机10沿图3a上的箭头‘R’的方向旋转,并且将会在FEAD带33中产生如箭头‘r’所指示的反作用力。提供被动式张紧器40,以便向FEAD带33施加静态张紧力。
[0058]参照图3B,其中示出了前置发动机附件驱动装置(FEAD)的第二实施例,除了在FEAD带33的驱动侧上提供第二张紧器滑轮46和被动式张紧器50外,第二实施例与图3A中示出的实施例基本相同。如前所述,根据本申请,当BISGll被用来起动发动机10或被用来预张紧BISG带33时,它使发动机10沿图3B上的箭头‘R’的方向旋转,并且将会在FEAD带33中产生如箭头‘r’所指示的反作用力。
[0059]参照图3C,其中示出了前置发动机附件驱动装置(FEAD)的第三实施例,除了图3B的两个被动式张紧器40、50被单个被动式张紧器60和联动装置61替代外,第三实施例与图3B中示出的实施例基本相同。
[0060]在图3A至图3C中,当从发动机10的前面观察时,发动机10的曲轴沿顺时针方向旋转。然而,应认识到,本申请还可应用于沿相反方向旋转的发动机。
[0061]如之前所描述,根据本申请,当BISGll被用来在紧急停止之后起动发动机10或预张紧BISG带33时,BISG使发动机10沿图3C上的箭头‘R’的方向旋转,并且将会在FEAD带33中产生如箭头‘r’所指示的反作用力。
[0062]在发动机10的正常运行期间,响应于关于发动机10的运行状态和高电压电池13的充电状态(SOC)的信息,电子控制器20将会使BISG 11作为发动机操作,以便对HV电池13再充电。在另一示例中,如果机动车辆是轻度混合动力机动车辆,则BISG 11还可以被用作马达以辅助发动机10,由此减少发动机10的燃料消耗。优选地,当存在从车辆5恢复或弥补动能的机会时,使BISGll在没有燃料损失的情况下作为发电机操作。
[0063]还可以在正常运行期间经由DC-DC转换器14从高电压动力系统转移电动力,以便将LV电池16的SOC再充电至或维持在预定的高水平。
[0064]当输入21a表明紧急停止将会有益时,电子控制器20可操作以便关闭发动机10。
[0065]当感测到发动机10将要停止时,电子控制器20可操作以便激励BISG 11,从而促使它利用高扭矩以非常低的速度旋转发动机10,该高扭矩可以是从BISG 11可获得的最大扭矩。BISG 11旋转的速度非常低,诸如促使曲轴以低于发动机的点火将会发生时的速度(例如但不限于50RPM)的速度旋转。
[0066]因此,在暖发动机紧急停止事件期间,一旦曲轴速度降至零,就使BISG 11以高扭矩和低速度操作,以使发动机曲轴沿起动转动方向从其最初静止的位置旋转直到720°。曲轴位置传感器22的输出被电子控制器20用来确定何时已经获得曲轴的最佳角度位置。应认识到,可以在发动机首先静止的时间点与BISGll被激励的时间点之间提供短延迟,以便允许各种系统和部件到达稳定状态。
[0067]以此方式操作BISG 11以使曲轴旋转将会具有如下影响;首先,由于发动机关闭而留在带张紧系统中的任何迟滞将会被去除,其次,通过使发动机10沿正常的起动转动方向旋转,FEAD带的正确侧或从动侧上的FEAD带中的张紧力将会被升高至比空档或静止水平更高的水平。以此方式,对于随后的发动机起动转动,张紧系统将会被准备好或被预张紧。
[0068]曲轴的曲轴量将会取决于发动机10具有的汽缸的数量、汽缸的点火顺序以及当紧急停止开始时曲轴停止的位置。然而,最终停止位置(最佳停止位置)应当是在下一个点火汽缸(领先汽缸)何时处于下一次领先汽缸的位置到达TDC位置时用于点火的最佳位置。然后,领先汽缸将在完全空气充气的情况下被准备好,以允许在通过BISG 11进行起动转动期间首次在领先汽缸中到达TDC位置时发动机点火。
[0069]曲轴的预定位是已知的(参见例如美国专利US6,202,614),但在本申请的情况下,只要发动机10停止旋转而非当提供重起动信号时,预定位就开始,由此减少当发动机10准备好起动时重起动发动机10的时间并且不需要等待它被定位。
