CN112937543A - 用于操作具有dc/dc转换器的车辆的方法和系统 - Google Patents

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大卫·汉考克
大卫·卢
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Abstract

本公开提供了“用于操作具有DC/DC转换器的车辆的方法和系统”。描述了一种用于操作包括DC/DC转换器的车辆的方法。在一个示例中，所述方法包括调整所述DC/DC转换器的输出电压以增加皮带集成式起动机/发电机的扭矩。可在发动机转动起动之前和期间调整所述DC/DC转换器的所述输出电压。

Description

用于操作具有DC/DC转换器的车辆的方法和系统
技术领域
本说明书涉及用于操作包括直流-直流(DC/DC)转换器的车辆的方法和系统。所述方法和系统可降低发动机起动时间并提高在发动机转动起动周期期间发动机起动的可能性。
背景技术
车辆可包括内燃发动机，所述内燃发动机可通过经由电机旋转发动机并向发动机供应燃料来起动。在许多工况期间，电机可使发动机以促进发动机内燃烧的转速旋转。然而，有时电机的扭矩输出可能不足以使发动机以促进发动机内燃烧的转速旋转。例如，如果经由劣化的电能存储装置向电机供应电流，则电机可能不会输出足以使发动机以促进发动机内燃烧的转速旋转的扭矩。因此，发动机可能表现出较长的转动起动时间和/或发动机可能不会起动。因此，可能期望提高具有扭矩容量的电机以期望转速旋转的可能性。
发明内容
本文的发明人已经认识到上述问题并且已经开发了一种车辆操作方法，所述车辆操作方法包括：响应于在发动机转动起动期间发动机的转速，经由控制器调整电联接到低压总线的DC/DC转换器的输出电压；以及经由电机转动起动所述发动机，所述电机电联接到所述低压总线。
通过在发动机转动起动期间响应于发动机的转速来调整DC/DC转换器的输出电压，可以提供增加电机将具有足够的扭矩输出以使发动机以期望的转动起动转速旋转的可能性的技术效果。具体地，如果发动机转动起动转速小于期望的发动机转动起动转速，则可增加DC/DC转换器的输出电压，使得可在发动机转动起动期间增加电机的扭矩输出。如果电机在不调整DC/DC电机的输出电压的情况下以期望的转动起动转速转动起动发动机，则DC/DC电机不需要增加向电机供应电力的低压总线的电压。因此，仅当发动机转动起动转速小于期望值时，DC/DC转换器的输出才可能升高低压总线的电压。
本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可帮助确保发动机以期望的转动起动转速转动起动。此外，所述方法可改善发动机起动一致性。另外，所述方法可针对发动机工况和电机工况补偿施加到电机的电压，使得电机可使发动机以预期的方式旋转。
当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，本说明书的以上优点和其他优点以及特征将显而易见。
应理解，提供以上发明内容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。这不意味着识别所要求保护的标的的关键或本质特征，所要求保护的标的的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求界定。此外，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现方式。
附图说明
图1示出了内燃发动机的示意图；
图2示出了包括图1中所示的内燃发动机的示例性车辆传动系或动力传动系统的示意图；
图3示出了示例性车辆电力系统的示意图；
图4示出了根据图5的方法的示例性车辆操作序列；
图5是用于操作DC/DC/转换器和车辆的方法的流程图；以及
图6示出了形成用于经由DC/DC转换器调整供应给低压总线的电压的基础的示例性函数。
具体实施方式
本说明书涉及操作车辆的DC/DC转换器。DC/DC转换器可以改善发动机起动的方式操作。具体地，可响应于车辆工况来调整DC/DC转换器的电压输出，使得电机的扭矩生成能力在各种车辆工况下更一致。例如，当电机的绕组处于高于阈值温度的温度时，DC/DC转换器的输出电压可增加，使得电机的输出扭矩可足以使发动机以期望的转速旋转。通过确保车辆可经由电机以均匀速度转动起动(例如，在发动机中的燃烧足以使发动机以预定转速旋转之前经由电机在电机的动力下旋转)，可能使发动机起动时间更均匀。这也可降低发动机不起动的可能性。发动机可为图1所示类型的内燃发动机，或替代地，发动机可为柴油发动机。发动机可集成到包括DC/DC转换器的系统中，如图2所示。DC/DC转换器可以是车辆电气系统的部件，如图3所示。车辆系统可根据图5的方法进行操作，如图4所示。图6中示出了升压电压与车辆工况之间的示例性关系。
参考图1，内燃发动机10(包括多个气缸，图1中示出其中一个气缸)由电子发动机控制器12控制。发动机10由气缸盖35和缸体33组成，所述缸体包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36定位在其中并经由与曲轴40的连接进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96(例如，低压(以小于20伏操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动机96可直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可选择性地通过皮带或链条向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，当未接合到发动机曲轴时，起动机96处于基本状态。
燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54而与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可通过进气凸轮51和排气凸轮53来操作。进气凸轮51的位置可通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可通过排气凸轮传感器57确定。进气门52的相位或位置可经由气门相位改变装置59相对于曲轴40的位置来调整。排气门54的相位或位置可经由气门相位改变装置58相对于曲轴40的位置来调整。气门相位改变装置58和59可以是机电装置、液压装置或机械装置。
发动机10包括容纳曲轴40的曲轴箱39。油盘37可形成曲轴箱39和发动机缸体33的下边界，并且活塞36可构成曲轴箱39的上边界。曲轴箱39可包括曲轴箱通风阀(未示出)，所述曲轴箱通风阀可经由进气歧管44将气体排放到燃烧室30。可经由温度传感器38来感测曲轴箱39中的油的温度。
燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸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输送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。在一个示例中，高压双级燃料系统可用于生成较高的燃料压力。
