CN110230544A - 用于操作发动机的方法和系统 - Google Patents

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CN110230544A CN201910146905.2A CN201910146905A CN110230544A CN 110230544 A CN110230544 A CN 110230544A CN 201910146905 A CN201910146905 A CN 201910146905A CN 110230544 A CN110230544 A CN 110230544A
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Abstract

本公开提供了“用于操作发动机的方法和系统”。描述了用于操作包括可以自动停止和起动的发动机的车辆的系统和方法。在一个示例中，当所述车辆的发动机以减速燃料关闭模式操作时，在电池电压减小了阈值电压以上的情况下，可以禁止所述发动机的自动停止。

Description

用于操作发动机的方法和系统
技术领域
本描述涉及用于操作可以自动停止和起动以节约燃料的发动机的方法和系统。所述方法和系统尤其可以用于在电池劣化的条件期间禁止自动发动机停止和起动。
背景技术
车辆可以包括可以自动停止和起动以节约燃料的发动机。可以经由控制器响应于车辆工况在未从车辆的人类驾驶员或占用者接收到停止所述发动机的特定请求的情况下使所述发动机停止。举例来说，可以响应于驾驶员需求扭矩小于阈值扭矩并且人类驾驶员应用制动踏板而自动发动机停止。在已经自动使发动机停止之后响应于大于阈值扭矩的驾驶员需求扭矩而自动重新起动所述发动机。然而，如果试图使用已劣化或已部分劣化的电池来自动重新起动发动机，那么发动机可能无法重新起动。车辆的人类驾驶员可能尝试手动地重新起动发动机，但由于电池的已劣化状态，重新起动发动机的手动尝试也可能是徒劳的。车辆的人类驾驶员还可以通过使用第二电池跳级起动发动机来成功重新起动所述发动机。然而，如果随后自动使发动机停止，那么发动机可能会再次由于电池劣化而无法重新起动。
发明内容
本文发明人已经认识到上述问题并且已经开发了一种动力传动系统操作方法，所述动力传动系统操作方法包括：响应于电池已经被更换或升压的指示而在减速燃料关闭期间经由控制器来增加车辆电气配件的负荷；以及响应于所述电池的所述电压减小了阈值量以上而经由所述控制器禁止自动发动机停止。
通过在发动机的减速燃料关闭期间向电池施加电气负荷，有可能评估电池劣化的存在或不存在，使得可以允许或禁止自动发动机停止。在一个示例中，在当发动机旋转且不燃烧燃料时将一个或多个电气负荷施加到电池时，交流发电机的输出减小至零。以此方式操作发动机会防止发动机失火，同时允许电池排出电荷，使得可以在没有来自交流发电机的电输出的干扰的情况下评估电池健康度。另外，因为发动机已经在旋转，所以不必经由电机使发动机旋转以重新起动所述发动机。
本描述可以提供若干优势。具体来说，所述方法可以允许按照降低发动机不起动条件的可能性的方式来诊断电池。此外，所述方法允许或防止基于电池的状态的自动发动机停止，以便降低发动机不起动的可能性。此外，所述方法按照允许发动机在没有失火的情况下进行操作的方式来诊断电池。
根据以下详细描述并单独地或结合附图来理解，本描述的以上优势和其他优势以及特征将容易显而易见。
应理解，提供以上概要来以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的一系列概念。这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唯一地由在所述具体实施方式之后的权利要求书界定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中所述的任何缺点的实现方式。
附图说明
通过阅读在本文中称作详细描述的实施方案的示例并单独地或参考附图来理解，将更全面地理解本文描述的优势，附图中：
图1是发动机的示意图。
图2是车辆传动系的示意图。
图3示出示例性发动机操作序列。
图4示出用于操作发动机并诊断电能存储装置的方法。
具体实施方式
本描述涉及按照降低发动机不起动的可能性的方式来操作发动机并诊断电池的操作。所述方法对于停止/起动发动机可以尤其有益，响应于除了可以由车辆的驾驶员练习的仅具有请求发动机停止和起动的功能的输入之外的车辆工况来自动停止和起动所述停止/起动发动机。所述发动机可以是在图1中示出的类型。发动机和电池可以包括在如图2中示出的车辆的传动系中。可以如按照图3的序列所示出来诊断电池。在图4中示出用于操作发动机并诊断电池的方法。
参见图1，通过电子发动机控制器12来控制包括多个汽缸的内燃发动机10，在图1中示出所述汽缸中的一个汽缸。控制器12从在图1中示出的各种传感器接收信号，并且采用在图1中示出的致动器基于所接收的信号和存储在控制器12的非暂时性存储器中的指令来调整发动机操作。
发动机10包括气缸盖35和缸体33，所述缸体包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36定位在其中并且经由到曲轴40的连接而进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。任选的起动机96(例如，低电压(在小于30伏下操作)电机)包括小齿轮轴杆98和小齿轮95。小齿轮轴杆98可以选择性地推进小齿轮95以啮合环形齿轮99。可以将起动机96直接安装到发动机的前方或发动机的后方。在一些示例中，起动机96可以经由皮带或链条将扭矩选择性地供应给曲轴40。在一个示例中，起动机96在未接合到发动机曲轴时处于基础状态。燃烧室30示出为经由相应的进气气门52和排气气门54而与进气岐管44和排气岐管48连通。可以通过进气凸轮51和排气凸轮53来操作每个进气门和排气门。可以通过进气凸轮传感器55确定进气凸轮51的位置。可以通过排气凸轮传感器57确定排气凸轮53的位置。可以通过气门启动装置59来选择性地启动和停用进气门52。可以通过气门启动装置58来选择性地启动和停用排气门54。气门启动装置58和59可以是机电装置。
