RU2574384C2 - Vehicle system and engine starting system - Google Patents

Vehicle system and engine starting system Download PDF

Info

Publication number
RU2574384C2
RU2574384C2 RU2011143435/07A RU2011143435A RU2574384C2 RU 2574384 C2 RU2574384 C2 RU 2574384C2 RU 2011143435/07 A RU2011143435/07 A RU 2011143435/07A RU 2011143435 A RU2011143435 A RU 2011143435A RU 2574384 C2 RU2574384 C2 RU 2574384C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
alternator
inductor coil
battery
voltage
Prior art date
Application number
RU2011143435/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011143435A (en
Inventor
Алекс О'Коннор ГИБСОН
Джон Энтони ДЕМАРКО
Аллан Рой ГЕЙЛ
Винсент Джон БОСЧЕРАТТО
Original Assignee
Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US12/913,526 external-priority patent/US8569902B2/en
Application filed by Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК filed Critical Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Publication of RU2011143435A publication Critical patent/RU2011143435A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2574384C2 publication Critical patent/RU2574384C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention discloses the engine starting system perfection. In compliance with one version, the engine is started by the application of load to the engine at starting. Predicted load can be provided by control over the inductor coil voltage of AC generator at the engine starting.
EFFECT: higher stability of inductor coil current.
10 cl, 8 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Данная заявка относится к способам и системам управления повторным запуском двигателя.This application relates to methods and systems for controlling restarting an engine.

Уровень техникиState of the art

Транспортные средства разработаны для осуществления остановки двигателя при выполнении конкретных условий остановки двигателя на холостом ходу и затем для автоматического перезапуска двигателя при выполнении условий перезапуска. Такие системы остановки на холостом ходу позволяют экономить топливо, уменьшить выбросы выхлопных газов, снизить шумность транспортного средства и т.д. В некоторых системах остановки на холостом ходу скорость двигателя контролируется при повторном запуске двигателя посредством нагрузки двигателя при помощи генератора переменного тока, механически соединенного с двигателем. Однако при повторном запуске двигателя стартеру требуется значительное количество электрического тока для запуска двигателя. Следовательно, при потреблении большего количества электрического тока от аккумулятора напряжение аккумулятора может снизиться, и механическая нагрузка на двигатель, обеспечиваемая генератором переменного тока, может измениться неожиданным и/или непредсказуемым образом.The vehicles are designed to stop the engine when specific conditions for stopping the engine are idling and then automatically restart the engine when the restart conditions are met. Such idle stop systems can save fuel, reduce exhaust emissions, reduce vehicle noise, etc. In some idle stop systems, engine speed is controlled when the engine is restarted by loading the engine using an alternator mechanically coupled to the engine. However, when restarting the engine, the starter requires a significant amount of electric current to start the engine. Therefore, by consuming more electric current from the battery, the battery voltage may decrease, and the mechanical load on the motor provided by the alternator may change in an unexpected and / or unpredictable manner.

Один пример системы запуска двигателя показан Kusafuka et al. в патенте США 7471069. В данном документе генератор переменного тока, стартер и устройство повышения напряжения (например, преобразователь постоянного тока в постоянный) соединены с положительным электродом системного аккумулятора так, чтобы при повторном запуске двигателя энергия от аккумулятора использовалось стартером для запуска двигателя. В то же самое время энергия от преобразователя постоянного тока в постоянный используется для эксплуатации аудиосистемы и системы навигации. Преобразователь постоянного тока в постоянный помогает демпфировать аудиосистему и систему навигации от сниженного напряжения аккумулятора при запуске двигателя, обеспечивая регулируемое выходное напряжение, которое менее чувствительно к изменениям напряжения аккумулятора.One example of an engine starting system is shown by Kusafuka et al. US 7471069. In this document, an alternating current generator, a starter and a voltage boosting device (for example, a DC to DC converter) are connected to the positive electrode of the system battery so that when the engine is restarted, the battery energy is used by the starter to start the engine. At the same time, the energy from the DC / DC converter is used to operate the audio system and the navigation system. The DC / DC converter helps to dampen the audio system and navigation system from the reduced battery voltage when starting the engine, providing an adjustable output voltage that is less sensitive to changes in battery voltage.

Однако изобретатели в данном документе выявили потенциальную проблему при таком подходе. В качестве одного примера, в изложенной конфигурации электрических компонентов, описанной в патенте США 7471069, по мере увеличения возраста аккумулятора и/или ухудшения состояния аккумулятора, уменьшается напряжение, подаваемое аккумулятором в цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока во время раскрутки и разгона двигателя (например, вследствие падения напряжения при запуске двигателя). Цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может менять величину напряжения аккумулятора, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, вплоть до напряжения аккумулятора. В результате, максимальное напряжение, прилагаемое к индукторной катушке генератора переменного тока, может изменяться от одного события раскрутки до другого события раскрутки так, что ток индукторной катушки генератора переменного тока будет нестабильным. Убывающий ток индукторной катушки генератора переменного тока может также уменьшить величину механической нагрузки, которую прилагает генератор переменного тока к двигателю при запуске. Следовательно, нагрузка на двигатель зависит от генератора переменного тока и может изменяться от запуска к запуску по мере того, как меняется напряжение аккумулятора. В результате, скорость двигателя может резко возрасти и превысить желаемую скорость двигателя. Такая скорость двигателя может быть заметной и неудобной для водителя. Кроме того, при понижении среднего напряжения, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, генератор переменного тока способен выдавать меньший ток к аккумулятору и меньшие дополнительные электрические нагрузки. Следовательно, время реакции рулевого управления с усилителем или других электрических устройств, электрически соединенных с генератором переменного тока, можно уменьшить.However, the inventors in this document have identified a potential problem with this approach. As one example, in the described configuration of electrical components described in US Pat. due to a voltage drop when starting the engine). The excitation circuit of the inductor coil of the alternator can change the amount of battery voltage applied to the inductor coil of the alternator, up to the battery voltage. As a result, the maximum voltage applied to the inductor coil of the alternator can vary from one spin event to another spin event such that the current of the inductor coil of the alternator is unstable. The decreasing current of the inductor coil of the alternator can also reduce the amount of mechanical stress that the alternator is applying to the engine at startup. Therefore, the load on the motor depends on the alternator and can vary from start to start as the battery voltage changes. As a result, engine speed can increase dramatically and exceed the desired engine speed. This engine speed can be noticeable and inconvenient for the driver. In addition, when lowering the average voltage applied to the inductor coil of the alternator, the alternator is able to produce less current to the battery and less additional electrical loads. Therefore, the reaction time of the power steering or other electrical devices electrically connected to the alternator can be reduced.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В качестве одного примера, приведенную выше проблему можно по меньшей мере частично рассмотреть посредством системы запуска двигателя, включающей двигатель, стартер двигателя, первый аккумулятор, электрически связанный со стартером двигателя при запуске двигателя, и генератор переменного тока, механически соединенный с двигателем. Генератор переменного тока может иметь цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, которая электрически демпфируется от первого аккумулятора при запуске двигателя, при этом цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя электрически соединяется с источником энергии, отличным от первого аккумулятора.As one example, the above problem can be at least partially addressed by an engine start system including an engine, an engine starter, a first battery electrically connected to the engine starter at engine start, and an alternator mechanically coupled to the engine. The alternating current generator may have an excitation coil circuit of the alternator current generator that is electrically damped from the first battery when the engine is started, while the excitation coil of the alternator alternating current coil when starting the engine is electrically connected to an energy source other than the first battery.

В одном примере цепь стартера двигателя транспортного средства может включать аккумулятор, сконфигурированный для питания стартера при запуске двигателя. Аккумулятор может также электрически соединяться с преобразователем постоянного тока в постоянный (или устройством на основе преобразователя постоянного тока в постоянный). Преобразователь постоянного тока в постоянный можно настроить для подачи регулируемого выходного напряжения, которое можно использовать для питания одного или более электрических компонентов и вспомогательных нагрузок при запуске двигателя (например, источники света транспортного средства, радио и т.д.). Цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может быть также соединена с выходом преобразователя постоянного тока в постоянный так, чтобы цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока присоединялась в качестве дополнительной нагрузки к преобразователю постоянного тока в постоянный. В одном примере цепь возбуждения индукторной катушки может быть линейным стабилизатором напряжения. В другом примере цепь возбуждения индукторной катушки может быть контуром с широтно-импульсной модуляцией, который контролирует среднее напряжение, которое прикладывается к индукторной катушке генератора переменного тока. При запуске двигателя прерыватель, расположенный параллельно преобразователю постоянного тока в постоянный, может размыкаться так, чтобы цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока электрически демпфировалась от аккумулятора через преобразователь постоянного тока в постоянный от запуска к запуску. Таким образом, при запуске двигателя, даже если аккумулятор состарился, в целом подходящее напряжение все еще может прикладываться к индукторной катушке генератора переменного тока через цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, поскольку подводимая мощность к цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока поддерживается на относительно постоянном уровне напряжения посредством преобразователя постоянного тока в постоянный. Следовательно, механическую нагрузку, прикладываемую к двигателю генератором переменного тока, можно сделать более предсказуемой и постоянной от запуска к запуску, таким образом, позволяя улучшить контроль скорости разгона двигателя.In one example, the vehicle engine starter circuit may include a battery configured to power the starter when the engine is started. The battery may also be electrically connected to the DC / DC converter (or a device based on a DC / DC converter). The DC / DC converter can be configured to supply an adjustable output voltage that can be used to power one or more electrical components and auxiliary loads when starting the engine (for example, vehicle light sources, radio, etc.). The excitation circuit of the inductor coil of the alternator can also be connected to the output of the DC / DC converter so that the excitation circuit of the inductor coil of the alternator is connected as an additional load to the DC / DC converter. In one example, the inductor coil drive circuit may be a linear voltage stabilizer. In another example, the excitation circuit of an inductor coil may be a pulse width modulated circuit that controls the average voltage that is applied to the inductor coil of an alternator. When the engine is started, the chopper located parallel to the DC / DC converter can open so that the excitation circuit of the inductor coil of the alternator is electrically damped from the battery through the DC / DC converter from start to start. Thus, when starting the engine, even if the battery is old, in general, a suitable voltage can still be applied to the inductor coil of the alternator through the excitation circuit of the inductor coil of the alternator, since the supplied power to the excitation circuit of the inductor coil of the alternator is kept relatively constant voltage level through a DC / DC converter. Therefore, the mechanical load applied to the engine by an alternator can be made more predictable and constant from start to start, thus allowing better control of the acceleration speed of the engine.

В альтернативном примере преобразователь постоянного тока в постоянный можно удалить, а второй альтернативный источник энергии (например, аккумулятор) сконфигурировать с устройством, ограничивающим направленное прохождение тока, которое ограничивает прохождение тока от второго альтернативного источника энергии к первому аккумулятору, и может быть электрически соединен с цепью возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока. Таким образом, цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может соединяться с источником переменной мощности для питания индукторной катушки генератора переменного тока так, чтобы индукторная катушка генератора переменного тока и цепь возбуждения индукторной катушки электрически демпфировались от основного системного аккумулятора. Следовательно, индукторную катушку генератора переменного тока и цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока можно демпфировать от эффектов падения напряжения в результате старения аккумулятора и/или пониженной эффективности аккумулятора. Путем обеспечения более предсказуемой и постоянной механической нагрузки генератором переменного тока на двигатель при запуске двигателя можно улучшить качество повторных запусков двигателя.In an alternative example, the DC / DC converter can be removed, and the second alternative energy source (e.g., battery) configured with a device that restricts directional current flow, which limits the current flow from the second alternative energy source to the first battery, and can be electrically connected to a circuit excitation of the inductor coil of an alternator. Thus, the drive circuit of the inductor coil of the alternator can be connected to a variable power source to power the inductor coil of the alternator so that the inductor coil of the alternator and the drive circuit of the inductor coil are electrically damped from the main system battery. Therefore, the inductor coil of the alternator and the drive circuit of the inductor coil of the alternator can be damped from the effects of voltage drop due to aging of the battery and / or reduced battery efficiency. By providing a more predictable and constant mechanical load by the alternator on the engine when starting the engine, the quality of the engine restart can be improved.

Следует понимать, что краткое описание, приведенное выше, приводится для представления в упрощенной форме обобщения идей, которые далее описаны в подробном описании. Оно не предназначено для выявления ключевых или необходимых признаков заявляемого объекта, объем которого определяется лишь формулой изобретения, следующей после подробного описания. Кроме того, заявленный объект не ограничивается осуществлениями, которые устраняют какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части данного раскрытия.It should be understood that the brief description above is provided to present in a simplified form a summary of the ideas that are further described in the detailed description. It is not intended to identify key or necessary features of the claimed object, the volume of which is determined only by the claims following the detailed description. In addition, the claimed object is not limited to implementations that eliminate any of the disadvantages noted above or in any part of this disclosure.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

ФИГ.1 показывает примерную схему системы транспортного средства.FIG. 1 shows an exemplary diagram of a vehicle system.

ФИГ.2-7 показывает примеры электрических цепей контроля двигателя.FIG.2-7 shows examples of electrical circuits of the engine control.

ФИГ.8 показывает высокоуровневую блок-схему способа приложения нагрузки генератора переменного тока к двигателю при запуске двигателя согласно данному раскрытию.FIG. 8 shows a high level flow diagram of a method of applying an alternator load to an engine when starting an engine according to this disclosure.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Следующее описание касается систем и способов регулировки нагрузки двигателя, прилагаемой генератором переменного тока через ротор генератора переменного тока на двигатель транспортного средства при запуске двигателя для контроля скорости двигателя. Систему двигателя, как показано на ФИГ. 1, можно сконфигурировать с генератором переменного тока, который механически присоединен к двигателю. Контур индукторной катушки генератора переменного тока можно сконфигурировать для регулировки прилагаемой нагрузки на двигатель посредством генератора переменного тока так, чтобы скорость двигателя можно было контролировать при запуске двигателя. Система двигателя может дополнительно включать аккумулятор для питания стартера двигателя при запуске двигателя. Как показано на ФИГ.2-7, электрическая схема двигателя, которая влияет на скорость двигателя, может быть сконфигурирована так, чтобы цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока электрически демпфировалась от аккумулятора, подающего энергию для раскрутки двигателя при запуске двигателя. Контроллер двигателя можно сконфигурировать для выполнения способа контроля, такого как способ согласно ФИГ.8, для контроля скорости двигателя при приложении более предсказуемой и постоянной механической нагрузки генератором переменного тока на двигатель. В ином случае, контроллер может регулировать ток, прилагаемый к контуру возбуждения генератора переменного тока, чтобы таким образом изменять механическую нагрузку, прилагаемую к двигателю генератором переменного тока, исходя из желаемого профиля скорости запуска двигателя. Таким образом, цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока контролируется и демпфируется от аккумулятора, подающего энергию для раскрутки двигателя при запуске. Следовательно, можно уменьшить ухудшение производительности генератора переменного тока вследствие старения аккумулятора (или других причин падения напряжения). В результате, можно улучшить регулирование нагрузки генератора переменного тока, прилагаемой к двигателю. Более того, при помощи генератора переменного тока можно улучшить контроль тока на выходе к вспомогательным электрическим устройствам при запуске двигателя.The following description relates to systems and methods for adjusting the engine load applied by the alternator through the rotor of the alternator to the vehicle engine when the engine is started to control engine speed. The engine system as shown in FIG. 1, can be configured with an alternator that is mechanically coupled to the engine. The inductor coil circuit of the alternator can be configured to adjust the applied load on the motor by the alternator so that the speed of the motor can be controlled when the engine is started. The engine system may further include a battery for powering the engine starter at engine start. As shown in FIGS. 2-7, the engine circuitry that affects the speed of the engine can be configured so that the excitation circuit of the inductor coil of the alternator is electrically damped from the battery supplying energy to spin the engine when the engine is started. The engine controller may be configured to perform a monitoring method, such as the method of FIG. 8, to control engine speed when a more predictable and constant mechanical load is applied by the alternator to the engine. Alternatively, the controller may adjust the current applied to the excitation circuit of the alternator to thereby alter the mechanical load applied to the engine by the alternator based on the desired profile of the engine starting speed. Thus, the excitation circuit of the inductor coil of the alternator is monitored and damped by a battery supplying energy to spin the engine at startup. Therefore, degradation in the performance of the alternator due to aging of the battery (or other causes of the voltage drop) can be reduced. As a result, the load regulation of the alternator applied to the engine can be improved. Moreover, using an alternator, it is possible to improve the control of the output current to auxiliary electrical devices when starting the engine.