另外，进气歧管44被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调整节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。由于节气门62的入口在增压室45内，因此增压室45中的压力可称为节气门入口压力。节气门出口是在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可位于进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环阀47可选择性地调整到介于完全打开和完全关闭之间的多个位置。废气门163可经由控制器12进行调整以允许排气选择性地绕开涡轮164，从而控制压缩机162的转速。空气滤清器43清洁进入发动机进气口42的空气。
无分电器点火系统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被示出为在催化转化器70上游联接到排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可代替UEGO传感器126。
在一个示例中，转化器70可包括多个催化剂砖。在另一示例中，可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可以是三元型催化器。
控制器12在图1中被示出为常规微计算机，其包括：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、保活存储器110和常规数据总线。控制器12被示出为除了先前讨论的那些信号之外还接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，包括：来自联接到气缸盖35的温度传感器112的气缸盖温度；联接到加速踏板130的位置传感器134，用于感测由人类的脚132施加的力；联接到制动踏板150的位置传感器154，用于感测由脚152施加的力；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自霍尔效应传感器118的发动机位置传感器，用于感测曲轴40的位置；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；来自压力传感器79的气缸压力；以及来自传感器68的节气门位置的测量值。还可感测(传感器未示出)大气压力以供控制器12处理。在本说明书的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每旋转一圈时产生预定数目的等距脉冲，根据所述预定数目的等距脉冲可确定发动机转速(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：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，排气门54关闭并且进气门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便增加燃烧室30内的容积。活塞36在气缸的底部附近并且处于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，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程末端且最靠近气缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)所在的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在下文称为点火的过程中，由诸如火花塞92的已知点火装置点燃所喷射的燃料，从而导致燃烧。
在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。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。应注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进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图1中示出的发动机10。动力传动系统200被示出为包括车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储装置控制器253和制动器控制器250。控制器可通过控制器局域网(CAN)299进行通信。控制器中的每一者可向其他控制器提供信息，诸如功率输出极限(例如，被控制为不应超过的装置或部件的功率输出)、功率输入极限(例如，被控制为不应超过的装置或部件的功率输入)、被控制的装置的功率输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如，关于劣化的变速器的信息、关于劣化的发动机的信息、关于劣化的电机的信息、关于劣化的制动器的信息)。此外，车辆系统控制器255可将命令提供给发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。
例如，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可请求期望的车轮功率或车轮功率水平以提供期望的车辆减速率。所请求的期望的车轮功率可通过车辆系统控制器255从电机控制器252请求第一制动功率和从发动机控制器212请求第二制动功率来提供，第一功率和第二功率提供车轮216处的期望的传动系制动功率。车辆系统控制器255还可经由制动器控制器250请求摩擦制动功率。制动功率可称为负功率，因为它们使传动系和车轮旋转减慢。正功率可维持或加速传动系和车轮旋转。
车辆控制器255和/或发动机控制器12还可从人/机界面256接收输入，并且从传感器257(例如，相机、激光雷达、雷达等)接收交通状况(例如，交通信号状态、到物体的距离等)。在一个示例中，人/机界面256可以是触摸输入显示面板。替代地，人/机界面256可以是按键开关或其他已知类型的人/机界面。人/机界面256可接收来自用户的请求。例如，用户可经由人/机界面256请求发动机停止或起动。此外，当外部电力消耗装置297联接到车辆255时，用户可超控对车轮216的运动的禁止。另外，人/机界面256可显示可从控制器255接收的状态消息和发动机数据。
在其他示例中，对控制动力传动系统装置的划分可以与图2所示不同的方式进行划分。例如，单个控制器可取代车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器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，而电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250是独立的控制器。
在该示例中，动力传动系统200可由发动机10和电机240提供功率。在其他示例中，可省略发动机10。发动机10可用图1所示的发动机起动系统经由皮带集成式起动机/发电机219或者经由也称为集成式起动机/发电机的传动系集成式起动机/发电机(ISG)240来起动。可经由BISG绕组温度传感器203确定BISG绕组的温度。传动系ISG 240(例如，高电压(以大于30伏的电压操作的)电机)也可称为电机、马达和/或发电机。此外，发动机10的功率可经由诸如燃料喷射器、节气门等扭矩致动器204来调整。