燃料喷射器66示出为定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。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)将燃料输送到燃料喷射器66。在一个示例中，可以使用高压双级燃料系统来产生较高的燃料压力。
另外，进气岐管44示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴杆161将涡轮增压器涡轮164机械地联接到涡轮增压器压缩机162。任选的电子节气门62调整节气门板64的位置以控制从压缩机162到进气岐管44的空气流。因为节气门62的入口在增压室45内，所以可以将增压室45中的压力称为节气门入口压力。节气门出口位于进气岐管44中。在一些示例中，节气门62和节气门板64可以定位在进气气门52与进气岐管44之间，使得节气门62是进气道节气门。可以将压缩机再循环阀47选择性地调整到完全打开与完全关闭之间的多个位置。可以经由控制器12来调整废气门163以允许排气选择性地绕过涡轮164来控制压缩机162的速度。空气滤清器43清洁进入发动机进气口42的空气。
无分电盘点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126示出为在催化转化器70的上游联接到排气岐管48。替代地，可以使用二态排气氧传感器来替代UEGO传感器126。
在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一示例中，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，转化器70可以是三元催化剂。
控制器12在图1中示出为常规的微型计算机，所述微型计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器108、不失效存储器110和常规的数据总线。控制器12示出为从联接到发动机10的传感器接收除了先前论述的那些信号之外的各种信号，包括：来自联接到冷却套114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；联接到加速器踏板130以用于感测人类驾驶员132所施加的力的位置传感器134；联接到制动踏板150以用于感测人类驾驶员132所施加的力的位置传感器154；来自联接到进气岐管44的压力传感器122的发动机岐管压力(MAP)的测量结果；来自感测曲轴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结果；以及来自传感器68的节气门位置的测量结果。还可以感测气压(未示出传感器)以供控制器12处理。在本描述的优选方面中，发动机位置传感器118产生曲轴每转一圈的预定数目的相等间隔的脉冲，可以从所述脉冲确定发动机转速(RPM)。
控制器12还可以从人/机界面11接收输入。可以经由人类和对人/机界面11的输入来产生起动发动机或车辆的请求。所述人/机界面可以是触摸屏显示器、按钮、按键开关或其他已知的装置。
在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经受四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，一般来说，排气气门54关闭并且进气气门52打开。经由进气岐管44将空气引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到汽缸底部以便增加燃烧室30内的容积。活塞36在汽缸底部附近并且在其冲程结束时的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。
在压缩冲程期间，关闭进气气门52和排气气门54。活塞36朝向汽缸头部移动，以便在燃烧室30内压缩空气。活塞36在其冲程结束时并且最靠近汽缸头部的点(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在于下文称为喷射的过程中，将燃料引入到燃烧室中。在于下文称为点火的过程中，通过已知的点火构件(例如，火花塞92)来点燃所喷射的燃料，从而导致燃烧。
在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气岐管48并且活塞返回到TDC。应注意，以上仅仅示出为示例，并且进气气门和排气气门打开和/或关闭正时可以变化，以便提供正气门或负气门重叠、较晚的进气气门关闭或各种其他示例。
图2是包括动力传动系统或传动系200的车辆225的框图。图2的动力传动系统包括在图1中示出的发动机10。动力传动系统200示出为包括车辆系统控制器255、发动机控制器12、变速器控制器254和制动控制器250。所述控制器可以在控制器区域网络(CAN)299上进行通信。所述控制器中的每一者可以向其他控制器提供信息，例如扭矩输出限制(例如，不超过被控制的装置或部件的扭矩输出)、扭矩输入限制(例如，不超过被控制的装置或部件的扭矩输入)、被控制的装置的扭矩输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如，关于已劣化的变速器的信息、关于已劣化的发动机的信息，和关于已劣化的制动器的信息)。此外，车辆系统控制器255可以将命令提供给发动机控制器12、变速器控制器254和制动控制器250以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。
