RU2668884C2 - Способ управления двигателем моторного транспортного средства - Google Patents

Способ управления двигателем моторного транспортного средства Download PDF

Info

Publication number
RU2668884C2
RU2668884C2 RU2014146280A RU2014146280A RU2668884C2 RU 2668884 C2 RU2668884 C2 RU 2668884C2 RU 2014146280 A RU2014146280 A RU 2014146280A RU 2014146280 A RU2014146280 A RU 2014146280A RU 2668884 C2 RU2668884 C2 RU 2668884C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
belt drive
crankshaft
generator
starter
Prior art date
Application number
RU2014146280A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014146280A3 (ru
RU2014146280A (ru
Inventor
Джеймс Эндрю СТРЕЙКЕР
Айан Робинсон
Original Assignee
ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
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
Application filed by ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи filed Critical ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Publication of RU2014146280A publication Critical patent/RU2014146280A/ru
Publication of RU2014146280A3 publication Critical patent/RU2014146280A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2668884C2 publication Critical patent/RU2668884C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0803Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for initiating engine start or stop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0862Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery
    • F02N11/0866Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery comprising several power sources, e.g. battery and capacitor or two batteries
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/08Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing being of friction type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F02N2011/0888DC/DC converters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F02N2019/008Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation the engine being stopped in a particular position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H7/10Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
    • F16H7/12Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Определяют, желательно ли выполнить автоматический останов двигателя. Если желательно остановить двигатель, останавливают двигатель. Когда двигатель остановился, питают током ременный встроенный стартер-генератор (31) для вращения коленчатого вала (30) с низкой скоростью вращения в направлении, требуемом для запуска двигателя, в то же время прикладывая высокий крутящий момент к ременному приводу для предварительного натяжения ременного привода, готового к повторному запуску двигателя. Предложено также моторное транспортное средство. Достигается надежный и быстрый запуск двигателя с использованием стартер-генератора с ременным приводом без проскальзывания ремня и необходимости повышения статического натяжения ремня. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Это изобретение относится к моторному транспортному средству, имеющему систему пуска/останова, и в частности к моторному транспортному средству, имеющему встроенный стартер-генератор с ременным приводом (BISG), соединенный с возможностью передачи приводного усилия с ремнем привода внешних вспомогательных устройств (ремнем FEAD) двигателя моторного транспортного средства.
Хорошо известно наличие BISG для повторного запуска двигателя моторного транспортного средства вслед за периодом времени, в котором двигатель был временно остановлен (режим экономичной остановки, E-stop), чтобы экономить топливо и уменьшать выбросы, в ответ на действия водителя моторного транспортного средства. Такие экономичные остановки обычно управляются контроллером пуска-останова и используют входные сигналы, такие как положение педали сцепления, положение педали акселератора, положение тормозной педали и состояния включения трансмиссии, для определения, когда следует останавливать и когда повторно запускать двигатель.
Кроме того, известно наличие пассивного натяжного устройства ременного привода для натяжения ремня FEAD. Пассивное натяжное устройство ременного привода является таким, где статическая предварительная нагрузка прикладывается к ремню посредством поджимания ролика или шкива к ремню.
Во время операции проворачивания коленчатого вала двигателя, в которой BISG используется для приведения в движение ремня FEAD, если профиль подъема крутящего момента слишком агрессивен, то есть крутящий момент повышается слишком быстро, может происходить проскальзывание ремня, так как натяжное устройство FEAD не может реагировать достаточно быстро. Чтобы противодействовать такому проскальзыванию, статическое натяжение ремня часто повышается, но повышение статического натяжения ремня будет иметь отрицательный результат, так как трение ремня также повышается, а это повышает расход топлива транспортного средства и сокращает срок службы ремня FEAD.
Быстрое приведение в действие BISG, однако, необходимо для операции проворачивания коленчатого вала двигателя в случае повторного запуска из экономичной остановки. Это происходит потому, что, если BISG не запитывается быстро, зажигание в двигателе задерживается до зажигания на 2-й или 3-й верхней мертвой точке (ВМТ). Любая задержка зажигания в двигателе может приводить к неспособности пустить автомобиль в ход (из операции пуска-останова) вследствие глохнущего двигателя.
