CN108930623B - 用于提高停止/起动车辆的发动机起动器耐久性的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于提高停止/起动车辆的发动机起动器耐久性的方法和系统。公开用于重新起动发动机的系统和方法。在一个示例中，可以响应于当车辆行进的距离增加时可以被调整的阈值而自动地停止和起动发动机。阈值可以响应于可能参与发动机自动起动和停止的发动机起动器的消耗的可用寿命而被调整。

Description

用于提高停止/起动车辆的发动机起动器耐久性的方法和 系统
技术领域
本说明书涉及用于提高具有可以自动停止和起动的发动机的车辆的发动机起动器的耐久性(durability)的系统和方法。特别地，方法可用于延长发动机起动器寿命，同时仍然能够实现自动发动机自动起动和停止。
背景技术
内燃发动机通常包括用于将发动机从停止状态旋转到起动转动速度的发动机起动器马达。起动器在发动机起动期间可以接合发动机，并且在发动机起动且在自身的动力下旋转后，它可以从发动机脱离。当发动机接近零速时，发动机起动器可以接合发动机，以减小具有可以自动停止和起动的发动机的车辆(例如，停止/起动车辆)的发动机起动时间。另外，如果在发动机停止过程已经开始后存在发动机应该继续操作的指示，则起动器可以以更高的速度重新接合发动机。在其他示例中，起动器可以是集成式起动器/发电机或皮带驱动的起动器/发电机的形式。集成式起动器/发电机和皮带驱动的起动器/发电机可以联接到发动机，从而不需要接合发动机。尽管如此，无论发动机起动器是与发动机选择地接合和脱离的传统起动器还是集成式起动器/发电机的形式，相比于在具有保持运行的发动机的车辆中(除了当车辆的人驾驶员停止时)，起动器在停止/起动车辆中以高的多的频率被使用。更频繁使用的起动器可以更稳固地构建，以满足寿命周期的需求。然而，增加起动器的稳固性以满足期望的起动器寿命周期可能增加系统成本。因此，可能需要提供一种发动机起动系统，其以期望的成本满足期望的寿命周期。
发明内容
在此发明人认识到上述问题并开发了一种车辆操作方法，其包括：经由控制器估计消耗的发动机起动器可用寿命的量；响应于消耗的发动机起动器可用寿命的量，调整发动机自动停止/起动阈值；以及经由控制器响应于发动机自动起动/停止阈值来起动或停止发动机。
通过响应于消耗的发动机起动器可用寿命的量来调整发动机自动停止和起动阈值，有可能降低发动机自动停止和起动的频率和严格性(rigorousness)，使得发动机起动器可以在其期望的寿命周期中操作而不会大大增加系统成本。另外，发动机起动器仍然可以允许发动机自动停止和起动，使得车辆的燃料效率可能相对较高。在一些示例中，如果发动机起动器的消耗的可用寿命百分数(percent)小于阈值，则发动机自动停止和起动阈值可以返回到基值。以这种方式，依靠于发动机之前如何停止和起动，发动机自动停止和停止进入条件可以或多或少地严格化，使得在提供期望的燃料经济性的同时发动机起动器寿命可以满足期望。
本说明书可以提供若干优点。例如，该方法可以允许发动机起动器达到期望的寿命跨度。此外，该方法可以允许发动机起动器寿命跨度被满足，而不必使发动机起动器适合于极端的占空比状况。此外，该方法调整发动机起动器使用的严格性以增加发动机起动器寿命并提供期望的燃料经济性。
当单独地或结合附图时，本发明的上述优点和其他优点以及特征将从以下具体实施方式而显而易见。
应当理解的是，上面提供的概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或基本特征，其范围由随附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
当通过单独或参照附图阅读本文中称为具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文所述的优点，其中：
图1是发动机的示意图；
图2是动力传动系统中的图1的发动机的示意图；
图3是说明消耗的可用的发动机起动器寿命随车辆行进距离的变化的预期性示例曲线；
图4A和图4B示出了用于延长停止/起动车辆发动机起动器寿命的示例顺序的曲线；和
图5是示出一种用于延长停止/起动车辆发动机起动器寿命的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本说明涉及延长用于停止/起动车辆的发动机起动器的寿命。发动机可能会基于车辆状况自动停止和起动。图1示出了可以自动停止和起动的示例发动机。该发动机在图2中的示例动力传动系统中示出。示例可用寿命消耗曲线在图3中示出。在图4中示出了用于根据图5的方法延长车辆部件寿命的预期顺序。在图5中示出了用于在预定的车辆行进距离上提供期望的发动机起动器寿命同时提供期望的燃料经济性的方法。
参考图1，包括多个气缸的内燃发动机10(其一个气缸在图1中被示出)通过电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，其中活塞36位于其中并连接到曲轴40。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动器96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。起动器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，起动器96可以经由皮带或链条向曲轴40选择性地供应扭矩。在一个示例中，起动器96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。示出燃烧室30经由相应的进气门52和排气门54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由进气凸轮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的位置可由排气凸轮传感器57确定。进气凸轮51和排气凸轮53可经由可变进气凸轮致动器59和可变排气凸轮致动器60相对于所述曲轴40移动。
起动器96可以经由功率继电器或逆变器系统115从电能存储装置155(例如，电池或超级电容器)接收电力。响应于来自控制器12的信号，功率继电器/逆变器115可以关闭以允许电流从电能存储装置155流到起动器96。响应于来自控制器12的信号，功率继电器115可以打开开以中断从电能存储装置155到起动器96的电流。DC/DC转换器135可以从交流发电机或集成式起动器发电机119向电能存储装置155提供电力。曲轴40可旋转交流发电机或集成式起动器发电机119以产生电力以对电能存储装置155充电。在替代实施例中，起动器可以液压地或气动地或通过飞轮供电。
燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸进气道49中，这对本领域技术人员来说是进气道燃料喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)被输送到燃料喷射器66。另外，进气歧管44被示出为与可选的电子节气门62通信，该电子节气门调整节流板64的位置以控制从进气装置42到进气歧管44的空气流动。在一些示例中，节气门62和节流板64可以定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。
无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。示出通用排气氧(UEGO)传感器126在催化转化器70上游联接至排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。
在一个示例中，转换器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，每个排放控制装置具有多个砖。在一个示例中，转换器70可以是三元型催化剂。
控制器在图1中被示为传统微型计算机，包括；微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106(例如非暂态存储器)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。示出的控制器12接收来自与发动机10联接的传感器的各种信号，除了之前讨论的那些信号之外，还包括：来自联接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；联接到加速器踏板130用于感测由脚132施加的力的位置传感器134；来自联接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自检测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。大气压也可以被感测(传感器未示出)以供控制器12处理。在本说明书的优选方面中，发动机位置传感器118在曲轴的每一转产生预定数目的等距脉冲，据此，可以确定发动机转速(RPM)。