举例来说，响应于驾驶员释放加速踏板和车辆速度，车辆系统控制器255可以请求所要的车轮扭矩或车轮动力水平以提供所要的车辆减速速率。可以由向制动控制器250请求制动扭矩的车辆系统控制器255提供所要的车轮扭矩，进而在车辆车轮216处提供所要的制动扭矩。
在其他示例中，可以与在图2中示出的分割不同地分割对控制动力传动系统装置的分割。举例来说，单个控制器可以代替车辆系统控制器255、发动机控制器12、变速器控制器254和制动控制器250。替代地，车辆系统控制器255和发动机控制器12可以是单个单元，而变速器控制器254和制动控制器250是独立的控制器。
可以使用在图1中示出的发动机起动系统来起动发动机10。此外，可以经由扭矩致动器204，例如燃料喷射器、节气门等，来调整发动机10的扭矩。可以经由曲轴40将发动机输出扭矩传输到变矩器206。变矩器206包括将扭矩输出到输入轴270的涡轮286。输入轴270使变矩器206机械地联接到自动变速器208。变矩器206还包括变矩器旁路锁止离合器212(TCC)。当锁定TCC时，将扭矩从叶轮285直接传递到涡轮286。通过控制器12来电操作TCC。替代地，可以液压锁定TCC。在一个示例中，可以称变矩器是变速器的部件。
当变矩器锁止离合器212完全脱离时，变矩器206经由变矩器涡轮286与变矩器叶轮285之间的流体传递而将发动机扭矩传输到自动变速器208，进而实现扭矩倍增。相比而言，当变矩器锁止离合器212完全接合时，经由变矩器离合器将发动机输出扭矩直接传递到变速器208的输入轴270。替代地，可以部分接合变矩器锁止离合器212，进而使得能够调整直接中继到变速器的扭矩的量。变速器控制器254可以被配置成响应于各种发动机工况或者根据基于驾驶员的发动机操作请求而调整变矩器锁止离合器来调整由变矩器212传输的扭矩量。
变矩器206还包括对流体进行加压以操作前进离合器210和齿轮离合器211的泵283。经由以与曲轴40相同的速度旋转的叶轮285来驱动泵283。
自动变速器208包括齿轮离合器(例如，齿轮1-10)211和前进离合器210。自动变速器208是固定比率变速器。可以选择性地接合齿轮离合器211和前进离合器210以改变输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比率。可以经由换档控制电磁阀209通过调整供应给离合器的流体来接合或脱离齿轮离合器211。还可以将来自自动变速器208的扭矩输出中继到车轮216以经由输出轴260来推进车辆。具体来说，自动变速器208可以响应于车辆行驶条件而在输入轴270处传递输入驱动扭矩，之后将输出驱动扭矩传输到车轮216。变速器控制器254选择性地启动或接合TCC 212、齿轮离合器211和前进离合器210。变速器控制器还选择性地停用或脱离TCC 212、齿轮离合器211和前进离合器210。
此外，可以通过接合摩擦车轮制动器218而将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中，可以响应于驾驶员将他的脚按在制动踏板(未示出)上和/或响应于制动控制器250内的指令而接合摩擦车轮制动器218。此外，制动控制器250可以响应于由车辆系统控制器255作出的信息和/或请求而应用制动器218。同样地，可以响应于驾驶员从制动踏板释放他的脚、制动控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而通过脱离车轮制动器218来减小对车轮216的摩擦力。举例来说，车辆制动器可以经由控制器250将摩擦力施加到车轮216作为自动发动机停止程序的部分。
响应于使车辆225加速的请求，车辆系统控制器可以从加速踏板或其他装置获得驾驶员需求扭矩或动力请求。车辆系统控制器255随后将所请求的驾驶员需求扭矩分配给发动机。车辆系统控制器255向发动机控制器请求发动机扭矩。如果发动机扭矩小于变速器输入扭矩限制(例如，不超过阈值)，那么将所述扭矩输送到变矩器206，所述变矩器随后将所请求的扭矩的至少部分中继到变速器输入轴270。变速器控制器254响应于换档计划和可以基于输入轴扭矩和车辆速度的TCC锁止计划而选择性地锁定变矩器离合器212并且经由齿轮离合器211来啮合齿轮。在当可能需要对电能存储装置(例如，电池)263进行充电时的一些条件下，控制器12调整供应给交流发电机219的磁场绕组235的电流。交流发电机219将来自发动机10的扭矩转化为电能并且所述交流发电机将所述电能供应给电能存储装置263。电能量存储装置263和交流发电机219可以将电功率提供给电气配件279，所述电气配件可以包括(但不限于)前方挡风玻璃电阻加热器和后方挡风玻璃电阻加热器、真空泵、气候控制风扇和灯。车辆系统控制器255可以请求增加的发动机扭矩以克服充电扭矩来满足驾驶员需求扭矩。
响应于使车辆225减速的请求，车辆系统控制器255通过应用摩擦制动器218来请求摩擦制动扭矩。因此，在经由发动机控制器12、变速器控制器254和制动控制器250提供的对发动机10、变速器208和制动器218的局部扭矩控制的情况下可以由车辆系统控制器255监督对各种动力传动系统部件的扭矩控制。
作为一个示例，可以通过以下操作来控制发动机扭矩输出：调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或充气的组合；控制节气门打开和/或气门正时、涡轮增压发动机或机械增压发动机的气门升程和增压。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可以逐气缸地执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。