ФИГ.1 показывает блок-схему системы транспортного средства 10, включающую приводной механизм 20 транспортного средства. Приводной механизм 20 может приводиться в движение двигателем 22. В одном примере двигатель 22 может быть бензиновым двигателем. В других примерах могут быть задействованы другие конфигурации двигателя, например дизельный двигатель. Двигатель 22 может запускаться системой 24 запуска двигателя, включающей стартер. В одном примере стартер может включать электрический мотор. Стартер может быть сконфигурирован для поддержки повторного запуска двигателя на или ниже предопределенной почти нулевой пороговой скорости, например на или ниже 50 оборотов в минуту или 100 оборотов в минуту. Крутящий момент двигателя 22 можно регулировать посредством механизма 26 передачи крутящего момента, такого как инжектор топлива, дроссель, распредвал и т.д. Кроме того, в случае гибридного транспортного средства трансмиссию можно использовать по желанию для замедления или повышения скорости двигателя.FIG. 1 shows a block diagram of a vehicle system 10 including a drive mechanism 20 of a vehicle. The drive mechanism 20 may be driven by an engine 22. In one example, the engine 22 may be a gasoline engine. In other examples, other engine configurations may be involved, such as a diesel engine. The engine 22 may be started by the engine start system 24, including a starter. In one example, the starter motor may include an electric motor. The starter can be configured to support restarting the engine at or below a predetermined near-zero threshold speed, for example, at or below 50 rpm or 100 rpm. The torque of the engine 22 can be controlled by a torque transmission mechanism 26, such as a fuel injector, throttle, camshaft, etc. In addition, in the case of a hybrid vehicle, the transmission can be used as desired to slow down or increase engine speed.

Крутящий момент на выходе двигателя можно передать на преобразователь 28 крутящего момента для управления автоматической коробкой передач 30. В некоторых примерах преобразователь крутящего момента можно рассматривать как компонент коробки передач. Производительность преобразователя 28 крутящего момента может контролироваться блокировочной муфтой 34 преобразователя крутящего момента. Если блокировочная муфта 34 преобразователя крутящего момента полностью выведена из зацепления, то преобразователь 28 крутящего момента передает крутящий момент на автоматическую коробку передач 30 посредством переноса жидкости между турбиной преобразователя крутящего момента и импеллером преобразователя крутящего момента, таким образом делая возможным умножение крутящего момента. В отличие от этого, если блокировочная муфта 34 преобразователя крутящего момента полностью сцеплена, то крутящий момент на выходе двигателя непосредственно передается с помощью муфты преобразователя 28 крутящего момента на ведущий вал (не показан) коробки передач 30. С другой стороны, блокировочная муфта 34 преобразователя крутящего момента может быть частично сцеплена, таким образом делая возможной регулировку величины крутящего момента, передаваемого на коробку передач.The torque at the engine output can be transmitted to the torque converter 28 to control the automatic gearbox 30. In some examples, the torque converter can be considered as a component of the gearbox. The performance of the torque converter 28 can be controlled by the torque converter lockup clutch 34. If the torque converter lockup clutch 34 is completely disengaged, the torque converter 28 transmits torque to the automatic transmission 30 by transferring fluid between the torque converter turbine and the torque converter impeller, thereby making it possible to multiply the torque. In contrast, if the torque converter lockup clutch 34 is fully engaged, the output torque of the engine is directly transmitted by the torque converter clutch 28 to the drive shaft (not shown) of the gearbox 30. On the other hand, the torque converter lockup clutch 34 torque can be partially coupled, thus making it possible to adjust the amount of torque transmitted to the gearbox.

Выходной крутящий момент из автоматической коробки передач 30 можно, в свою очередь, передать на колеса 36 с приведением в движение транспортного средства. В частности, автоматическая коробка передач 30 может регулировать входной ведущий крутящий момент на ведущем валу (не показано), ответственном за условие передвижения до передачи выходного ведущего крутящего момента на колеса. Например, крутящий момент коробки передач может быть передан на колеса 36 транспортного средства посредством сцепления одной или нескольких муфт, включая муфту переднего привода 32. По этой причине при необходимости может быть выполнено сцепление множества таких муфт. Кроме того, колеса 36 можно заблокировать, задействуя колесные тормоза 38. В одном примере колесные тормоза 38 могут быть задействованы в ответ на надавливание водителем ногой на педаль тормоза (не показано). Таким же образом, колеса 36 могут быть разблокированы посредством расцепления колесных тормозов 38 в ответ на снятия водителем ноги с педали тормоза.The output torque from the automatic transmission 30 can, in turn, be transmitted to the wheels 36 to drive the vehicle. In particular, the automatic transmission 30 may adjust the input driving torque on the drive shaft (not shown), which is responsible for the condition of movement before the output driving torque is transmitted to the wheels. For example, transmission torque can be transmitted to vehicle wheels 36 by engaging one or more clutches, including a front-drive clutch 32. For this reason, a plurality of such clutches can be engaged if necessary. In addition, the wheels 36 can be locked by applying the wheel brakes 38. In one example, the wheel brakes 38 may be activated in response to a driver pushing a brake pedal (not shown). In the same way, wheels 36 can be unlocked by disengaging the wheel brakes 38 in response to the driver removing a foot from the brake pedal.

Компоненты системы транспортного средства вне приводного механизма могут включать генератор переменного тока 42, аккумулятор 46 и систему рулевого управления с электроусилителем (EPAS) 48. Дополнительные вспомогательные нагрузки (не показаны) могут включать источники света, радиосистему, системы HVAC (для отопления и/или охлаждения салона транспортного средства) и т.д. Генератор переменного тока 42 можно сконфигурировать для преобразования механической энергии, образованной при работе двигателя 22, в электрическую энергию для аккумулирования в аккумуляторе 46. Генератор переменного тока 42 может включать цепь возбуждения 44 индукторной катушки. Цепь возбуждения 42 индукторной катушки может быть линейным регулятором напряжения или регулятором напряжения с широтно-импульсной модуляцией. В одном примере, сигнал касательно напряжения от контроллера 40 можно сравнить с напряжением аккумулятора посредством цепи возбуждения индукторной катушки. Если сигнал касательно напряжения контроллера отличается от напряжения аккумулятора, то среднее напряжение, прилагаемое цепью возбуждения индукторной катушки к индукторной катушке генератора переменного тока, можно повысить для того, чтобы повысить ток индукторной катушки. По этой причине, если подводится напряжение к цепи возбуждения 42 индукторной катушки генератора переменного тока, катушка по меньшей мере частично возбуждается, и, соответственно, прикладывается нагрузка на двигатель 22. Напряжение аккумулятора можно детектировать посредством электрического контакта 52. Вращающийся двигатель 22, механически соединенный с генератором переменного тока, заставляет ток течь в статор генератора переменного тока 42 через соединение 55 в аккумулятор.Vehicle system components outside the drive mechanism may include an alternator 42, battery 46, and electric power steering system (EPAS) 48. Additional auxiliary loads (not shown) may include light sources, a radio system, HVAC systems (for heating and / or cooling vehicle interior), etc. The alternator 42 may be configured to convert mechanical energy generated by the operation of the engine 22 into electrical energy for storage in the battery 46. The alternator 42 may include a drive circuit 44 of an inductor coil. The excitation circuit 42 of the inductor coil may be a linear voltage regulator or a pulse width modulated voltage regulator. In one example, the signal regarding the voltage from the controller 40 can be compared with the voltage of the battery through the excitation circuit of the inductor coil. If the signal regarding the controller voltage is different from the battery voltage, then the average voltage applied by the excitation coil circuit of the inductor coil to the inductor coil of the alternator can be increased in order to increase the current of the inductor coil. For this reason, if voltage is applied to the excitation circuit 42 of the inductor coil of the alternator, the coil is at least partially excited, and accordingly, a load is applied to the motor 22. The voltage of the battery can be detected by electrical contact 52. The rotating motor 22, mechanically connected to by an alternator, causes current to flow to the stator of alternator 42 through connection 55 to the battery.

В одном примере, как изображено, двигатель 22 может быть сконфигурирован для того, чтобы избирательно (и автоматически) глушиться при выполнении условий остановки на холостом ходу и перезапускаться при выполнении условий перезапуска. Можно поддерживать одну или несколько вспомогательных нагрузок, например, при 12 В, даже при выключенном двигателе. Электропитание для поддержания вспомогательных нагрузок работающих при заглушенном двигателе можно подать, по меньшей мере частично, посредством аккумулятора 46 и/или демпфера 50. Демпфер 50 может состоять из одного или нескольких дополнительных аккумуляторов (например, одного или нескольких дополнительных меньших аккумуляторов) и/или преобразователя постоянного тока в постоянный. Электрический контакт 54 соединяет электричеством выходное напряжение из демпфера 50 с цепью возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока 44. В одном примере, устройство на основе преобразователя постоянного тока в постоянный, такое как модуль качества напряжения (VQM) или модуль стабильности напряжения (VSM), можно сконфигурировать для получения регулируемого выходного напряжение постоянного тока из входного напряжения постоянного тока (или источника энергии), такого как аккумулятор 46. Выходной ток преобразователя постоянного тока в постоянный можно прилагать к различным вспомогательным нагрузкам, включая цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и индукторную катушку генератора переменного тока.In one example, as shown, engine 22 can be configured to selectively (and automatically) shut off when the idle stop condition is met and restart when the restart condition is met. One or more auxiliary loads can be supported, for example, at 12 V, even when the engine is off. The power to support auxiliary loads when the engine is stopped can be supplied at least partially by means of a battery 46 and / or damper 50. Damper 50 may consist of one or more additional batteries (for example, one or more additional smaller batteries) and / or a converter DC to DC. An electrical contact 54 electrically connects the output voltage from the damper 50 to the excitation circuit of the inductor coil of the alternator 44. In one example, a device based on a DC / DC converter, such as a voltage quality module (VQM) or voltage stability module (VSM), configured to obtain a controlled output DC voltage from the input DC voltage (or energy source), such as a battery 46. The output current of the Converter DC a second constant current may be applied to the various auxiliary loads, including the chain drive coil inductor of the alternator and the inductor coil of the alternator.

Как конкретизировано на ФИГ.2-6, цепь возбуждения 44 индукторной катушки и индукторная катушка генератора переменного тока генератора переменного тока 42 могут электрически демпфироваться от аккумулятора 46 посредством, например, демпфера, преобразователя постоянного тока в постоянный (или устройства на основе преобразователя постоянного тока в постоянный), сконфигурированного для вывода регулируемого напряжения. В других примерах цепь возбуждения 44 индукторной катушки и индукторная катушка генератора переменного тока могут демпфироваться от аккумулятора, применяемого для запуска двигателя, через альтернативный демпфер (например, диод). Посредством демпфирования цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и индукторной катушки генератора переменного тока от аккумулятора при запуске двигателя можно улучшить контроль над магнитным полем генератора переменного тока. Более того, путем улучшения контроля над магнитным полем генератора переменного тока посредством генератора переменного тока к двигателю можно прилагать более предсказуемую и постоянную механическую нагрузку при запуске двигателя. Схемы из ФИГ.2-6 приводят примерный контроль демпфированного напряжения генератора переменного тока для индукторной катушки генератора переменного тока, в то время как схема из ФИГ.7 предусматривает регулирование тока к индукторной катушке генератора переменного тока в ответ на дополнительные условия двигателя и транспортного средства. Как конкретизировано на ФИГ.8, контроллер 40 можно сконфигурировать для изменения напряжения или тока, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока для того, чтобы таким образом регулировать механическую нагрузку, прилагаемую к двигателю посредством генератора переменного тока при запуске двигателя. Посредством изменения напряжения или тока индукторной катушки генератора переменного тока можно изменять нагрузку, которая прилагается генератором переменного тока к двигателю при запуске так, чтобы нагрузку генератора переменного тока можно было изменять в соответствии с параметрами контроля, которые не находятся в строгой зависимости от скорости двигателя. Например, ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока можно отрегулировать для компенсирования трения двигателя, связанного с температурой двигателя. С другой стороны, контроллер 40 может обеспечить предсказуемую постоянную величину механической нагрузки на двигатель посредством, главным образом, поддержания постоянного напряжения к цепи индукторной катушки генератора переменного тока. Однако следует отметить, что ток индукторной катушки и нагрузка, обеспечиваемая генератором переменного тока к двигателю, не являются неизменными при приложении постоянного напряжения к индукторной катушке генератора переменного тока. Скорее при приложении постоянного напряжения к индукторной катушке генератора переменного тока ток индукторной катушки генератора переменного тока изменяется с угловой скоростью ротора. Таким образом, не смотря на то, что нагрузка, обеспечиваемая генератором переменного тока к двигателю, меняется со скоростью двигателя, нагрузка, обеспечиваемая генератором переменного тока, имеет профиль нагрузки, который может быть более неизменным от запуска к запуску.As specified in FIGS. 2-6, the inductor coil drive circuit 44 and the alternator coil of the alternator 42 can be electrically damped from the battery 46 by, for example, a damper, a DC / DC converter (or devices based on a DC / DC converter constant) configured to output an adjustable voltage. In other examples, the inductor coil drive circuit 44 and the alternator inductor coil can be damped from the battery used to start the engine through an alternative damper (eg, a diode). By damping the excitation circuit of the inductor coil of the alternator and the inductor coil of the alternator from the battery when starting the engine, it is possible to improve control over the magnetic field of the alternator. Moreover, by improving control of the magnetic field of the alternator by means of the alternator, a more predictable and constant mechanical load can be applied to the engine when the engine starts. The circuits of FIGS. 2-6 provide exemplary control of the damped voltage of the alternator for the inductor coil of the alternator, while the circuit of FIG. 7 provides for controlling the current to the inductor coil of the alternator in response to additional engine and vehicle conditions. As specified in FIG. 8, the controller 40 can be configured to change the voltage or current applied to the inductor coil of the alternator in order to thereby regulate the mechanical load applied to the engine by the alternator when starting the engine. By varying the voltage or current of the inductor coil of the alternator, the load that is applied by the alternator to the engine at start-up can be changed so that the load of the alternator can be changed in accordance with control parameters that are not strictly dependent on the motor speed. For example, the current or voltage of the inductor coil of an alternator can be adjusted to compensate for engine friction associated with the temperature of the motor. On the other hand, the controller 40 can provide a predictable constant value of the mechanical load on the engine by mainly maintaining a constant voltage to the circuit of the inductor coil of the alternator. However, it should be noted that the current of the inductor coil and the load provided by the alternator to the motor are not constant when a constant voltage is applied to the inductor coil of the alternator. Rather, when a constant voltage is applied to the inductor coil of the alternator, the current of the inductor coil of the alternator changes with the angular velocity of the rotor. Thus, in spite of the fact that the load provided by the alternator to the engine changes with the engine speed, the load provided by the alternator has a load profile that may be more constant from start to start.

Контроллер 40 можно сконфигурировать для получения входных сигналов от двигателя 22 и соответственно регулировки механической нагрузки, прилагаемой к двигателю посредством генератора переменного тока путем регулировки напряжения или тока, подаваемого на индукторную катушку генератора переменного тока. В качестве одного примера, можно выбрать профиль скорости запуска двигателя, а контроллер может регулировать напряжение или ток, подаваемые на индукторную катушку генератора переменного тока, на основе разницы между действительной скоростью двигателя и желаемым профилем скорости двигателя. Регулируя ток или напряжение индукторной катушки можно регулировать напряженность магнитного поля, производимого индукторной катушкой в роторе генератора переменного тока, так, чтобы становилось более или менее трудно вращать ротор генератора переменного тока. Таким образом, можно регулировать нагрузку, прилагаемую к двигателю посредством генератора переменного тока, механически соединенного с двигателем, при запуске двигателя так, чтобы скорость двигателя можно было регулировать до желаемой скорости двигателя.The controller 40 can be configured to receive input from the motor 22 and, accordingly, adjust the mechanical load applied to the engine by the alternator by adjusting the voltage or current supplied to the inductor coil of the alternator. As one example, you can select the motor start-up speed profile, and the controller can adjust the voltage or current supplied to the inductor coil of the alternator based on the difference between the actual motor speed and the desired motor speed profile. By adjusting the current or voltage of the inductor coil, it is possible to regulate the magnetic field produced by the inductor coil in the rotor of the alternator, so that it becomes more or less difficult to rotate the rotor of the alternator. Thus, it is possible to adjust the load applied to the engine by an alternator mechanically coupled to the engine when starting the engine so that the engine speed can be adjusted to the desired engine speed.

