CN113323783A - 用于停止/起动车辆的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于停止/起动车辆的方法和系统”。描述了一种用于操作可自动地停止和起动的车辆的方法。在一个示例中，所述方法包括独立于向起动机螺线管供应电流而向起动机马达供应电流。另外，所述方法包括响应于自动发动机起动的紧迫性水平而调整输送到所述起动机马达的电流量。

Description

用于停止/起动车辆的方法和系统
技术领域
本说明书涉及用于起动可能频繁地停止和起动的内燃发动机的方法和系统。所述方法和系统可以应用于停止/起动车辆，其中车辆的发动机可以自动停止和起动。
背景技术
车辆可以包括内燃发动机和用于内燃发动机的起动机马达。当命令起动机马达接合时，人类操作员就可以这样做。在发动机已经自动停止之后，起动机马达也可以接合。当驾驶员需求扭矩低时，发动机可以自动停止以节省燃料。可以响应于增加驾驶员需求扭矩，响应于电池荷电状态或响应于其他车辆工况而激活起动机马达。与其中起动机马达仅响应于人类操作员起动车辆的发动机而被激活的车辆相比，由于较高的使用频率，自动发动机停止和起动可能加速起动机马达和相关联的发动机起动机部件的劣化。应用于停止/起动车辆的起动机马达可以被设计用于更高的使用周期；然而，停止/起动车辆的起动机马达可能仍然难以持续车辆的使用寿命。因此，可能期望延长停止/起动车辆的起动机马达的寿命周期。
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用于起动发动机的方法，所述方法包括：响应于起动发动机的请求而调整起动机螺线管的位置以使小齿轮接合到所述发动机的飞轮；在所述发动机不旋转时响应于起动所述发动机的所述请求而在所述发动机中发起膨胀燃烧；以及在所述小齿轮与所述飞轮接合时在所述发动机中发起膨胀燃烧之后向起动机马达供应电流。
通过在气缸中发起膨胀燃烧，可以提供延长起动机马达的使用寿命的技术效果。具体地，膨胀燃烧可以减少起动发动机的扭矩量，使得起动机马达可以在发动机起动期间在较低负荷下操作。在发动机起动期间在较低负荷下操作起动机马达可以延长起动机马达的使用寿命。另外，当经由膨胀燃烧起动发动机太慢而不能满足车辆要求时，仍然可以允许快速发动机起动。
本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可以帮助延长起动机马达的使用寿命。另外，所述方法可以减少在发动机起动期间消耗的电能的量。此外，所述方法可以确定发动机起动请求的紧迫性，使得可以延长起动机马达的使用寿命。紧迫性水平还可以是用于确定选择并激活哪个发动机起动策略使得车辆操控性可以维持在预期极限内的基础。
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。
应当理解，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具体实施方式之后的权利要求限定。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示出了用于起动发动机的示例性电气系统；
图4示出了根据图5的方法的示例性车辆操作序列；
图5示出了用于起动并操作发动机的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本说明书涉及经由电机起动内燃发动机。发动机可以根据从车辆工况确定的发动机起动的紧迫性水平自动地起动。对于低紧迫性发动机起动，可以起动发动机，使得与被确定为高紧迫性的发动机起动相比，可以减少用于起动发动机的电能。对于高紧迫性发动机起动，可以请求电机的最大扭矩容量，使得发动机更早地起动。发动机和传动系可以是图1和图2中所示的类型。车辆可以包括如图3中所示的电气系统。传动系可以根据图5的方法如图4的序列中所示进行操作以起动并操作发动机。
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，所述气缸盖和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。起动机马达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95可以经由在小齿轮轴98的纵向方向上滑动而选择性地朝向飞轮97前进和从飞轮缩回，以与飞轮97的环形齿轮99接合和脱离接合。起动机马达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，起动机马达96可以经由皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，当未接合到发动机曲轴时，起动机马达96处于基本状态。
燃烧室30被示出为经由相应的进气提升阀52和排气提升阀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来操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55来确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57来确定。进气门52的升程量和/或相位或位置可以经由气门调整装置59相对于曲轴40的位置进行调整。排气门54的升程量和/或相位或位置可以经由气门调整装置58相对于曲轴40的位置进行调整。气门调整装置58和59可以是机电装置、液压装置或机械装置。控制器12可以经由在发动机起动期间打开压缩溢流阀79来减小气缸30中的压缩，以减小发动机转动起动扭矩。