变速器控制器254经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。变速器控制器254可以经由区分来自位置传感器271的信号或者对预定时间间隔上的已知的角距离脉冲的数目进行计数而将变速器输入轴位置转换为输入轴速度。变速器控制器254可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。替代地，传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器，那么控制器254可以对预定时间间隔上的轴杆位置脉冲进行计数以确定变速器输出轴速度。变速器控制器254还可以区分变速器输出轴速度以确定变速器输出轴加速度。变速器控制器254、发动机控制器12和车辆系统控制器255还可以从传感器277接收额外的变速器信息，所述传感器可以包括(但不限于)泵输出管线压力传感器、变速器液压压力传感器(例如，齿轮离合器流体压力传感器)和环境温度传感器。
制动控制器250经由轮速传感器221接收轮速信息并且从车辆系统控制器255接收制动请求。制动控制器250还可以从在图1中示出的制动踏板传感器154直接接收制动踏板位置信息或者在CAN 299上接收所述制动踏板位置信息。制动控制器250可以响应于来自车辆系统控制器255的车轮扭矩命令而提供制动。制动控制器250还可以提供防抱死和车辆稳定性制动以改善车辆制动和稳定性。因此，制动控制器250可以向车辆系统控制器255提供车轮扭矩限制(例如，不超过阈值负车轮扭矩)，使得车轮不长期锁定。
因此，图1和图2的系统提供一种系统，所述系统包括：发动机；交流发电机，所述交流发电机联接到所述发动机；离合器，所述离合器被配置成将ISG的轴杆选择性地联接到发动机的轴杆；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令用于基于在以减速燃料关闭模式操作发动机期间所确定的电池电压而经由控制器来禁止自动发动机停止。举例来说，控制器可以在电池电压改变了阈值电压量以上时禁止发动机停止。控制器12决定何时停止发动机10的自动发动机停止。所述系统包括其中减速燃料关闭包括经由所述控制器来停止对所述发动机的燃料输送。所述系统还包括用于以下操作的额外指令：响应于驾驶员需求扭矩而以减速燃料关闭模式操作所述发动机。所述系统还包括用于以下操作的额外指令：响应于电池已经被更换或升压的指示而经由所述控制器来增加车辆电气配件的负荷。所述系统还包括用于以下操作的额外指令：在所述减速燃料关闭模式期间减小所述交流发电机的输出。所述系统还包括用于以下操作的额外指令：在退出减速燃料关闭模式之后增加交流发电机的输出。
现在参看图3，示出车辆操作序列的示例性曲线图。可以经由图1和图2的系统与图4的方法协作地执行所述操作序列。时间t0-t6处的垂直线表示在所述序列期间的所关注时间。图3中的曲线图经过时间对准并且同时发生。沿着所述曲线图的水平轴线中的每一者的双SS标记表示时间间断，并且时间间断的持续时间可长可短。
来自图3的顶部的第一曲线图是发动机减速燃料关闭(DFSO)模式状态的曲线图。垂直轴线表示发动机DFSO状态，并且当迹线302处于垂直轴线箭头附近的较高水平处时发动机处于DFSO模式。当迹线302处于水平轴线附近的较低水平处时，发动机不处于DFSO模式。在减速燃料关闭模式下，通过经由变速器和变矩器从车辆的车轮传递到发动机的车辆动能来使发动机旋转。当发动机处于DFSO模式时，不将燃料供应给发动机。当发动机处于DFSO模式时，可以将火花输送到发动机气缸或者可以不将火花输送到发动机气缸。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。实线302表示发动机DFSO状态。
来自图3的顶部的第二曲线图是电池荷电状态(SOC)相对于时间的曲线图。垂直轴线表示电池SOC，并且SOC在垂直轴线箭头的方向上增加。SOC在水平轴线的水平处为零。实线迹线304表示电池的电池SOC。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
来自图3的顶部的第三曲线图是发动机起动请求状态相对于时间的曲线图。垂直轴线表示发动机起动请求状态，并且当迹线308在垂直轴线箭头附近的较高水平处时断言发动机起动请求。当迹线308处于水平轴线附近的较低水平处时，不断言发动机起动请求。在起动发动机之后发动机起动请求处于高水平。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线308表示发动机起动请求状态。
来自图3的顶部的第四曲线图是配件电负荷相对于时间的曲线图。垂直轴线表示配件电负荷，并且配件电负荷在垂直轴线箭头的方向上增加。配件电负荷在水平轴线的水平处为零。实线迹线310表示配件电气负荷。配件电气负荷可以包括(但不限于)后窗电阻除霜器、气候控制系统风扇、前方挡风玻璃除霜器、真空泵和点火线圈。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
来自图3的顶部的第五曲线图是发动机转速相对于时间的曲线图。垂直轴线表示发动机转速，并且发动机转速在垂直轴线箭头的方向上增加。发动机转速在水平轴线的水平处为零。实线迹线312表示发动机转速。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
来自图3的顶部的第六曲线图是交流发电机电功率输出相对于时间的曲线图。垂直轴线表示交流发电机电功率输出，并且交流发电机电功率输出在垂直轴线箭头的方向上增加。来自交流发电机的电功率输出在水平轴线的水平处为零。实线迹线314表示交流发电机电功率输出。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
来自图3的顶部的第七曲线图是发动机自动停止/起动禁止请求状态相对于时间的曲线图。垂直轴线表示发动机自动停止/起动禁止请求状态，并且当迹线316在垂直轴线箭头附近的较高水平处时断言发动机自动停止/起动禁止请求。当迹线316处于水平轴线附近的较低水平处时，不断言发动机自动停止/起动禁止请求状态。迹线316表示发动机自动停止/起动禁止请求。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