Контроллер 40 может регулировать выходной крутящий момент двигателя путем регулирования сочетания из синхронизации момента зажигания, длительности импульса подачи топлива, синхронизации импульсов подачи топлива и/или заряда воздуха, путем контроля открытия дроссельной заслонки и/или установки фаз клапанного распределения, подъема клапана и форсирования двигателей с турбонаддувом и двигателей с наддувом. В случае дизельного топлива, контроллер 40 может контролировать выходной крутящий момент двигателя путем контроля сочетания длительности импульса подачи топлива, синхронизации импульсов подачи топлива и заряда воздуха. Во всех случаях контроль над двигателем можно осуществлять по принципу цилиндр-за-цилиндром для контроля выходного крутящего момента двигателя.The controller 40 can adjust the engine output torque by adjusting the combination of timing of the ignition timing, duration of the fuel supply pulse, timing of the fuel supply pulse and / or air charge, by controlling the opening of the throttle valve and / or setting the valve distribution phases, raising the valve and forcing the engines with turbocharged and supercharged engines. In the case of diesel fuel, the controller 40 can control the engine output torque by controlling the combination of the duration of the fuel supply pulse, the timing of the fuel supply pulses and the air charge. In all cases, control of the engine can be done on a cylinder-by-cylinder basis to control engine output torque.

При выполнении условий остановки на холостом ходу (например, если транспортное средство работает вхолостую, и параметры режима работы двигателя находятся в пределах желаемого диапазона) контроллер 40 может избирательно глушить двигатель, например, путем контролирования работы приводного механизма и/или вспомогательных деталей. Схожим образом, при выполнении условий повторного запуска двигателя, например, если транспортное средство уже в состоянии остановки на холостом ходу или один или несколько параметров режима работы двигателя находятся вне желаемого диапазона, контроллер 40 может избирательно перезапустить двигатель путем подачи питания на стартер с помощью аккумулятора. К тому же, контроллер 40 может использовать механизмы передачи крутящего момента двигателя наряду с выполнением регулировок тока, подаваемого на индукторную катушку генератора переменного тока, для контроля скорости двигателя при запуске двигателя. Путем контроля механизмов передачи крутящего момента двигателя и нагрузки, прилагаемой к двигателю посредством генератора переменного тока, может стать возможным уменьшение резких скачков скорости двигателя при запуске двигателя.When the idle stop conditions are fulfilled (for example, if the vehicle is idling and the engine operating parameters are within the desired range), the controller 40 can selectively shut off the engine, for example, by controlling the operation of the drive mechanism and / or auxiliary parts. Similarly, if the conditions for restarting the engine are fulfilled, for example, if the vehicle is already idle or one or more of the engine operating parameters is outside the desired range, the controller 40 can selectively restart the engine by supplying power to the starter with a battery. In addition, the controller 40 may use engine torque transmission mechanisms along with adjustments to the current supplied to the inductor coil of the alternator to control engine speed when the engine is started. By controlling the mechanisms for transmitting engine torque and the load applied to the engine by an alternator, it may be possible to reduce sudden jumps in engine speed when the engine is started.

ФИГ.2-7 изображают примеры систем запуска двигателя, которые можно применять для контроля механической нагрузки, прилагаемой на двигатель посредством генератора переменного тока при запуске двигателя. Следует иметь в виду, что подобные условные обозначения означают идентичные или соответствующие компоненты или блоки в нескольких примерах.FIGS. 2-7 depict examples of engine starting systems that can be used to control the mechanical load applied to the engine by an alternator when starting the engine. It should be borne in mind that such conventions mean identical or corresponding components or blocks in several examples.

ФИГ.2 изображает первый пример 200 системы запуска двигателя, включающей первый аккумулятор 202, электрически соединенный со стартером 204 двигателя через электрический соединитель 216 при запуске двигателя. В частности, стартер 204 питается от первого аккумулятора 202 при запуске двигателя. Генератор 206 переменного тока может механически соединяться с двигателем, который избирательно глушится при условиях остановки двигателя на холостом ходу (например, двигатель 22 из ФИГ.1). Обмотки якоря статора генератора 206 переменного тока могут электрически соединяться с аккумулятором 202. Генератор 206 переменного тока также имеет индукторную катушку 208 генератора переменного тока, сопряженную с ротором генератора переменного тока. Индукторная катушка 208 генератора переменного тока подает питание через цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока. В одном примере цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока представляет собой контроллер регулируемого напряжения, который обеспечивает регулируемое среднее напряжение на индукторную катушку 208 генератора переменного тока посредством регулировки продолжительности импульса напряжения, прилагаемого на вход цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока. В альтернативном примере цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока представляет собой линейный контроллер регулируемого напряжения. В одном примере цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может управляться контроллером, внешним по отношению к генератору переменного тока (например, контроллер 40 из ФИГ.1), с регулировкой напряжения индукторной катушки генератора переменного тока так, чтобы достигалась желаемая нагрузка двигателя. Например, фактическое напряжение аккумулятора может сравниваться с заданным напряжением путем вычитания фактического напряжения аккумулятора из заданного напряжения аккумулятора. Если сравнение дает в результате значение, отличное от нуля, тогда цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может отрегулировать продолжительность импульса напряжения, подаваемого от преобразователя 212 постоянного тока в постоянный на индукторную катушку генератора переменного тока. При запуске двигателя цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может электрически соединяться посредством электрического контакта 218 с источником энергии, отличным от первого аккумулятора 202. В одном примере, как изображено в примерах из ФИГ.2 и 3, источник энергии представляет собой преобразователь 212 постоянного тока в постоянный или устройство на основе преобразователя постоянного тока в постоянный, которое сконфигурировано так, чтобы при запуске двигателя электрически демпфировать индукторную катушку генератора переменного тока и цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока от первого аккумулятора. Система запуска двигателя может дополнительно включать прерыватель 220 или реле, параллельно соединенное с источником энергии (например, параллельно преобразователю 212 постоянного тока в постоянный в примерах из ФИГ.2-3), или демпфер. Система контроля, такая как контроллер 40 из ФИГ.1, может включать команды для размыкания прерывателя 220 при запуске двигателя для демпфирования цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и индукторной катушки 208 генератора переменного тока от аккумулятора 202 через преобразователь постоянного тока в постоянный или альтернативное устройство. После повторного запуска двигателя контроллер может замыкать прерыватель 220 с электрическим обходом цепи демпфирования (например, 212) и непосредственным электрическим замыканием цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока на аккумулятор, который подает питание на стартер. С другой стороны, после запуска двигателя цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может электрически замыкаться на выход из генератора переменного тока (например, обмотки якоря статора генератора переменного тока). В одном примере, после того, как напряжение на входе преобразователя 212 постоянного тока в постоянный превысит пороговое напряжение, или после того, как скорость двигателя спустя заданный промежуток времени достигнет пороговую скорость двигателя, контроллер может замкнуть прерыватель 220. В связи с этим, если прерыватель 220 разомкнут, то цепь 210 возбуждения индукторной катушки и индукторная катушка 208 генератора переменного тока электрически демпфируются от первого аккумулятора 202.FIG. 2 depicts a first example 200 of an engine starting system including a first battery 202 electrically connected to an engine starter 204 via an electrical connector 216 when starting an engine. In particular, the starter 204 is powered by the first battery 202 when starting the engine. Alternator 206 may be mechanically coupled to an engine that selectively shuts off when the engine is idle (for example, engine 22 of FIG. 1). The stator windings of the stator of the alternator 206 can be electrically connected to the battery 202. The alternator 206 also has an inductor coil 208 of the alternator, coupled to the rotor of the alternator. The inductor coil 208 of the alternator generates power through the drive circuit 210 of the inductor coil of the alternator. In one example, the excitation coil of an alternator current generator inductor coil is a variable voltage controller that provides an adjustable average voltage to the alternator current inductor coil 208 by adjusting the duration of the voltage pulse applied to the input of the excitation coil circuit of the inductor coil of the alternator. In an alternative example, the drive circuit of the inductor coil of an alternator is a linear controlled voltage controller. In one example, the drive circuit of the inductor coil of the alternator can be controlled by a controller external to the alternator (for example, the controller 40 of FIG. 1), adjusting the voltage of the inductor coil of the alternator so that the desired motor load is achieved. For example, the actual battery voltage may be compared with a predetermined voltage by subtracting the actual battery voltage from the predetermined battery voltage. If the comparison results in a value other than zero, then the excitation circuit of the inductor coil of the alternator can adjust the duration of the voltage pulse supplied from the DC / DC converter 212 to the inductor coil of the alternator. When starting the engine, the drive circuit of the inductor coil of the alternator can be electrically connected via an electrical contact 218 to an energy source other than the first battery 202. In one example, as shown in the examples of FIGS. 2 and 3, the energy source is a constant transformer 212 DC to DC or a device based on a DC / DC converter, which is configured to electrically dampen the inductor coil the alternator and the excitation circuit of the inductor coil of the alternator from the first battery. The engine starting system may further include a chopper 220 or a relay connected in parallel with an energy source (for example, parallel to a DC / DC converter 212 in the examples of FIGS. 2-3), or a damper. A monitoring system, such as the controller 40 of FIG. 1, may include commands to open the chopper 220 when starting the engine to damp the excitation circuit 210 of the inductor coil of the alternator and inductor coil 208 of the alternator from the battery 202 through a DC / DC converter or alternative device. After restarting the engine, the controller can short circuit the breaker 220 with an electric bypass of the damping circuit (for example, 212) and a direct electrical circuit of the excitation circuit of the inductor coil of the alternator to a battery that supplies power to the starter. On the other hand, after starting the engine, the excitation circuit of the inductor coil of the alternator can be electrically shorted to the output of the alternator (for example, the armature winding of the stator of the alternator). In one example, after the voltage at the input of the DC / DC converter 212 exceeds the threshold voltage, or after the motor speed reaches the threshold motor speed after a predetermined period of time, the controller may close the breaker 220. Therefore, if the breaker 220 is open, the inductor coil drive circuit 210 and the inductor coil 208 of the alternator are electrically damped from the first battery 202.

Преобразователь 212 постоянного тока в постоянный может дополнительно электрически замыкаться с одной или несколькими вспомогательными электрическими нагрузками 214. Одна или несколько вспомогательных нагрузок могут удерживаться на 12 В или другом желаемом напряжении даже при избирательно заглушенном двигателе. В одном примере вспомогательные электрические нагрузки 214 могут включать внутреннее освещение транспортного средства. В другом примере вспомогательные электрические нагрузки 214 могут включать систему рулевого управления с электроусилителем (EPAS). Если включается EPAS, то контроллер можно дополнительно сконфигурировать для поддержания тока, подаваемого на систему рулевого управления преобразователем постоянного тока в постоянный при запуске двигателя, так, чтобы, таким образом, сократить время срабатывания рулевого управления с усилителем. В альтернативном примере EPAS может электрически замыкаться на выход генератора переменного тока обмотки якоря статора генератора переменного тока. Поскольку улучшается контроль тока индукторной катушки генератора переменного тока посредством подачи демпфированного напряжения и/или тока на цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и индукторную катушку генератора переменного тока через преобразователь постоянного тока в постоянный, то улучшается выходное напряжение с обмоток якоря генератора переменного тока статора ротора на EPAS. Следовательно, улучшаются эксплуатационные качества EPAS.The DC / DC converter 212 may additionally be electrically shorted to one or more auxiliary electrical loads 214. One or more auxiliary loads may be held at 12 V or other desired voltage even when the motor is selectively shut off. In one example, auxiliary electrical loads 214 may include interior lighting for a vehicle. In another example, auxiliary electrical loads 214 may include an electric power steering system (EPAS). If EPAS is turned on, the controller can be further configured to maintain the current supplied to the steering system of the DC / DC converter when starting the engine, so as to reduce the response time of the power steering. In an alternate example, EPAS may electrically short-circuit to the output of an alternator current coil of the stator armature of the alternator current generator. Since the current control of the inductor coil of the alternator is improved by supplying a damped voltage and / or current to the excitation circuit of the inductor coil of the alternator and the inductor coil of the alternator through a DC / DC converter, the output voltage from the armature windings of the rotor stator alternator is improved on EPAS. Therefore, the performance of EPAS is improved.

ФИГ.3 показывает второй пример 300 системы запуска двигателя, дополнительно включающей диод 302 в цепи, которая электрически демпфирует первый аккумулятор 202 от индукторной катушки 208 генератора переменного тока и цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока. Катод диода 302 ориентирован по направлению к цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, а анод диода 302 ориентирован по направлению к первому аккумулятору 202. В этой связи, диод 302 ограничивает электрический ток от выхода преобразователя 210 постоянного тока в постоянный к первому аккумулятору 202. Добавленный диод 302 можно использовать для восстановления работы прерывателя 220 в случае снижения работоспособности прерывателя 220. Например, если прерыватель 220 не замыкается в случае, когда напряжение аккумулятора больше выходного напряжения от преобразователя 212 постоянного тока в постоянный, диод 302 начинает проводить в прямом направлении и ток течет от аккумулятора 202 и обмотки якоря статора генератора 206 переменного тока к цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и электрическим нагрузкам 214. Таким образом, диод 302 электрически демпфирует цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и индукторную катушку 208 генератора переменного тока из первого аккумулятора 202 посредством предельного электрического тока от цепи 210 возбуждения индукторной катушки к первому аккумулятору 202.FIG. 3 shows a second example 300 of an engine starting system, further including a diode 302 in a circuit that electrically dampens a first battery 202 from an inductor coil 208 of an alternator and a drive circuit 210 of an inductor coil of an alternator. The cathode of the diode 302 is oriented towards the drive circuit 210 of the inductor coil of the alternator, and the anode of the diode 302 is oriented towards the first battery 202. In this regard, the diode 302 limits the electric current from the output of the DC / DC converter 210 to the first battery 202. The added diode 302 can be used to restore the operation of the chopper 220 in the event of a decrease in the operability of the chopper 220. For example, if the chopper 220 does not close when the battery voltage is high the output voltage from the DC / DC converter 212, the diode 302 starts conducting in the forward direction and current flows from the battery 202 and the stator windings of the alternator current generator 206 to the excitation circuit of the inductor coil of the alternator and electrical loads 214. Thus, the diode 302 electrically damps the excitation circuit of the inductor coil of the alternator and the inductor coil 208 of the alternator from the first battery 202 by means of a limit current from the excitation circuit 210, inductor coil 202 to the first battery.

ФИГ.4 и 5 показывают соответствующие примеры 400 и 500 системы запуска двигателя, в которых источник энергии, подающий напряжение и ток в цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя представляет собой второй аккумулятор 402. В частности, примерная цепь из ФИГ.4 в целом схожа с примерной цепью из ФИГ.2 за исключением того, что источник энергии для цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и вспомогательных электрических нагрузок 214 представляет собой второй аккумулятор 402 вместо преобразователя 210 постоянного тока в постоянный. Более того, второй аккумулятор 402 не получает заряд от первого аккумулятора при запуске двигателя как получает его преобразователь 212 постоянного тока в постоянный из ФИГ.2. Подобным образом, пример из ФИГ.5 в целом схож с примером из ФИГ.3, за исключением того, что источник энергии для цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и вспомогательных электрических нагрузок 214 представляет собой второй аккумулятор 402 вместо преобразователя 212 постоянного тока в постоянный. Более того, второй аккумулятор 402 не получает заряд от первого аккумулятора при запуске двигателя, как получает его преобразователь 212 постоянного тока в постоянный из ФИГ.3. Как показано, пример из ФИГ.5 включает добавленный диод 302, который можно использовать для восстановления работы прерывателя 220 в случае снижения работоспособности прерывателя 220. В связи с этим, в примерах из ФИГ.4-5 вторым аккумулятором 402 на цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока подается главным образом постоянное выходное напряжение.FIGS. 4 and 5 show respective examples 400 and 500 of an engine starting system in which the power source supplying voltage and current to the excitation coil circuit of the alternator current generator when starting the engine is a second battery 402. In particular, the example circuit of FIG. 4 is generally similar to the example circuit of FIG. 2 except that the energy source for the excitation circuit 210 of the inductor coil of the alternator and auxiliary electrical loads 214 is a second battery 402 vm hundred and DC-DC converter 210 in the constant. Moreover, the second battery 402 does not receive a charge from the first battery when starting the engine, as it receives its DC / DC converter 212 from FIG. 2. Similarly, the example from FIG. 5 is generally similar to the example from FIG. 3, except that the energy source for the excitation circuit 210 of the inductor coil of the alternator and auxiliary electrical loads 214 is a second battery 402 instead of the DC / DC converter 212 to constant. Moreover, the second battery 402 does not receive a charge from the first battery when the engine is started, as its DC-to-DC converter 212 from FIG. 3 receives. As shown, the example from FIG. 5 includes an added diode 302, which can be used to restore the operation of the chopper 220 in the event of a decrease in the operability of the chopper 220. In this regard, in the examples of FIGS. 4-5, the second battery 402 to the excitation circuit of the generator inductor coil AC is supplied mainly with constant output voltage.