发动机10包括容置曲轴40的曲轴箱39。油盘37可以形成曲轴箱39和发动机缸体33的下边界，并且活塞36可以构成曲轴箱39的上边界。曲轴箱39可以包括曲轴箱通风阀(未示出)，所述曲轴箱通风阀可以经由进气歧管44将气体排放到燃烧室30。可以经由温度传感器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以用于产生较高的燃料压力。
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。因为节气门62的入口在增压室45内，所以增压室45中的压力可以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可以位于进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环气门47可选择性地调整到介于完全打开与完全关闭之间的多个位置。废气门163可以经由控制器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；以及来自传感器68的节气门位置的测量值。还可以感测(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中，发动机位置传感器118在曲轴每旋转一圈时产生预定数量的等距脉冲，根据所述预定数量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内的体积。活塞36靠近气缸的底部并且处于其冲程末端(例如，当燃烧室30处于其最大体积时)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处于其冲程末端并最靠近气缸盖时(例如，当燃烧室30处于其最小体积时)的点典型地被本领域的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将活塞移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。应当注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，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所示的发动机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。控制器可以通过控制器局域网(CAN)299进行通信。控制器中的每一者都可以向其他控制器提供信息，诸如功率输出限制(例如，经控制不应被超过的装置或部件的功率输出)、功率输入限制(例如，经控制不应被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可以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可以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。所请求的期望车轮功率可通过车辆系统控制器255向电机控制器252请求第一制动功率和向发动机控制器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还可经由制动控制器250请求摩擦制动功率。制动功率可以被称为负功率，因为它们减慢传动系和车轮旋转。正功率可以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还可以从人/机接口256接收输入以及从传感器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/机接口256可以是触摸输入显示面板。替代地，人/机接口256可以是按键开关或其他已知类型的人/机接口。人/机接口256可以接收来自用户的请求。例如，用户可以经由人/机接口256请求发动机停止或起动。此外，当外部电力消耗器297联接到车辆255时，用户可以超驰对车轮216的运动的禁止。另外，人/机接口256可以显示可以从控制器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可以由发动机10和电机240提供动力。在其他示例中，可以省略发动机10。发动机10可以用图1所示的发动机起动系统经由皮带集成式起动机/发电机BISG 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。可以经由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)也可以称为电机、马达和/或发电机。此外，发动机10的功率可以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可以被称为电机、马达或发电机。BISG 219可以联接到曲轴40或凸轮轴(例如，图1的51或53)。BISG 219在经由低压总线273和/或低压电池280供应电力时可以充当发电机。BISG 219可以充当向低压电池280和/或低压总线273供应电力的发电机。双向DC/DC转换器281可以将电能从高压总线274传递到低压总线273，反之亦然。低电压电池280直接电耦合到低电压总线273。低压总线273可以由一个或多个电导体构成。电能存储装置275电耦合到高压总线274。低压电池280可以选择性地向起动机马达96和/或BISG 219供应电能。