在时间t0处，停止发动机(例如，不旋转且不燃烧燃料)并且电池SOC处于较高水平。不请求发动机起动并且电气配件负荷较低。发动机转速是零并且交流发电机电功率输出是零。禁止自动发动机停止和起动并且发动机不处于DFSO模式。
在时间t1处，断言发动机起动请求并且发动机转速开始经由使所述发动机旋转的起动机而增加。在发动机旋转时(未示出)将火花和燃料供应给所述发动机。发动机不处于DFSO模式并且电池SOC开始随着起动机使用电功率使发动机旋转而下降。电气配件负荷保持低并且交流发电机电功率输出较低。禁止自动发动机停止和起动。发动机在时间t1和时间t2之间不起动，并且因此撤回发动机起动请求。响应于不存在发动机起动请求而减小发动机转速。发动机不处于DFSO，并且电池SOC在经由起动机使发动机旋转时下降。电气配件负荷还保持低并且交流发电机电功率输出较低。禁止自动发动机停止和起动。
在时间t2处，第二次断言发动机起动请求并且发动机转速开始响应于所述第二发动机起动请求而经由使所述发动机旋转的起动机而增加。在发动机旋转时(未示出)将火花和燃料供应给所述发动机。发动机不处于DFSO模式并且电池SOC开始随着起动机使用电功率使发动机旋转而下降。电气配件负荷保持低并且交流发电机电功率输出较低。禁止自动发动机停止和起动。发动机在时间t2和时间t3之间不起动，并且因此撤回发动机起动请求。响应于不存在发动机起动请求而减小发动机转速。发动机不处于DFSO，并且电池SOC在经由起动机使发动机旋转时下降。电气配件负荷还保持低并且交流发电机电功率输出较低。禁止自动发动机停止和起动。因此，已经作出起动发动机的两次尝试，并且发动机尚未在任一次起动尝试中起动。
在时间t3处，第三次断言发动机起动请求并且发动机转速开始响应于所述第三发动机起动请求而经由使所述发动机旋转的起动机而增加。在发动机旋转时(未示出)将火花和燃料供应给所述发动机。发动机不处于DFSO模式并且电池SOC开始随着起动机使用电功率使发动机旋转而下降。电气配件负荷保持低并且交流发电机电功率输出较低。禁止自动发动机停止和起动。发动机在时间t3与时间t3和时间t4之间的时间间断之间不起动，并且因此撤回发动机起动请求。响应于不存在发动机起动请求而减小发动机转速。发动机不处于DFSO，并且电池SOC在经由起动机使发动机旋转时进一步下降。电气配件负荷还保持低并且交流发电机电功率输出较低。禁止自动发动机停止和起动。因此，已经作出起动发动机的两次尝试，并且发动机尚未在任一次起动尝试中起动。
在时间t3和时间t4之间，使用新的充电电池更换车辆电池。替代地，第二电池可以与所述电池并联联接以辅助起动发动机。
在时间t4处，发动机不处于DFSO并且电池SOC处于较高水平。请求发动机起动并且起动机开始使发动机转动起动。发动机转速在时间t4之后增加并且电气配件负荷较低。发动机在时间t4之后不久起动，并且其发动机转速在发动机自身的动力下增加。来自交流发电机的电输出功率在时间t4之后不久增加，并且响应于电池更换或经由第二电池进行升压的指示而禁止自动发动机停止和起动。在一个示例中，在时间t1、t2和t3处的多次起动尝试以及在时间t4处的实际发动机起动指示电池已经被更换或经由第二电池进行升压(例如，第二电池与第一电池并联联接以升高可用于经由起动机使发动机旋转的电荷量)。
在时间t4和时间t5之间，发动机不处于DFSO模式并且电池SOC响应于交流发电机的电功率输出增加而增加。发动机保持运行(燃烧燃料并旋转)并且配件负荷处于较低水平。增加发动机转速以增加交流发电机的电输出并且使车辆加速。因为已经发生电池升压或电池更换，所以禁止发动机自动停止和起动。
在时间t5处，发动机进入DFSO模式，其中发动机经由从车辆车轮传递到发动机的车辆动能而旋转。不向发动机供应燃料。发动机可以响应于驾驶员需求扭矩小于阈值水平并且车辆速度大于阈值水平而进入DFSO模式。在发动机处于DFSO模式时增加配件电气负荷，使得可以通过减小电池SOC来确定电池性能。将交流发电机的电输出减小至零，使得电池SOC不增加并干扰诊断电池的劣化。禁止自动发动机停止和起动，使得可以不响应于车辆工况而自动停止发动机。这种操作车辆的方式允许交流发电机甚至在低驾驶员需求条件期间也继续对电池进行充电，使得在电池被更换或升压之后在驾驶员使发动机停止的情况下可以经由起动机和电池来重新起动发动机。
在时间t5和时间t6之间，发动机保持处于DFSO模式并且电气配件负荷保持高以减小电池SOC。如果在增加配件电气负荷时电池SOC减小了阈值量以上，那么可以确定电池已劣化，因为SOC的下降指示电池具有低容量来存储电荷。如果在增加配件电气负荷时电池SOC未减小阈值量以上，那么可以确定电池未劣化，因为SOC的下降较低，从而指示电池具有较高容量来存储电荷。在此示例中，通过箭头306的长度来指示SOC的阈值下降，并且SOC下降了阈值306以上，因此可以确定电池已劣化。因为确定电池已劣化，所以保持禁止自动发动机停止和起动，使得电池可以具有充电到较高水平的机会。这可以允许在车辆的人类驾驶员使发动机停止的情况下起动发动机。如果电池SOC减小了小于阈值量的量，那么将允许自动发动机停止和起动。
在时间t6处，发动机退出DFSO模式并且响应于发动机退出DFSO而减小电气配件负荷。此外，响应于发动机退出DFSO而增加交流发电机的电输出。保持禁止自动发动机停止和起动，并且电池SOC开始增加，使得当最终使发动机停止时，可以经由电池重新起动所述发动机。在发动机退出DFSO之后向所述发动机供应燃料和火花，并且发动机在其自身的动力下旋转。示出发动机转速响应于驾驶员需求扭矩(未示出)而增加。
以此方式，可以响应于已劣化的电池而禁止或防止自动发动机停止和起动。可以在发动机处于DFSO模式时评估电池劣化水平，使得发动机可以在诊断电池时不会由于低电池SOC而失火。通过按照发动机不失火的方式操作发动机，可以减少发动机排放。
现在参看图4，示出用于操作混合动力车辆传动系的方法的流程图。可以将图4的方法并入到图1和图2的系统中并且可以与所述系统协作。此外，可以并入图4的方法的至少部分作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令，而可以经由物理世界中的变换装置和致动器的操作状态的控制器来执行所述方法的其他部分。