BISG 219经由皮带231机械地联接到发动机10，并且BISG 219可被称为电机、马达或发电机。BISG 219可联接到曲轴40或凸轮轴(例如，图1的51或53)。当经由低压总线273或低压电池280供应电力时，BISG 219可充当马达。BISG 219可作为向低压电池280或低压总线273供应电力的发电机操作。双向DC/DC转换器281可将电能从高压总线274传递到低压总线273，或反之亦然。低压电池280直接联接到低压总线273。低压总线273可由一个或多个电导体构成。电能存储装置275电联接到高压总线274。低压电池280可选择性地向起动机马达96和/或BISG 219供应电能。
发动机输出功率可通过双质量飞轮215传输到动力传动系统分离离合器的第一侧或上游侧235。分离离合器236以液压方式致动，并且传动系分离离合器236内的液压压力(传动系分离离合器压力)可经由电动阀233来调整。分离离合器236的下游侧或第二侧234被示出为机械地联接到ISG输入轴237。
ISG 240可被操作来向动力传动系统200提供功率，或者在再生模式中将动力传动系统功率转换成电能以便存储在电能存储装置275中。ISG 240经由逆变器279与能量存储装置275电连通。逆变器279可将来自电能存储装置275的直流(DC)电力转换成交流(AC)电力以操作ISG 240。替代地，逆变器279可将来自ISG 240的AC电力转换成DC电力以存储在电能存储装置275中。逆变器279可经由电机控制器252来控制。ISG 240具有比图1所示的起动机96或BISG 219更高的输出功率容量。此外，ISG 240直接驱动动力传动系统200或由动力传动系统200直接驱动。不存在将ISG 240联接到动力传动系统200的皮带、齿轮或链条。相反，ISG 240以与动力传动系统200相同的速率旋转。电能存储装置275(例如，高压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。ISG 240的下游侧经由轴241机械地联接到变矩器206的泵轮285。ISG 240的上游侧机械地联接到分离离合器236。ISG 240可经由如电机控制器252所指示充当马达或发电机来向动力传动系统200提供正功率或负功率。
逆变器278被示出为电联接到电能存储装置275和电气输出插座295。逆变器278可将DC电力转换为AC电力以用于操作外部电力消耗装置297(例如，手工具、娱乐系统、照明、泵等)。逆变器278可将来自低压电池280的电力、来自电能存储装置275的电力或来自ISG240或BISG 219的电力转换成递送到电气输出插座295的电力。外部电力消耗装置297可位于车辆225外部，或者它们可被添加到车辆225。外部电力消耗装置297可经由电源线296电联接到电气输出插座295。外部电力消耗装置传感器298可检测外部电力消耗装置297的存在或不存在。电力消耗装置传感器298可经由开关输入物理地感测电线296的存在，或者替代地，传感器298可以是电流传感器并检测流出电气输出插座295的电流以确定外部电力消耗装置297的存在或不存在。
变矩器206包括涡轮286以将功率输出到输入轴270。输入轴270将变矩器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TCC 212被锁定时，功率从泵轮285直接传递到涡轮286。TCC 212由控制器254电操作。替代地，TCC可以是液压锁定的。在一个示例中，变矩器206可称为变速器的部件。
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和变矩器泵轮285之间的流体传递将发动机功率传输到自动变速器208，从而实现功率倍增。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功率直接传递到变速器208的输入轴270。替代地，变矩器锁止离合器212可部分地接合，从而使得能够调整直接递送到变速器的功率量。变速器控制器254可被配置为通过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调整变矩器锁止离合器来调整由变矩器212传输的功率量。
变矩器206还包括泵283，所述泵对流体加压以操作分离离合器236、前进离合器210和挡位离合器211。泵283经由泵轮285驱动，所述泵轮以与ISG 240相同的转速旋转。
自动变速器208包括挡位离合器211和前进离合器210以用于选择性地接合和脱离前进挡213(例如，挡位1至10)和倒车挡214。自动变速器208是固定传动比变速器。替代地，变速器208可以是能够模拟固定齿轮比变速器和固定齿轮比的无级变速器。挡位离合器211和前进离合器210可选择性地接合，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。挡位离合器211可通过经由换挡控制电磁阀209调整供应到离合器的流体来接合或脱离。来自自动变速器208的功率输出也可经由输出轴260中继到车轮216以推进车辆。具体地，自动变速器208可在将输出驱动功率传输到车轮216之前，响应于车辆行进状况而在输入轴270处传递输入驱动功率。变速器控制器254选择性地激活或接合TCC 212、挡位离合器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、挡位离合器211和前进离合器210。
此外，可通过接合摩擦车轮制动器218将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中，摩擦车轮制动器218可响应于人类驾驶员将他们的脚压在制动踏板(未示出)上和/或响应于制动器控制器250内的指令而接合。此外，制动器控制器250可响应于由车辆系统控制器255做出的信息和/或请求而施加制动器218。以相同方式，可通过响应于人类驾驶员从制动踏板释放他们的脚、制动器控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而脱离车轮制动器218来减小对车轮216的摩擦力。例如，作为自动发动机停止程序的一部分，车辆制动器可经由控制器250向车轮216施加摩擦力。
响应于使车辆225加速的请求，车辆系统控制器可从加速踏板或其他装置获得驾驶员需求功率或功率请求。然后，车辆系统控制器255将所请求的驾驶员需求功率的一部分分配给发动机，并将其余部分分配给ISG或BISG。车辆系统控制器255向发动机控制器12请求发动机功率并且向电机控制器252请求ISG功率。如果ISG功率加上发动机功率小于变速器输入功率极限(例如，不应超过的阈值)，则将功率输送到变矩器206，然后变矩器将所请求的功率的至少一部分中继到变速器输入轴270。变速器控制器254响应于可基于输入轴功率和车辆速度的换挡计划和TCC锁止规律而选择性地锁定变矩器离合器212并经由挡位离合器211接合挡位。在一些状况下，当可能期望对电能存储装置275充电时，可在存在非零驾驶员需求功率时请求充电功率(例如，负ISG功率)。车辆系统控制器255可请求增加发动机功率来克服充电功率以满足驾驶员需求功率。
因此，对各种动力传动系统部件的功率控制可由车辆系统控制器255来管理，其中经由发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250来提供对发动机10、变速器208、电机240和制动器218的本地功率控制。