发动机输出功率可以通过双质量飞轮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可以以液压方式致动，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)可以经由电动阀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可以操作以向动力传动系统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电通信。逆变器279可以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可以将来自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可以经由电机控制器252来控制。ISG 240具有比图1所示的起动机马达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可以经由如电机控制器252所指示充当马达或发电机而向动力传动系统200提供正功率或负功率。
逆变器278被示出为电耦合到电能存储装置275和电气输出插座295。逆变器278可以将DC电力转换成AC电力以用于操作外部电力消耗器297(例如，手动工具、娱乐系统、照明装置、泵等)。逆变器278可以将来自低压电池280的电力、来自电能存储装置275的电力或来自ISG 240或BISG 219的电力转换成被输送到电输出插座295的电力。外部电力消耗器297可以位于车辆225之外，或者它们可以被添加到车辆225。外部电力消耗器297可以经由电源线296电耦合到电输出插座295。外部电力消耗器传感器298可以检测外部电力消耗器297的存在或不存在。电力消耗器传感器298可以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输出插座295的电流以确定外部电力消耗器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，动力从泵轮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可以被称为变速器的部件。
当变矩器锁止离合器212完全脱离接合时，变矩器206经由变矩器涡轮286和变矩器泵轮285之间的流体传送将发动机功率传输到自动变速器208，由此实现功率倍增。相比之下，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可以部分地接合，由此使得能够调整直接输送到变速器的功率量。变速器控制器254可以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接合前进挡213(例如，挡位1-10)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可以选择性地接合，以改变输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比率。通过经由换挡控制电磁阀209调整被供应到离合器的流体，可使挡位离合器211接合或脱离接合。来自自动变速器208的功率输出也可以经由输出轴260中继到车轮216以推进车辆。具体地，自动变速器208可以在将输出驱动功率传递到车轮216之前，响应于车辆行驶状况在输入轴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TCC212、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接合TCC 212、挡位离合器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可以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可以响应于由车辆系统控制器255发出的信息和/或请求而施加制动器218。通过相同的方式，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/或信息而使车轮制动器218脱离接合，可以减小对车轮216的摩擦力。例如，作为自动发动机停止程序的一部分，车辆制动器可以经由控制器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。车辆系统控制器255然后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，不得被超过的阈值)，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响应于可以基于输入轴功率和车速的换挡计划和TCC锁止计划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，可以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可以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以由车辆系统控制器255来监测，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的局部功率控制。