在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常，在进气冲程中，排气门54关闭，进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部以增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近气缸底部并且在其冲程结束时(例如当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36向气缸盖移动，以压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于冲程结束时并且最靠近气缸盖(例如当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在下文中被称为点火的过程中，喷射的燃料通过已知的点火装置例如火花塞92点燃，导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。应该注意的是以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，例如以提供正的或负的气门重叠，延迟的进气门关闭或其他各种示例。
现在参考图2，示出包括来自图1的发动机的动力传动系统。在该示例动力传动系统中，皮带驱动的起动器/发电机(BISG)202被示出为经由皮带210和皮带轮210机械联接至发动机曲轴40。BISG可以作为起动器来操作以旋转发动机10，或者替代地，作为发电机操作以向图1所示的电能存储装置155供应电功率。示出了集成式起动器/发电机(ISG)119直接联接到发动机10和变速器206。变速器206可以是有级变速器或无级变速器，并且变速器206将来自发动机10的动力传递到车轮(未示出)。在一些示例中，当BISG 202和/或ISG 119被包括在车辆系统中时，可以省略图1的起动器96。此外，在一些示例中，传动系分离离合器(未示出)可以定位在发动机和ISG 119之间。在发动机10停止后，BISG和/或ISG可以使发动机10旋转以起动发动机10。此外，如果燃烧在发动机10内停止，但是发动机10仍在旋转并且已经请求发动机起动，则BISG和/或ISG可以提供扭矩以加速发动机10。这样，BISG 202和/或ISG 119也可以被称为发动机起动器，并且这里描述的方法适用于BISG 202和ISG 119。
图1和图2的系统提供了车辆系统，包括：包括发动机起动器的发动机；以及包括非暂时性指令的控制器，所述非暂时性指令可执行以响应于发动机起动器的消耗的可用寿命的量来调整发动机自动停止/起动阈值，并且响应于发动机自动起动/停止阈值自动起动或停止发动机，发动机自动起动/停止阈值包括发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值。车辆系统包括，其中，发动机起动器选择性地接合和脱离发动机。车辆系统包括，其中，起动器是集成式起动器/发电机。车辆系统包括，其中，起动器是皮带驱动的起动器/发电机。车辆系统包括，其中，发动机自动停止/起动阈值包括最大发动机起动器温度阈值。车辆系统包括，其中，发动机自动停止/起动阈值包括最大发动机转速阈值。
现在参考图3，示出说明百分数估计的消耗的可用发动机起动器寿命随车辆行进距离变化的预期性示例曲线。如图2所示的关系可能结合到图1的系统和图3的方法中。
曲线包括表示消耗的可用发动机起动器寿命的百分数的纵轴，并且纵轴从值零开始并且到值一百结束。横轴表示车辆行进的距离，并且车辆行进的实际距离从图的左侧向图的右侧增大。在纵轴处行进的距离为零。
曲线302示出消耗的可用发动机起动器寿命的百分数与车辆行进的距离的示例关系。在该示例中，当消耗的可用发动机起动器寿命的百分数为100％时发动机起动器被预期为劣化。当消耗100％可用发动机起动器寿命时，车辆行进的距离被预期为在B处的值。因此，发动机起动器可以被预期操作对应于B的距离。类似地，当车辆已经行进对应于A的距离时，可以预期消耗发动机起动器的一半可用寿命或50％消耗的可用发动机起动器寿命。如关于方法500进一步详细讨论的，曲线302可以根据各种车辆和发动机起动器工况凭经验确定。
从曲线302，通过确定车辆行进的实际总距离并且经由车辆行进的实际总距离来索引表或函数可估计消耗的可用发动机起动器寿命的百分数。曲线302上车辆行进的距离与曲线302相交的点对应于消耗的可用发动机起动器寿命的单个值。以这种方式，通过知道车辆行进的距离，可估计消耗的可用发动机起动器寿命的百分数。形成曲线302的数据值可以凭经验确定并存储到控制器存储器。
现在参考图4A和图4B，示出了说明根据图5的方法的对发动机自动停止/起动过程的修改的示例顺序。经由图1和图2的系统根据图5的方法执行存储在非暂时性存储器中的指令，可以提供图4A和图4B的操作顺序。垂直标记D1-D3代表顺序期间特别感兴趣的时间。图4A和图4B中所有曲线关于车辆行进距离对齐。应该注意的是，迹线之间可能存在一个小的空间，以提高可视性，即使迹线在某些条件下被描述为相等。从图4A的顶端的前两个曲线作为图4B的前两个曲线被重复，以改善对从图4B的顶端的第三曲线的理解。
从图4A的顶端的第一曲线是时间随车辆行进的距离变化的曲线。纵轴表示时间且时间在纵轴箭头的方向上增加。横轴表示车辆行进的距离，行进的距离在横轴箭头的方向上增加。曲线402指示车辆行进的时间和距离之间的关系。
从图4A的顶端的第二曲线是消耗的发动机起动器寿命的百分数随车辆行进的距离变化的曲线。纵轴表示消耗的发动机起动器寿命的百分数，且消耗的发动机起动器寿命的百分数在纵轴箭头的方向上增加。当发动机起动器是新的时，消耗的发动机起动器寿命的百分数是零，当发动机起动器退化时，消耗的发动机起动器寿命的百分数是百分之百。横轴表示车辆行进的距离，行进的距离在横轴箭头的方向上增加。实线曲线404表示消耗的发动机起动器寿命的百分数与车辆行进的距离之间的预定的期望的关系，并且其可以被称为发动机起动器可用寿命消耗阈值的百分数。虚线曲线406表示消耗的发动机起动器寿命的百分数和车辆行进的距离之间的关系，当车辆被操作并且行进增加量的距离时，该关系被实时确定。曲线406可以被称为消耗的发动机起动器可用寿命的估计百分数。
从图4A的顶端的第三曲线是用于发动机自动停止的最小发动机温度随车辆行进的距离变化的曲线图。最小发动机温度是发动机的阈值水平，低于该水平发动机不自动停止。例如，如果最小发动机温度为30℃，而实际或测得的发动机温度为28℃或更低，则发动机将不自动停止和起动。但是，如果实际或测量的发动机温度为31℃，则发动机可能自动停止和起动。纵轴表示用于发动机自动停止的最小发动机温度，且用于发动机自动停止的最小发动机温度在纵轴箭头方向上增加。横轴表示车辆行进的距离，并且行进的距离在横轴箭头的方向上增加。在较高的发动机温度下，机油粘度较低，且发动机起动转动扭矩可能会降低。在较低的发动机温度下，机油粘度较高，并且发动机起动转动扭矩可能增加。因此，当发动机起动器在较高的发动机温度下被激活时，发动机起动器上的应力可能会降低。通过仅允许在较高的发动机温度下的发动机自动起动和停止，发动机起动器上的应力可以减小，从而增加发动机起动器寿命。
实线曲线412表示针对呈现出低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度和车辆行进的距离之间的关系。曲线412也可以被称为用于呈现出低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度阈值，或用于呈现出低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的下发动机温度阈值。实线曲线408表示针对较旧的且呈现出较高的劣化水平的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度与车辆行进的距离之间的关系。曲线408也可以被称为用于呈现出较高的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度阈值，或用于呈现出较高的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的下发动机温度阈值。虚线曲线410表示用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的可用发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最小发动机温度阈值。当发动机温度高于曲线410时操作发动机起动器可能以不希望的方式(例如，高于期望的电流消耗)使发动机起动器劣化，因此当发动机温度高于曲线410的温度时，可以禁止发动机自动起动。