К тому же качество запуска было бы плохим вследствие медленного отхода, обусловленного увеличенным временем, требуемым, чтобы крутящий момент двигателя достигал адекватного уровня для разгона моторного транспортного средства.
Оба из этих событий потенциально приводят к неудовлетворенности потребителя.
Задача настоящего изобретения состоит в создании способа управления двигателем моторного транспортного средства, который обеспечивает надежный и быстрый запуск двигателя с использованием BISG без проскальзывания ремня и необходимости повышения статического натяжения ремня.
Согласно изобретению предложен способ управления двигателем моторного транспортного средства, имеющего двигатель, ременный привод, соединяющий коленчатый вал двигателя с возможностью передачи приводного усилия со встроенным стартер-генератором, и по меньшей мере одно натяжное устройство ременного привода для прикладывания нагрузки натяжения к ременному приводу, при этом способ содержит этапы, на которых определяют, желательно ли выполнить автоматический останов двигателя и, если желательно остановить двигатель, останавливают двигатель и, когда двигатель остановился, питают током ременной встроенный стартер-генератор для вращения коленчатого вала с низкой скоростью вращения в направлении, требуемом для запуска двигателя, в то же время прикладывая высокий крутящий момент к ременному приводу для предварительного натяжения ременного привода, готового к повторному запуску двигателя.
По меньшей мере одно натяжное устройство ременного привода может быть пассивным натяжным устройством ременного привода.
Способ дополнительно может содержать этап, на котором используют встроенный стартер-генератор для вращения коленчатого вала с низкой скоростью вращения, в то же время прикладывая высокий крутящий момент к ременному приводу до тех пор, пока коленчатый вал не будет повернут в оптимальное положение для повторного запуска двигателя.
Способ дополнительно может содержать этап, на котором поддерживают встроенный стартер-генератор под током после того, как было достигнуто оптимальное положение, чтобы противодействовать поворачиванию коленчатого вала из оптимального положения для повторного запуска двигателя.
Способ дополнительно может содержать этап, на котором используют встроенный стартер-генератор для повторного запуска двигателя, если имеются заданные условия для повторного запуска двигателя.
Высокий крутящий момент может быть крутящим моментом, соответствующим или близким к максимальному крутящему моменту, обеспечиваемому встроенным стартерным мотором.
Коленчатый вал может вращаться со скоростью менее пятидесяти оборотов в минуту.
Согласно второму аспекту изобретения предложено моторное транспортное средство с коленчатым валом, соединенным ременным приводом с возможностью передачи приводного усилия со встроенным стартер-генератором, по меньшей мере одним натяжным устройством ременного привода для прикладывания натяжения к ременному приводу, и электронным контроллером для управления работой двигателя и встроенного стартер-генератора, при этом электронный контроллер определяет, желательно ли выполнить автоматический останов двигателя и, если желательно остановить двигатель, останавливает двигатель и, когда двигатель остановился, питает током встроенный стартер-генератор для вращения коленчатого вала с низкой скоростью вращения в направлении, требуемом для запуска двигателя, в то же время прикладывая высокий крутящий момент к ременному приводу для предварительного натяжения ременного привода, готового к повторному запуску двигателя.
По меньшей мере одно натяжное устройство ременного привода может быть пассивным натяжным устройством ременного привода.
Электронный контроллер может использовать встроенный стартер-генератор для вращения коленчатого вала с низкой скоростью вращения, в то же время прикладывая высокий крутящий момент к ременному приводу до тех пор, пока коленчатый вал не будет повернут в оптимальное положение для повторного запуска двигателя.
Электронный контроллер может поддерживать встроенный стартер-генератор под током после того, как было достигнуто оптимальное положение, чтобы противодействовать поворачиванию коленчатого вала из оптимального положения для повторного запуска двигателя.
Электронный контроллер может использовать встроенный стартер-генератор для повторного запуска двигателя, когда имеются условия для повторного запуска двигателя.
Высокий крутящий момент может быть крутящим моментом, соответствующим или близким к максимальному крутящему моменту, обеспечиваемому встроенным стартерным мотором.
Низкая скорость вращения коленчатого вала может быть скоростью, которая слишком низка, чтобы происходило зажигание двигателя.
Скорость может быть менее пятидесяти оборотов в минуту.