作为一个示例，可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可以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。可以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，发动机可以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)来产生制动功率。可以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，可以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，可以逐缸地执行发动机控制以控制发动机功率输出。
电机控制器252可以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可以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，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还可以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还可以从传感器277接收另外的变速器信息，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还可以从换挡选择器290(例如，人/机接口装置)接收所请求的挡位输入。换挡选择器290可以包括用于挡位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。可以经由螺线管致动器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还可以直接地或通过CAN 299从图1中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还可以提供防抱死和车辆稳定性制动以提高车辆制动和稳定性。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，示出了包括起动机马达96的电气系统。起动机马达96经由第一开关312电耦合到电池302。在一个示例中，第一开关312可以是场效应晶体管，所述场效应晶体管可以经由控制器12调整以在电池302与起动机马达96之间提供多个不同的电流量。控制器12可以提供可调电压输出以在电池302与起动机马达96之间产生多个电流量。替代地，第一开关可以由双极晶体管、继电器、金属氧化物半导体场效应晶体管或其他已知类型的开关构成。起动机螺线管304还经由第二开关310电耦合到电池302。第二开关310可以是场效应晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、双极晶体管、继电器或其他已知类型的晶体管。控制器12可以提供输出以激活或停用第二起动机开关310，以选择性地激活和停用起动机螺线管304。起动机螺线管轴或柱塞305可以在纵向方向上移动以移动杆306。杆306可以调整套环308的位置，以使小齿轮95在起动机马达96的纵向方向350上前进或缩回以与飞轮97接合和脱离接合。小齿轮95可以如箭头350所指示沿着小齿轮轴98滑动。小齿轮95可以如箭头352所指示经由起动机马达96旋转。
第一开关312允许起动机马达96独立于激活和停用起动机螺线管304而被激活和停用。类似地，第二开关310允许起动机螺线管独立于激活和停用起动机马达96而被激活和停用。
图1至图3的系统提供了一种车辆系统，所述车辆系统包括：内燃发动机，所述内燃发动机包括飞轮；起动机马达，所述起动机马达包括小齿轮；起动机螺线管，所述起动机螺线管机械地联接到所述起动机马达；电池；第一开关，所述第一开关被配置为选择性地从所述电池向所述起动机马达供应电流而不向所述起动机螺线管供应电流；第二开关，所述第二开关被配置为选择性地从所述电池向所述起动机螺线管供应电流而不向所述起动机马达供应电流；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调整所述第一开关以在低紧迫性自动发动机起动期间向所述起动机马达供应第一电流，并且使所述控制器调整所述第一开关以在高紧迫性自动发动机起动期间供应被供应给所述起动机马达的第二电流。所述车辆系统还包括使所述控制器在响应于发动机起动请求而向所述起动机马达供应所述第一电流或所述第二电流之前将所述小齿轮接合到所述飞轮的附加可执行指令。所述车辆系统包括其中所述第一开关是场效应晶体管。所述车辆系统还包括使所述控制器在所述低紧迫性自动发动机起动期间在所述内燃发动机中发起膨胀燃烧的附加指令。所述车辆系统还包括使所述控制器在所述高紧迫性自动发动机起动期间在所述内燃发动机中不发起膨胀燃烧的附加指令。所述车辆系统包括其中发起膨胀燃烧包括当所述内燃发动机不旋转时在膨胀冲程上向气缸喷射燃料。
现在参考图4，示出了两个示例性发动机起动序列的曲线图。图4中所示的发动机起动序列可以经由图1至图3的系统结合图5的方法来提供。时间t0至t13处的竖直线表示发动机起动序列期间的感兴趣时间。图4中所示的曲线图在时间上对齐。沿着每个曲线图的水平轴线的双SS标记表示时间上的中断，并且时间上的中断的持续时间可以是长的或短的。