从图4A的顶端的第四曲线是用于允许发动机自动停止的最大发动机转速随车辆行进的距离变化的曲线图。用于允许发动机自动停止的最大发动机转速是发动机转速的阈值水平，超过该阈值水平发动机不自动停止。例如，如果最大发动机转速为1200RPM且实际发动机转速或测量发动机转速为1250RPM，则发动机不会自动停止和起动。但是，如果实际发动机转速或测量发动机转速为1100RPM，那么发动机可能会自动停止和起动。纵轴表示用于允许发动机自动停止的最大发动机转速，且用于允许发动机自动停止的最大发动机转速在纵轴箭头的方向上增加。横轴表示车辆行进的距离，且行进的距离在横轴箭头的方向上增加。
实线曲线414表示针对新的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速与车辆行进的距离之间的关系。曲线414也可以被称为用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值，或者用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的上发动机转速阈值。实线曲线416表示针对较旧并且部分劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速与的车辆行进距离之间的关系。曲线416也可以被称为用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值，或者用于呈现较高的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的上发动机转速阈值。虚线曲线418表示用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值。当发动机转速高于曲线418时操作发动机起动器可能以不希望的方式(例如，高于期望的电流消耗和大于期望的部件碰撞水平)使发动机起动器劣化，因此当发动机转速高于曲线418的转速时，可以禁止发动机自动起动。
从图4A的顶端的第五曲线是用于允许发动机自动停止的最大车速随车辆行进的距离变化的曲线图。用于允许发动机自动停止的最大车速是高于其则发动机不能自动停止的车速的阈值水平。例如，如果用于允许发动机自动停止的最大车速为35Kph，而实际或测量的车速为40Kph，则发动机将不会自动停止和起动。但是，如果实际或测量的车速是30Kph，那么发动机可以自动停止和起动。纵轴表示用于允许发动机自动停止的最大车速，且用于允许发动机自动停止的最大车速在纵轴箭头方向上增加。横轴表示车辆行进的距离，且行进的距离在横轴箭头的方向上增加。
实线曲线420表示针对新的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速与车辆行进的距离之间的关系。曲线420也可以被称为用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速阈值，或者用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的上车速阈值。实线曲线422表示用于较旧并且部分劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速与的车辆行进的距离之间的关系。曲线422也可以被称为用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速阈值，或者用于呈现较高的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的上车速阈值。虚线曲线424表示用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大车速。当车速高于曲线424时操作发动机起动器可能以不希望的方式(例如，高于期望的电流消耗和大于期望的部件碰撞水平)使发动机起动器劣化，因此当车速高于曲线424的车速时，可以禁止发动机自动起动。
从图4A的顶端的第六曲线是用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度随车辆行进的距离变化的曲线图。用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度是起动器温度的阈值水平，在该阈值水平以上发动机不会自动停止。例如，如果用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度为105℃，而实际或测量的发动机起动器温度为106℃，则发动机不会自动停止和起动。但是，如果实际或测量的发动机起动器温度为100℃，则发动机可以自动停止和起动。纵轴表示用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度，且用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度在纵轴箭头方向增加。横轴表示车辆行进的距离，且行进的距离在横轴箭头的方向上增加。
实线曲线430表示针对新的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度与车辆行进的距离之间的关系。曲线430也可以被称为用于呈现较低劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度，或者用于呈现较低的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的上发动机起动器温度。实线曲线436表示针对较旧并且部分劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度与车辆行进的距离之间的关系。曲线436也可以被称为用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度阈值，或者用于发动机起动器呈现较高的劣化量的用于允许发动机自动停止的上发动机起动器温度阈值。虚线曲线432表示用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度。在温度高于曲线432时操作发动机起动器可能以不希望的方式使发动机起动器劣化(例如，绕组上的清漆可能劣化)，因此当发动机起动器温度高于曲线432的温度时，可以禁止发动机自动起动。
从图4B的顶端的第三曲线是发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间随车辆行进的距离变化的曲线图。最小预测的发动机停止持续时间是在发动机自动停止后的预测的发动机停止时间的阈值水平，低于该阈值水平，发动机不自动停止。例如，如果发动机自动停止后的最小预测的发动机停止时间是30秒，并且发动机被预测为停止达在发动机自动停止后20秒，则发动机将不会自动停止和起动。但是，如果发动机被预测为停止达在发动机自动停止后45秒，则发动机可以自动停止和起动。纵轴表示发动机自动停止后的最小预测的发动机停止时间或持续时间，并且最小预测的发动机停止时间或持续时间在纵轴箭头的方向增加。横轴表示车辆行进的距离，且行进的距离在横轴箭头的方向上增加。如果允许发动机停止(例如停止旋转)达较短的停止持续时间，则实际的发动机停止总次数可能会迅速增加，从而增加经由发动机起动器执行的工作。因此，当在允许发动机自动停止之前需要预测发动机不停止达较长的持续时间时，发动机起动器上的应力可能会降低。
实线曲线444表示针对呈现低劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小预测的发动机停止持续时间与车辆行进的距离之间的关系。曲线444也可以被称为用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小预测的发动机停止持续时间(例如，在最近的发动机自动停止后直到发动机开始旋转的时间量)阈值，或者用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的在发动机自动停止后的下预测的发动机停止持续时间阈值。实线曲线440表示针对较旧的且呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小预测的发动机停止持续时间与车辆行进的距离之间的关系。曲线440也可以被称为用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小预测的发动机停止持续时间阈值，或者用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的发动机自动停止后的下预测的发动机停止持续时间阈值。虚线曲线442表示用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的可用发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值。当在发动机自动停止后的预测的发动机停止持续时间低于曲线442时操作发动机起动器可能以不希望的方式使发动机起动器劣化(例如，比预测的更频繁的使用)，因此当预测的发动机停止持续时间低于曲线442以下的时间时，可以禁止发动机自动起动。