[0070]如果曲轴的旋转足够慢并且停止事件足够长,则发动机10的汽缸中的压缩力可以在很大程度上被忽略,因为一旦发动机停止,汽缸压力就会迅速降低。允许压缩的汽缸消散任何压力是重要的,因为一旦BISG 11停止运动并且被断电,这样的汽缸中存储的任何能量就会使曲轴旋转。如果该曲轴旋转是反向的(即沿与其起动与正常运行的方向相反的方向),则之前通过BISG 11在FEAD带中产生的预张紧有可能被去除。
[0071]一种用于解决上述问题(诸如反向旋转)的方法可以是将被激励的BISG 11保持在足以提供防止由发动机压缩引起的任何旋转的保持扭矩的水平。以此方式保持被激励的BISG 11也是有利的,因为BISG 11将会具有零预通量时间,并且因此将会提供甚至更短的起动转动时间。然而,保持被激励的BISG 11将会减少HV电池13的SOC,并且因此在HV电池13的SOC低于预定水平或紧急停止持续很长时间段的情况下是不可能的。
[0072]作为替代,可以保持BISG 11在预定时间段内被激励处于保持水平,以便为压缩汽缸中的任何压力消散提供时间,然后,在该预定时间段已经逝去之后,BISG 11被去激励或被断电。在这种情况下,将需要设定该预定时间段,以便为压缩气体消散提供足够的时间。
[0073]当电子控制器20的输入21a表明需要重起动时,电子控制器20向HVBMS 12传达这一事实,并且可操作以从HV电池13向BISG 11供应电动力以便重起动发动机10。
[0074]应认识到,本申请不限于具有高电压动力系统和低电压动力系统的电动力系统,并且能够在使用时对具有使用BISG的任何类型电动力系统的机动车辆具有同样的有利效果O
[0075]参照图4,其中示出了用于控制机动车辆(诸如图2所示的车辆5)的发动机的方法400。利用将发动机的曲轴驱动地连接至集成式起动机-发电机的带驱动装置来图示说明方法400。在该示例中,带驱动装置是FEAD带。在另一示例中,带驱动装置可以是READ带。该方法在方框410中通过手动发动机起动来开始。该手动发动机起动可以被称为接通事件。在一个示例中,发动机可以利用BISG(诸如BISG I)来起动。在另一示例中,发动机可以通过适合于车辆5的常规起动机马达来起动。
[0076]然后该方法前进到方框415,其中发动机正在运行。然后该方法进行到方框420,在此处该方法确定紧急停止的条件是否存在。
[0077]在自动车辆的示例情况下,紧急停止的条件可以是加速器踏板没有被踩下而制动器踏板正被踩下。在手动变速器的示例情况下,紧急停止的条件可以基于档位是否被选择以及离合器踏板的位置。例如但非限制地,两种典型的条件组合首先是离合器踏板被完全踩下并且变速器挂上档位(停止在挂档停止中),其次是不选择档位并且制动器踏板被踩下(停止在空档停止中)。应认识到,发动机停止条件的多种组合是已知的,并且本申请不限于发动机停止条件的任何特定组合。
[0078]如果存在紧急停止的预定条件组合,则该方法可以前进到方框430。如果不存在紧急停止的预定条件组合,则该方法可以返回到方框415,其中发动机正在运行。
[0079]在方框430中,该方法可以停止发动机。因此,发动机被关闭,并且该方法可以进行到方框435,在此处发动机已经停止。换句话说,发动机已经进入紧急停止。
[0080]在方框440中,在发动机已经停止之后,BISG被用来通过使曲轴沿着利用以高扭矩操作的BISG起动发动机所需的相同方向旋转而预张紧FEAD带(诸如图3A至图3C所示的FEAD带33)。在一个示例中,BISG的高扭矩可以是BISG的最大扭矩。
[0081]如前所述,曲轴的旋转速度足够慢,以防止发动机的点火。
[0082]由BISG来旋转曲轴将会继续直至曲轴已经被旋转到准备好重起动发动机的优选旋转位置(如在方框445中所指示)。在一个示例中,BISG可以使曲轴从其最初停止的旋转位置旋转直到720°。在另一示例中,BISG可以使曲轴从其最初停止的旋转位置旋转小于720°。最终位置或最佳位置使得下一个点火汽缸(领先汽缸)处于下一次该汽缸的活塞到达TDC时进行点火的最佳位置。然后领先汽缸在完全空气充气的情况下被准备好,以允许在发动机重起动之后通过BISG进行起动转动期间在领先汽缸中第一次到达TDC位置时发动机点火。
[0083]然后该方法继续到方框450,其中该方法检查确定是否存在发动机重起动条件。例如但非限制地,在自动
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