从图4的顶部起的第一曲线图是发动机起动紧迫性状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示发动机起动紧迫状态，并且发动机起动紧迫性可以是低或高的。迹线402表示发动机起动紧迫性。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。
从图4的顶部起的第二曲线图是起动机螺线管位置相对于时间的曲线图。竖直轴线表示起动机螺线管位置，并且起动机螺线管位置提前，使得小齿轮可以在竖直轴线箭头的方向上接合飞轮。迹线404表示起动机螺线管位置。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。
从图4的顶部开始的第三曲线图是起动机马达扭矩相对于时间的曲线图。竖直轴线表示起动机马达扭矩，并且起动机马达扭矩沿竖直轴线箭头方向增加。线406表示经由小齿轮提供的起动机马达扭矩。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。
从图4的顶部起的第四曲线图是膨胀燃烧状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示膨胀燃烧状态。当迹线408位于竖直轴线箭头附近的较高水平时，膨胀燃烧是有效的。当迹线408在水平轴线附近处于较低水平时，膨胀燃烧是无效的。迹线408表示膨胀燃烧状态。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。
自图4的顶部起的第五曲线图是发动机起动/运行请求状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示发动机起动/运行请求状态。当迹线410在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，存在发动机起动请求或者发动机正在运行(旋转并且燃烧燃料)。当迹线410在水平轴线附近处于较低水平时，不存在发动机起动请求并且发动机停止且不旋转。迹线410表示发动机起动/运行请求状态。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。
在时间t0处，发动机停止(未示出)，并且不请求发动机起动/运行。发动机起动紧迫性水平被示出为低，但是这无关紧要，因为未请求发动机起动。起动机螺线管未前进，因此小齿轮(未示出)未接合飞轮和环形齿轮。起动机马达扭矩为零并且膨胀燃烧未被激活。
在时间t1处，请求发动机起动。发动机起动是系统引起的发动机起动请求(未示出)和确定存在的低发动机起动紧迫性。较低的发动机起动紧迫性是基于恒定的较低水平的驾驶员需求扭矩(未示出)和由车辆系统引起的发动机起动(例如，可以响应于低电池荷电状态而请求发动机起动)。起动机马达任选地提供少量扭矩以使小齿轮旋转，这可以改进小齿轮与飞轮环形齿轮之间的接合。在此之后不久并且在起动机螺线管处于将小齿轮接合到飞轮和环形齿轮的位置之前，少量扭矩减小到零。这可以允许起动机马达停止旋转，同时减少起动机噪声和振动。膨胀燃烧未被激活并且发动机不旋转(未示出)。
在时间t2处，起动机螺线管前进以使小齿轮接合到飞轮和环形齿轮。发动机起动紧迫性保持为低，并且起动机马达扭矩为零。发动机中未产生膨胀扭矩并且发动机不旋转(未示出)。发动机起动/运行请求保持生效。
在时间t3处，起动机螺线管完全前进使得小齿轮完全接合飞轮和环形齿轮(未示出)。在发动机中发起膨胀燃烧。通过将燃料直接喷射到处于其膨胀冲程上的气缸来发起膨胀燃烧。此外，经由向与气缸中的空气混合的燃料供应火花来燃烧燃料。燃料喷射和火花在发动机不旋转时发生。在气缸处于其膨胀冲程上时在气缸中燃烧燃料可以在气缸中产生压力，由此产生扭矩以使发动机曲轴旋转并减小发动机转动起动扭矩。取决于发动机配置，当发动机不旋转时，可以在一个或多个发动机气缸中发起膨胀燃烧。发动机起动紧迫性保持为低，并且起动机马达扭矩为零。此时起动机扭矩为零，因为电流没有流到起动机马达。通过将起动机马达电流保持为零，可以将起动机马达温度维持在较低水平，并且不消耗电能来开始发动机旋转。发动机起动/运行请求保持生效。
在时间t4处，发动机开始旋转(未示出)并且膨胀燃烧被停用。起动机马达扭矩增加到较低水平，这可以减少起动机马达劣化，同时发动机朝向怠速(未示出)加速。起动机马达扭矩有助于继续发动机旋转，同时启用正常燃烧(例如，在发动机旋转并且燃烧空气和燃料时发生的燃烧)(未示出)，从而允许发动机加速到发动机怠速转速。发动机起动/运行请求保持生效，并且发动机起动紧迫性保持为低。
在时间t5处，发动机转速(未示出)超过阈值转速，因此起动机马达扭矩减小到零。发动机在其自身的动力下加速(未示出)。发动机起动紧迫性水平保持为低，并且撤出起动机螺线管以将小齿轮与飞轮和环形齿轮(未示出)分离。膨胀燃烧未被激活，并且发动机起动/运行请求保持生效。在时间t10处示出了序列的中断。中断的持续时间可能长或短。
在时间t10处，发动机停止(未示出)并且发动机起动紧迫性水平为低。起动机螺线管未前进，因此小齿轮未接合飞轮和环形齿轮(未示出)。起动机马达扭矩为零并且膨胀燃烧未被激活。发动机起动/运行请求未生效。
在时间t11处，响应于驾驶员需求扭矩超过阈值(未示出)而使发动机起动请求生效(未示出)。基于响应于驾驶员需求超过阈值驾驶员需求而请求发动机起动，发动机起动紧迫性被估计为高水平。起动机马达扭矩增加到较低水平以使小齿轮旋转以接合飞轮。然而，在其他示例中，可以将起动机马达扭矩调整到高水平。膨胀燃烧不会发起，因为燃烧可能需要一定的时间才能开始，并且因为它可能导致小齿轮接合的延迟，这可能增加发动机起动时间。起动机螺线管在时间t11处未前进，但是它在不久之后前进以将小齿轮接合到飞轮环形齿轮(未示出)。