在一个示例中，基于过去的车辆行进历史和/或车辆导航信息，可以在发动机停止之前预测最近的发动机自动停止后的预测的发动机停止持续时间。在一个示例中，沿着车辆行进路径在路点处的发动机停止持续时间被存储到控制器存储器。当车辆接近路点时，控制器从存储器中获取持续时间，并且在该位置的先前发动机停止的持续时间是发动机停止持续时间的预测。沿着行进路线的其他车辆的速度也可以是用于预测沿着车辆行进路径的发动机停止持续时间的基础。例如，如果在本车辆前方的车辆在车辆停止之间停止了50秒，则可以预测车辆在到达其他车辆先前假定的位置时停止发动机50秒。
在行进距离D0处，第一曲线图中的时间量为零，并且估计的消耗的发动机起动器寿命的百分数(曲线406)小于消耗的发动机起动器寿命的预定百分数阈值(曲线404)。用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线410)被调整到低水平，该低水平等于用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的阈值最小发动机温度(曲线412)。因此，因为发动机起动器呈现低的劣化量，当发动机温度大于曲线412的水平时，发动机被允许自动停止和起动。用于允许发动机自动停止的最大发动机转速(曲线418)被调整到较高水平，该较高水平等于用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机转速阈值(曲线414)。因此，因为发动机起动器呈现低的劣化量，当发动机转速处于较高的水平时，发动机被允许自动停止和起动。用于允许发动机自动停止的最大车速(曲线424)被调整到较高水平，该较高水平等于用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速阈值(曲线420)。因此，因为发动机起动器呈现出低的劣化量，当车速较高时，发动机被允许自动停止和起动。用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度(曲线432)被调整到较高水平，该较高水平等于用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度阈值(曲线430)。因此，因为发动机起动器呈现出低的劣化量，当发动机起动器温度较高时，发动机被允许自动停止和起动。在用于允许发动机自动停止的发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间(曲线442)被调整到低水平，该低水平等于用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的阈值最小预测的发动机停止持续时间(曲线444)。因此，因为发动机起动器呈现出低的劣化量，当在自动发动机起动器后的预测的发动机停止时间大于曲线444的水平时，发动机被允许自动停止和起动。
在距离D0和距离D1之间，时间量增加并且车辆行进的距离增加。估计的消耗的发动机起动器寿命的百分数(曲线406)增加，但仍然小于发动机起动器寿命消耗阈值的预定百分数(曲线404)。此外，消耗的发动机起动器寿命的百分数与车辆行进的距离之间的期望关系(曲线404)增加，以示出期望的发动机起动器劣化随着车辆行进的距离而增加。估计的消耗的发动机起动器寿命的百分数(曲线406)增加，但是仍然小于发动机起动器寿命消耗阈值的预定百分数(曲线404)。
用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线412)增加，以示出具有小量的发动机起动器劣化的用于发动机自动停止的最小发动机温度随着车辆行进的距离增加而增加。同样，用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线408)增加，以示出具有较大量的发动机起动器劣化的用于发动机自动停止的最小发动机温度随着车辆行进的距离增加而增加。用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最小发动机温度(曲线410)遵循并保持等于用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线412)。
用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速(曲线414)降低，以示出具有小量的发动机起动器劣化的用于发动机自动停止的最大发动机转速随着车辆行进的距离增加而降低。类似地，用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速(曲线416)降低，以示出具有较大量的发动机起动器劣化的用于发动机自动停止的最大发动机转速随着车辆行进的距离增加而降低。用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大发动机转速(曲线418)遵循并保持等于用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机转速(曲线418)。
用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速(曲线420)降低，以示出具有小量的发动机起动器劣化的用于发动机自动停止的最大车速随着车辆行进的距离增加而降低。同样，用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速(曲线422)降低，以示出具有较大量的发动机起动器劣化的用于发动机自动停止的最大车速随着车辆行进的距离增加而降低。用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大车速(曲线424)遵循并保持等于用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大车速(曲线420)。
用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度(曲线430)降低，以示出具有小量的发动机起动器劣化的用于发动机自动停止的最大发动机起动器温度随着车辆行进的距离增加而降低。同样，用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度(曲线436)降低，以示出具有较大量的发动机起动器劣化的用于发动机自动停止的最大发动机起动器温度随着车辆行进的距离增加而降低。用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度(曲线432)遵循并保持等于用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机起动器温度(曲线430)。
用于呈现低劣化量的发动机起动器用于发动机自动停止的最小预测的发动机停止持续时间(曲线444)增加，以示出具有小量的发动机起动器劣化的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间随着车辆行进的距离增加而增加。同样，用于呈现较高劣化量的发动起起动器的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间(曲线440)增加，以示出具有较大量的发动机起动器劣化的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间随着车辆行进的距离增加而增加。用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间(曲线442)遵循并保持等于用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间(曲线444)。