作为一个示例，可通过调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合、通过控制涡轮增压发动机或机械增压发动机的节气门开度和/或气门正时、气门升程和增压来控制发动机功率输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机功率输出。可通过在发动机产生的功率不足以使发动机旋转的情况下使发动机旋转来提供发动机制动功率或负发动机功率。因此，发动机可经由在燃烧燃料时以低功率操作(其中一个或多个气缸停用(例如，不燃烧燃料)或其中所有气缸都停用并且在使发动机旋转时)来生成制动功率。可经由调整发动机气门正时来调整发动机制动功率量。可以调整发动机气门正时以增加或减少发动机压缩功。此外，可调整发动机气门正时以增加或减少发动机膨胀功。在所有情况下，可在逐缸的基础上执行发动机控制以控制发动机功率输出。
电机控制器252可通过调整流入和流出ISG 240的磁场绕组和/或电枢绕组的电流来控制来自ISG 240的功率输出和电能产生，如本领域中已知的。
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可通过对来自位置传感器271的信号求导或者在预定时间间隔内对若干已知的角距离脉冲进行计数，将变速器输入轴位置转换成输入轴转速。变速器控制器254可从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。替代地，传感器272可为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，则控制器254可对预定时间间隔内的轴位置脉冲进行计数以确定变速器输出轴转速。变速器控制器254还可对变速器输出轴转速求导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还可从传感器277接收附加的变速器信息，所述传感器可包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如，挡位离合器流体压力传感器)、ISG温度传感器和BISG温度、换挡杆传感器和环境温度传感器。变速器控制器254还可从换挡选择器290(例如，人/机界面装置)接收所请求的挡位输入。换挡选择器290可包括用于挡位1-X(其中X是高挡位数)、D(行驶挡)、空挡(N)和P(驻车挡)的位置。可经由螺线管致动器291阻止换挡选择器290的换挡杆293移动，所述螺线管致动器选择性地阻止换挡杆293从驻车挡或空挡移动到倒车挡或前进挡位置(例如，行驶挡)。
制动器控制器250经由车轮转速传感器221接收车轮转速信息并且从车辆系统控制器255接收制动请求。制动器控制器250还可直接地或通过CAN 299从图1所示的制动踏板传感器154接收制动踏板位置信息。制动器控制器250可响应于来自车辆系统控制器255的车轮功率命令而提供制动。制动器控制器250还可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，制动器控制器250可向车辆系统控制器255提供车轮功率极限(例如，不应超过的阈值负车轮功率)，使得负ISG功率不会导致超过车轮功率极限。例如，如果控制器250发出50N-m的负车轮功率极限，则调整ISG功率以在车轮处提供小于50N-m(例如，49N-m)的负功率，这包括考虑变速器齿轮传动。
现在参考图3，示出了示例性车辆电力系统300。车辆电力系统300包括在车辆225中。车辆电力系统300包括用于在整个车辆电力系统300中分配电力的缓冲低压总线306、低压总线273和高压总线274。缓冲低压总线306、低压总线273和高压总线274可由单独的电导体构成。缓冲低压总线306可经由二极管304和电隔离开关302从低压总线273缓冲。二极管304被偏置成使得二极管304的阳极304a直接联接到缓冲低压总线306，并且二极管304的阴极侧304b直接联接到低压总线273。DC/DC转换器281从高压总线274缓冲低压总线273。BISG219、起动机96、DC/DC转换器281、二极管304、隔离开关302和低压电池280都直接联接到低压总线273。电能存储装置275、DC/DC转换器281和图2中所示的一些装置直接联接到高压总线274。辅助电能存储装置310(例如，电池)和辅助负载312(例如，娱乐系统、电动转向系统、空调和加热系统等)直接联接到缓冲低压总线306。
当在隔离开关302处于断开状态时经由DC/DC转换器对低压总线273的电压进行升压时，二极管304防止电流流向辅助电能存储装置310(例如，电池)和辅助电负载312。这可能是有益的，因为当在发动机转动起动期间隔离开关302处于断开状态时，不经由辅助电池消耗经由DC/DC转换器供应到低压总线273的电流和电压。因此，在发动机转动起动期间，可以使经由DC/DC转换器从高压总线递送到低压总线的所有电力可用于BISG。一旦发动机转动起动完成，则隔离开关302可闭合，使得BISG可在发动机转速已超过阈值发动机转速之后对辅助电能存储装置310充电。
辅助负载312和辅助电能存储装置310联接到缓冲低压总线，使得辅助电负载312可在发动机转动起动期间仅经由辅助电能存储装置310供电。因此，辅助电负载在发动机转动起动期间不消耗来自DC/DC转换器281的电力。因此，施加到BISG 219的电压可大于在发动机转动起动期间也经由DC/DC转换器281对辅助电负载312供电的情况。因此，BISG 219的扭矩输出可具有达到期望水平的更好可能性，因为如果需要，在发动机转动起动期间可增加输入到BISG 219的电压。当施加到BISG 219的电压达到期望水平时，发动机可以期望转速转动起动。
因此，图1和图2的系统提供了一种车辆电力系统，所述车辆电力系统包括：高压电能存储装置，所述高压电能存储装置电联接到高压总线；低压电能存储装置，所述低压电能存储装置电联接到低压总线；DC/DC转换器，所述DC/DC转换器电联接到所述高压总线和所述低压总线；第二低压电能存储装置，所述第二低压电能存储装置经由隔离开关选择性地联接到所述低压总线并且经由二极管从所述低压总线缓冲；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，所述可执行指令使所述控制器响应于发动机停止位置来调整所述DC/DC转换器的输出电压。所述车辆电力系统还包括用于响应于气缸的活塞的停止位置在所述气缸的上止点压缩冲程的阈值曲轴角度内而增加所述DC/DC转换器的所述输出电压的附加可执行指令。所述车辆系统包括其中所述DC/DC转换器的所述输出电压被施加到所述低压总线。所述车辆系统包括其中当发动机停止时调整所述输出电压。所述车辆系统包括其中在发动机转动起动期间调整所述输出电压。所述车辆系统还包括用于经由BISG和经由所述低压总线提供的电力来转动起动所述发动机的附加指令。所述车辆系统还包括用于响应于所述BISG的温度来调整所述DC/DC转换器的所述输出电压的附加指令。
现在参考图4，示出了根据图5的方法的车辆操作序列。图4的车辆操作序列可经由图1至图3的系统与图5的方法协作来提供。图4中所示的曲线图按时间对齐并且同时发生。竖直线表示在序列期间的感兴趣的时间。沿着水平轴线的SS标记表示时间上的中断，并且所述中断的持续时间可短，也可长。
自图4顶部起的第一曲线图是低压总线(例如，274)的电压对时间的曲线图。竖直轴线表示低压总线的电压并且所述电压在竖直轴线箭头的方向上增加。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402表示低压总线的电压。
自图4顶部起的第二曲线图是BISG绕组温度对时间的曲线图。竖直轴线表示BISG绕组温度并且BISG绕组温度在竖直轴线箭头的方向上增加。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404表示BISG绕组温度。