在时间T12处，起动机螺线管完全延伸，并且起动机扭矩增加到高水平以使发动机旋转。膨胀燃烧未被激活，并且发动机起动/运行请求保持生效。在另一个示例中，当发动机起动/运行请求生效时，起动机扭矩可以在时间t11处增加到高水平。此外，取决于系统配置，可以在时间t11处激活起动机螺线管以将小齿轮接合到飞轮。
在时间t12与时间t13之间，在发动机中发起正常燃烧，并且发动机在其自身的动力下开始加速。起动机马达继续向发动机供应扭矩，使得发动机可以加速到发动机怠速转速。发动机起动紧迫性水平保持为高，并且起动机螺线管保持被激活以将小齿轮接合到飞轮(未示出)。发动机起动/运行请求保持生效。
在时间t13处，发动机转速超过阈值转速，因此起动机螺线管被停用以使小齿轮与飞轮环形齿轮(未示出)脱离接合。另外，因为发动机在其自身的动力下旋转，所以起动机马达扭矩减小到零。在发动机中未发生膨胀燃烧。
通过这种方式，可以在低紧迫性发动机起动期间将起动机马达扭矩减小到第一较低水平，以降低起动机马达劣化的可能性。然而，在较高紧迫性发动机起动期间，起动机马达输出可以是第二较高水平，以便使发动机以更快的转速旋转以减少发动机起动时间。
现在参考图5，示出了用于起动并操作内燃发动机的方法。方法500的至少部分可以被实施为存储在非暂时性存储器中的可执行控制器指令。方法500可以与图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的方法可以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判断发动机是否停止(例如，不旋转)。方法500可以在没有从发动机位置传感器输出脉冲串时判断发动机停止。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504。否则，答案为否并且方法500前进到550。
在550处，方法500根据驾驶员需求扭矩和发动机转速操作发动机。在一个示例中，方法500根据加速踏板的位置来确定驾驶员需求扭矩。方法500命令发动机提供一定百分比的驾驶员需求扭矩。方法500还可以命令ISG输出一定百分比的驾驶员需求扭矩。替代地，可以命令ISG消耗来自传动系的扭矩并为电池或其他电能存储装置充电。方法500前进到552。
在552处，如果请求发动机停止，则方法500命令发动机停止并且不旋转。可以经由人类车辆乘员请求发动机停止。替代地，可以经由控制器自动请求发动机停止，而无需来自人类车辆乘员对具有起动/停止发动机的唯一功能的装置(例如，人/机接口)进行输入。如果未请求发动机停止，则方法500简单地退出。
在504处，方法500判断是否已经请求发动机起动。可以经由人类或经由控制器或车辆系统生成发动机起动请求。例如，人类可以经由钥匙开关或按钮请求发动机起动。系统或控制器可以经由改变控制器存储器中的变量的值来请求自动发动机起动。如果请求发动机起动，则控制器存储器中的变量可以采用特定值。如果方法500判断请求发动机起动，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返回502。
在506处，方法500确定所请求的发动机起动的紧迫性水平。在一个示例中，如果作为发动机起动请求的基础的信号的发起者是人类操作员，则发动机起动紧迫性是低紧迫性。例如，如果发动机起动请求源自钥匙开关或按钮，则可以确定发动机起动紧迫性为低。替代地，如果发动机起动请求源自钥匙开关或按钮，则可以确定发动机起动紧迫性对于具有某些动力传动系统属性的车辆而言为高。然而，如果发动机起动请求是驾驶员增加驾驶员需求扭矩的结果，则可以确定发动机起动紧迫性为高。如果系统部件是作为发动机起动请求的基础的信号的发起者，则可以将发动机起动紧迫性确定为较低紧迫性。此外，作为发动机起动请求的基础的一些车辆装置可以是用于将发动机起动紧迫性调整到高水平的基础。例如，作为发动机起动请求的基础的发动机排气系统温度监测器可以被认为成为低发动机起动紧迫性水平的根据。相反，在短时间段内电池荷电状态的显著变化可以被认为成为高发动机起动紧迫性水平的根据。方法500可以根据发动机起动请求的发起者以及车辆操作参数(例如，电池荷电状态)的变化率来调整发动机起动紧迫性水平。方法500确定发动机起动紧迫性水平并且前进到508。
在508处，方法500判断发动机起动紧迫性是否为高。如果是，则方法500前进到510。否则，方法500前进到530。
在510处，方法500激活起动机马达并使起动机螺线管前进，使得小齿轮可以接合飞轮和环形齿轮。在一个示例中，将起动机马达电流调整到高水平，使得起动机马达可以输出最大扭矩，使得发动机可以快速旋转和起动。可以通过控制器调整输出到控制流向起动机马达的电流的开关的电压或电流来调整起动机马达电流。起动机马达可以在起动机螺线管被激活时被激活以减少发动机起动时间。方法500前进到512。
在512处，在起动机马达输出其最大扭矩水平时，方法500经由起动机马达转动起动发动机(例如，旋转发动机)。方法500前进到514。
在514处，当发动机在起动机马达的动力下旋转时，方法500在发动机中发起燃烧。可以通过在气缸的进气冲程或压缩冲程期间将燃料喷射到气缸中来发起燃烧。燃料在气缸内混合，并且它可以经由通过火花塞供应的火花点燃。如果发动机是进气道喷射发动机，则可以在气缸的进气门打开时或在气缸的进气门关闭时将燃料喷射到气缸进气道。方法500可以向每个发动机气缸供应火花和燃料以在发动机中发起燃烧。方法500前进到516。