Следует иметь в виду, что несмотря на то, что изображенные примеры иллюстрируют стартер 204, соединенный с аккумулятором, в альтернативных примерах дополнительно могут быть включены другие не- VQM нагрузки, такие как топливный насос, электроприводы регулировки наклона сиденья и обогреватель стекол.It should be borne in mind that although the examples shown illustrate a starter 204 connected to a battery, other non-VQM loads, such as a fuel pump, seat tilt actuators, and a window heater, may additionally be included in alternative examples.

Цепи из ФИГ.2-5 могут обеспечивать более воспроизводимые и постоянные нагрузки генератора переменного тока на двигатель при запуске. Однако при некоторых условиях может быть желателен контроль тока возбуждения генератора переменного тока путем регулировки напряжения, прилагаемого индукторной катушкой генератора переменного тока. Например, может быть желательно при запуске двигателя регулировать ток индукторной катушки генератора переменного тока в ответ на скорость двигателя или в соответствии с предопределенным профилем, нежели регулировать напряжение индукторной катушки в ответ на разницу между заданным напряжением аккумулятора и фактическим напряжением аккумулятора.The circuits of FIGS. 2-5 can provide more reproducible and constant loads of the alternator on the engine at startup. However, under some conditions, it may be desirable to control the excitation current of the alternator by adjusting the voltage applied by the inductor coil of the alternator. For example, it may be desirable to adjust the current of the inductor coil of the alternator in response to the speed of the engine or according to a predetermined profile when starting the engine, rather than adjust the voltage of the inductor coil in response to the difference between the predetermined battery voltage and the actual battery voltage.

Теперь обратимся к ФИГ.6, она показывает еще одну примерную цепь 600 для системы запуска двигателя. Здесь, кроме компонентов, ранее представленных на ФИГ.2-5, система может включать дифференциальный усилитель 608 для регулировки тока индукторной катушки генератора переменного тока посредством цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока. Посредством изменения среднего напряжения, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, возможно менять ток индукторной катушки генератора переменного тока и изменять напряженность магнитного поля, производимого индукторной катушкой 208 генератора переменного тока.Now turn to FIG.6, it shows another exemplary circuit 600 for the engine starting system. Here, in addition to the components previously shown in FIGS. 2-5, the system may include a differential amplifier 608 for adjusting the current of the inductor coil of the alternator through the excitation circuit 210 of the inductor coil of the alternator. By varying the average voltage applied to the inductor coil of the alternator, it is possible to change the current of the inductor coil of the alternator and change the magnetic field produced by the inductor coil 208 of the alternator.

В изображенном примере дифференциальный усилитель 608 получает напряжение от контроллера 40 посредством функции 610 передачи, которая связывает ток индукторной катушки генератора переменного тока с сигналом управления напряжением. В одном примере желаемая нагрузка крутящего момента генератора переменного тока преобразуется в желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока и выводится на дифференциальный усилитель 608 в виде напряжения. Дифференциальный усилитель 608 может питаться от источника энергии, отличного от первого аккумулятора 202. Например, дифференциальный усилитель 608 может питаться от преобразователя 212 постоянного тока в постоянный или от второго аккумулятора 402 (как показано в примерах из ФИГ.4-5). При помощи изменения электрического тока на индукторной катушке 208 генератора переменного тока через цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя можно изменять механическую нагрузку, обеспечиваемую генератором переменного тока на двигатель при запуске двигателя. Например, для достижения необходимого профиля скорости 610 запуска двигателя контроллер 40 может изменять ток, прилагаемый на индукторную катушку генератора переменного тока, чтобы таким образом регулировать механическую нагрузку, прилагаемую на двигатель при запуске двигателя. Контроллер может изменять электрический ток по цепи индукторной катушки в ответ на, например, ряд событий сгорания с момента запуска двигателя. Контроллер может дополнительно изменять электрический ток на основе барометрического давления для улучшения запуска двигателя на больших высотах. Например, контроллер может увеличивать электрический ток по цепи индукторной катушки генератора переменного тока по мере возрастания барометрического давления (например, на небольших высотах). Подобным образом, контроллер может уменьшать электрический ток по цепи индукторной катушки генератора переменного тока по мере уменьшения барометрического давления (например, на больших высотах). Регулировка электрического тока в индукторной катушке генератора переменного тока посредством регулировки среднего напряжения, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока через цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя, позволяет контроллеру 40 компенсировать более низкий крутящий момент запуска двигателя, когда на больших высотах доступно меньше воздуха для сгорания. Поэтому, если двигатель запускается на больших высотах, то профиль скорости запуска двигателя может больше совпадать с профилем скорости запуска двигателя на уровне моря, где доступно больше воздуха для повышения крутящего момента двигателя. Следовательно, механическую нагрузку, обеспечиваемую генератором переменного тока на двигатель, можно регулировать с учетом разниц в начальном крутящем моменте двигателя, которые могут иметь отношение к количеству воздуха в двигателе при запуске двигателя.In the illustrated example, differential amplifier 608 receives voltage from the controller 40 via a transfer function 610 that couples the current of the inductor coil of the alternator to a voltage control signal. In one example, the desired torque load of the alternator is converted to the desired current of the inductor coil of the alternator and output to the differential amplifier 608 as a voltage. The differential amplifier 608 may be powered by an energy source other than the first battery 202. For example, the differential amplifier 608 may be powered by a DC / DC converter 212 or from a second battery 402 (as shown in the examples of FIGS. 4-5). By changing the electric current on the inductor coil 208 of the alternator, through the excitation circuit of the inductor coil of the alternator when starting the engine, it is possible to change the mechanical load provided by the alternator to the engine when the engine is started. For example, to achieve the desired motor starting speed profile 610, the controller 40 may change the current applied to the inductor coil of the alternator to thereby regulate the mechanical load applied to the engine when the engine starts. The controller can change the electric current along the inductor coil circuit in response to, for example, a series of combustion events from the moment the engine starts. The controller can optionally change the electric current based on barometric pressure to improve engine starting at high altitudes. For example, the controller can increase the electric current along the inductor coil circuit of the alternator as the barometric pressure increases (for example, at low altitudes). Similarly, the controller can reduce the electric current along the inductor coil circuit of the alternator as the barometric pressure decreases (for example, at high altitudes). Adjusting the electric current in the inductor coil of the alternator by adjusting the average voltage applied to the inductor coil of the alternator through the excitation circuit of the inductor coil of the alternator when the engine starts, allows the controller 40 to compensate for the lower starting torque when less is available at high altitudes air for combustion. Therefore, if the engine is started at high altitudes, then the profile of the engine starting speed may be more consistent with the profile of the engine starting speed at sea level, where more air is available to increase engine torque. Therefore, the mechanical load provided by the alternator on the engine can be adjusted to account for differences in the initial engine torque, which may be related to the amount of air in the engine when the engine is started.

Контроллер 40 может также регулировать ток индукторной катушки генератора переменного тока через цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока по износу двигателя и другим внешним условиям работы двигателя, включая температуру двигателя, время после раскрутки двигателя и количество событий сгорания с момента остановки двигателя. К тому же, система из ФИГ.6 позволяет контроллеру 40 адаптировать величину тока индукторной катушки генератора переменного тока в ответ на вышеприведенные внешние условия и условия двигателя, которые при некоторых условиях могут вызвать отклонение скорости двигателя от желаемой скорости. Например, если двигатель запускается при более низкой температуре, и скорость двигателя меньше, чем желаемая скорость двигателя при запуске двигателя, то ток индукторной катушки генератора переменного тока можно отрегулировать (например, понизить) так, чтобы повысилась скорость двигателя. Величину регулировки тока можно сохранить в памяти и использовать во время последующего повторного запуска двигателя при схожих условиях.The controller 40 may also adjust the current of the inductor coil of the alternator through the excitation circuit of the inductor coil of the alternator according to engine wear and other external engine operating conditions, including engine temperature, time after engine spin-up, and the number of combustion events since the engine stopped. In addition, the system of FIG. 6 allows the controller 40 to adapt the current value of the inductor coil of the alternator in response to the above external and engine conditions, which under certain conditions may cause the motor speed to deviate from the desired speed. For example, if the engine starts at a lower temperature, and the engine speed is lower than the desired engine speed when starting the engine, then the current of the inductor coil of the alternator can be adjusted (for example, lower) so that the engine speed increases. The magnitude of the current adjustment can be stored in memory and used during the subsequent restart of the motor under similar conditions.

В дальнейших примерах контроллер может регулировать электрический ток через цепь индукторной катушки генератора переменного тока при остановке двигателя для контроля положения двигателя. Повышая точность положения остановки двигателя, можно улучшить последующий повторный запуск двигателя.In further examples, the controller may adjust the electric current through the inductor coil circuit of the alternator when the engine is stopped to control the position of the engine. By increasing the accuracy of the engine stop position, subsequent engine restart can be improved.

В одном примере система из ФИГ.6 работает с тем, чтобы контролировать ток индукторной катушки генератора переменного тока при помощи контроллера 40, подающего напряжение, которое соответствует желаемой нагрузке крутящего момента генератора переменного тока. Желаемую нагрузку крутящего момента генератора переменного тока можно определить опытным путем и проиндексировать при помощи таблицы или функции в зависимости от условий эксплуатации двигателя. Например, нагрузку крутящего момента генератора переменного тока можно определить из таблицы по температуре двигателя и высоте. Сигнал управления крутящим моментом генератора переменного тока можно затем преобразовать в желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока, определенный из таблицы, проиндексированной по угловой скорости генератора переменного тока и сигналу управления крутящего момента генератора переменного тока. Далее, желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока можно затем преобразовать в сигнал управления напряжением, который подается контроллером 40 на цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока.In one example, the system of FIG. 6 operates to control the current of the inductor coil of the alternator using a controller 40 supplying a voltage that corresponds to the desired torque load of the alternator. The desired torque load of the alternator can be determined empirically and indexed using a table or function depending on the operating conditions of the engine. For example, the torque load of an alternator can be determined from a table by engine temperature and height. The alternator's torque control signal can then be converted to the desired inductor coil current of the alternator, determined from a table indexed by the angular velocity of the alternator and the torque control signal of the alternator. Further, the desired current of the inductor coil of the alternator can then be converted into a voltage control signal that is supplied by the controller 40 to the drive circuit of the inductor coil of the alternator.

Дифференциальный усилитель 608 получает сигнал управления напряжением от контроллера 40 и сравнивает напряжение с напряжением на резисторе 606, чувствительном к току индукторной катушки. Если напряжение совпадает, то вывод энергии из дифференциального усилителя 608 остается неизменным. Если напряжение от контроллера 40 выше, чем напряжение на резисторе 606, то дифференциальный усилитель повышает сигнал управления напряжением на цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока 210. В данном примере цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока регулирует среднее напряжение, прилагаемое к электрическому току, на основе транзистора 604. Так как напряжение подается преобразователем 212 постоянного тока в постоянный и контролируется через цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, то ток индукторной катушки генератора переменного тока может быть меньше подвержен изменениям в напряжении аккумулятора 202.The differential amplifier 608 receives the voltage control signal from the controller 40 and compares the voltage with the voltage across the resistor 606, which is sensitive to the current of the inductor coil. If the voltage matches, then the energy output from the differential amplifier 608 remains unchanged. If the voltage from the controller 40 is higher than the voltage across the resistor 606, then the differential amplifier boosts the voltage control signal to the drive circuit of the inductor coil of the alternator 210. In this example, the drive circuit of the inductor coil of the alternator generates an average voltage applied to the electric current by based on transistor 604. Since the voltage is supplied by the DC / DC converter 212 and controlled through the excitation circuit 210 of the inductor coil of the generator alternating current, the current of the inductor coil of the alternator may be less susceptible to changes in the voltage of the battery 202.

Как указано ранее, в каждой из примерных цепей прерыватель 218 разомкнут пока двигатель заглушен и до тех пор, пока линейное напряжение аккумулятора 202 или обмотки якоря статора генератора 206 переменного тока не превысит пороговое значение (такое как напряжение второго аккумулятора 402 или напряжение преобразователя 212 постоянного тока в постоянный) для предотвращения падения напряжения, доступного для электрических компонентов, соединенных с выходом преобразователя постоянного тока в постоянный. В изображенных конфигурациях путем добавления цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока в качестве дополнительной нагрузки на источник энергии (например, преобразователь 212 постоянного тока в постоянный или второй аккумулятор) ток индукторной катушки генератора переменного тока можно поддерживать более неизменным при запуске двигателя с тем, чтобы сделать возможным более предсказуемый и точный контроль скорости двигателя во время раскрутки и разгона двигателя (например, период возрастания скорости двигателя между скоростью раскрутки и желаемым числом оборотов холостого хода двигателя). Например, если вывод энергии из преобразователя 212 постоянного тока в постоянный сохраняется в основном 12 вольт, то электрический ток в индукторную катушку 208 генератора переменного тока более неизменный от запуска двигателя к запуску двигателя. Следовательно, механическая нагрузка, прилагаемая к двигателю посредством генератора переменного тока при запуске, более постоянна от запуска двигателя к запуску двигателя, так что скорость двигателя более воспроизводима. Более того, в случае, если ток, подаваемый на индукторную катушку генератора переменного тока, можно регулировать как показано на ФИГ.6, то механическую нагрузку, прилагаемую на двигатель посредством генератора переменного тока при запуске двигателя, можно регулировать с повышением контроля скорости двигателя при различных эксплуатационных условиях (например, различная высота, различная температура). Таким образом, ток индукторной катушки генератора переменного тока можно контролировать независимо от возраста и состояния аккумулятора 202, а также независимо от прокручивающих нагрузок двигателя, по крайней мере при некоторых условиях.As indicated earlier, in each of the example circuits, the chopper 218 is open while the engine is turned off and until the line voltage of the battery 202 or the armature windings of the stator of the alternator 206 exceeds a threshold value (such as the voltage of the second battery 402 or the voltage of the DC / DC converter 212 to constant) to prevent the voltage drop available for electrical components connected to the output of the DC / DC converter. In the illustrated configurations, by adding the excitation coil circuit of the alternator to the alternator current generator 210 as an additional load on the power source (for example, the DC / DC converter 212 or second battery), the alternator coil current of the alternator can be kept more constant when starting the engine so that enable more predictable and accurate control of engine speed during engine spin-up and acceleration (for example, a period of increasing engine speed I between the rate of promotion, and the desired number of turns of idling of the engine). For example, if the output of energy from the DC / DC converter 212 is saved mainly 12 volts, then the electric current to the inductor coil 208 of the alternator is more unchanged from starting the engine to starting the engine. Therefore, the mechanical load applied to the engine by the alternator at startup is more constant from starting the engine to starting the engine, so that the engine speed is more reproducible. Moreover, if the current supplied to the inductor coil of the alternator can be controlled as shown in FIG. 6, then the mechanical load applied to the engine by the alternator when starting the engine can be adjusted with increasing control of the motor speed at various operating conditions (e.g. different heights, different temperatures). Thus, the current of the inductor coil of the alternator can be controlled regardless of the age and condition of the battery 202, and also independently of the rolling loads of the motor, at least under certain conditions.

Теперь обратимся к ФИГ.7, она показывает еще одну примерную цепь 700 системы запуска двигателя. Здесь, кроме компонентов, ранее представленных на ФИГ.2-5, система может включать дифференциальный усилитель 708 для регулирования тока индукторной катушки генератора переменного тока с тем, чтобы изменять напряженность магнитного поля, производимого индукторной катушкой 208 генератора переменного тока.Turning now to FIG. 7, it shows another example circuit 700 of an engine start system. Here, in addition to the components previously shown in FIGS. 2-5, the system may include a differential amplifier 708 for regulating the current of the inductor coil of the alternator so as to vary the magnetic field produced by the inductor coil 208 of the alternator.