Далее изобретение, в качестве примера будет описано со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 - высокоуровневая блок-схема способа двигателем моторного транспортного средства в соответствии с первым аспектом изобретения;
Фиг. 2 - принципиальная схема моторного транспортного средства, имеющего систему управления согласно второму аспекту изобретения; и
Фиг. 3a-3c - схематические представления различных компоновок пассивного натяжного устройства ременного привода.
Со ссылкой на Фиг. 2 показано моторное транспортное средство 5, имеющее двигатель 10 внутреннего сгорания, соединенный с возможностью передачи приводного усилия со встроенным мотор-генератором 11 (BISG) высокого напряжения, образующим часть системы электропитания высокого напряжения. BISG 11 может работать в двух режимах, в первом режиме он приводится в действие двигателем 10 с использованием ремня FEAD (не показанного на Фиг. 2), чтобы вырабатывать электрическую мощность для накопления в аккумуляторной батарее 13 высокого напряжения (аккумуляторной батарее HV), образующей часть системы электропитания высокого напряжения, которая также включает в себя систему 12 управления аккумуляторной батареей высокого напряжения (HVBMS). Во втором режиме, он питается аккумуляторной батареей 13 HV, чтобы выдавать вращающий крутящий момент на двигатель 10 через ремень FEAD.
Система электропитания высокого напряжения функционально соединена через преобразователь 14 DC/DC (постоянного тока в постоянный ток) с системой электропитания низкого напряжения, содержащей аккумуляторную батарею 16 низкого напряжения (аккумуляторную батарею LV), которая также включает в себя систему 15 управления аккумуляторной батареей низкого напряжения (LVBMS).
Система электропитания низкого напряжения также включает в себя некоторое количество нагрузок низкого напряжения (нагрузок LV), которые составляют большую часть электрических устройств, предусмотренных в моторном транспортном средстве 5.
В этом случае система электропитания низкого напряжения работает на номинальном напряжении 12 вольт, а система электропитания высокого напряжения работает на номинальном напряжении 48 вольт, но изобретение не ограничено использованием таких напряжений.
Электронный контроллер 20 функционально соединен с преобразователем 14 DC/DC и к системам управления аккумуляторной батареей высокого и низкого напряжения (HVBMS 12 и LVBMS 15). В этом случае, электронный контроллер 20 реализован в виде единого блока управления, но следует учитывать, что он может быть образован несколькими взаимосвязанными электронными блоками или процессорами.
В этом случае электронный контроллер 20 является контроллером пуска-останова двигателя для моторного транспортного средства 5 и соединен с различными средствами 21 ввода, используемыми для определения, когда двигатель 10 должен автоматически временно останавливаться, чтобы экономить топливо, и с датчиком 22 положения коленчатого вала. Такая остановка в материалах настоящей заявки называется ‘экономичной остановкой’ (E-stop), так как ее функция состоит в повышении экономии топлива двигателя 10. Как хорошо известно в данной области техники, различные пусковые схемы могут использоваться для инициирования экономичной остановки на основании работы различных действий водителя, а кроме того пусковые схемы, основанные на действиях водителя, могут использоваться для инициирования автоматического повторного запуска вслед за экономичной остановкой. Любая пригодная комбинация пусковых схем остановки и запуска может использоваться в соответствии с этим изобретением.
Экономичная остановка является такой, где двигатель 10 временно останавливается для сбережения топлива и уменьшения выбросов электронным контроллером 20 в ответ на одно или более условий на основании действий водителя.
Со ссылкой на фиг. 3a показан один из вариантов осуществления привода внешних вспомогательных устройств (FEAD), имеющего ремень 33 FEAD, находящийся в зацеплении с возможностью передачи приводного усилия со шкивом 30 коленчатого вала, ведущий шкив 31 BISG 11, и в этом случае ведущий шкив 32 насоса кондиционера воздуха. Следует учитывать, что ремень 33 FEAD также мог бы использоваться для приведения в действие одного или более других вспомогательных устройств, например и без ограничения, таких как насос рулевого управления с усилителем, масляный насос и водяной насос.
Шкив 36 натяжного устройства расположен на ведомой стороне ремня 33 FEAD относительно шкива 31 BISG. Когда BISG 11 используется для запуска двигателя 10 или для предварительного натяжения ремня 33 BISG в соответствии с этим изобретением, он вращает двигатель 10 в направлении стрелки ‘R’ на Фиг.3a и будет создавать силу реакции в ремне 33 FEAD, как указано стрелкой ‘r’. Пассивное натяжное устройство 40 предусмотрено для прикладывания статического натяжения к ремню 33 FEAD.