在距离D1处，第一曲线中的时间量和行进的距离继续增加。估计的消耗的发动机起动器寿命的百分数(曲线406)增加到大于发动机起动器寿命消耗阈值的预定百分数(曲线404)的值。因此，用于发动机自动停止的最小发动机温度被调整到较高的水平，该较高的水平等于用于呈现较高的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度阈值(曲线408)。因此，当发动机温度处于较高水平时，允许发动机自动停止和起动，从而发动机起动器可能暴露于不太严格的条件下以延长发动机起动器的寿命。用于允许发动机自动停止的最大发动机转速被调整到较低水平，该较低水平等于用于呈现较高的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机转速阈值(曲线416)。结果，当发动机转速处于较低水平时，发动机被允许自动停止和起动，使得可以避免可能使发动机起动器劣化加速到比期望更大的水平的条件。用于允许发动机自动停止的最大车速(曲线424)被调整到较低水平，该较低水平等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速阈值(曲线422)。这种变化允许发动机在车速较低时自动停止和起动；从而潜在地减少了发动机自动停止和起动的实际总数，以降低发动机起动器劣化超过期望水平的可能性。用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度(曲线432)被调整到较低水平，该较低水平等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度阈值(曲线436)。这种变化允许发动机在发动机起动器温度较低时自动停止和起动；从而潜在地减少在发动机起动期间流向发动机起动器的电流量，从而可以减少发动机起动器劣化超过期望水平的可能性。发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间被调整到较高水平，该较高水平等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值(曲线440)。因此，当发动机自动停止后预测的发动机停止持续时间处于较高水平时，允许发动机自动停止和起动，从而发动机起动器可能暴露于不太频繁的发动机起动，从而延长发动机起动器寿命。
在距离D1和距离D2之间，时间量增加并且车辆行进的距离增加。估计的消耗的发动机起动器寿命的百分数(曲线406)保持高于消耗的发动机起动器寿命的预定百分数(曲线404)，但是测量的消耗的发动机起动器寿命的百分数以低速率增加。另外，消耗的发动机起动器寿命的百分数与车辆行进的距离之间的预期关系(曲线404)继续增加。
用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线412)增加，并且用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线408)也随着行进的距离增加而增加。响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数的用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线410)遵循并保持等于用于呈现较高的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度阈值(曲线408)。以这种方式，响应于消耗的发动机起动器寿命来调整用于发动机自动停止的最小发动机温度可以延长发动机起动器寿命并降低发动机起动器劣化的速率。
用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速(曲线414)降低，并且用于呈现较高的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速(曲线416)也降低。用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大发动机转速(曲线418)遵循并保持等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机转速阈值(曲线416)，以延长发动机起动器寿命。响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数的用于允许发动机自动停止的最大车速(曲线424)遵循并保持等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速阈值(曲线422)。响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度(曲线432)遵循并保持等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度阈值(曲线436)。
用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间(曲线444)增加，并且用于呈现较高的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间(曲线440)也随着行进的距离增加。用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间(曲线442)遵循并保持等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值(曲线440)。以这种方式，响应于消耗的发动机起动器寿命而调整用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间可延长发动机起动器寿命并且降低发动机起动器劣化的速率。
在距离D2处，第一曲线中的时间量和行进的距离继续增加。估计的消耗的发动机起动器寿命的百分数(曲线406)降低到发动机起动器寿命消耗阈值的预定百分数(曲线404)以下。因此，用于发动机自动停止的最小发动机温度被调整到较低水平，该较低水平等于用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度阈值(曲线412)。这允许发动机在发动机温度较低时自动停止和起动，从而可以提高车辆燃料经济性。用于允许发动机自动停止的最大发动机转速被调整到较高水平，该较高水平等于用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机转速阈值(曲线414)。此动作允许发动机在发动机转速处于较高水平时自动停止和起动，从而可以提高车辆燃料经济性。用于允许发动机自动停止的最大车速被调整到较高水平，该较高水平等于用于呈现较低劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速阈值(曲线420)，从而可能增加车辆燃料经济性。用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度被调整到较高水平，该较高水平等于用于呈现较低劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度阈值(曲线430)，从而可能增加车辆燃料经济性。用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间被调整到较低水平，该较低水平等于用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值(曲线444)。这允许发动机在发动机自动停止后的预测的发动机停止持续时间处于较低水平时自动停止和起动，从而可以提高车辆燃料经济性。
在距离D2与距离D3之间，时间量增加并且车辆行进的距离增加。估计的消耗的发动机起动器寿命的百分数(曲线406)保持低于发动机起动器寿命消耗阈值的预定百分数(曲线404)，因此发动机起动器被估计以呈现较低的劣化水平。另外，消耗的发动机起动器可用寿命的百分数阈值(曲线404)继续增加。
用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线412)继续增加，并且用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线408)继续随着行进的距离而增加。响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数的用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线410)遵循并保持等于用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度阈值(曲线412)。