自图4顶部起的第三曲线图是发动机气缸盖温度对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机气缸盖温度并且发动机气缸盖温度在竖直轴线箭头的方向上增加。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406表示气缸盖温度。
自图4顶部起的第四曲线图是发动机油温度对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机油温度并且发动机油温度在竖直轴线箭头的方向上增加。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408表示发动机油温度。
自图4顶部起的第五曲线图是最近发动机停止位置对时间的曲线图。竖直轴线表示最近发动机停止位置。水平轴线表示时间并且时间从图的左侧向图的右侧增加。线410表示发动机停止位置。线450表示期望的发动机停止位置。如果发动机在线450下方指示的位置处停止，则发动机可在转动起动发动机的扭矩小于阈值扭矩的位置处停止。如果发动机在线450上方指示的位置处停止，则发动机可在转动起动发动机的扭矩大于阈值的位置处停止。
例如，发动机可在一个或多个发动机气缸中的压力较低的位置(例如，在线450下方)处停止，以便发动机可在气缸中的压力增加之前旋转一定距离，使得初始转动起动发动机的扭矩由于克服了较低气缸压力同时克服了摩擦以开始曲轴旋转而为较低。在此类状况期间，可使用经由BISG生成的较低扭矩来使发动机旋转到请求或期望的转动起动转速。另一方面，在初始发动机旋转之前和期间，发动机可在一个或多个发动机气缸中的压力较高的位置(例如，在线450上方)处停止，使得可能需要更大量的扭矩来使发动机旋转到请求的转动起动转速。因此，发动机的停止位置可指示将发动机旋转到请求的转动起动转速所需的扭矩量。因此，这种实现可以是调整升压电压的基础，使得BISG输出扭矩可足以使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转。
自图4顶部起的第六曲线图是发动机转速对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机转速并且发动机转速在竖直轴线箭头的方向上增加。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412表示发动机转速。水平线452表示请求的发动机转动起动转速(例如，250RPM)。
自图4顶部起的第七曲线图是发动机起动/运行请求对时间的曲线。竖直轴线表示发动机起动/运动请求的状态，并且当迹线414在竖直轴线箭头附近处于较高水平时发动机起动请求生效。当迹线414在水平轴线附近处于较低水平时，发动机起动/运行请求未生效。当发动机起动/运行请求生效时，可尝试起动发动机和/或发动机可正在运行。当发动机起动/运行请求未生效时，发动机停止或被命令停止。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414表示发动机起动/运行请求状态。
在时间t0，发动机关闭(例如，不燃烧燃料且不旋转)，并且发动机起动请求未生效。低压总线的电压处于低压总线电池的标称电压(例如，12VDC)。BISG绕组的温度为较高中间水平，并且气缸盖温度为较高中间水平。另外，发动机油温度处于较高中间水平。此外，由于BISG绕组处于较高温度，因此可能有必要向BISG施加较大电压，使得BISG的扭矩输出为预期量。发动机停止位置在期望的发动机停止位置附近。因此，由于最近发动机停止位置，预期不需要额外的扭矩来以期望的转动起动转速转动起动发动机。
在时间t1，指示发动机起动的请求。可经由人类或自主驾驶员生成发动机起动请求。DC/DC转换器被命令在发动机旋转之前或者替代地在发动机旋转时升高低压总线的电压，使得BISG可具有足够的扭矩来使发动机以请求的发动机转动起动转速(例如，250RPM)旋转。经由DC/DC转换器输出的电压是BISG绕组温度、发动机油温度和气缸盖温度的函数并且基于BISG绕组温度、发动机油温度和气缸盖温度。从DC/DC转换器输出的电压大于直接联接到低压总线的低压电池的电压，使得DC/DC转换器可升高低压总线的电压。经由DC/DC转换器提供的电压升压预期足以允许从BISG输出的扭矩使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转。随着BISG(未示出)开始使发动机旋转，发动机转速在时间t1之后不久开始增加。另外，隔离开关(例如，图3的302)响应于发动机起动/运行请求生效而断开。
在时间t1与时间t2之间，随着BISG使发动机旋转，发动机转速增加(未示出)。BISG绕组温度、发动机气缸盖温度和发动机油温度不变。发动机停止位置不变，因为发动机停止位置在发动机停止前不会更新。发动机起动/运行请求保持生效。
在时间t2，发动机转速尚未达到请求的发动机转速，因此低压总线的电压通过增加经由DC/DC转换器输出到低压总线的电压而进一步升高。经由DC/DC转换器输出的电压响应于发动机转速而增加。发动机起动请求保持生效，并且发动机停止位置保持不变。BISG绕组温度、发动机气缸盖温度和发动机油温度不变。
在时间t2与时间t3之间，发动机转速通过经由DC/DC转换器输出的电压的增加而增加到阈值速度452。此外，燃烧在发动机中开始，并且发动机由于在时间t3之前不久的燃烧而开始加速。发动机起动/运行请求保持生效，并且低压总线的电压自它上次在时间t2增加以来没有变化。
在时间t3，发动机已加速到阈值转速(例如，发动机怠速)，并且响应于此，从DC/DC转换器输出的电压降低。另外，此时可闭合隔离开关302(未示出)。发动机起动请求保持生效，并且发动机停止位置保持不变。BISG绕组温度、发动机气缸盖温度和发动机油温度不变。在时间t3与时间t10之间指示序列的中断。
在时间t10，发动机关闭(例如，不燃烧燃料且不旋转)，并且发动机起动请求未生效。低压总线的电压处于低压总线电池的标称电压(例如，12VDC)。BISG绕组的温度为较低中间水平，并且气缸盖温度为较低水平。另外，发动机油温度处于较低水平。由于气缸盖温度和发动机油温度较低，因此可能需要减少量的扭矩来使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转。另外，由于BISG绕组处于较低温度，因此没有必要向BISG施加较大电压，使得BISG的扭矩输出为预期量。发动机停止位置不在期望的发动机停止位置附近，因此预期可能需要更大量的扭矩来初始地将发动机旋转到请求的发动机转动起动转速。
在时间t11，指示发动机起动的请求。DC/DC转换器被命令在发动机旋转之前或者替代地在发动机旋转时升高低压总线的电压，使得BISG可初始具有足够的扭矩来使发动机以请求的发动机转动起动转速(例如，250RPM)。经由DC/DC转换器输出的电压是最新发动机停止位置或曲轴角度的函数。从DC/DC转换器输出的电压大于直接联接到低压总线的低压电池的电压，使得DC/DC转换器可升高低压总线的电压。经由DC/DC转换器提供的电压升压预期足以允许从BISG输出的扭矩使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转。随着BISG(未示出)开始使发动机旋转，发动机转速在时间t11之后不久开始增加。另外，隔离开关(例如，图3的302)响应于发动机起动/运行请求生效而断开。