Со ссылкой на Фиг. 3b показан второй вариант осуществления привода внешних вспомогательных устройств (FEAD), который является по существу таким же, как показанный на Фиг. 3a, за исключением того, что второй шкив 46 натяжного устройства и пассивное натяжное устройство 50 предусмотрены на ведущей стороне ремня 33 FEAD. Как и раньше, когда BISG 11 используется для запуска двигателя 10 или для предварительного натяжения ремня 33 BISG в соответствии с этим изобретением, он вращает двигатель 10 в направлении стрелки ‘R’ на Фиг. 3b и будет создавать силу реакции в ремне 33 FEAD, как указано стрелкой ‘r’.
Со ссылкой на Фиг. 3c показан третий вариант осуществления привода внешних вспомогательных устройств (FEAD), который по существу является таким же, как показанный на Фиг. 3b, за исключением того, что два пассивных натяжных устройства 40, 50 по Фиг. 3b заменены одиночным пассивным натяжным устройством 60 и рычажным механизмом 61.
На Фиг. 3a-3c коленчатый вал двигателя 10 поворачивается в направлении по часовой стрелке, когда обозревается спереди от двигателя 10, однако следует учитывать, что изобретение также применимо к двигателям, которые вращаются в противоположном направлении.
Как и раньше, когда BISG 11 используется для запуска двигателя 10 или для предварительного натяжения ремня 33 BISG в соответствии с этим изобретением, он вращает двигатель 10 в направлении стрелки ‘R’ на Фиг. 3c и будет создавать силу реакции в ремне 33 FEAD, как указано стрелкой ‘r’.
Во время нормальной работы двигателя 10, электронный контроллер 20, в ответ на информацию касательно рабочего состояния двигателя 10 и состояния заряда (SOC) аккумуляторной батареи 13 высокого напряжения, будет эксплуатировать BISG 11 в качестве генератора, когда требуется подзаряжать аккумуляторную батарею 13 HV. Если моторное транспортное средство является моторным транспортным средством с тихим гибридным приводом, то BISG 11 может использоваться для содействия двигателю 10, тем самым, уменьшая расход топлива двигателя 10. Предпочтительно, BISG 11 эксплуатируется в качестве генератора без повышенного расхода топлива, когда есть благоприятная возможность восстанавливать или рекуперировать кинетическую энергию из транспортного средства 5.
Электропитание также может подаваться во время нормальной работы из системы электропитания высокого напряжения через преобразователь 14 DC/DC для подзарядки или поддержания SOC аккумуляторной батареи 16 LV на заданном высоком уровне.
Когда средства 21 ввода указывают, что экономичная остановка была бы полезной, электронный контроллер 20 выполнен с возможностью выключения двигателя 10.
Когда считывается, что двигатель 10 должен быть остановлен, электронный контроллер 20 выполнен с возможностью питания током BISG 11, чтобы побуждать его поворачивать двигатель 10 на очень низкой скорости с использованием высокого крутящего момента, который может быть максимальным крутящим моментом, который может обеспечить BISG 11. Скорость, с которой вращается BISG 11 очень низка, к примеру, чтобы побуждать коленчатый вал поворачиваться со скоростью ниже скорости, при которой будет происходить зажигание двигателя, например, и не ограничиваясь, такой как 50 оборотов в минуту.
Поэтому во время события экономичной остановки прогретого двигателя, как только скорость вращения коленчатого вала падает до нуля, BISG 11 эксплуатируется на высоком крутящем моменте и низкой скорости для вращения коленчатого вала двигателя в направлении проворачивания коленчатого вала вплоть до 720° из положения, в котором он остановился изначально. Выходной сигнал из датчика 22 положения коленчатого вала используется электронным контроллером 20 для определения, когда было достигнуто оптимальное угловое положение для коленчатого вала. Следует учитывать, что между моментом времени, когда двигатель останавливается сначала, и моментом времени, в который на BISG 11 подается питание, может быть предусмотрена короткая задержка, позволяющая различным системам и компонентам достичь устойчивого состояния.