用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值(曲线414)继续降低，并且用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值(曲线416)也继续降低。用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大发动机转速(曲线418)遵循并保持等于用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机转速阈值(曲线414)以提高车辆燃料经济性。用于响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大车速(曲线424)遵循并保持等于用于呈现较低劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速阈值(曲线420)。用于呈现低劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间(曲线444)继续增加，并且用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度继续随着行进的距离增加。响应于在车辆行进的当前距离处消耗的发动机起动器寿命的百分数的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间(曲线442)遵循并保持等于用于呈现低的劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小发动机停止持续时间阈值(曲线444)。
在距离D3处，第一曲线中的时间量和行进的距离继续增加。测量的消耗的发动机起动器寿命的百分数第二次增加到大于消耗的发动机起动器寿命的预定百分数(曲线404)。因此，用于发动机自动停止的最小发动机温度(曲线410)被调整到较高水平，该较高水平等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度阈值(曲线408)。此动作允许发动机在发动机温度处于较高水平时自动停止和起动，以使发动机起动器可能暴露于不太严格的条件下以延长发动机起动器寿命。用于允许自动停止发动机的最大发动机转速(曲线418)也被调整到较低水平，该较低水平等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机转速阈值(曲线416)。以这种方式，当发动机转速处于较低水平而不是较高水平时，发动机被允许自动停止和起动，从而可以避免可能使发动机起动器劣化加速到比期望更大水平的条件。用于允许发动机自动停止的最大车速(曲线424)被调整到较低水平，该较低水平等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大车速阈值(曲线422)，使得发动机只有在车速较低时才能自动停止和起动。用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度(曲线432)被调整到较低水平，该较低水平等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机起动器温度(曲线436)，使得发动机只有在发动机起动器温度较低时才能自动停止和起动。发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间(曲线442)被调整到较高水平，该较高水平等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值(曲线440)。当发动机自动停止后预测的发动机停止持续时间处于较高水平时，该动作允许发动机自动停止和起动，使得发动机起动器可以在一段时间内暴露于较少的发动机起动以延长发动机起动器寿命。
以这种方式，可以调整定义发动机是否可以自动停止和起动的阈值，以补偿消耗的发动机起动器寿命。这可以有助于确保在可以预期发动机起动器劣化前车辆可以行进期望的距离。
现在参照图5，示出了描述用于控制起动/停止车辆的发动机起动器的劣化的方法的流程图。图5的方法可以并入图1和图2的系统，并且可以与图1和图2的系统合作，以提供图4所示的操作顺序。此外，图5的方法的至少一部分可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令被并入，而该方法的其他部分可以经由控制器转换物理世界中的设备和致动器的操作状态来执行。
在502处，方法500估计已经消耗的发动机起动器寿命的百分数。为发动机起动器提供了消耗的发动机起动器寿命的一个估计。消耗的发动机起动器寿命的量可以经由以下公式估计：
Figure BDA0001589681520000191
其中，ESLC是消耗的发动机起动器寿命，f是估计发动机起动事件期间(例如，当马达适用于加速在发动机怠速之下的发动机的时间与在发动机转速处于怠速或以上且发动机正在燃烧空气和燃料以维持发动机怠速时的时间之间的时间段)消耗的发动机起动器系统寿命的百分数的函数，EOT是发动机油温度，ECT是发动机冷却剂温度，Is是发动机起动器起动转动电流，t是总发动机起动转动时间或起动时间，Nec是起动转动时的发动机转速，Nv是发动机起动转动时的车速，而i是发动机起动事件的实际总数。发动机起动事件可以在进行发动机起动请求并且马达开始加速发动机后开始。发动机起动事件可以在发动机加速到发动机怠速并通过燃烧发动机中的空气和燃料保持怠速或较高转速时结束。对于每个新的发动机起动事件，i的值都递增。在一个示例中，函数f是响应于EOT，ECT，Is，t，Nec和Nv的发动机起动器消耗的发动机起动器寿命的百分数的经验确定的输出值。
参数EOT提供发动机油温度的指示，这可以用于确定发动机起动器应力，因为较高粘度的发动机油在较低的发动机温度下发生并且可能增加发动机起动器上的应力。通过将EOT作为因素引入发动机起动器寿命消耗，可以提供对发动机起动器寿命的更精确的估计。参数ECT提供发动机冷却剂温度的指示，这可以用于确定发动机起动器应力，因为较冷的发动机可以比较暖的发动机提供更多的发动机摩擦，这可以增加发动机起动器上的应力。通过将ECT作为因素引入发动机起动器寿命消耗，可以提供对发动机起动器寿命的更准确估计。参数Is提供了发动机起动器电流的指示，这可以用于确定发动机起动器布线应力，因为较高的电流可能对起动器绕组施加应力。通过将Is作为因素引入发动机起动器寿命消耗，可以提供对发动机起动器寿命的更精确的估计。参数t提供起动器被施加多长时间以起动发动机的指示，这可以用于确定发动机起动器应力，因为较长的起动时间可能增加发动机起动器上的应力。通过将起动时间作为因素引入发动机起动器寿命消耗，可以提供对发动机起动器寿命的更精确的估计。参数Nec提供发动机起动转动时的发动机转速的指示，这可以用于确定与小齿轮接合有关的发动机起动器应力和可能增加发动机起动器劣化的部件碰撞。通过将Nec作为因素引入发动机起动器寿命消耗，可以提供对发动机起动器寿命的更精确估计。参数Nv提供发动机起动转动时的车速的指示，这可以用于确定与车速相关的发动机起动器应力，因为车速可以通过减小或增加发动机起动器上的应力来影响发动机起动器寿命。例如，如果车速大于阈值，则可以使用车辆动能的至少一部分来辅助发动机起动器，由此减小起动器上的应力。通过将车速作为因素引入发动机起动器寿命消耗，可以提供对发动机起动器寿命的更精确的估计。方法500进行到504。
在504处，方法500调整消耗的发动机起动器可用寿命阈值(例如，图4的404)。消耗的发动机起动器可用寿命阈值可以表示为多项式。响应于车辆工况可以调整多项式的系数，以相对于车辆行进的距离增加相应的消耗的可用寿命阈值或减小可用寿命阈值。例如，如果发动机起动器可用寿命阈值近似为：
ESUL＝a+bD+cD2
其中，ESUL是消耗的发动机起动器可用寿命的百分数，a是第一系数，b是第二系数，c是第三系数，D是车辆行进的距离。可以调整系数a、b和c以增加给定D的ESUL或降低给定D的ESUL。例如，系数a可以是环境温度、环境湿度和其他车辆工况的函数，并且车辆工况的状态可以操作以修改系数a。方法500在调整发动机起动器可用寿命阈值后进行到506。
在506处，方法500判断消耗的实际发动机起动器可用寿命的百分数是否大于消耗的发动机起动器可用寿命阈值。估计的消耗的发动机起动器可用寿命(例如，图4的406)和消耗的发动机起动器可用寿命阈值(例如，图4的404)的示例视觉参考在图4顶部的第二曲线图中提供。如果方法500判断估计的消耗的发动机起动器可用寿命大于消耗的发动机起动器可用寿命阈值，则答案为是，方法500进行至508。然而，如果消耗的发动机起动器可用寿命的估计不超过消耗的发动机起动器可用寿命阈值，则答案为否，并且方法500进行到510。