В изображенном примере транзистор 704 сконфигурирован для регулировки электрического тока через цепь индукторной катушки. Путем регулировки тока индукторной катушки генератора переменного тока вместо напряжения индукторной катушки система из ФИГ. 7 по существу убирает задержку, вызываемую индуктивностью индукторной катушки, и улучшает реакцию системы. Транзистор 704 может быть электрически соединен с резистором 706, чувствительным к току индукторной катушки, и может управляться дифференциальным усилителем 708. Дифференциальный усилитель 708 может питаться от источника энергии, отличного от первого аккумулятора 202. Например, дифференциальный усилитель 708 может питаться от преобразователя 212 постоянного тока в постоянный или от второго аккумулятора 402 (как показано в примерах из ФИГ.4-5). Путем изменения электрического тока через индукторную катушку 208 при запуске двигателя можно изменять механическую нагрузку, обеспечиваемую генератором переменного тока на двигатель при запуске двигателя. Например, подобно системе из ФИГ.6, желаемый профиль скорости запуска двигателя может находиться под управлением контроллера 40 для изменения тока, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, с тем, чтобы таким образом регулировать механическую нагрузку, прилагаемую на двигатель при запуске двигателя. Контроллер может изменять электрический ток через индукторную катушку генератора переменного тока в ответ, например, на количество событий сгорания с момента запуска двигателя или другие рабочие параметры, как описывается в раскрытии ФИГ.6.In the illustrated example, transistor 704 is configured to adjust an electric current through an inductor coil circuit. By adjusting the current of the inductor coil of the alternator, instead of the voltage of the inductor coil, the system of FIG. 7 essentially eliminates the delay caused by the inductance of the inductor coil and improves the response of the system. The transistor 704 may be electrically connected to a current sensing inductor coil 706, and may be controlled by a differential amplifier 708. The differential amplifier 708 may be powered by an energy source other than the first battery 202. For example, the differential amplifier 708 may be powered by a DC / DC converter 212. in constant or from a second battery 402 (as shown in the examples of FIGS. 4-5). By changing the electric current through the inductor coil 208 when starting the engine, you can change the mechanical load provided by the alternator to the engine when starting the engine. For example, like the system of FIG. 6, the desired engine start speed profile can be controlled by the controller 40 to change the current applied to the inductor coil of the alternator in order to thereby regulate the mechanical load applied to the engine when the engine starts. The controller may change the electric current through the inductor coil of the alternator in response, for example, to the number of combustion events since the engine was started or other operating parameters, as described in the disclosure of FIG. 6.

В одном примере система из ФИГ.7 работает с тем, чтобы контролировать ток индукторной катушки генератора переменного тока при помощи контроллера 40, подающего напряжение, которое соответствует желаемой нагрузке крутящего момента генератора переменного тока. В одном примере желаемую нагрузку крутящего момента генератора переменного тока можно определить опытным путем и проиндексировать при помощи таблицы или функции в зависимости от условий эксплуатации двигателя. Например, нагрузку крутящего момента генератора переменного тока можно определить из таблицы по температуре двигателя и высоте. Сигнал управления крутящим моментом генератора переменного тока можно затем преобразовать в желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока, определенный из таблицы, проиндексированной по угловой скорости генератора переменного тока и сигналу управления крутящего момента генератора переменного тока. Далее, желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока можно затем преобразовать в сигнал управления напряжением, который подается контроллером 40 на дифференциальный усилитель 708.In one example, the system of FIG. 7 operates to control the current of the inductor coil of the alternator using a controller 40 supplying a voltage that corresponds to the desired torque load of the alternator. In one example, the desired torque load of the alternator can be determined empirically and indexed using a table or function depending on the operating conditions of the engine. For example, the torque load of an alternator can be determined from a table by engine temperature and height. The alternator's torque control signal can then be converted to the desired inductor coil current of the alternator, determined from a table indexed by the angular velocity of the alternator and the torque control signal of the alternator. Further, the desired current of the inductor coil of the alternator can then be converted into a voltage control signal, which is supplied by the controller 40 to the differential amplifier 708.

Дифференциальный усилитель 708 получает сигнал управления напряжением от контроллера 40 и сравнивает напряжение с напряжением на резисторе 706, чувствительном к току индукторной катушки. Функция 710 передачи преобразовывает желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока в сигнал управления напряжением. Если напряжения совпадают, то вывод энергии от дифференциального усилителя 708 остается неизменным. Если напряжение от контроллера 40 выше, чем напряжение от резистора 706, то дифференциальный усилитель повышает электрический ток к базе транзистора 704. Если электрический ток к базе транзистора 704 повышается, то дополнительному току дают проходить через индукторную катушку 208 генератора переменного тока и транзистор 704. Так как ток подается преобразователем 210 постоянного тока в постоянный и контролируется посредством транзистора 704, то ток индукторной катушки генератора переменного тока может быть менее подверженным изменениям напряжения аккумулятора 202.The differential amplifier 708 receives a voltage control signal from the controller 40 and compares the voltage with the voltage across the resistor 706, which is sensitive to the current of the inductor coil. A transfer function 710 converts the desired current of the inductor coil of the alternator into a voltage control signal. If the voltages match, then the energy output from the differential amplifier 708 remains unchanged. If the voltage from the controller 40 is higher than the voltage from the resistor 706, then the differential amplifier increases the electric current to the base of the transistor 704. If the electric current to the base of the transistor 704 rises, then the additional current is allowed to pass through the inductor coil 208 of the alternator and transistor 704. So as the current is supplied by the DC / DC converter 210 and controlled by the transistor 704, the current of the inductor coil of the alternator may be less susceptible to voltage changes I have a 202 battery.

Как указано ранее, в каждой из примерных цепей прерыватель 220 разомкнут пока двигатель заглушен и до тех пор, пока линейное напряжение аккумулятора 202 или обмотки якоря статора генератора 206 переменного тока не превысит пороговое значение (такое как напряжение второго аккумулятора 402 или напряжение преобразователя 212 постоянного тока в постоянный) для предотвращения падения напряжения, доступного для электрических компонентов, соединенных с выходом преобразователя 212 постоянного тока в постоянный. В изображенных конфигурациях путем добавления индукторной катушки генератора переменного тока в качестве дополнительной нагрузки на источник энергии (например, преобразователь 212 постоянного тока в постоянный или второй аккумулятор) ток, подаваемый на индукторную катушку генератора переменного тока, можно поддерживать более неизменным при запуске двигателя, чтобы сделать возможным более предсказуемый и точный контроль скорости двигателя во время раскрутки и разгона двигателя (например, период возрастания скорости двигателя между скоростью раскрутки и желаемым числом оборотов холостого хода двигателя). Например, если вывод энергии из преобразователя 212 постоянного тока в постоянный сохраняется в основном 12 вольт, то электрический ток в индукторную катушку 208 генератора переменного тока более неизменный от запуска двигателя к запуску двигателя. Следовательно, механическая нагрузка, прилагаемая к двигателю посредством генератора переменного тока при запуске, более постоянна от запуска двигателя к запуску двигателя, так что скорость двигателя более воспроизводима. Более того, в случае, если ток, подаваемый на индукторную катушку генератора переменного тока, можно регулировать как показано на ФИГ.6 и 7, то механическую нагрузку, прилагаемую на двигатель посредством генератора переменного тока при запуске двигателя, можно регулировать с повышением контроля скорости двигателя при различных эксплуатационных условиях (например, различная высота, различная температура). Таким образом, ток индукторной катушки генератора переменного тока можно контролировать независимо от возраста и состояния аккумулятора 202, а также независимо от прокручивающих нагрузок двигателя, по крайней мере при некоторых условиях.As indicated earlier, in each of the example circuits, the interrupter 220 is open while the engine is turned off and until the line voltage of the battery 202 or the armature windings of the stator of the alternator 206 exceeds a threshold value (such as the voltage of the second battery 402 or the voltage of the DC / DC converter 212 to constant) to prevent the voltage drop available for electrical components connected to the output of the DC / DC converter 212. In the illustrated configurations, by adding the inductor coil of the alternator to an additional load on the power source (for example, the DC / DC converter 212 or second battery), the current supplied to the inductor coil of the alternator can be kept more constant when the engine is started to make more predictable and accurate control of engine speed during engine spin-up and acceleration is possible (for example, a period of increasing engine speed between s orostyu promotion and the desired number of engine idling). For example, if the output of energy from the DC / DC converter 212 is saved mainly 12 volts, then the electric current to the inductor coil 208 of the alternator is more unchanged from starting the engine to starting the engine. Therefore, the mechanical load applied to the engine by the alternator at startup is more constant from starting the engine to starting the engine, so that the engine speed is more reproducible. Moreover, if the current supplied to the inductor coil of the alternator can be adjusted as shown in FIGS. 6 and 7, then the mechanical load applied to the engine by the alternator when starting the engine can be adjusted with increased control of the motor speed under various operating conditions (for example, different heights, different temperatures). Thus, the current of the inductor coil of the alternator can be controlled regardless of the age and condition of the battery 202, and also independently of the rolling loads of the motor, at least under certain conditions.

Контроль тока индукторной катушки генератора переменного тока можно выразить с помощью уравнений, которые описывают работу генератора переменного тока. Крутящий момент на валу шкива генератора переменного тока можно выразить как:The current control of the inductor coil of the alternator can be expressed using equations that describe the operation of the alternator. The torque on the shaft of the pulley of the alternator can be expressed as:

T s h a f t = K t * I f * I a r m , ( 1 )

Figure 00000001
T s h a f t = K t * I f * I a r m , ( one )
Figure 00000001

где Kt является постоянной крутящего момента для конкретного механизма (например, генератора переменного тока), If является током индукторной катушки механизма в роторе генератора переменного тока и Iarm является током якоря.where K t is the torque constant for a particular mechanism (for example, an alternator), I f is the current of the inductor coil of the mechanism in the rotor of the alternator and I arm is the armature current.

Схожим образом отдаваемую мощность генератора переменного тока можно выразить как:Similarly, the power output of an alternator can be expressed as:

P o u t = V b a t * I a r m ( 2 )

Figure 00000002
P o u t = V b a t * I a r m ( 2 )
Figure 00000002

где Vbat является напряжением стареющего аккумулятора (аккумулятор 202).where V bat is the voltage of an aging battery (battery 202).

Если генератор переменного тока электрически не демпфируется от аккумулятора, как, например, в типичных цепях запуска двигателя, то динамику тока индукторной катушки генератора переменного тока можно выразить как:If the alternator is not electrically damped from the battery, as, for example, in typical motor starting circuits, then the current dynamics of the inductor coil of the alternator can be expressed as:

V B p l u s = L f * d i f / d t + R f * I f + K + B e m f * ω r o t ( 3 )

Figure 00000003
V B p l u s = L f * d i f / d t + R f * I f + K + B e m f * ω r o t ( 3 )
Figure 00000003

где VBplus является выходным напряжением генератора переменного тока, Lf является индуктивностью индукторной катушки якоря, dif/dt является производной тока индукторной катушки по времени, Rf является сопротивлением индукторной катушки, К является постоянной, связывающей размер и количество витков катушки генератора переменного тока, Bemf является В-величиной магнитного поля ротора, и ωrot является угловой скоростью ротора. В связи с этим, при остановленном двигателе уравнение 3 сокращается до:where V Bplus is the output voltage of the alternator, L f is the inductance of the armature inductor coil, di f / dt is the time derivative of the inductor coil current, R f is the resistance of the inductor coil, K is a constant linking the size and number of turns of the alternator coil , B emf is the B-magnitude of the magnetic field of the rotor, and ω rot is the angular velocity of the rotor. In this regard, when the engine is stopped, equation 3 is reduced to:

V B p l u s = R f * I f ( 4 )

Figure 00000004
V B p l u s = R f * I f ( four )
Figure 00000004

Таким образом, при остановке двигателя по мере падения напряжения стареющего аккумулятора может происходить пропорциональное падение тока в индукторной катушке. Как можно увидеть из уравнения (3), полное событие раскрутки может подвергаться неблагоприятному воздействию со стороны сниженного VBplus, давая в результате более низкий ток индукторной катушки при полном событии глушения и перезапуска двигателя.Thus, when the engine stops, as the voltage of the aging battery drops, a proportional current drop in the inductor coil can occur. As can be seen from equation (3), the full spin-up event can be adversely affected by the reduced V Bplus , resulting in a lower inductor coil current with a complete jamming and restart event.

По сравнению с этим, как показано в примерах на ФИГ.2-7, путем добавления тока и напряжения возбуждения генератора переменного тока в качестве дополнительной нагрузки на источник энергии член VBplus уравнения (3) можно заменить источником энергии, поддерживаемым на более стабильном и регулируемом уровне напряжения, который также не подвергается воздействию нагрузок раскрутки двигателя. Таким образом, уравнение (3) можно перезаписать как:In comparison with this, as shown in the examples in FIGS. 2-7, by adding the current and excitation voltage of the alternator as an additional load on the energy source, the term V Bplus of equation (3) can be replaced by an energy source maintained at a more stable and adjustable voltage level, which is also not affected by engine spin loads. Thus, equation (3) can be rewritten as:

V B p l u s _ c o n t r o l l e d = L f * d I f / d t + R f * I f + B e m f * ω r o t ( 5 )

Figure 00000005
V B p l u s _ c o n t r o l l e d = L f * d I f / d t + R f * I f + B e m f * ω r o t ( 5 )
Figure 00000005

Итак, в примерах из ФИГ. 2-7 с помощью уравнений (1) и (5) лучше регулируется нагрузка генератора переменного тока на двигатель, а отдаваемую мощность генератора переменного тока можно сделать по существу невосприимчивой к эффектам старения главного аккумулятора (202), а также к связанному с раскруткой и разгоном падению напряжения.So, in the examples from FIG. 2-7, using the equations (1) and (5), the load of the alternator on the engine is better regulated, and the power output of the alternator can be made essentially immune to the aging effects of the main battery (202), as well as to the spin-up and acceleration voltage drop.

Более того, как можно увидеть из уравнений (3) и (5), путем контроля If непосредственно при помощи подачи от источника тока, как показано на ФИГ. 7, или опосредованно, как показано на ФИГ.6, крутящий момент двигателя в уравнении (1) можно контролировать в реальном времени с повышением или понижением крутящего момента вала генератора переменного тока по мере необходимости для получения желаемого крутящего момента и ускорения коленвала двигателя и связанных характеристик шума, вибрации и неплавности при езде (NHV). Например, из уравнения 1, динамично повышающийся/понижающийся ток индукторной катушки дает в результате повышенный или пониженный крутящий момент вала двигателя и получаемый в результате динамически повышенный или пониженный ток якоря для одинаковой скорости двигателя. Таким образом, путем сохранения неизменного тока индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя или путем регулировки тока индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя для интенсивного контроля нагрузки, обеспечиваемой генератором переменного тока двигателю, можно улучшить качество запуска двигателя (например, NVH).Moreover, as can be seen from equations (3) and (5), by controlling I f directly by applying from a current source, as shown in FIG. 7, or indirectly, as shown in FIG. 6, the engine torque in equation (1) can be monitored in real time by increasing or decreasing the torque of the alternator shaft as necessary to obtain the desired torque and acceleration of the engine crankshaft and related characteristics noise, vibration, and rideability (NHV). For example, from equation 1, a dynamically increasing / decreasing inductor coil current results in increased or decreased motor shaft torque and the resulting dynamically increased or decreased armature current for the same motor speed. Thus, by maintaining a constant current of the inductor coil of the alternator when starting the engine or by adjusting the current of the inductor coil of the alternator when starting the engine to intensively control the load provided by the alternator to the engine, the quality of the engine starting (for example, NVH) can be improved.