Эксплуатация BISG 11 таким образом для поворачивания коленчатого вала имеет следующие результаты; во-первых будет устранен любой гистерезис, оставленный в системе натяжения ремня от остановки двигателя, и во-вторых посредством вращения двигателя 10 в нормальном направлении проворачивания коленчатого вала, натяжение может повышаться в ремне FEAD на правильной или ведомой стороне ремня FEAD до уровня, более высокого, чем уровень нейтрали или покоя. Таким образом, система натяжения будет приводиться в готовность или предварительно натягиваться для последующего проворачивания коленчатого вала двигателя.
Величина поворачивания коленчатого вала будет зависеть от количества цилиндров, которое имеет двигатель 10, порядка работы цилиндров и положения, в котором останавливается коленчатый вал, когда начинается экономная остановка. Однако, конечное положение остановки (оптимальное положение остановки) должно быть, когда следующий работающий цилиндр (ведущий цилиндр) находится в оптимальном положении для зажигания в следующий раз, когда поршень ведущего цилиндра достигает положения ВМТ. В таком случае ведущий цилиндр будет заправлен полным зарядом воздуха, обеспечивая возможность зажигания в двигателе первый раз, когда достигнуто положение ВМТ в ведущем цилиндре, во время проворачивания коленчатого вала посредством BISG 11.
Предварительное позиционирование коленчатого вала известно, например, см. Патент 6202614 США, но, в случае изобретения, предварительное позиционирование скорее начинается, как только двигатель 10 прекращает вращение, нежели когда выдается сигнал повторного запуска, уменьшая время для повторного запуска двигателя 10, так как двигатель 10 готов запускаться, и нет необходимости ожидать, чтобы он устанавливался в определенное положение.
Если поворачивание коленчатого вала является достаточно медленным, а событие остановки достаточно длинным, силы сжатия в цилиндрах двигателя 10 могут почти совершенно игнорироваться, так как давления в цилиндрах быстро понижаться, как только двигатель остановлен. Обеспечение сжатому цилиндру возможности сбросить любое давление является важным, так как любая накопленная энергия в таком цилиндре могла бы поворачивать кривошип, как только BISG 11 останавливает движение и обесточен. Если это поворачивание коленчатого вала происходит в обратном направлении, то есть, в направлении, противоположном тому, в котором он запускается и нормально работает, то предварительное натяжение, сформированное ранее в ремне FEAD посредством BISG 11, могло бы потенциально убираться.
Один из способов для предотвращения такого поворачивания в обратном направлении состоит в том, чтобы поддерживать BISG 11 под током на уровне, достаточном для обеспечения крутящего момента удержания против любого вращения, обусловленного сжатием в двигателе. Сохранение BISG 11 под током таким образом также является полезным, так как BISG 11, в таком случае, имел бы нулевое время предварительного магнитного потока, и таким образом, давал бы еще более короткое время проворачивания коленчатого вала. Однако, поддержание BISG 11 под током будет понижать SOC аккумуляторной батареи 13 HV, и значит, может не быть возможным, если SOC аккумуляторной батареи 13 HV находится ниже заданного уровня, или экономичная остановка продолжается в течение длительного периода времени.
В качестве альтернативы, BISG 11 может поддерживаться под током на уровне удержания в течение заданного периода времени, с тем, чтобы дать время, чтобы сбрасывалось какое-нибудь давление в сжатом цилиндре, а затем, после того, как истек заданный период времени, BISG 11 обесточивается или подвергается выключению питания. В таком случае, заданному периоду времени было бы необходимо устанавливаться, чтобы обеспечить достаточное время для сброса давления сжатого газа.
Когда входные сигналы 21 в электронный контроллер 20 указывают, что требуется перезапуск, электронный контроллер 20 сообщает об этом обстоятельстве в HVBMS 12 и выполнен с возможностью подачи электропитания из аккумуляторной батареи 13 HV на BISG 11 для повторного запуска двигателя 10.
Следует учитывать, что изобретение не ограничено системой электропитания, имеющей системы электропитания высокого и низкого напряжения, и может использоваться с равным полезным результатом на моторном транспортном средстве, имеющем любой тип системы электропитания, которое использует BISG.
Со ссылкой на Фиг. 1 показан способ 100 управления двигателем моторного транспортного средства, такого как транспортное средство 5, показанное на Фиг. 2.