在516处，当发动机转速达到阈值转速时，方法500使起动机小齿轮与飞轮环形齿轮脱离接合。可以经由缩回起动机螺线管(例如，停用起动机螺线管)来使起动机小齿轮与飞轮脱离接合。起动机螺线管可以通过停止电流流向起动机螺线管来使小齿轮与飞轮脱离接合。方法500前进到518。
在518处，方法500经由停止向起动机马达供应电流来停用起动机马达。停用起动机马达导致起动机马达停止旋转。在一个示例中，方法500可以经由调整被供应给开关(例如，312)的电压或电流来停止电流流向起动机马达。在起动机马达被停用之后，方法500前进以退出。
在530处，方法500任选地通过在短时间段内向起动机马达供应少量电流来使小齿轮旋转。例如，可以将供应给起动机马达的电流调整到起动机马达产生低扭矩量的较低水平，所述低扭矩量小于高扭矩量。在相同的发动机起动期间，在起动机螺线管将小齿轮接合到飞轮环形齿轮之前，可以将少量电流减小到零。通过这种方式激活起动机马达可以允许小齿轮旋转，使得当小齿轮接触飞轮和环形齿轮时，小齿轮可以完全接合飞轮和环形齿轮(例如，当小齿轮的齿与环形齿轮的齿交织时，小齿轮可以与飞轮完全接合)。这种小齿轮接合在图4中示出。方法500前进到532。
在532处，方法500将小齿轮接合到飞轮环形齿轮。当起动机螺线管柱塞或轴完全延伸时，小齿轮可以接合到飞轮环形齿轮。起动机螺线管柱塞可以经由向起动机螺线管供应电流来延伸。方法500前进到534。
在534处，方法500在发动机曲轴不旋转时在一个或多个发动机气缸中发起膨胀燃烧。在一个示例中，当发动机不旋转时，燃料被直接喷射到处于其相应的膨胀或动力冲程上的一个或多个气缸。在发动机不旋转时将燃料喷射到这些相同的气缸之后，火花也被输送到处于其膨胀冲程上的气缸。火花可以在气缸中发起空气-燃料混合物的燃烧，使得气缸中的压力导致曲轴在正向方向(例如，发动机的正常旋转方向)上旋转。膨胀燃烧可以减少经由起动机马达使发动机旋转的扭矩量，由此减小起动机马达上的负荷，使得可以延长起动机马达的寿命周期。方法500前进到536。
在536处，方法500激活起动机马达。在534处，起动机马达可以在自从火花被输送到发动机以来的预定时间量内被激活。与在510处可以供应给起动机马达的电流量相比，通过向起动机马达输送较低量的电流来激活起动机马达。因此，与在510处可以输送的扭矩相比，起动机马达输送更少的扭矩来使发动机旋转。发动机在膨胀燃烧和起动机马达的动力下旋转。
在一个示例中，在膨胀燃烧期间将火花输送到发动机气缸时与在起动机马达被激活的时间之间的时间量可以被确定为由于膨胀燃烧引起的预期发动机转速、自从火花被输送用于膨胀燃烧以来的时间以及测量的发动机转速的函数。因此，可以根据以下函数来确定向起动机马达供应电力之间的延迟时间：
起动机_延迟＝f(时间_火花,eng_n,eng_n_exp)
其中起动机_延迟是火花被输送到发动机用于膨胀燃烧时的时间量，f是返回起动机延迟时间的函数，时间_火花是自从火花被输送到发动机用于膨胀燃烧以来的时间量，eng_n是当前的发动机转速，eng_n_exp是由于膨胀燃烧引起的预期发动机转速。从函数f输出的值可以通过经由膨胀燃烧使发动机旋转并激活起动机马达来以经验确定。方法500前进到538。
在538处，当发动机在起动机马达和膨胀燃烧的动力下旋转时，方法500在发动机中发起正常燃烧。可以通过在气缸的进气冲程或压缩冲程期间将燃料喷射到气缸中来在气缸中发起正常燃烧。燃料在气缸内混合，并且它可以经由通过火花塞供应的火花点燃。如果发动机是进气道喷射发动机，则可以在气缸的进气门打开时或在气缸的进气门关闭时将燃料喷射到气缸进气道。方法500可以向每个发动机气缸供应火花和燃料以在发动机中发起燃烧。方法500前进到540。
在540处，当发动机转速达到阈值转速时，方法500使起动机小齿轮与飞轮环形齿轮脱离接合。可以经由缩回起动机螺线管(例如，停用起动机螺线管)来使起动机小齿轮与飞轮脱离接合。起动机螺线管可以通过停止电流流向起动机螺线管来使小齿轮与飞轮脱离接合。方法500前进到542。
在542处，方法500经由停止向起动机马达供应电流来停用起动机马达。停用起动机马达导致起动机马达停止旋转。在一个示例中，方法500可以经由调整被供应给开关(例如，312)的电压或电流来停止电流流向起动机马达。在起动机马达被停用之后，方法500前进以退出。
通过这种方式，可以在紧迫发动机起动条件期间充分利用起动机马达的扭矩容量，以提供期望水平的车辆响应性。然而，当发动机起动不太紧迫时，可以在经由起动机马达转动起动发动机之前发起膨胀燃烧，使得可以延长起动机马达的使用寿命。
图5的方法提供了一种用于起动发动机的方法，所述方法包括：响应于起动发动机的请求而调整起动机螺线管的位置以使小齿轮接合到所述发动机的飞轮；在所述发动机不旋转时响应于起动所述发动机的所述请求而在所述发动机中发起膨胀燃烧；以及在所述小齿轮与所述飞轮接合时在所述发动机中发起膨胀燃烧之后向起动机马达供应电流。所述方法包括其中在所述小齿轮与所述飞轮接合之后将所述电流供应到所述起动机马达。所述方法还包括进一步响应于发动机起动的紧迫性水平低而在所述发动机中发起所述膨胀燃烧。所述方法包括其中所述发动机起动的所述紧迫性水平是基于起动所述发动机的所述请求的发起。所述方法包括其中基于所述车辆的系统在没有人类操作员输入的情况下请求所述发动机起动而确定所述发动机起动的所述紧迫性水平为低。所述方法包括其中所述系统是车辆电气系统。所述方法包括其中向所述起动机马达供应电流包括响应于发动机起动的紧迫性水平低而向所述起动机马达供应第一电流，以及响应于所述发动机起动的所述紧迫性水平高而向所述起动机马达供应第二电流。所述方法包括其中所述第一电流低于所述第二电流。所述方法包括其中发起膨胀燃烧包括在所述发动机不旋转时将燃料喷射到处于膨胀冲程上的气缸。