Таким образом, примеры, описанные при помощи ФИГ.1-7, предусматривают систему запуска двигателя, включающую двигатель, стартер двигателя, первый аккумулятор, электрически соединяющийся со стартером двигателя при запуске двигателя, и генератор переменного тока, механически соединенный с двигателем, при этом генератор переменного тока имеет цепь возбуждения индукторной катушки, которая электрически демпфируется от первого аккумулятора при запуске двигателя, цепь возбуждения индукторной катушки, электрически соединяющуюся с источником энергии, отличным от первого аккумулятора, при запуске двигателя. Система запуска двигателя содержит источник энергии, который представляет собой второй аккумулятор. Система запуска двигателя содержит источник энергии, который представляет собой преобразователь постоянного тока в постоянный, сконфигурированный для электрического демпфирования цепи возбуждения индукторной катушки от первого аккумулятора при запуске двигателя. Система запуска двигателя содержит цепь возбуждения индукторной катушки, которая содержит контроллер напряжения для регулирования напряжения катушки генератора переменного тока при запуске двигателя. Система запуска двигателя дополнительно содержит контроллер, при этом контроллер содержит команды для избирательного глушения двигателя при условиях остановки двигателя на холостом ходу и избирательного перезапуска двигателя при условиях перезапуска. Система запуска двигателя дополнительно включает прерыватель, параллельно соединенный с источником энергии, цепь возбуждения индукторной катушки, электрически демпфируемую от первого аккумулятора при разомкнутом прерывателе. Система запуска двигателя содержит контроллер, который содержит дополнительные команды для размыкания прерывателя при запуске двигателя и замыкания прерывателя после того, как напряжение на входе источника энергии превысит пороговое напряжение, или спустя предопределенный промежуток времени после того, как скорость двигателя достигнет пороговой скорости двигателя. Система запуска двигателя дополнительно содержит диод в цепи, которая электрически соединяет первый аккумулятор с цепью возбуждения индукторной катушки, в которой катод диода ориентирован по направлению к цепи возбуждения индукторной катушки, и в которой анод диода ориентирован по направлению к первому аккумулятору, при этом диод электрически демпфирует цепь возбуждения индукторной катушки от первого аккумулятора посредством ограничения электрического тока в направлении от цепи возбуждения индукторной катушки к первому аккумулятору.Thus, the examples described by FIGS. 1-7 provide an engine starting system including an engine, an engine starter, a first battery electrically connected to an engine starter when the engine is started, and an alternator mechanically connected to the engine, the generator the alternating current has an inductor coil drive circuit that is electrically damped from the first battery when the engine is started, an inductor coil drive circuit electrically connected to the source nergii different from the first battery when the engine is started. The engine starting system contains an energy source, which is a second battery. The engine starting system comprises an energy source, which is a direct current to constant current converter, configured to electrically damp the excitation circuit of the inductor coil from the first battery when the engine is started. The engine starting system comprises an excitation coil excitation circuit, which comprises a voltage controller for controlling the voltage of the alternator current coil when the engine is started. The engine start-up system further comprises a controller, wherein the controller contains instructions for selectively shutting off the engine when the engine is idling and selectively restarting the engine under restart conditions. The engine starting system further includes a chopper connected in parallel with the energy source, an excitation coil circuit of the inductor coil, electrically damped from the first battery when the chopper is open. The engine starting system contains a controller that contains additional commands for opening the breaker when starting the engine and closing the breaker after the voltage at the input of the power source exceeds the threshold voltage, or after a predetermined period of time after the motor speed reaches the threshold motor speed. The engine starting system further comprises a diode in a circuit that electrically connects the first battery to the excitation circuit of the inductor coil, in which the cathode of the diode is oriented towards the excitation circuit of the inductor coil, and in which the anode of the diode is oriented towards the first battery, while the diode is electrically damped the excitation circuit of the inductor coil from the first battery by limiting the electric current in the direction from the excitation circuit of the inductor coil to the first battery RU.

Примеры из ФИГ.1-7 дополнительно включают систему транспортного средства, включающую двигатель, который избирательно глушится при условиях остановки двигателя на холостом ходу, аккумулятор, стартер, преобразователь постоянного тока в постоянный, электрически соединенный с аккумулятором, при этом преобразователь постоянного тока в постоянный сконфигурирован для обеспечения регулируемого выходного напряжения, генератор переменного тока, включающий цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, при этом цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока электрически соединяется с выходом преобразователя постоянного тока в постоянный при запуске двигателя, при этом генератор переменного тока механически соединен с двигателем и контроллер с командами, которые может считывать компьютер, для регулировки крутящего момента двигателя посредством по меньшей мере одного механизма передачи крутящего момента при повторном запуске двигателя из условий остановки на холостом ходу. Система транспортного средства содержит стартер, который питается от аккумулятора при запуске двигателя. Система транспортного средства содержит якорь генератора переменного тока, который электрически соединяется с аккумулятором, при этом аккумулятор подает питание на преобразователь постоянного тока в постоянный, и где цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока электрически демпфируется от аккумулятора посредством преобразователя постоянного тока в постоянный. Система транспортного средства содержит выходное напряжение преобразователя постоянного тока в постоянный, которое больше напряжения аккумулятора при раскрутке двигателя. Система транспортного средства дополнительно содержит диод в цепи, которая электрически соединяет аккумулятор с цепью возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, катод диода ориентирован по направлению к цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, и анод диода ориентирован по направлению к аккумулятору, при этом диод электрически демпфирует цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока от аккумулятора путем ограничения электрического тока в направлении от цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока к аккумулятору. Система транспортного средства дополнительно включает прерыватель, параллельно соединенный с преобразователем постоянного тока в постоянный, контроллер, включающий дополнительные команды для размыкания прерывателя с электрическим демпфированием цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока от аккумулятора при повторном запуске двигателя и после повторного запуска двигателя замыкание прерывателя с обходом демпфирующей цепи между цепью возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и аккумулятором. Система транспортного средства, включающая преобразователь постоянного тока в постоянный, который дополнительно электрически соединяется с одной или несколькими вспомогательными электрическими нагрузками, включая внутреннее освещение транспортного средства. Система транспортного средства дополнительно включает систему рулевого управления с усилением, электрически соединенную с генератором переменного тока, контроллер, включающий дополнительные команды для контроля тока, подаваемого генератором переменного тока в систему рулевого управления с усилением при запуске двигателя.The examples of FIGS. 1-7 further include a vehicle system including a motor that selectively shuts off when the engine is idling, a battery, a starter, a DC / DC converter electrically connected to the battery, and the DC / DC converter is configured to provide an adjustable output voltage, an alternator including a drive circuit of an inductor coil of an alternator, while the drive circuit the inductor coil of the alternator is electrically connected to the output of the DC / DC converter when the engine is started, while the alternator is mechanically connected to the engine and a controller with commands that can be read by the computer to adjust the engine torque via at least one transmission mechanism torque when restarting the engine from idle stop conditions. The vehicle system includes a starter that is powered by a battery when the engine is started. The vehicle system comprises an AC generator armature that is electrically connected to the battery, wherein the battery supplies power to the DC / DC converter, and where the drive circuit of the inductor coil of the AC generator is electrically damped from the battery by the DC / DC converter. The vehicle system contains the output voltage of the DC / DC converter, which is greater than the battery voltage when the engine is spinning. The vehicle system further comprises a diode in a circuit that electrically connects the battery to the excitation circuit of the inductor coil of the alternator, the cathode of the diode is oriented towards the excitation circuit of the inductor coil of the alternator, and the anode of the diode is oriented towards the battery, while the diode is electrically damped the excitation circuit of the inductor coil of the alternator from the battery by limiting the electric current in the direction from the excitation circuit coil inductor of the alternator to the battery. The vehicle system further includes a circuit breaker, connected in parallel with the DC / DC converter, a controller that includes additional commands for opening the circuit breaker with electric damping of the excitation circuit of the inductor coil of the alternator from the battery when the engine is restarted and after restarting the engine, closing the circuit breaker bypassing the damping the circuit between the excitation circuit of the inductor coil of the alternator and the battery ohm A vehicle system including a DC / DC converter that is additionally electrically connected to one or more auxiliary electrical loads, including vehicle interior lighting. The vehicle system further includes a power steering system electrically connected to the alternator, a controller including additional commands for controlling the current supplied by the alternator to the power assist steering system when starting the engine.

Примеры из ФИГ.1-7 дополнительно предусматривают систему контроля скорости двигателя при запуске двигателя, включающую двигатель, первый аккумулятор, электрически соединяемый со стартером двигателя при запуске двигателя, генератор переменного тока, механически соединенный с двигателем, при этом генератор переменного тока имеет цепь возбуждения индукторной катушки, которая электрически демпфируется от первого аккумулятора при запуске двигателя, цепь возбуждения индукторной катушки, электрически соединяющуюся с источником энергии, отличным от первого аккумулятора, при запуске двигателя; и контроллер для изменения напряженности магнитного поля, производимого индукторной катушкой посредством регулировки входа цепи возбуждения индукторной катушки. Система содержит источник энергии, который представляет собой второй аккумулятор. Система содержит источник энергии, который представляет собой преобразователь постоянного тока в постоянный, и где преобразователь постоянного тока в постоянный электрически демпфирует индукторную катушку от первого аккумулятора при запуске двигателя. Система дополнительно содержит цепь для изменения напряженности магнитного поля, при этом цепь включает дифференциальный усилитель и контроллер, дополнительно включающий команды для изменения напряжения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя путем регулировки выхода дифференциального усилителя. Система содержит контроллер, который содержит команды для изменения среднего напряжения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя с изменением нагрузки, обеспечиваемой генератором переменного тока на двигатель при запуске двигателя. Система содержит среднее напряжение индукторной катушки генератора переменного тока, которое регулируется в зависимости от количества событий сгорания с момента остановки двигателя. Система содержит среднее напряжение индукторной катушки генератора переменного тока, которое дополнительно регулируется в зависимости от барометрического давления или износа двигателя. Система содержит среднее напряжение индукторной катушки генератора переменного тока, которое включает понижение среднего напряжения индукторной катушки генератора переменного тока, прилагаемого к индукторной катушке, по мере повышения барометрического давления. Система содержит контроллер, который содержит дополнительные команды для избирательного глушения двигателя при условиях остановки двигателя на холостом ходу и избирательного перезапуска двигателя при условиях перезапуска. Система содержит контроллер, который содержит дополнительные команды для регулировки среднего напряжения индукторной катушки генератора переменного тока при остановке двигателя для контроля положения двигателя. Система содержит дифференциальный усилитель, который питается от источника энергии, отличного от первого аккумулятора, и где источник энергии, отличный от первого аккумулятора, представляет собой преобразователь постоянного тока в постоянный. Система дополнительно содержит резистор, электрически соединенный с дифференциальным усилителем.The examples of FIGS. 1-7 additionally provide a system for monitoring engine speed at engine start, including an engine, a first battery electrically connected to the engine starter at engine start, an alternator mechanically coupled to the engine, the alternator having an inductor excitation circuit the coil, which is electrically damped from the first battery when starting the engine, the excitation circuit of the inductor coil, electrically connected to the energy source, about personal first battery when starting the engine; and a controller for changing the magnetic field produced by the inductor coil by adjusting the input of the excitation circuit of the inductor coil. The system contains an energy source, which is a second battery. The system contains an energy source that is a direct current to constant current converter, and where the direct current to constant current converter electrically dampens the inductor coil from the first battery when the engine is started. The system further comprises a circuit for changing the magnetic field strength, the circuit including a differential amplifier and a controller, further comprising commands for changing the voltage of the inductor coil of the alternator when the engine is started by adjusting the output of the differential amplifier. The system contains a controller that contains commands for changing the average voltage of the inductor coil of the alternator when starting the engine with a change in the load provided by the alternator to the engine when starting the engine. The system contains the average voltage of the inductor coil of the alternator, which is regulated depending on the number of combustion events since the engine stopped. The system contains the average voltage of the inductor coil of the alternator, which is additionally regulated depending on barometric pressure or engine wear. The system comprises the average voltage of the inductor coil of the alternator, which includes lowering the average voltage of the inductor coil of the alternator applied to the inductor coil as the barometric pressure rises. The system contains a controller that contains additional commands for selective engine shutdown under conditions of engine shutdown at idle and selective restart of the engine under restart conditions. The system contains a controller that contains additional commands for adjusting the average voltage of the inductor coil of the alternator when the engine is stopped to control the position of the engine. The system comprises a differential amplifier that is powered by an energy source other than the first battery, and where the energy source other than the first battery is a DC to DC converter. The system further comprises a resistor electrically connected to a differential amplifier.

В каждом из примеров путем электрического соединения индукторной катушки генератора переменного тока с преобразователем постоянного тока в постоянный (или вторым аккумулятором) можно обеспечить регулируемую отдаваемую мощность на индукторную катушку генератора переменного тока, таким образом демпфируя индукторную катушку генератора переменного тока от эффектов истощения или старения аккумулятора. Таким образом, при помощи индукторной катушки генератора переменного тока, электрически демпфируемой от аккумулятора преобразователем постоянного тока в постоянный (или вторым аккумулятором), можно улучшить контроль тока, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока. В связи с этим, путем улучшения контроля тока индукторной катушки генератора переменного тока можно прилагать более предсказуемую и контролируемую нагрузку к двигателю посредством генератора переменного тока при запуске двигателя. Как конкретизировано на ФИГ.6 и 7, исходя из условий эксплуатации двигателя, при запуске двигателя контроллер может подавать более неизменную величину нагрузки на двигатель. С другой стороны, для достижения желаемого профиля скорости запуска двигателя контроллер можно сконфигурировать для изменения тока, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, чтобы таким образом регулировать механическую нагрузку, прилагаемую к двигателю при запуске двигателя.In each example, by electrically connecting the inductor coil of the alternator to a DC / DC converter (or a second battery), it is possible to provide controlled power output to the inductor coil of the alternator, thereby damping the inductor coil of the alternator from the effects of depletion or aging of the battery. Thus, by using an inductor coil of an alternator, electrically damped from a battery by a DC / DC converter (or by a second accumulator), it is possible to improve control of the current applied to the inductor coil of an alternator. In this regard, by improving the current control of the inductor coil of the alternator, it is possible to apply a more predictable and controlled load to the engine by means of the alternator when starting the engine. As specified in FIGS. 6 and 7, based on the operating conditions of the engine, when the engine is started, the controller can apply a more constant amount of load to the engine. On the other hand, in order to achieve the desired motor start-up speed profile, the controller can be configured to change the current applied to the inductor coil of the alternator to thereby control the mechanical load applied to the engine when the engine starts.

Теперь обратимся к ФИГ.8, на которой описывается примерный способ 800 для избирательного глушения и перезапуска двигателя, включающий системы запуска двигателя из ФИГ.2-7. Таким образом, способ согласно ФИГ.8 пригоден для контроля тока или напряжения возбуждения генератора переменного тока.Now, refer to FIG. 8, which describes an exemplary method 800 for selectively killing and restarting an engine, including engine start systems from FIGS. 2-7. Thus, the method according to FIG. 8 is suitable for monitoring the current or excitation voltage of an alternator.

На этапе 802 могут подтверждаться условия остановки двигателя на холостом ходу. Таковые могут включать, например, проверку того, что двигатель работает (например, осуществляется сгорание), состояние заряда аккумулятора выше порогового (например, более 30%), скорость движения транспортного средства находится в пределах желаемого диапазона (например, не более 30 миль/час), кондиционирование воздуха не требуется, температура двигателя находится в пределах выбранного температурного диапазона, запуск не запрашивался водителем транспортного средства, водитель запросил крутящий момент менее предопределенного порогового значения, была нажата педаль тормоза и т.д. В связи с этим для подтверждения условия остановки на холостом ходу может быть выполнено любое из условий или все условия остановки на холостом ходу.At 802, engine idle stop conditions can be confirmed. These may include, for example, checking that the engine is running (for example, burning), the state of the battery charge is above the threshold (for example, more than 30%), the vehicle speed is within the desired range (for example, not more than 30 mph ), air conditioning is not required, the engine temperature is within the selected temperature range, the start was not requested by the driver of the vehicle, the driver requested a torque of less than a predetermined threshold Achen, has pressed the brake pedal, etc. In this regard, to confirm the condition for stopping at idle, any of the conditions or all conditions for stopping at idle can be fulfilled.

Если условия остановки на холостом ходу не выполняются, то способ может завершиться. Однако если любое из условий или все условия остановки на холостом ходу выполняются, то на этапе 804 контроллер может инициировать исполнение операции остановки на холостом ходу и перейти к отключению двигателя. Собственно это может включать прекращение подачи топлива к двигателю и/или выключение зажигания двигателя. Более того, при остановке двигателя ток, подаваемый к индукторной катушке генератора переменного тока, может регулироваться для контроля положения двигателя при остановке. Например, если скорость двигателя приближается к нулю и положение двигателя близко к желаемому положению остановки, то ток индукторной катушки, подаваемый к индукторной катушке генератора переменного тока, можно повысить так, чтобы двигатель останавливался быстрее возле положения остановки двигателя. С другой стороны, если скорость двигателя приближается к нулю и скорость двигателя далека от желаемого положения остановки двигателя, то ток индукторной катушки генератора переменного тока можно понизить так, чтобы двигатель вращался более продолжительный период времени для того, чтобы двигатель останавливался ближе к желаемому положению двигателя.If the idle stop conditions are not met, the method may end. However, if any of the conditions or all of the conditions for stopping at idle are fulfilled, then at step 804, the controller can initiate the stop operation at idle and proceed to shut off the engine. Actually, this may include turning off the fuel supply to the engine and / or turning off the engine ignition. Moreover, when the engine is stopped, the current supplied to the inductor coil of the alternator can be adjusted to control the position of the engine when it is stopped. For example, if the motor speed approaches zero and the motor position is close to the desired stop position, then the current of the inductor coil supplied to the inductor coil of the alternator can be increased so that the motor stops faster near the stop position of the motor. On the other hand, if the motor speed approaches zero and the motor speed is far from the desired stopping position of the motor, the current of the inductor coil of the alternator can be lowered so that the motor rotates for a longer period so that the motor stops closer to the desired position of the motor.