在时间t11与时间t12之间，随着BISG使发动机旋转，发动机转速增加(未示出)。BISG绕组温度、发动机气缸盖温度和发动机油温度不变。发动机停止位置不变，因为发动机停止位置在发动机停止前不会更新。发动机起动/运行请求保持生效。
在时间t12，发动机转速已达到请求的发动机转速，因此低压总线的电压通过减少经由DC/DC转换器输出到低压总线的电压而较少地升高。经由DC/DC转换器输出的电压响应于发动机转速而减少。发动机起动请求保持生效，并且发动机停止位置保持不变。BISG绕组温度、发动机气缸盖温度和发动机油温度不变。
在时间t12与时间t13之间，发动机以请求的转动起动转速452旋转。另外，燃烧在发动机中开始，并且发动机由于在时间t13之前不久的燃烧而开始加速。发动机起动/运行请求保持生效，并且低压总线的电压自它上次在时间t12减少以来没有变化。
在时间t13，发动机已加速到阈值转速(例如，发动机怠速)，并且响应于此，从DC/DC转换器输出的电压降低。另外，此时可闭合隔离开关302(未示出)。发动机起动请求保持生效，并且发动机停止位置保持不变。BISG绕组温度、发动机气缸盖温度和发动机油温度不变。
以这种方式，可调整DC/DC转换器的输出电压以调整电机的扭矩输出，使得可改善发动机起动正时。可基于发动机转速增加或减少到低压总线的DC/DC转换器输出电压。此外，可根据发动机停止位置来调整DC/DC转换器的输出电压，使得当转动发动机的扭矩预期较高时，可增加DC/DC转换器的输出电压。当转动发动机的扭矩预期较低时，可减少DC/DC转换器的输出电压以节省能量。
现在参考图5，示出了用于操作车辆的方法。方法500的至少各部分可被实现为存储在非暂时性存储器中的可执行控制器指令。方法500可与图1至图3的系统协作地操作。另外，方法500的各部分可以是在物理世界中采取以转变致动器或装置的操作状态的动作。图5的方法可作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令结合到图1至图3的系统中。
在502处，方法500确定车辆工况。车辆工况可包括但不限于发动机转速、BISG绕组温度、发动机油温度、发动机气缸盖温度、发动机停止位置和低压总线的电压。可经由本文描述的传感器和致动器来确定车辆工况。方法500前进到504。
在504处，方法500判断发动机是否停止。如果发动机没有在旋转，则方法500可判断发动机停止。如果方法500判断发动机停止，则答案为是并且方法500前进到506。否则，答案为否并且方法500前进到530。
在506处，方法500判断是否存在发动机起动请求。如果人、控制器或自主驾驶员正在请求起动发动机，则方法500可判断存在发动机起动请求。发动机起动请求可被输入到人机界面，或者可经由控制器响应于车辆工况(例如，加速踏板位置和制动踏板位置)来生成。如果方法500判断请求了发动机起动，则答案为是并且方法500前进到508。否则，答案为否并且方法500前进到退出。
在508处，方法500断开隔离开关(例如，图3的302)。隔离开关可断开，使得来自DC/DC转换器的电荷不被递送到辅助电池和辅助电负载。因此，可保留更大量的DC/DC转换器的电输出以供电机转动起动发动机(例如，BISG或发动机起动机)。方法500前进到510。
在510处，方法500根据发动机停止位置来调整DC/DC转换器的升压电压。在一个示例中，方法500根据发动机最近停止的位置或曲轴角度来调整经由DC/DC转换器提供给低压总线的电压升压量。例如，如图6所示，可响应于发动机最近停止的曲轴角度来调整DC/DC转换器的输出。可相对于一号气缸的上止点压缩冲程来测量发动机的曲轴角度，并且对于四冲程发动机，曲轴角度可具有0度至719度的范围。
基于发动机位置的升压电压加法器(boost voltage adder，Vpos)的值可根据发动机停止时的曲轴角度而增加和减少。例如，如果发动机为单缸发动机并且发动机在气缸的上止点压缩冲程附近停止，则开始发动机旋转的预期转动起动扭矩可能更高，因为气缸正在压缩空气充气。然而，如果发动机在上止点压缩冲程之后并且在膨胀冲程期间停止，则预期转动起动扭矩可能较低，因为气缸正在膨胀，这取决于发动机尚未旋转的时间量。图6示出了随最近发动机停止位置或曲轴角度变化的DC/DC电压升压的一个示例。方法500经由索引或参考表或函数来确定基于发动机停止位置的升压电压调整，并且前进到512。
在512处，方法500根据发动机气缸盖温度来调整DC/DC转换器的升压电压。具体地，方法500根据当前发动机气缸盖温度来调整经由DC/DC转换器提供给低压总线的升压量。发动机气缸盖温度可指示旋转发动机所需的扭矩量。对于一些发动机，较高气缸盖温度可指示可能需要更大量的扭矩来使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转。较低气缸盖温度可能指示可能需要更少量的扭矩来使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转。图6示出了随发动机气缸盖温度变化的DC/DC电压升压的一个示例。方法500经由参考存储在存储器中的表或函数来确定当前发动机气缸盖温度的升压电压Vcyl，并且前进到514。
在514处，方法500根据发动机油温度和电机绕组温度来调整DC/DC转换器的升压电压。具体地，方法500根据当前发动机油温度和电机绕组温度来调整经由DC/DC转换器提供给低压总线的升压量。发动机油温度可指示旋转发动机所需的扭矩量。对于一些发动机，较高发动机油温度可指示可能需要更大量的扭矩来使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转。较低发动机油温度可指示可能需要更少量的扭矩来使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转。图6示出了随发动机油温度变化的DC/DC电压升压的一个示例。方法500参考或索引存储在存储器中的表或函数来确定当前发动机油温度的升压电压Voil。
较高电机绕组温度可指示高绕组电阻，并且较高绕组电阻可导致较低电流流过电机。较低电流流过电机可降低电机扭矩输出，从而降低发动机转动起动转速。方法500确定当前电机绕组温度的升压电压Vwin，并且前进到516。
在516处，方法500对所有升压电压求和并且经由DC/DC转换器将升压电压输出到低压总线以升高低压总线的电压。在一个示例中，DC/DC转换器升压电压由基本电压(例如，12VDC)和多个加法器电压组成，可表示为：
Vboost＝Vbase+Vpos+Vcyl+Voil+Vwin+Vn
其中Vboost是表示从DC/DC转换器输出到低压总线的最终升压电压的变量，Vbase是表示基本升压电压(例如，12VDC)，Vpos是表示基于发动机位置的升压电压加法器的变量，Vcyl是表示基于发动机气缸温度的升压电压加法器的变量，Voil是表示基于发动机油温度的升压电压加法器的变量，Vwin是表示基于电机绕组温度的升压电压加法器的变量，并且Vn是表示基于发动机转速的升压电压加法器的变量。
如果除Vbase之外的所有升压电压加法器值加起来为零，则DC/DC转换器可能不输出升压电压。升压电压可在发动机旋转之前并且在发动机停止时输出到低压总线，使得BISG或起动机在发动机转动起动序列的早期部分中暴露于升压电压。因此，经由BISG或起动机输出的扭矩在发动机转动起动序列期间可以是均匀的，使得可将发动机转动起动期间的发动机转速变化最小化，从而提高客户满意度。替代地，方法500可在发动机转动起动开始的同时或之后不久输出升压电压，以避免发动机转动起动发生延迟的可能性。一些客户可能更喜欢对发动机起动请求的快速响应，并且同时转动起动发动机并升高低压总线的电压可提高他们的产品满意度。方法500试图经由将升压电压施加到低压总线并且经由从低压总线供电的电机使发动机旋转来使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转。方法500还向发动机供应火花和燃料以起动发动机。方法500前进到518。