在508处，方法500调整允许发动机自动起动和停止的进入条件。在驾驶员不通过用于发动机起动和停止的专用输入(例如，点火开关或钥匙开关)请求发动机起动或停止的情况下，发动机可以自动起动和停止。具体地，当从加速器踏板位置或自主车辆控制器输出确定的驾驶员需求扭矩小于阈值时，发动机可以停止。然而，除非其他条件也得到满足，否则发动机可能不被允许响应于驾驶员需求而自动停止和起动。例如，为了允许发动机自动停止，发动机温度必须大于最小或下发动机温度阈值。此外，为了允许发动机自动停止，发动机转速必须小于阈值发动机转速。另外，为了允许发动机自动停止，车速可能必须小于车速阈值。此外，发动机起动器温度必须小于发动机起动器温度阈值。在允许或拒绝发动机自动停止和起动之前的车辆工况与之比较的阈值可以被称为用于自动停止发动机的进入条件(例如，自动停止发动机旋转)。提供了类似的进入条件，用于自动起动停止或不旋转的发动机。
进入条件或阈值可能需要在发动机随着车辆行进距离增加而自动停止或起动之前满足不同的条件。例如，如图4所示，可将发动机温度与最小或下发动机温度阈值进行比较，以确定是否允许发动机自动停止。随着车辆行进距离的增加，最小发动机温度阈值可以增加。最小发动机温度阈值可以被设置为最小发动机温度阈值，在该最小发动机温度阈值以上，发动机可以针对呈现低劣化的发动机起动器而自动停止(曲线412)，或被设置为最小发动机温度阈值，在该最小发动机温度阈值处，发动机可以针对呈现较高劣化的发动机起动器而自动停止(曲线408)。在508处，方法500可以要求发动机温度大于最小发动机温度阈值。方法500还可以要求，当消耗的发动机起动器可用寿命的实际百分数大于预期的发动机起动器可用寿命阈值时，最小发动机温度阈值等于用于呈现较高劣化量的发动机起动器的用于发动机自动停止的发动机温度阈值(曲线408)。针对车辆行进的特定距离，用于呈现较高劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最小发动机温度阈值大于如图3所示的用于呈现较低劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最小发动机温度阈值。
发动机转速可以与用于允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值进行比较，并且最大发动机转速阈值可以随着车辆行进距离的增加而降低。此外，可能存在低于其则发动机可以针对呈现低劣化的发动机起动器而自动停止的最大发动机转速阈值(曲线414)和低于其则发动机可以针对呈现较高劣化的发动机起动器而自动停止的最大发动机转速阈值(曲线416)。在508处，方法500可以要求发动机转速小于最大发动机转速阈值。方法500还可要求，当消耗的发动机起动器可用寿命的实际百分数大于预期的发动机起动器可用寿命阈值时，最大发动机转速阈值等于用于呈现较高劣化的发动机起动器的用于发动机自动停止的发动机转速(曲线416)。用于呈现较高劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值低于如图4所示的用于呈现较低劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值。
发动机可以自动停止的最大车速可以随着车辆行进距离的增加而降低，从而可以减少停止发动机的可能性，从而降低使发动机停止/起动系统部件劣化的可能性。还可能存在发动机可以针对呈现低的劣化的发动机起动器而自动停止的最大车速阈值和发动机可以针对呈现较高劣化的发动机起动器而自动停止的最大车速阈值。在508处，方法500可以要求车速小于最大车速阈值。方法500还可以要求，当消耗的发动机起动器可用寿命的实际百分数大于预期的发动机起动器寿命阈值时，最大车速阈值等于用于呈现较高劣化的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大车速阈值。用于呈现较高劣化的发动机起动器的最大车速阈值小于如图4所示的用于呈现较低劣化的发动机起动器的最大车速阈值。
发动机可以自动停止的最大发动机起动器温度可以随着车辆行进距离的增加而降低，从而可以减少停止发动机的可能性，从而降低使发动机起动器劣化的可能性。还可以存在发动机可以针对呈现低的劣化的发动机起动器而自动停止的最大发动机起动器温度阈值和发动机可以针对呈现较高劣化的发动机起动器而自动停止的最大发动机起动器温度阈值。在508处，方法500可要求发动机起动器温度小于最大发动机起动器温度阈值。方法500还可要求，当消耗的发动机起动器可用寿命的实际百分数大于预期的发动机起动器寿命阈值时，最大发动机起动器温度阈值等于用于呈现较高劣化的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机起动器温度阈值。用于呈现较高劣化的发动机起动器的最大车速阈值低于如图4中所示的用于呈现较低的劣化的发动机起动器的最大车速阈值。
发动机油温度可以与用于允许发动机自动停止的最小发动机油温度阈值进行比较，并且最小发动机油温度阈值可以随着车辆行进距离的增加而增加。可能存在低于其则发动机可以针对呈现低的劣化的发动机起动器而自动停止的最小发动机油温度阈值和低于其则发动机可以针对呈现较高劣化的发动机起动器而自动停止的最小发动机油温度阈值。在508处，方法500可要求发动机油温度大于最小发动机油温度阈值。方法500还可要求，当消耗的发动机起动器可用寿命的实际百分数大于预期的发动机起动器寿命阈值时，最小发动机油温度阈值等于用于呈现较高劣化的发动机起动器的用于发动机自动停止的发动机油温度阈值。用于呈现较高劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最小发动机油温度阈值低于用于呈现较低劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最小发动机油温度阈值。
从最近的发动机停止(例如，发动机燃烧停止并且发动机减速到零速度)事件的时间间隔可以与用于允许发动机自动停止的最小发动机停止时间间隔阈值进行比较，并且最小发动机停止时间间隔阈值可以随车辆行进距离的增加而增加。此外，可能存在高于其则发动机可以针对呈现低的劣化的发动机起动器而自动停止的最小发动机停止时间间隔阈值和高于其则发动机可以针对较高劣化的发动机起动器而自动停止的最小发动机停止时间间隔阈值。在508处，方法500可要求从最近的发动机停止到当前时间的时间间隔大于最小发动机停止时间间隔阈值。方法500还可要求，当消耗的发动机起动器可用寿命的实际百分数大于预期的发动机起动器可用寿命阈值时，最小发动机停止时间间隔阈值等于用于呈现较高劣化的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机停止时间间隔。用于呈现较高劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最小发动机停止时间间隔阈值小于用于呈现较低劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的最小发动机停止时间间隔阈值。
用于允许发动机自动停止的发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间可以随着车辆行进距离的增加而增加，因此随着车辆行进距离的增加，发动机起动器的使用频率可能降低，从而随着车辆行进距离增加而降低使发动机起动器劣化的可能性。还可能存在发动机可以针对呈现低的劣化的发动机起动器而自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值和发动机可以针对呈现较高的劣化的发动机起动器而自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值。在508处，方法500可以要求发动机自动停止后的预测的发动机停止持续时间大于最小预测的发动机停止持续时间阈值(例如，图4B的曲线442)。方法500还可要求，当消耗的发动机起动器可用寿命的实际百分数大于预期的发动机起动器可用寿命阈值时，发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值等于用于呈现较高劣化的发动机起动器的用于发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值。用于呈现较高劣化的发动机起动器的发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值大于如图4B所示的用于呈现较低劣化的发动机起动器的发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值。