Способ начинается в блоке 110 блок-схемы с ручного запуска двигателя, часто называемого событием включения зажигания. Двигатель может запускаться с использованием BISG, такого как BISG 11, или посредством традиционного стартерного мотора, если он установлен на транспортное средство 5.
Способ затем переходит к блоку 115 с работающим двигателем и к блоку 120, где проверяется, имеются ли условия для экономичной остановки.
В случае автоматического транспортного средства эти условия могут состоять в том, что педаль акселератора не является нажатой, а тормозная педаль является нажатой. В случае ручной трансмиссии это обычно будет основано на том, выбрана ли передача, и на положении педали сцепления. Например, и не ограничиваясь, две типичных комбинации условий, во-первых, состоят в том, что педаль сцепления полностью нажата, а трансмиссия находится на передаче (остановка при остановке на передаче), и, во-вторых, передача не выбрана при нажатой тормозной педали (остановка при остановке на нейтрали). Следует учитывать, что известно множество комбинаций условий остановки двигателя, и что изобретение не ограничено какой-либо конкретной комбинацией условий остановки двигателя.
Если имеется заданная комбинация условий, то способ переходит к блоку 130, иначе, он возвращается к блоку 115 с работающим двигателем.
В блоке 130 двигатель выключается, а в блоке 135 останавливается, то есть он вошел в режим экономичной остановки.
Как указано в блоке 140, когда двигатель остановился, BISG используется для предварительного натяжения ремня FEAD, такого как ремень 33 FEAD, показанный на Фиг. 3a-3c, посредством поворачивания коленчатого вала с замедлением в том же самом направлении, требуемом для запуска двигателя, с BISG, работающим на высоком крутящем моменте и, возможно, на максимальном крутящем моменте.
Как и раньше, скорость вращения коленчатого вала является достаточно низкой для предотвращения зажигания двигателя.
Вращение коленчатого вала посредством BISG будет продолжаться до тех пор, пока коленчатый вал не повернется в предпочтительное угловое положение, готовое для повторного запуска двигателя, как указано в блоке 145. Это может требовать, чтобы коленчатый вал поворачивался вплоть до 720 градусов от углового положения, в котором он остановился изначально. Конечное или оптимальное положение является таким, чтобы следующий работающий цилиндр (ведущий цилиндр) находился в оптимальном положении для зажигания в следующий раз, когда поршень такого цилиндра достигает ВМТ. Ведущий цилиндр затем заправляется полным зарядом воздуха, готовый обеспечить зажигание в двигателе первый раз, когда положение ВМТ достигнуто в ведущем цилиндре во время проворачивания коленчатого вала посредством BISG для повторного запуска двигателя.
Способ затем продолжается в блоке 150 с проверкой для определения, имеются ли условия для повторного запуска двигателя. Например, и не ограничиваясь, в случае автоматического транспортного средства эти условия могут быть отпусканием тормозной педали или нажатием на педаль акселератора, а в случае транспортного средства с ручной трансмиссией эти условия могут быть частичным отпусканием педали сцепления, в то время как трансмиссия находится на передаче, или нажатием педали сцепления и включением передачи, если трансмиссия находится на нейтрали во время экономичной остановки. Следует учитывать, что известно множество комбинаций условий повторного запуска двигателя, и что изобретение не ограничено какой-либо конкретной комбинацией условий повторного запуска.
Если условия не имеются, способ возвращается к блоку 150 через блок 148 при все еще остановленном двигателе. Это состояние экономичной остановки будет продолжаться до тех пор, пока не возникнут условия для повторного запуска, причем способ перейдет с блока 150 к блоку 160, где двигатель повторно запускается с использованием BISG, побуждая ремень FEAD вращать коленчатый вал.
Может выполняться быстрый запуск двигателя, так как на натяжном устройстве исключен какой-либо гистерезис, на ремне FEAD устранена какая-либо слабина, и натяжение в ремне FEAD повышено до достаточно высокого уровня, чтобы сопротивляться проскальзыванию между шкивом BISG и ремнем FEAD, даже если профиль подъема крутящего момента очень агрессивен.