На этапе 806 могут подтверждаться условия перезапуска. Таковые могут включать, например, проверку того, что двигатель находится в состоянии остановки на холостом ходу (например, не происходит сгорание), состояние заряда аккумулятора меньше порогового (например, менее 30%), скорость движения транспортного средства находится в пределах желаемого диапазона (например, менее 30 миль в час), требуется кондиционирование воздуха, запуск не запрашивался водителем транспортного средства, водитель запросил крутящий момент выше порогового значения, педаль тормоза была отпущена и т.д. Если не выполняются условия перезапуска, то на этапе 808 двигатель может тогда поддерживаться в состоянии остановки на холостом ходу до того, пока не будут удовлетворены условия перезапуска.At 806, restart conditions can be confirmed. These may include, for example, checking that the engine is idling (for example, no combustion), the state of the battery charge is less than the threshold (for example, less than 30%), the vehicle speed is within the desired range (for example , less than 30 miles per hour), air conditioning is required, the driver did not request the start of the vehicle, the driver requested torque above a threshold value, the brake pedal was released, etc. If the restart conditions are not met, then at block 808, the engine can then be maintained in the idle stop state until the restart conditions are satisfied.

Если выполняются условия перезапуска, то на этапе 810 могут быть определены условия эксплуатации двигателя (например, скорость двигателя, запрашиваемый водителем крутящий момент, напряжение аккумулятора, барометрическое давление и т.д.). Условия эксплуатации двигателя можно определить посредством датчиков или расчетов.If the restart conditions are met, then at 810, engine operating conditions can be determined (for example, engine speed, torque requested by the driver, battery voltage, barometric pressure, etc.). Engine operating conditions can be determined using sensors or calculations.

На этапе 812 способ 800 решает, нужно или нет динамически контролировать ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя. Напряжение индукторной катушки генератора переменного тока можно регулировать при помощи цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока (например, как обсуждалось на ФИГ.2-6), в то время как ток индукторной катушки генератора переменного тока можно регулировать при помощи токоуправляющего транзистора (например, ФИГ.7) или путем регулировки цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока в зависимости от измеренного тока и сигнала управления напряжением, который представляет собой ток индукторной катушки генератора переменного тока (например, ФИГ.6). Если да, то способ 800 переходит к этапу 816. Если нет, то сигнал управления напряжением индукторной катушки генератора переменного тока устанавливается на неизменный и контролируется цепью возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, такой как 210 из ФИГ.2-5, а способ 800 переходит к этапу 814.At 812, method 800 decides whether or not to dynamically control the current or voltage of the inductor coil of the alternator when the engine starts. The voltage of the inductor coil of the alternator can be controlled using the excitation circuit of the inductor coil of the alternator (for example, as discussed in FIGS. 2-6), while the current of the inductor coil of the alternator can be controlled using a current transistor (for example, FIG .7) or by adjusting the excitation circuit of the inductor coil of the alternator, depending on the measured current and the voltage control signal, which is the current of the inductor cat the ears of the alternator (for example, FIG.6). If yes, then the method 800 proceeds to step 816. If not, then the voltage control signal of the inductor coil of the alternator is fixed and controlled by the excitation circuit of the inductor coil of the alternator, such as 210 from FIGS. 2-5, and method 800 proceeds to step 814.

На этапе 814 способ 800 регулирует механизм передачи крутящего момента двигателя для контроля крутящего момента двигателя при запуске двигателя. Таким образом, скорость двигателя контролируется при запуске двигателя посредством механизмов передачи крутящего момента двигателя и посредством тока, подаваемого на индукторную катушку генератора переменного тока источником по существу постоянного напряжения. В некоторых примерах, механизмом передачи крутящего момента двигателя может быть дроссельная заслонка. В других примерах механизмом передачи крутящего момента двигателя может быть регулировка момента зажигания или синхронизация впрыска топлива. В других примерах комбинацию механизмов передачи крутящего момента выбранных из группы механизмов передачи крутящего момента, включающих систему впрыска топлива, опережение зажигания и дроссельную заслонку, можно отрегулировать для получения желаемой скорости двигателя. Способ 800 заканчивается после того, как отрегулированы механизмы передачи крутящего момента двигателя.At 814, method 800 adjusts an engine torque transmission mechanism for monitoring engine torque at engine start. Thus, the engine speed is controlled when the engine is started by means of the engine torque transmission mechanisms and by the current supplied to the inductor coil of the alternator by a substantially constant voltage source. In some examples, the engine torque transmission mechanism may be a throttle valve. In other examples, the engine torque transmission mechanism may be ignition timing or fuel injection timing. In other examples, the combination of torque transmission mechanisms selected from the group of torque transmission mechanisms, including a fuel injection system, ignition timing and throttle, can be adjusted to obtain the desired engine speed. Method 800 ends after engine torque transmission mechanisms are adjusted.

На этапе 816, исходя из условий эксплуатации двигателя, можно выбрать профиль запуска двигателя. В одном примере профиль запуска двигателя представляет собой профиль скорости запуска двигателя. Профиль скорости запуска двигателя может основываться на времени или количестве событий сгорания. Например, профиль скорости запуска двигателя может быть функцией, которая выводит скорость двигателя для каждого события сгорания двигателя до определенного количества событий сгорания. Схожим образом, профиль скорости запуска двигателя может быть функцией, которая выводит скорость двигателя в определенные моменты времени при запуске двигателя. Профиль запуска может быть нагрузкой, которую производит генератор переменного тока на двигатель при запуске двигателя. На этапе 818 для запуска двигателя может эксплуатироваться стартер двигателя, питаемый системным аккумулятором.At step 816, based on the operating conditions of the engine, you can select the engine start profile. In one example, the engine start profile is an engine start speed profile. The engine start speed profile may be based on the time or number of combustion events. For example, the engine start speed profile may be a function that displays the engine speed for each engine combustion event up to a certain number of combustion events. Similarly, the engine start speed profile may be a function that displays the engine speed at certain times when the engine starts. The start profile may be the load that the alternator generates on the engine when the engine starts. At 818, an engine starter powered by a system battery may be operated to start the engine.

На этапе 820 можно определить установку тока или напряжения индукторной катушки генератора переменного тока, необходимую для достижения выбранного профиля запуска двигателя. В одном примере профиль напряжения или тока индукторной катушки генератора переменного тока можно определить исходя из выбранного профиля запуска двигателя. Например, при первом событии сгорания в цилиндре двигателя профиль напряжения или тока индукторной катушки генератора переменного тока может требовать 2,0 амперный ток индукторной катушки генератора переменного тока или 6 вольт. При пятом событии сгорания в цилиндре двигателя профиль тока индукторной катушки генератора переменного тока может требовать 2,2 амперный ток индукторной катушки генератора переменного тока или 6,5 вольт. Подобные сигналы управления напряжением или током индукторной катушки генератора переменного тока могут посылаться в предопределенные моменты времени при запуске двигателя. Таким образом, напряжение или ток индукторной катушки генератора переменного тока контролируется с помощью сигнала управления напряжением или током по принципу прямой связи.At 820, it is possible to determine the current or voltage setting of the inductor coil of the alternator, necessary to achieve the selected motor starting profile. In one example, the voltage or current profile of the inductor coil of an alternator can be determined from the selected motor start profile. For example, at the first combustion event in the engine cylinder, the voltage or current profile of the inductor coil of the alternator may require 2.0 ampere current of the inductor coil of the alternator or 6 volts. In the fifth combustion event in the engine cylinder, the current profile of the inductor coil of the alternator may require 2.2 ampere current of the inductor coil of the alternator or 6.5 volts. Such voltage or current control signals of an inductor coil of an alternator can be sent at predetermined times when the engine starts. Thus, the voltage or current of the inductor coil of the alternator is controlled by a voltage or current control signal according to the direct coupling principle.

На этапе 822 входной ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока можно прилагать к индукторной катушке генератора переменного тока. Входное напряжение или ток индукторной катушки соответствует желаемой нагрузке, которую генератор переменного тока прилагает к двигателю с помощью роторного вала генератора переменного тока. Для приложения входного тока или напряжения индукторной катушки генератора переменного тока в одном примере контроллер 40 может выводить напряжение, которое соответствует желаемому току или напряжению индукторной катушки генератора переменного тока (например, смотри контроллер 40 и усилитель 608 из Фиг.6). Более того, вывод напряжения контроллером 40 может регулировать изменения крутящего момента двигателя, которые связаны с высотой. Например, контроллер 40 может уменьшить ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока при эксплуатации двигателя на больших высотах, где при запуске для цилиндров двигателя доступно меньше воздуха. В других примерах, где ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока непосредственно не контролируются выводом напряжения контроллером, выводное напряжение преобразователя 212 постоянного тока в постоянный и сопротивление индукторной катушки 208 генератора переменного тока определяют ток индукторной катушки генератора переменного тока.At step 822, the input current or voltage of the inductor coil of the alternator can be applied to the inductor coil of the alternator. The input voltage or current of the inductor coil corresponds to the desired load that the alternator applies to the motor using the rotor shaft of the alternator. To apply the input current or voltage to the inductor coil of the alternator, in one example, the controller 40 may output a voltage that corresponds to the desired current or voltage of the inductor coil of the alternator (for example, see controller 40 and amplifier 608 of FIG. 6). Moreover, the voltage output by the controller 40 can control changes in engine torque that are related to height. For example, the controller 40 may reduce the current or voltage of the inductor coil of the alternator when operating the engine at high altitudes, where less air is available for starting the engine cylinders. In other examples, where the current or voltage of the inductor coil of the alternator is not directly controlled by the voltage output of the controller, the output voltage of the DC / DC converter 212 and the resistance of the inductor coil 208 of the alternator determine the current of the inductor coil of the alternator.

Приложение желаемой нагрузки к двигателю посредством генератора переменного тока может включать, например, на этапе 824, в целом поддержание напряжения возбуждения генератора переменного тока для контроля механической нагрузки, прилагаемой к двигателю посредством генератора переменного тока. Собственно это может включать в целом поддержание напряжения, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, с по существу неизменным значением при запуске двигателя. Способ 800 переходит к этапу 814 после этапа 824, если постоянное напряжение прилагается к индукторной катушке генератора переменного тока без контроля тока индукторной катушки генератора переменного тока.Applying the desired load to the engine via an alternator may include, for example, at 824, generally maintaining the excitation voltage of the alternator to control the mechanical load applied to the engine by the alternator. Actually, this may include generally maintaining the voltage applied to the inductor coil of the alternator with a substantially constant value when starting the engine. Method 800 proceeds to step 814 after step 824 if a constant voltage is applied to the inductor coil of the alternator without monitoring the current of the inductor coil of the alternator.

В другом примере на этапе 828 прикладывание необходимой нагрузки к двигателю при помощи генератора переменного тока может включать регулировку нагрузки, прилагаемой на двигатель при помощи генератора переменного тока путем регулировки напряжения или тока индукторной катушки генератора переменного тока. Следовательно, это может включать изменение тока или напряжения, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока для контроля скорости двигателя при запуске двигателя. В одном примере контроллер может отслеживать фактический профиль запуска двигателя, и исходя из отклонения отслеживаемого профиля запуска двигателя от желаемого профиля запуска, контроллер может регулировать напряжение или ток индукторной катушки генератора переменного тока, таким образом регулируя нагрузку, прилагаемую к двигателю. В другом примере напряжение или ток индукторной катушки можно изменять в зависимости от количества событий сгорания с момента запуска двигателя. В другом примере напряжение или ток индукторной катушки могут дополнительно регулироваться в зависимости от угловой скорости генератора переменного тока. Напряжение или ток индукторной катушки могут еще дополнительно регулироваться в зависимости от барометрического давления. Изменение может включать, например, повышение прилагаемого тока или напряжения по мере повышения барометрического давления.In another example, at 828, applying the necessary load to the engine using an alternator may include adjusting the load applied to the engine using an alternator by adjusting the voltage or current of the inductor coil of the alternator. Therefore, this may include changing the current or voltage applied to the inductor coil of the alternator to control the speed of the engine when the engine starts. In one example, the controller can track the actual engine start profile, and based on the deviation of the monitored engine start profile from the desired start profile, the controller can adjust the voltage or current of the inductor coil of the alternator, thereby adjusting the load applied to the engine. In another example, the voltage or current of the inductor coil can be changed depending on the number of combustion events since the engine started. In another example, the voltage or current of the inductor coil can be further adjusted depending on the angular velocity of the alternator. The voltage or current of the inductor coil can be further adjusted depending on the barometric pressure. The change may include, for example, an increase in the applied current or voltage as the barometric pressure rises.

При регулировке нагрузки, прилагаемой к двигателю посредством генератора переменного тока, ток или напряжение, подаваемые обмотками якоря генератора переменного тока на вспомогательную систему, такую как система рулевого управления с усилением, также могут контролироваться при запуске двигателя. Например, ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока могут повышаться в момент времени, который является желательным для предоставления водителю рулевого управления облегченного усилителем. Собственно это может сократить время срабатывания системы рулевого управления с усилением. Способ 800 переходит к этапу 814 после этапа 828, если осуществляется контроль напряжения или тока индукторной катушки генератора переменного тока.When adjusting the load applied to the engine by an alternator, the current or voltage supplied by the armature windings of the alternator to an auxiliary system, such as a power steering system, can also be controlled when the engine is started. For example, the current or voltage of the inductor coil of an alternator may increase at a time that is desirable to provide the driver with a lightweight power steering. Actually, this can reduce the response time of the power steering system. Method 800 proceeds to step 814 after step 828 if the voltage or current of the inductor coil of the alternator is monitored.

Таким образом, посредством электрического демпфирования индукторной катушки генератора переменного тока от системного аккумулятора, применяемого для раскрутки двигателя, с помощью источника энергии (такого как преобразователь постоянного тока в постоянный или второй системный аккумулятор), индукторная катушка генератора переменного тока может меньше подвергаться падениям напряжения и связанным изменениям тока индукторной катушки, возникающим в результате старения или истощения аккумулятора при запуске двигателя. Делая возможным контроль входного напряжения цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока или тока индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя, можно лучше контролировать механическую нагрузку генератора переменного тока, прилагаемую к двигателю при запуске двигателя. Соответственно, можно улучшить контроль скорости двигателя при запуске.Thus, by electrically damping the inductor coil of the alternator from the system battery used to spin the engine using an energy source (such as a DC / DC converter or second system battery), the inductor coil of the alternator can be less affected by voltage drops and associated changes in the current of the inductor coil resulting from aging or depletion of the battery when the engine starts. By making it possible to control the input voltage of the excitation circuit of the inductor coil of the alternator or the current of the inductor coil of the alternator at engine start, it is possible to better control the mechanical load of the alternator applied to the engine when the engine is started. Accordingly, it is possible to improve engine speed control at startup.

Таким образом, способ согласно ФИГ.8 предусматривает способ контроля скорости двигателя, включающий: при запуске двигателя электрическое демпфирование индукторной катушки генератора переменного тока от аккумулятора, подающего питание к стартеру двигателя и изменение электрического параметра, подаваемого к индукторной катушке, для контроля скорости двигателя при запуске двигателя, электрического параметра, подаваемого к индукторной катушке, подаваемого посредством источника, по существу, постоянного напряжения. Способ включает электрический параметр, который представляет собой ток или среднее напряжение. Способ включает электрический параметр, который дополнительно изменяется в зависимости от барометрического давления, изменения электрического параметра, включающего повышение электрического параметра, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, по мере повышения барометрического давления. Способ дополнительно включает контроль тока, подаваемого генератором переменного тока к системе рулевого управления с усилением при запуске двигателя. Способ включает электрическое демпфирование индукторной катушки, которое включает размыкание прерывателя во избежание обхода преобразователя постоянного тока в постоянный, сконфигурированного для обеспечения регулируемого выходного напряжения к индукторной катушке.Thus, the method according to FIG. 8 provides a method of controlling the speed of the engine, including: when starting the engine, electric damping of the inductor coil of the alternator from the battery supplying power to the engine starter and changing the electrical parameter supplied to the inductor coil to control the speed of the engine when starting a motor, an electrical parameter supplied to an inductor coil, supplied by a source of substantially constant voltage. The method includes an electrical parameter, which is a current or an average voltage. The method includes an electrical parameter, which further varies depending on the barometric pressure, a change in the electrical parameter, including an increase in the electric parameter applied to the inductor coil of the alternator, as the barometric pressure rises. The method further includes monitoring the current supplied by the alternator to the steering system with gain when starting the engine. The method includes electric damping of the inductor coil, which includes opening the breaker to avoid bypassing the DC / DC converter configured to provide an adjustable output voltage to the inductor coil.