替代地，代替将用于发动机自动停止的最小发动机温度从用于低发动机起动器劣化的阈值调整到用于较高发动机起动器劣化的最小发动机温度阈值，用于发动机自动停止的用于最小发动机温度的单个阈值可以通过调整描述最小发动机温度阈值的多项式的系数来调整到较高的水平或较低的水平。类似地，描述用于允许发动机自动停止的最大发动机转速和用于允许发动机自动停止的最大车速的多项式系数可以被调整以降低或提高发动机可以自动停止的最大发动机转速和最大车速。方法500进行到512。
在510处，方法500将用于发动机自动停止和起动的进入条件调整到基础水平。方法500要求，当消耗的发动机起动器可用寿命的实际百分数低于预期的发动机起动器可用寿命阈值时，发动机温度大于用于呈现较低劣化的发动机起动器的用于发动机自动停止的最小发动机温度阈值(曲线412)。方法500要求，当消耗的发动机起动器可用寿命的实际百分数低于预期的发动机起动器可用寿命阈值时，发动机转速低于用于呈现较低劣化的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机转速阈值(曲线414)。另外，方法500要求车速小于用于呈现较低劣化的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大车速阈值(曲线420)。方法500还要求发动机起动器温度小于用于呈现较低的劣化的发动机起动器的用于发动机自动停止的最大发动机起动器温度阈值(曲线430)。方法500要求，当消耗的发动机起动器可用寿命的实际百分数低于预期的发动机起动器可用寿命阈值时，发动机自动停止后的预测的发动机停止持续时间大于用于呈现较低劣化的发动机起动器的用于允许发动机自动停止的在发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值(曲线444)。方法500进行到512。
在512处，方法500根据前面提到的进入条件阈值和进入条件自动停止和起动发动机。发动机可以经由控制器判断是否已经满足前面提到的进入条件而自动停止和起动。方法500进行到退出。
因此，图5提供了一种车辆操作方法，其包括：经由控制器估计消耗的发动机起动器可用寿命的量；响应于消耗的发动机起动器可用寿命的量调整发动机自动停止/起动阈值；以及经由控制器响应于发动机自动起动/停止阈值来起动或停止发动机。方法包括，其中，发动机自动停止/起动阈值包括用于响应于消耗的可用发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最小发动机温度阈值。方法包括，其中，发动机自动停止/起动阈值包括用于响应于消耗的可用发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值。
在一些示例中，方法包括，其中，发动机自动停止/起动阈值包括用于响应于消耗的可用发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大车速。该方法包括，其中，发动机起动器选择性地接合和脱离发动机。该方法包括，其中，发动机起动器是皮带驱动的起动器/发电机。该方法包括，其中，发动机起动器是位于发动机和在动力传动系统中的变速器之间的集成式起动器发电机。
图5还提供了一种车辆操作方法，其包括：通过控制器估计发动机起动器的消耗的可用寿命量，消耗的可用寿命量是各个估计的总和(summation)；响应于消耗的可用寿命量调整发动机自动停止/起动阈值；并通过控制器响应于发动机自动起动/停止阈值来自动起动或停止发动机。该方法包括，其中，总和是发动机冷却剂温度的函数。该方法包括，其中，总和是发动机转速的函数。该方法包括，其中，总和是车速的函数。
在一些示例中，方法包括，其中，发动机自动停止/起动阈值包括用于响应于消耗的可用发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最小发动机温度阈值。方法包括，其中，发动机自动停止/起动阈值包括用于响应于消耗的可用发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值。方法包括，其中，发动机自动停止/起动阈值包括用于响应于消耗的可用发动机起动器寿命的百分数而允许发动机自动停止的最大车速。
值得注意的是，本文包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以通过包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。这里描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。这样，所示出的各种动作、操作和/或功能可以以所示的顺序执行，并行执行，或者在一些情况下可以省略。同样地，处理的要求不一定需要实现这里描述的示例实施例的特征和优点，而是为了便于说明和描述而提供。所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以根据所使用的具体策略而重复执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能的至少一部分可以图形地表示待被编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。当通过在包括与一个或多个控制器结合的各种发动机硬件组件的系统中执行指令来执行所描述的动作时，控制动作还可以转换物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。
这里结束了描述。本领域技术人员阅读它将会想到许多改变和修改，而不背离说明书的精神和范围。例如，在天然气、汽油、柴油或替代燃料配置中操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以使用本说明书的优点。

Claims (15)

1.一种车辆操作方法，其包括：
经由控制器估计消耗的发动机起动器可用寿命的量；
响应于车辆工况，调整发动机起动器可用寿命阈值；
响应于所述消耗的发动机起动器可用寿命的所述量超过所述发动机起动器可用寿命阈值，调整发动机自动停止/起动阈值；和
经由所述控制器，响应于所述发动机自动起动/停止阈值，起动或停止所述发动机。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机自动停止/起动阈值包括用于响应于消耗的可用发动机起动器寿命的百分数允许发动机自动停止的最小发动机温度阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机自动停止/起动阈值包括用于响应于消耗的可用发动机起动器寿命的百分数允许发动机自动停止的最大发动机转速阈值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机自动停止/起动阈值包括用于响应于消耗的可用发动机起动器寿命的百分数允许发动机自动停止的最大车速。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机起动器选择性地与发动机接合和分离。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述发动机起动器是皮带驱动的起动器/发电机。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机起动器是位于所述发动机和动力传动系统中的变速器之间的集成式起动器发电机。
8.根据权利要求1所述的方法，其中消耗的发动机起动器可用寿命的所述量是各个估计的总和。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述总和是发动机温度的函数。
10.一种车辆系统，其包括：
包括发动机起动器的发动机；和
包括非暂时性指令的控制器，所述非暂时性指令可执行以响应于所述发动机起动器的消耗的可用寿命的量超过发动机起动器可用寿命阈值而调整发动机自动停止/起动阈值；和响应于所述发动机自动起动/停止阈值自动起动或停止所述发动机，
所述发动机自动起动/停止阈值包括发动机自动停止后的最小预测的发动机停止持续时间阈值，
所述控制器还包括可执行以响应于车辆工况经由所述控制器调整所述发动机起动器可用寿命阈值的附加指令。
11.根据权利要求10所述的车辆系统，其中所述发动机起动器选择性地接合和分离所述发动机。
12.根据权利要求10所述的车辆系统，其中所述发动机起动器是集成式起动器/发电机。
13.根据权利要求10所述的车辆系统，其中所述发动机起动器是皮带驱动的起动器/发电机。
14.根据权利要求10所述的车辆系统，其中所述发动机自动停止/起动阈值包括最大发动机起动器温度阈值。
15.根据权利要求10所述的车辆系统，其中所述发动机自动停止/起动阈值包括最大发动机转速阈值。
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