在402处，方法400确定工况。工况可以包括(但不限于)发动机转速、电池SOC、发动机负荷、驾驶员需求扭矩、电池电压和发动机操作状态。方法400前进到404。
在404处，方法400判断是否已经请求和/或尝试多次发动机起动而发动机实际上未起动(例如，燃烧燃料并且在其自身的动力下旋转)。在一个示例中，方法400跟踪并且在每次连续的发动机起动尝试之间记录其中发动机无法起动的发动机起动尝试的实际总数。发动机起动尝试可以包括经由电机(例如，起动机)使发动机旋转，并且将燃料供应到发动机的气缸。在一些示例中，发动机起动尝试还包括将火花供应到发动机的气缸。如果发动机开始燃烧燃料并且在其自身的动力下加速至预定转速(例如，发动机怠速)，那么可以将发动机起动尝试表征为成功。如果发动机在转动起动之后在其自身的动力下未加速至预定转速(例如，发动机怠速)(例如，经由电机在阈值转速(例如，250RPM)下旋转)，那么可以将发动机起动尝试表征为不成功并且发动机尚未起动。如果发动机起动尝试不成功并且发动机在预定时间量内未加速至预定转速，那么可以在尝试另一次发动机起动之前使发动机旋转速度减小至零。方法400对其中发动机无法起动的连续的发动机起动尝试的实际总数进行计数。如果方法400判断出在发动机未起动的情况下所执行的连续的发动机起动尝试的实际总数超过阈值数目，那么答案为是并且方法400前进到406。否则，答案为否并且方法400前进到450。
在450处，方法400判断是否需要对电能存储装置或电池进行检查或诊断。在一个示例中，可能需要对电能存储装置的诊断并且以预定间隔(例如，每100个小时)执行所述诊断。此外，可能需要诊断并且响应于电能存储装置条件(例如，荷电状态、输出电压、温度等)来执行所述诊断。如果方法400判断出请求或需要电能存储装置诊断，那么答案为是并且方法400前进到406。否则，答案为否并且方法400前进到452。
在452处，方法400对电能存储装置进行充电。在一个示例中，方法400调整供应给交流发电机的磁场的电流量，使得可以将电能存储装置充电至预定荷电状态。可以基于电池电压和库仑计数来估计电池荷电状态。一旦电池电压达到阈值电压便可以减少供应给电能存储装置的电荷量。方法400前进到454。
在454处，方法400准许自动发动机停止和起动。在一个示例中，当驾驶员需求扭矩小于阈值扭矩时并且当车辆速度小于阈值车辆速度时，可以自动停止发动机(例如，发动机旋转停止并且不将燃料供应给发动机)。此外，在一些示例中，当电池SOC大于阈值时，可以自动停止发动机。可以在人类驾驶员没有向仅具有请求发动机停止和起动的用途的装置或输入端提供输入的情况下自动停止发动机。然而，如果在412处确定电池劣化，那么可以抑制或禁止自动发动机停止和起动。因此，即使存在通常导致发动机自动停止的条件，发动机也将继续运行，使得电能存储装置可以一直充电到人类驾驶员明确请求发动机停止为止。如果人类驾驶员向仅具有请求发动机停止或起动的功能的装置或输入端(例如，起动机开关或按钮)提供输入，那么可以根据输入到所述装置的驾驶员请求来使发动机停止。方法400前进到退出。
在406处，方法400判断是否存在用于以DFSO模式操作发动机的条件。在一个示例中，当驾驶员需求扭矩小于阈值扭矩时，发动机可以进入DFSO模式。可以从加速踏板位置和车辆速度来确定驾驶员需求扭矩。在一个示例中，经由加速踏板位置和车辆速度来对靠经验确定的驾驶员需求扭矩的表或函数进行参考或编制索引。所述表随后输出驾驶员需求扭矩。可以经由操作车辆来靠经验确定驾驶员需求扭矩值，所述操作车辆包括应用加速踏板，并且调整所述表中的值直到提供所要的车辆加速水平为止。如果方法400判断出存在进入DFSO的条件，那么答案为是并且方法400前进到406。否则，答案为否并且方法400前进到460。
在460处，方法400对电能存储装置进行充电。在一个示例中，方法400调整供应给交流发电机的磁场的电流量，使得可以将电能存储装置充电至预定荷电状态。可以基于电池电压和库仑计数来估计电池荷电状态。一旦电池电压达到阈值电压便可以减少供应给电能存储装置的电荷量。方法400前进到退出。
在408处，方法400停止向发动机供应火花和燃料。可以经由关闭发动机的燃料喷射器来停止燃料流。此外，通过经由车辆变速器将来自车辆车轮的车辆动能施加到发动机来使所述发动机旋转。举例来说，当车辆以50KPH的速度行驶在道路上时，移动的车辆的动能经由变速器而传递到车辆车轮以使发动机旋转。另外，方法400可以完全关闭变矩器锁止离合器以增加从车辆车轮到发动机的扭矩传递的效率。因此，在DFSO期间，在通过停止到发动机的燃料流来抑制发动机中的燃烧时使发动机以与车辆速度成比例的速度旋转。另外，方法400将车辆的交流发电机的电输出减少至零。通过将交流发电机的输出减少至零，可以练习电能存储装置来诊断所述电能存储装置。可以通过将到交流发电机的磁场绕组的电流流动减少至零来减少交流发电机的输出。方法400前进到410。
在410处，方法400增加施加到电能存储装置的配件电气负荷。配件电气负荷可以包括(但不限于)电阻性后方挡风玻璃除霜器和前方挡风玻璃除霜器、灯、气候控制系统风扇和真空泵。可以启动配件电气负荷中的一者或多者，并且向其供应来自电能存储装置的电功率，使得可以练习电能存储装置以用于评估电能存储装置的可能的劣化。在一个示例中，启动配件电气负荷以在DFSO期间提供预定电能消耗速率。举例来说，可以启动电阻性挡风玻璃除霜器以从电能存储装置消耗240瓦的电能。可以在已经从电能存储装置消耗了预定量的电力之后关闭或停用配件电气负荷以便停止从电能存储装置汲取电流。替代地，可以在自从配件电气负荷最近启动以来的预定时间量之后关闭或停用所述配件电气负荷。在增加配件电气负荷之后方法400前进到412。