在518处，方法500判断发动机是否起动。在一个示例中，方法500可在发动机的转速达到发动机怠速(例如，600RPM)时判断发动机起动。如果方法500判断发动机已起动，则答案为是并且方法500前进到522。另外，如果发动机已转动起动阈值时间量而发动机没有起动，则方法500可前进到522。如果方法500判断发动机没有起动，则答案为否并且方法500前进到520。
在520处，方法500根据发动机转速来调整DC/DC转换器的升压电压。方法500在发动机经由BISG或起动机转动起动时，根据当前发动机转速来调整经由DC/DC转换器提供给低压总线的升压量。如果发动机转速小于所请求的发动机转动起动转速，则可指示BISG或起动机输出的扭矩低于可能预期的扭矩。因此，如果发动机转速小于请求的发动机转动起动转速，则可增加DC/DC转换器的升压电压以增加发动机转动起动转速。另外，如果在已将升压电压施加到低压总线之后发动机转速小于请求的发动机转动起动转速，则方法500可调整如图6所示的升压电压函数，所述升压电压函数可存储在控制器存储器中。以这种方式，图6中所示的函数可适于改善发动机转动起动。此外，一旦发动机达到请求的发动机转动起动转速，则DC/DC转换器电压升压Vpos可减小到零以节省能量。方法500返回到518。
在522处，方法500停用来自DC/DC转换器的升压电压(例如，将升压电压降低到零)并经由BISG将电荷供应到低压总线。换句话说，BISG从作为马达操作切换为作为发电机操作。方法500还闭合隔离开关，使得辅助电能存储装置可经由BISG充电。方法500前进到退出。
在530处，方法500判断是否已请求发动机停止。可经由人、控制器或经由自主驾驶员来请求发动机停止。如果方法500判断已请求发动机停止，则答案为是并且方法500前进到532。否则，答案为否并且方法500前进到540。
在532处，方法500断开隔离开关，使得辅助电池和辅助电负载可在下一个发动机起动序列期间不从BISG接收电荷。方法500前进到534。
在534处，方法500通过停止向发动机递送燃料和火花来停止发动机旋转。方法500前进到退出。
在540处，方法500经由BISG向低压总线供应电荷，以对电联接到低压总线的电气装置供电并且对电联接到低压总线的电能存储装置充电。方法500前进到退出。
因此，图5的方法提供了一种车辆操作方法，所述车辆操作方法包括：响应于在发动机转动起动期间发动机的转速，经由控制器调整直接联接到低压总线的DC/DC转换器的输出电压；以及经由电机转动起动所述发动机，所述电机直接联接到所述低压总线。所述方法包括其中所述DC/DC转换器将电荷从高压总线供应到所述低压总线。所述方法还包括响应于发动机转速大于阈值转速而降低所述DC/DC转换器的所述输出电压。所述方法还包括响应于所述发动机转速大于所述阈值转速而闭合联接到所述低压总线的隔离开关。所述方法还包括响应于在所述发动机停止时的发动机温度来调整所述DC/DC转换器的所述输出电压。所述方法包括其中所述发动机温度为气缸盖温度。所述方法包括其中所述发动机温度为发动机油温度。
图5的方法还提供了一种车辆操作方法，所述车辆操作方法包括：经由控制器响应于在发动机不旋转时发动机的温度来调整直接联接到低压总线的DC/DC转换器的输出电压；以及经由电机在调整所述DC/DC转换器的所述输出电压后转动起动所述发动机，所述电机直接联接到所述低压总线。所述方法包括其中调整所述输出电压包括：响应于所述发动机的所述温度大于阈值温度来将所述输出电压调整为第一电压；以及响应于所述温度小于所述阈值温度、第一电压大于所述第二电压来将所述输出电压调整为第二电压。所述方法还包括在所述发动机旋转时响应于所述发动机的所述温度来调整所述DC/DC转换器的所述输出电压。所述方法包括其中所述温度为发动机油温度。所述方法包括其中所述温度为气缸盖温度。所述方法还包括当发动机转速大于阈值转速时响应于所述发动机的所述温度来停止调整所述DC/DC转换器的输出。
现在参考图6，示出了五个曲线图。所述五个曲线图表示可存储在控制器只读存储器或控制器随机存取存储器中的示例性关系或传递函数。图6中所示的函数被提供来简单地示出变量之间的关系，并且不意图限制本公开的范围。另外，图6中所示的关系对于不同的发动机和BISG可能是不同的。
自图6顶部起的第一曲线图是DC/DC转换器电压升压加法器函数的曲线图，当经由发动机气缸盖温度参考所述函数时，返回Vcyl的值。竖直轴线表示变量Vcyl并且Vcyl的值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示气缸盖温度并且气缸盖温度在水平轴线箭头的方向上增加。线602表示DC/DC电压升压加法器Vcyl与发动机气缸盖温度之间的关系。在该示例中，Vcyl的值随着气缸盖温度的增加而增加，然后Vcyl在较高气缸盖温度下趋于平稳。因此，对于该示例，电压升压加法器在较高气缸盖温度下增加，使得对于较高气缸盖温度，BISG扭矩输出可能增加。当发动机的气缸盖温度较高时，用于转动起动发动机的扭矩可能增加。因此，关系602提供了升压电压增加，这可提高发动机转动起动转速与请求的发动机转动起动转速匹配的可能性，即使当发动机气缸盖温度变化时也是如此。可经由以不同的发动机气缸盖温度停止发动机并针对不同的气缸盖温度调整DC/DC转换器输出电压并记录导致BISG使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转的DC/DC转换器输出电压来确定关系602。
自图6顶部起的第二曲线图是DC/DC转换器电压升压加法器函数的曲线图，当经由发动机油温度参考所述函数时，返回Vcyl的值。竖直轴线表示变量Voil并且Voil的值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示发动机油温度并且发动机油温度在水平轴线箭头的方向上增加。线604表示DC/DC电压升压加法器Voil与发动机油温度之间的关系。在该示例中，Voil的值随着发动机油温度的增加而增加，然后Voil在较高发动机油温度下趋于平稳。因此，对于该示例，电压升压加法器在较高发动机油温度下增加，使得对于较高发动机油温度，BISG扭矩输出可能增加。当发动机油温度较高时，用于转动起动发动机的扭矩可能增加。因此，关系604提供了升压电压增加，这可提高发动机转动起动转速与请求的发动机转动起动转速匹配的可能性，即使当发动机油温度变化时也是如此。可经由以不同的发动机油温度停止发动机并针对不同的发动机油温度调整DC/DC转换器输出电压并记录导致BISG使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转的DC/DC转换器输出电压来确定关系604。