Способ согласно Фиг.8 также включает способ эксплуатации двигателя, включающий: при запуске двигателя регулировку электрического параметра, подаваемого к индукторной катушке генератора переменного тока в зависимости от выбранного профиля скорости запуска двигателя, где индукторная катушка генератора переменного тока электрически соединяется с выходом преобразователя постоянного тока в постоянный при запуске двигателя, преобразователь постоянного тока в постоянный питается по меньшей мере частично при помощи аккумулятора, индукторная катушка генератора переменного тока электрически демпфируется от аккумулятора через преобразователь постоянного тока в постоянный. Способ включает электрический параметр, подаваемый к индукторной катушке генератора переменного тока, который представляет собой напряжение, при этом электрический параметр дополнительно регулируется в зависимости от угловой скорости генератора переменного тока. Способ включает электрический параметр, подаваемый к индукторной катушке генератора переменного тока, который представляет собой ток, при этом ток, подаваемый к индукторной катушке генератора переменного тока, регулируется посредством транзистора, при этом транзистор контролируется посредством дифференциального усилителя.The method according to FIG. 8 also includes a method of operating the engine, including: when starting the engine, adjusting an electrical parameter supplied to the inductor coil of the alternator depending on the selected profile of the engine starting speed, where the inductor coil of the alternator is electrically connected to the output of the DC / DC converter constant when starting the engine, the DC / DC converter is powered at least partially by a battery, inductor Naya coil alternator electrically damped by the battery through the converter DC-DC. The method includes an electrical parameter supplied to the inductor coil of the alternator, which is a voltage, the electrical parameter being further adjusted depending on the angular velocity of the alternator. The method includes an electric parameter supplied to the inductor coil of the alternator, which is a current, wherein the current supplied to the inductor coil of the alternator is controlled by a transistor, and the transistor is controlled by a differential amplifier.

Способ согласно Фиг.8 также включает способ контроля системы транспортного средства, включающей двигатель, который избирательно глушится при условиях остановки двигателя на холостом ходу, включающий: при запуске двигателя электрическое демпфирование цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока генератора переменного тока от аккумулятора, подающего питание к стартеру и поддержание входного напряжения цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока для контроля нагрузки, прилагаемой к двигателю через ротор генератора переменного тока. Способ дополнительно включает обход электрического демпфирования цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока после того, как напряжение в аккумуляторе превысит пороговое значение. Способ включает поддержание входного напряжения цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, которое включает поддержание входного напряжения возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока посредством преобразователя постоянного тока в постоянный. Способ включает электрическое демпфирование, которое осуществляется через прерыватель.The method of FIG. 8 also includes a method of monitoring a vehicle system including an engine that selectively shuts off when the engine is idle, including: when the engine is started, electric damping of the excitation circuit of the inductor coil of the alternator alternator from the battery supplying power to the starter and maintaining the input voltage of the excitation circuit of the inductor coil of the alternator to control the load applied to the engine through the rotor of an alternator. The method further includes bypassing the electrical damping of the excitation circuit of the inductor coil of the alternator after the voltage in the battery exceeds a threshold value. The method includes maintaining the input voltage of the excitation circuit of the inductor coil of the alternator, which includes maintaining the input voltage of the inductor coil of the alternator by means of a DC to DC converter. The method includes electrical damping, which is carried out through a chopper.

Следует отметить, что примерные способы контроля и оценки, включенные в данное описание, можно использовать с различными конфигурациями системы двигателя и/или транспортного средства. Конкретные способы, описанные в данном документе, могут представлять собой одну или несколько из какого-либо числа методик обработки данных, такую как управляемая событиями, управляемая прерываниями, многозадачная, многопотоковая и т.п. В связи с этим, различные проиллюстрированные действия, операции или функции можно выполнить в проиллюстрированной последовательности, параллельно или с опущениями в некоторых случаях. Подобным образом, порядок обработки данных не обязательно необходим для достижения признаков и преимуществ примеров, описанных в данном документе, но приводится для удобства иллюстрации и описания. Одно или несколько из проиллюстрированных действий или функций можно выполнить повторно, в зависимости от конкретного применяемого метода. Более того, описанные действия могут графически представлять собой код, который нужно запрограммировать в носитель данных, считываемый компьютером в системе контроля двигателя.It should be noted that the exemplary monitoring and evaluation methods included in this description can be used with various engine and / or vehicle system configurations. The specific methods described herein may be one or more of a number of data processing techniques, such as event-driven, interrupt-driven, multi-tasking, multi-threading, and the like. In this regard, various illustrated actions, operations or functions can be performed in the illustrated sequence, in parallel or with omissions in some cases. Similarly, a data processing order is not necessary to achieve the features and advantages of the examples described herein, but is provided for the convenience of illustration and description. One or more of the illustrated actions or functions may be performed repeatedly, depending on the particular method used. Moreover, the described actions can graphically represent a code that needs to be programmed into a data carrier readable by a computer in the engine monitoring system.

Следует иметь в виду, что конфигурации и способы, раскрытые в данном документе, являются примерными по своему характеру, и что конкретные примеры не нужно рассматривать в ограничивающем смысле, так как возможно множество вариаций. Например, приведенную выше технологию можно применить к V-6, 1-4, 1-6, V-12, оппозитному 4-циллиндровому и другим типам двигателей. Объект данного раскрытия включает все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в данном документе.It should be borne in mind that the configurations and methods disclosed herein are exemplary in nature and that specific examples need not be considered in a limiting sense, since many variations are possible. For example, the above technology can be applied to V-6, 1-4, 1-6, V-12, opposed 4-cylinder and other types of engines. The object of this disclosure includes all new and non-obvious combinations and subcombinations of various systems and configurations and other features, functions and / or properties disclosed herein.

Следующая формула изобретения конкретно отмечает определенные комбинации и подкомбинации, рассматриваемые как новые и неочевидные. Пункты формулы изобретения могут касаться «некоего» элемента или «первого» элемента или их эквивалента. Такие пункты следует понимать как включающие объединение из одного или нескольких таких элементов, либо не требующих, либо не исключающих два или несколько таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены посредством изменений данной формулы изобретения или посредством введения новых пунктов формулы изобретения в данной или родственной заявке. Такие пункты, которые шире, уже, равны или отличны по объему от изначальных пунктов, также считаются включенными в объект данного раскрытия.The following claims specifically indicate certain combinations and subcombinations that are considered new and non-obvious. Claims may relate to a “certain” element or “first” element or their equivalent. Such clauses should be understood as including a combination of one or more of these elements, either not requiring or not excluding two or more of these elements. Other combinations and subcombinations of the disclosed features, functions, elements and / or properties may be claimed by amending this claims or by introducing new claims in this or a related application. Such paragraphs that are wider, narrower, equal or different in volume from the original paragraphs, are also considered to be included in the object of this disclosure.

Claims (10)

1. Система запуска двигателя, содержащая:
двигатель;
стартер двигателя;
первый аккумулятор, электрически соединяющийся со стартером двигателя при запуске двигателя; и
генератор переменного тока, механически соединенный с двигателем, при этом генератор переменного тока имеет цепь возбуждения индукторной катушки, которая электрически демпфируется от первого аккумулятора при запуске двигателя, причем цепь возбуждения индукторной катушки при запуске двигателя электрически соединяется с источником энергии, отличным от первого аккумулятора.
1. The engine starting system, comprising:
engine;
engine starter;
a first battery electrically connected to the engine starter when starting the engine; and
an alternating current generator mechanically coupled to the engine, wherein the alternating current generator has an inductor coil drive circuit that is electrically damped from the first battery when the engine is started, the drive coil drive circuit being electrically connected to an energy source other than the first battery.
2. Система запуска двигателя по п.1, отличающаяся тем, что источник энергии представляет собой второй аккумулятор.2. The engine starting system according to claim 1, characterized in that the energy source is a second battery. 3. Система запуска двигателя по п.1, отличающаяся тем, что источник энергии представляет собой преобразователь постоянного тока в постоянный, выполненный с возможностью электрического демпфирования цепи возбуждения индукторной катушки от первого аккумулятора при запуске двигателя.3. The engine starting system according to claim 1, characterized in that the energy source is a DC to DC converter configured to electrically damp the excitation circuit of the inductor coil from the first battery when the engine is started. 4. Система запуска двигателя по п.1, отличающаяся тем, что цепь возбуждения индукторной катушки содержит контроллер напряжения для регулировки напряжения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя.4. The engine starting system according to claim 1, characterized in that the excitation circuit of the inductor coil comprises a voltage controller for adjusting the voltage of the inductor coil of the alternator when starting the engine. 5. Система запуска двигателя по п.1, дополнительно содержащая контроллер, при этом контроллер включает команды для избирательного глушения двигателя при условиях остановки двигателя на холостом ходу и избирательного перезапуска двигателя при условиях перезапуска.5. The engine starting system according to claim 1, further comprising a controller, wherein the controller includes instructions for selectively shutting off the engine when the engine is idle and selectively restarting the engine under restart conditions. 6. Система запуска двигателя по п.4, дополнительно содержащая прерыватель, параллельно соединенный с источником энергии, цепь возбуждения индукторной катушки, электрически демпфируемую от первого аккумулятора при разомкнутом прерывателе.6. The engine starting system according to claim 4, further comprising a chopper connected in parallel with the energy source, an excitation coil excitation circuit electrically damped from the first battery when the chopper is open. 7. Система запуска двигателя по п.5, отличающаяся тем, что контроллер включает дополнительные команды для размыкания прерывателя при запуске двигателя и замыкания прерывателя после того, как напряжение на входе источника энергии превысит пороговое напряжение или через предопределенный промежуток времени после того, как скорость двигателя достигнет порогового значения скорости двигателя.7. The engine starting system according to claim 5, characterized in that the controller includes additional commands for opening the breaker when starting the engine and closing the breaker after the voltage at the input of the power source exceeds the threshold voltage or after a predetermined period of time after the engine speed reaches the threshold for engine speed. 8. Система запуска двигателя по п.7, дополнительно содержащая диод в цепи, которая электрически соединяет первый аккумулятор с цепью возбуждения индукторной катушки, при этом катод диода ориентирован по направлению к цепи возбуждения индукторной катушки, и при этом анод диода ориентирован по направлению к первому аккумулятору, при этом диод электрически демпфирует цепь возбуждения индукторной катушки от первого аккумулятора посредством ограничения электрического тока в направлении от цепи возбуждения индукторной катушки к первому аккумулятору.8. The engine starting system according to claim 7, further comprising a diode in a circuit that electrically connects the first battery to the excitation circuit of the inductor coil, wherein the diode cathode is oriented toward the excitation coil circuit of the inductor, and the diode anode is oriented toward the first the battery, the diode electrically damping the excitation circuit of the inductor coil from the first battery by limiting the electric current in the direction from the excitation circuit of the inductor coil to the first battery to the emulator. 9. Система транспортного средства, содержащая:
двигатель, который избирательно глушится при условиях остановки двигателя на холостом ходу;
аккумулятор;
стартер;
преобразователь постоянного тока в постоянный, электрически соединенный с аккумулятором, при этом преобразователь постоянного тока в постоянный выполнен с возможностью обеспечения регулируемого выходного напряжения;
генератор переменного тока, включающий цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, при этом цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока электрически соединена с выходом преобразователя постоянного тока в постоянный при запуске двигателя, а генератор переменного тока механически соединен с двигателем; и
контроллер с командами, считываемыми компьютером для регулировки крутящего момента двигателя посредством по меньшей мере одного механизма передачи крутящего момента при повторном запуске двигателя вследствие условия остановки на холостом ходу.
9. A vehicle system comprising:
an engine that selectively shuts off when the engine is idling;
battery;
starter;
a DC to DC converter electrically connected to the battery, wherein the DC to DC converter is configured to provide an adjustable output voltage;
an alternating current generator including an excitation circuit of an inductor coil of an alternating current generator, wherein the excitation circuit of an inductor coil of an alternating current generator is electrically connected to the output of the DC / DC converter when the engine is started, and the alternator is mechanically connected to the engine; and
a controller with computer-readable commands for adjusting engine torque by at least one torque transmission mechanism when the engine is restarted due to an idle stop condition.
10. Система транспортного средства по п.9, отличающаяся тем, что стартер питается от аккумулятора при запуске двигателя. 10. The vehicle system according to claim 9, characterized in that the starter is powered by a battery when the engine is started.
RU2011143435/07A 2010-10-27 2011-10-27 Vehicle system and engine starting system RU2574384C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/913,526 2010-10-27
US12/913,526 US8569902B2 (en) 2010-10-27 2010-10-27 Methods and systems for engine starting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011143435A RU2011143435A (en) 2013-05-10
RU2574384C2 true RU2574384C2 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6225784B1 (en) * 1999-08-27 2001-05-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Battery control apparatus for battery carried by hybrid vehicle
EP1484832A2 (en) * 2003-06-06 2004-12-08 Fanuc Ltd Motor driving apparatus
RU45872U1 (en) * 2004-03-30 2005-05-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Агроимпорт" VEHICLE ELECTRICAL SYSTEM
RU58182U1 (en) * 2006-06-23 2006-11-10 Владимир Викторович Гордеев SYSTEM FOR EASY TO START A VEHICLE ENGINE IN LOW-TEMPERATURE CONDITIONS
RU95438U1 (en) * 2009-12-15 2010-06-27 Пензенская государственная технологическая академия, отдел научных исследований HYBRID ENERGY INSTALLATION OF VEHICLE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6225784B1 (en) * 1999-08-27 2001-05-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Battery control apparatus for battery carried by hybrid vehicle
EP1484832A2 (en) * 2003-06-06 2004-12-08 Fanuc Ltd Motor driving apparatus
RU45872U1 (en) * 2004-03-30 2005-05-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Агроимпорт" VEHICLE ELECTRICAL SYSTEM
RU58182U1 (en) * 2006-06-23 2006-11-10 Владимир Викторович Гордеев SYSTEM FOR EASY TO START A VEHICLE ENGINE IN LOW-TEMPERATURE CONDITIONS
RU95438U1 (en) * 2009-12-15 2010-06-27 Пензенская государственная технологическая академия, отдел научных исследований HYBRID ENERGY INSTALLATION OF VEHICLE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2581247C2 (en) Methods and systems for improved engine speed control during engine starting
US8664783B2 (en) Methods and systems for engine starting
RU2716055C2 (en) Method for vehicle (embodiments)
US10243494B2 (en) Methods and systems for efficient engine torque control
US7528585B2 (en) Vehicle-use power generation control apparatus
JP6089027B2 (en) Apparatus and method for starting an internal combustion engine located in a vehicle
US10648544B2 (en) Variable belt tensioner for engine and method for controlling mild hybrid vehicle using variable belt tensioner for engine
US9694692B2 (en) Vehicle controlling system
RU2692862C2 (en) Regulation of charging from generator taking into account of additional fuel consumption
US8400117B2 (en) Method for controlling the progressive charge of a motor vehicle alternator
CN104052194A (en) Electric Machine In A Motor Vehicle Having A Rotational Speed Signal Input
RU2574384C2 (en) Vehicle system and engine starting system
US9219438B2 (en) Method for operating a separately excited electric machine in a motor vehicle
JP6181919B2 (en) Control device for vehicle generator
JP2005188451A (en) Engine start control unit
KR102506763B1 (en) Vehicle including driving motor and control method thereof
TW201633694A (en) A method for operating a device for energy supply of an electrical consumer in isolated operation
JP2014177908A (en) Control device
JP6670139B2 (en) Power generation control device
KR20180129223A (en) An Apparatus and A Method For Supplying Electric Power By Using Ignition Coil