在412处，方法400判断自从发动机最近进入DFSO模式以来是否已经过去了预定时间量，或者电能存储装置的电压是否小于阈值电压，或者自从发动机最近进入DFSO模式以来电能存储装置的电压是否已经减小了阈值电压量以上，或者发动机是否已经基于驾驶员需求扭矩而退出了DFSO模式，随后答案为是并且方法400前进到414。否则，答案为否并且方法400返回到410。
在414处，方法400减小电气配件的负荷并且退出DFSO。方法400可以将电气配件的负荷减小至它们的基础水平(例如，恰在发动机进入DFSO模式之前的它们的相应水平)或减小至零。此外，方法400可以通过增加到达交流发电机的磁场绕组的电流流动来增加交流发电机的输出。因此，方法400可以增加供应给电能存储装置的电荷量，使得可以在车辆的人类驾驶员手动地使发动机停止的情况下起动所述发动机。方法400前进到416。
在416处，方法400判断在仅有的DFSO事件(例如，DFSO事件可以在当发动机正在旋转时停止到发动机的燃料流时开始，并且DFSO事件可以在发动机最近进入DFSO之后在将燃料流供应给所述发动机时结束)期间在发动机进入DFSO时(步骤406)与在发动机退出DFSO时(步骤412)之间电池的电压是否已经减小了阈值电压以上。大于阈值电压降的电压降可以指示已劣化的电池，因为已劣化的电池可能具有更有限的容量来存储电荷。替代地，方法400可以判断在仅有的DFSO事件期间在发动机进入DFSO时(步骤406)与发动机退出DFSO时(步骤412)之间电池的SOC是否已经减小了阈值SOC以上。大于阈值SOC下降的SOC下降可以指示已劣化的电池，因为已劣化的电池可能具有更有限的容量来存储电荷。如果方法400判断出在仅有的DFSO事件期间在发动机进入DFSO时与发动机退出DFSO时之间电池的电压或SOC是否已经减小了阈值电压或SOC以上，那么答案为是并且方法400前进到418。否则，答案为否并且方法400前进到454。方法400还可以在答案为是的情况下提供电能存储装置劣化的指示。方法400可以改变存储在控制器存储器中的变量的值，并且经由人/机界面向车辆占用者提供电能存储装置劣化的视觉或可听指示。
在418处，方法400抑制或防止发动机自动停止。通过防止发动机自动停止，方法400可以帮助确保在车辆的人类驾驶员停止发动机之后可以重新起动所述发动机，因为电能存储装置可以具有更多的时间进行充电。此外，通过防止发动机自动停止，车辆有可能到达其最终目的地，使得不必多次将电池升压以到达最终目的地。在一个示例中，当变量的值不是预定值(例如，一)时，方法400不允许自动发动机停止。方法400前进到退出。
以此方式，可以响应于在发动机处于DFSO模式时诊断电能存储装置而允许或防止自动发动机停止和起动，使得发动机可以不失火并且使发动机排放劣化。此外，通过在DFSO条件期间诊断电能存储装置，有可能按照一种方式来诊断电能存储装置，使得在车辆的人类驾驶员在稍后时间手动地停止发动机的情况下允许重新起动所述发动机。
因此，图4的方法提供一种动力传动系统操作方法，所述动力传动系统操作方法包括：确定车辆的电池已经被更换或已经被升压；响应于电池已经被更换或升压的指示而在减速燃料关闭期间经由控制器来增加车辆电气配件的负荷；确定电池的电压已经减小了阈值量以上；以及响应于所述电池的所述电压减小了阈值量以上而经由所述控制器禁止自动发动机停止。所述方法包括其中当所述车辆电气配件的负荷在减速燃料关闭期间增加时，所述电池的所述电压已经减小了所述阈值量以上。所述方法包括其中确定所述车辆的所述电池已经被更换或升压包括确定在未起动多次的情况下已经使发动机转动起动。所述方法包括其中确定所述车辆的所述电池已经被更换或升压包括确定在未起动多次的情况下已经使发动机转动起动并且在未起动所述多次之后起动所述发动机。所述方法包括其中减速燃料关闭包括经由车辆的动能使发动机旋转。所述方法包括其中减速燃料关闭包括停止向所述发动机的气缸供应燃料。所述方法还包括响应于电池的电压小于阈值电压而退出减速燃料关闭。所述方法包括其中自动发动机停止包括在车辆的驾驶员没有向仅具有请求发动机停止和起动的功能的装置提供输入的情况下使所述发动机停止。
图4的方法还提供一种动力传动系统操作方法，所述动力传动系统操作方法包括：确定评估电池的劣化的请求；响应于评估所述电池的劣化的请求而经由控制器在发动机的减速燃料关闭期间增加车辆电气配件的负荷并减小交流发电机的输出；确定电池的电压已经减小了阈值量以上；以及响应于所述电池的所述电压减小了阈值量以上而经由所述控制器禁止自动发动机停止。所述方法包括其中当所述车辆电气配件的负荷在减速燃料关闭期间增加时，所述电池的所述电压已经减小了所述阈值量以上。所述方法还包括在退出减速燃料关闭之后减小车辆电气配件的负荷。所述方法包括其中禁止自动发动机停止会防止发动机响应于驾驶员需求扭矩小于阈值而停止。所述方法还包括在不处于减速燃料关闭时对所述电池进行充电。所述方法包括其中配件负荷包括电阻性窗户除霜器。
应注意，本文包括的示例性控制和估计例程可以用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器与各种传感器、致动器和其他发动机硬件的组合的控制系统执行。本文描述的特定例程可以表示任何数目的处理策略中的一者或多者，所述处理策略例如为事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，可以按照所说明的序列、并行地或者在一些情况下省略所说明的各种动作、操作和/或功能。同样地，不一定需要所述处理次序来实现本文描述的示例性实施方案的特征和优势，而是出于说明和描述的简易性而提供。可以依据所使用的特定策略来反复地执行所说明的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所描述的动作、操作和/或功能的至少一部分可以通过图形表示将要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。当通过在包括各种发动机硬件部件与一个或多个控制器的组合的系统中执行指令来执行所描述的动作时，控制动作还可以变换物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。