自图6顶部起的第三曲线图是DC/DC转换器电压升压加法器函数的曲线图，当经由BISG绕组温度参考所述函数时，返回Vwin的值。竖直轴线表示变量Vwin并且Vwin的值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示BISG绕组温度并且BISG绕组温度在水平轴线箭头的方向上增加。线606表示DC/DC电压升压加法器Vwin与BISG绕组温度之间的关系。在该示例中，Vwin的值随着BISG绕组温度的增加而增加，然后Vwin在较高BISG绕组温度下趋于平稳。因此，对于该示例，电压升压加法器在较高BISG绕组温度下增加，使得对于较高的BISG绕组温度，BISG扭矩输出可能增加。当BISG绕组温度较高时，用于转动起动发动机的扭矩可能增加。因此，关系606提供了升压电压增加，这可提高发动机转动起动转速与请求的发动机转动起动转速匹配的可能性，即使当BISG绕组温度变化时也是如此。可经由以不同的BISG绕组温度停止发动机并针对不同的BISG绕组温度调整DC/DC转换器输出电压并记录导致BISG使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转的DC/DC转换器输出电压来确定关系606。
自图6顶部起的第四曲线图是DC/DC转换器电压升压加法器函数的曲线图，当经由发动机转速参考所述函数时，返回Vn的值。竖直轴线表示变量Vn并且Vn的值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示发动机转速并且发动机转速在水平轴线箭头的方向上增加。线608表示DC/DC电压升压加法器Vn与发动机转速之间的关系。在该示例中，Vn的值随着发动机转速朝向请求的发动机转动起动转速的增加而减少。经由竖直线650指示请求的发动机转动起动转速。当发动机转动起动转速等于请求的发动机转动起动转速时，Vn的值降低到零。因此，对于该示例，电压升压加法器在较低发动机转动起动转速下较大，而在发动机转动起动转速等于请求的发动机转动起动转速时较低。因此，关系608提供了升压电压增加，这可提高发动机转动起动转速与请求的发动机转动起动转速匹配的可能性，即使当发动机转动起动转速变化时也是如此。可通过经由BISG以输入到BISG的不同电压电平旋转发动机并调整DC/DC转换器输出电压直到发动机以请求的转动起动转速旋转来确定关系608。任选地，比例/积分控制器可根据请求的发动机转动起动转速与实际发动机转动起动转速之间的发动机转速误差来调整DC/DC转换器输出电压。
自图6顶部起的第五曲线图是DC/DC转换器电压升压加法器函数的曲线图，当经由最近发动机停止位置(例如，曲轴角度)参考所述函数时，返回Vpos的值。竖直轴线表示变量Vpos并且Vpos的值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示最近发动机停止位置，并且相对于发动机气缸的上止点压缩冲程示出发动机停止位置；然而，如果需要，发动机停止位置可参考其他发动机位置。线610表示DC/DC电压升压加法器Vpos与最近发动机停止位置之间的关系。在该示例中，Vpos的值随着发动机停止位置接近参考气缸(例如，一号气缸)的上止点压缩冲程而增加，并且Vpos随着发动机停止位置在参考气缸的上止点压缩冲程之后而减少。竖直线652表示参考气缸的上止点压缩冲程。因此，对于该示例，电压升压加法器随着发动机停止位置接近参考气缸的上止点压缩冲程而增加，使得当可预期发动机气缸中的较高压力时，BISG扭矩输出可能增加。因此，关系610提供了升压电压增加，这可提高发动机转动起动转速与请求的发动机转动起动转速匹配的可能性，即使当最近发动机停止位置变化时也是如此。可经由以不同的发动机曲轴角度停止发动机并针对不同的发动机曲轴角度调整DC/DC转换器输出电压并记录导致BISG使发动机以请求的发动机转动起动转速旋转的DC/DC转换器输出电压来确定关系610。
应注意，本文包括的示例性控制和估计例程可用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文所公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件的控制系统来执行。本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一种或多种。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示动作、操作和/或功能中的一个或多个可根据所使用的特定策略来反复地执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可以通过图形表示要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。当通过在包括各种发动机硬件部件以及一个或多个控制器的系统中执行指令来实现所描述的动作时，控制动作还可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。
说明书到此结束。在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，本领域技术人员在阅读本说明书之后，将想到许多变化形式和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可使用本说明书来获益。

Claims (14)

1.一种车辆操作方法，其包括：
响应于在发动机转动起动期间发动机的转速，经由控制器调整直接联接到低压总线的DC/DC转换器的输出电压；以及
经由电机转动起动所述发动机，所述电机直接联接到所述低压总线。
2.如权利要求1所述的车辆操作方法，其中所述DC/DC转换器将电荷从高压总线供应到所述低压总线。
3.如权利要求1所述的车辆操作方法，其还包括响应于发动机转速大于阈值转速而降低所述DC/DC转换器的所述输出电压。
4.如权利要求3所述的车辆操作方法，其还包括响应于所述发动机转速大于所述阈值转速而闭合联接到所述低压总线的隔离开关。
5.如权利要求1所述的车辆操作方法，其还包括响应于在所述发动机停止时的发动机温度来调整所述DC/DC转换器的所述输出电压。
6.如权利要求5所述的车辆操作方法，其中所述发动机温度为气缸盖温度。
7.如权利要求5所述的车辆操作方法，其中所述发动机温度为发动机油温度。
8.一种车辆电力系统，其包括：
高压电能存储装置，所述高压电能存储装置电联接到高压总线；
低压电能存储装置，所述低压电能存储装置电联接到低压总线；
DC/DC转换器，所述DC/DC转换器电联接到所述高压总线和所述低压总线；
第二低压电能存储装置，所述第二低压电能存储装置经由隔离开关选择性地联接到所述低压总线并且经由二极管从所述低压总线缓冲；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，所述可执行指令使所述控制器响应于发动机停止位置来调整所述DC/DC转换器的输出电压。
9.如权利要求8所述的车辆电力系统，其还包括用于响应于气缸活塞的停止位置在所述气缸的上止点压缩冲程的阈值曲轴角度内来增加所述DC/DC转换器的所述输出电压的附加可执行指令。
10.如权利要求8所述的车辆电力系统，其中所述DC/DC转换器的所述输出电压被施加到所述低压总线。
11.如权利要求8所述的车辆电力系统，其中当所述发动机停止时调整所述输出电压。
12.如权利要求8所述的车辆电力系统，其中在发动机转动起动期间调整所述输出电压。
13.如权利要求8所述的车辆电力系统，其还包括用于经由皮带集成式起动机/发电机(BISG)和经由所述低压总线提供的电力来转动起动所述发动机的附加指令。
14.如权利要求13所述的车辆电力系统，其还包括用于响应于所述BISG的温度来调整所述DC/DC转换器的所述输出电压的附加指令。
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