图5的方法还提供了一种用于起动发动机的方法，所述方法包括：响应于自动发动机起动请求的紧迫性水平而调整被输送到起动机马达的电流量。所述方法还包括基于所述自动发动机起动请求的所述来源而确定所述自动发动机起动请求的所述紧迫性。所述方法包括其中调整所述电流包括响应于低紧迫性自动发动机起动请求而向所述起动机马达供应第一电流。所述方法包括其中调整所述电流包括响应于高紧迫性自动发动机起动请求而向所述起动机马达供应第二电流，所述第二电流大于所述第一电流。所述方法还包括在响应于发动机起动期间所述自动发动机起动请求的所述紧迫性而调整被输送到所述起动机马达的所述电流量之前，向起动机螺线管供应电流以使小齿轮与发动机飞轮接合。
应当注意，本文所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，并且可以由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。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。因而，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。可以取决于所使用的特定策略而反复地执行示出的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可以图形地表示要被编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码。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。
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 (15)

1.一种用于起动发动机的方法，其包括：
响应于起动发动机的请求而调整起动机螺线管的位置以使小齿轮接合到所述发动机的飞轮；
在所述发动机不旋转时响应于起动所述发动机的所述请求而在所述发动机中发起膨胀燃烧；以及
在所述小齿轮与所述飞轮接合时在所述发动机中发起膨胀燃烧之后向起动机马达供应电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述小齿轮与所述飞轮接合之后将所述电流供应到所述起动机马达。
3.根据权利要求1所述的方法，其还包括进一步响应于发动机起动的紧迫性水平低而在所述发动机中发起所述膨胀燃烧。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述发动机起动的所述紧迫性水平是基于起动所述发动机的所述请求的发起。
5.根据权利要求4所述的方法，其中基于所述车辆的系统在没有人类操作员输入的情况下请求所述发动机起动而确定所述发动机起动的所述紧迫性水平为低。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述系统是车辆电气系统。
7.根据权利要求1所述的方法，其中向所述起动机马达供应电流包括响应于发动机起动的紧迫性水平低而向所述起动机马达供应第一电流，以及响应于所述发动机起动的所述紧迫性水平高而向所述起动机马达供应第二电流。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一电流低于所述第二电流。
9.根据权利要求1所述的方法，其中发起膨胀燃烧包括在所述发动机不旋转时将燃料喷射到处于膨胀冲程上的气缸。
10.一种车辆系统，其包括：
内燃发动机，所述内燃发动机包括飞轮；
起动机马达，所述起动机马达包括小齿轮；
起动机螺线管，所述起动机螺线管机械地联接到所述起动机马达；
电池；
第一开关，所述第一开关被配置为选择性地从所述电池向所述起动机马达供应电流而不向所述起动机螺线管供应电流；
第二开关，所述第二开关被配置为选择性地从所述电池向所述起动机螺线管供应电流而不向所述起动机马达供应电流；
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调整所述第一开关以在低紧迫性自动发动机起动期间向所述起动机马达供应第一电流，并且使所述控制器调整所述第一开关以在高紧迫性自动发动机起动期间供应被供应给所述起动机马达的第二电流。
11.根据权利要求10所述的车辆系统，其还包括使所述控制器在响应于发动机起动请求而向所述起动机马达供应所述第一电流或所述第二电流之前将所述小齿轮接合到所述飞轮的附加可执行指令。
12.根据权利要求10所述的车辆系统，其中所述第一开关是场效应晶体管。
13.根据权利要求10所述的车辆系统，其还包括使所述控制器在所述低紧迫性自动发动机起动期间在所述内燃发动机中发起膨胀燃烧的附加指令。
14.根据权利要求13所述的车辆系统，其还包括使所述控制器在所述高紧迫性自动发动机起动期间在所述内燃发动机中不发起膨胀燃烧的附加指令。
15.根据权利要求13所述的车辆系统，其中发起膨胀燃烧包括当所述内燃发动机不旋转时在膨胀冲程上向气缸喷射燃料。
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