这总结了本描述。阅读了本描述的本领域技术人员会想起许多更改和修改而不脱离本描述的精神和范围。举例来说，以天然气、汽油、柴油或替代性燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以有利地使用本描述。
根据本发明，一种动力传动系统操作方法包括：响应于电池已经被更换或升压的指示而在减速燃料关闭期间经由控制器来增加车辆电气配件的负荷；以及响应于所述电池的所述电压减小了阈值量以上而经由所述控制器禁止自动发动机停止。
根据实施方案，本发明的特征还在于，其中当所述车辆电气配件的负荷在减速燃料关闭期间增加时，所述电池的所述电压已经减小了所述阈值量以上。
根据实施方案，其中确定所述车辆的所述电池已经被更换或升压包括确定在未起动多次的情况下已经使发动机转动起动。
根据实施方案，其中确定所述车辆的所述电池已经被更换或升压包括确定在未起动多次的情况下已经使发动机转动起动并且在未起动所述多次之后起动所述发动机。
根据实施方案，本发明的特征还在于，其中减速燃料关闭包括经由车辆的动能使发动机旋转。
根据实施方案，其中减速燃料关闭包括停止向所述发动机的气缸供应燃料。
根据实施方案，响应于电池的电压小于阈值电压而退出减速燃料关闭。
根据实施方案，其中自动发动机停止包括在车辆的驾驶员没有向仅具有请求发动机停止和起动的功能的装置提供输入的情况下使所述发动机停止。
根据本发明，一种动力传动系统操作方法包括：响应于评估电池的劣化的请求而在发动机的减速燃料关闭期间经由控制器增加车辆电气配件的负荷并且减小交流发电机的输出；以及响应于所述电池的所述电压减小了阈值量以上而经由所述控制器禁止自动发动机停止。
根据实施方案，本发明的特征还在于，其中当所述车辆电气配件的负荷在减速燃料关闭期间增加时，所述电池的所述电压已经减小了所述阈值量以上。
根据实施方案，本发明的特征还在于，在退出减速燃料关闭之后减小车辆电气配件的负荷。
根据实施方案，其中禁止自动发动机停止会防止发动机响应于驾驶员需求扭矩小于阈值而停止。
根据实施方案，本发明的特征还在于，在不处于减速燃料关闭时对所述电池进行充电。
根据实施方案，其中配件负荷包括电阻性窗户除霜器。
根据本发明，提供一种系统，所述系统具有：发动机；交流发电机，所述交流发电机联接到所述发动机；离合器，所述离合器被配置成将ISG的轴杆选择性地联接到发动机的轴杆；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令用于基于在以减速燃料关闭模式操作发动机期间所确定的电池电压而经由控制器来禁止自动发动机停止。
根据实施方案，其中减速燃料关闭包括经由所述控制器来停止对所述发动机的燃料输送。
根据实施方案，额外指令响应于驾驶员需求扭矩而以减速燃料关闭模式操作所述发动机。
根据实施方案，额外指令响应于电池已经被更换或升压的指示而经由所述控制器来增加车辆电气配件的负荷。
根据实施方案，额外指令在所述减速燃料关闭模式期间减小所述交流发电机的输出。
根据实施方案，额外指令在退出所述减速燃料关闭模式之后增加所述交流发电机的输出。

Claims (15)

1.一种动力传动系统操作方法，所述动力传动系统操作方法包括：
响应于所述电池已经被更换或升压的指示而在减速燃料关闭期间经由控制器来增加车辆电气配件的负荷；以及
响应于所述电池的所述电压减小了阈值量以上而经由所述控制器禁止自动发动机停止。
2.如权利要求1所述的方法，其中当所述车辆电气配件的负荷在减速燃料关闭期间增加时，所述电池的所述电压已经减小了所述阈值量以上。
3.如权利要求1所述的方法，其中确定所述车辆的所述电池已经被更换或升压包括确定在未起动多次的情况下已经使发动机转动起动。
4.如权利要求1所述的方法，其中确定所述车辆的所述电池已经被更换或升压包括确定在未起动多次的情况下已经使发动机转动起动并且在未起动所述多次之后起动所述发动机。
5.如权利要求1所述的方法，其中减速燃料关闭包括经由车辆的动能使发动机旋转。
6.如权利要求1所述的方法，其中减速燃料关闭包括停止向所述发动机的气缸供应燃料。
7.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于电池的电压小于阈值电压而退出减速燃料关闭。
8.如权利要求1所述的方法，其中自动发动机停止包括在车辆的驾驶员没有向仅具有请求发动机停止和起动的功能的装置提供输入的情况下使所述发动机停止。
9.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于评估所述电池的劣化的请求而经由控制器在减速燃料关闭期间减小交流发电机的输出。
10.一种系统，所述系统包括：
发动机；
交流发电机，所述交流发电机联接到所述发动机；
离合器，所述离合器被配置成将ISG的轴杆选择性地联接到所述发动机的轴杆；以及
控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的用于以下操作的可执行指令：基于在以减速燃料关闭模式操作所述发动机期间所确定的电池电压而经由所述控制器来禁止自动发动机停止。
11.如权利要求10所述的系统，其中减速燃料关闭包括经由所述控制器来停止对所述发动机的燃料输送。
12.如权利要求10所述的系统，所述系统还包括用于以下操作的额外指令：响应于驾驶员需求扭矩而以减速燃料关闭模式操作所述发动机。
13.如权利要求10所述的系统，所述系统还包括用于以下操作的额外指令：响应于电池已经被更换或升压的指示而经由所述控制器来增加车辆电气配件的负荷。
14.如权利要求10所述的系统，所述系统还包括用于以下操作的额外指令：在所述减速燃料关闭模式期间减小所述交流发电机的输出。
15.如权利要求10所述的系统，所述系统还包括用于以下操作的额外指令：在退出所述减速燃料关闭模式之后增加所述交流发电机的输出。
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