Хотя это не показано на Фиг. 1, между блоками 145 и 150 может использоваться дополнительный этап, на котором BISG поддерживается под током на низком уровне удержания во время экономичной остановки после того, как коленчатый вал был правильно расположен для повторного запуска. Это продолжающееся питание током обладает преимуществом, что BISG будет иметь нулевое время предварительного насыщения, так как он уже под током, и это будет дополнительно уменьшать время запуска для двигателя. Следует учитывать, что, если BISG выключен, то требуется короткий период времени, чтобы магнитный поток нарастал в BISG до того, как он может вырабатывать полезный уровень крутящего момента.
После повторного запуска двигатель работает, как указано в блоке 170.
С блока 170 способ возвращается через блок 180 к блоку 115 при работающем двигателе, а затем повторяются последующие этапы.
В блоке 180 показано событие выключения зажигания. Если событие выключения зажигания не происходит, то способ возвратится к блоку 115, но если событие выключения зажигания происходит, то способ закончится, как указано блоком 190.
Следует, что событие выключения зажигания может происходить в другие моменты времени в течение выполнения этапов 115-170, и что всякий раз, когда происходит событие выключения зажигания, оно будет приводить к окончанию способа.
Хотя изобретение было описано со ссылкой на традиционное моторное транспортное средство, имеющее контроллер пуска/останова, оно может быть применено к умеренно гибридному моторному транспортному средству, в котором BISG может использоваться для выдачи крутящего момента, чтобы содействовать двигателю во время нормальной работы двигателя.
Более того, хотя изобретение особенно полезно для использования с ременным приводом, использующим один или более пассивных натяжных устройств ременного привода, следует учитывать, что оно может использоваться с системой, имеющей одно или более активных натяжных устройств ременного привода с некоторым положительным результатом от уменьшения времени проворачивания коленчатого вала посредством поворота коленчатого вала в оптимальное положение для перезапуска двигателя.
Также при любом типе компоновки натяжного устройства ременного привода полезно поддерживать BISG под током и вырабатывающим достаточный крутящий момент для удерживания коленчатого вала от отрицательного вращения, обусловленного эффектами сжатия в цилиндре, так как в таком случае поддерживается предпочтительное угловое положение коленчатого вала.
Кроме того, при любом типе компоновки натяжного устройство ременного привода полезно поддерживать BISG включенным, вырабатывающим некоторый крутящий момент, так как в таком случае создается нулевое время предварительного насыщения.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что, хотя изобретение было описано в качестве примера со ссылкой на один или более вариантов осуществления, оно не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, и что могут быть созданы альтернативные варианты осуществления, не выходящие за рамки объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.

Claims (14)

1. Способ управления двигателем моторного транспортного средства, имеющего двигатель, ременный привод, соединяющий с возможностью передачи приводного усилия коленчатый вал двигателя со встроенным стартер-генератором, и по меньшей мере одно натяжное устройство ременного привода для прикладывания нагрузки натяжения к ременному приводу, при этом способ содержит этапы, на которых определяют, желательно ли выполнить автоматический останов двигателя и, если желательно остановить двигатель, останавливают двигатель и, когда двигатель остановился, питают током ременный встроенный стартер-генератор для вращения коленчатого вала с низкой скоростью вращения в направлении, требуемом для запуска двигателя, в то же время прикладывая высокий крутящий момент к ременному приводу для предварительного натяжения ременного привода, готового к повторному запуску двигателя.
2. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одно натяжное устройство ременного привода является пассивным натяжным устройством ременного привода.
3. Способ по п. 1 или 2, при этом способ дополнительно содержит этап, на котором используют встроенный стартер-генератор для вращения коленчатого вала с низкой скоростью вращения, в то же время прикладывая высокий крутящий момент к ременному приводу до тех пор, пока коленчатый вал не будет повернут в оптимальное положение для повторного запуска двигателя.
4. Способ по п. 3, при этом способ дополнительно содержит этап, на котором поддерживают встроенный стартер-генератор под током после того, как было достигнуто оптимальное положение, чтобы противодействовать поворачиванию коленчатого вала из оптимального положения для повторного запуска двигателя.
5. Способ по п. 4, при этом способ дополнительно содержит этап, на котором используют встроенный стартер-генератор для повторного запуска двигателя, если имеются заданные условия для повторного запуска двигателя.
6. Способ по п. 1, в котором высокий крутящий момент является крутящим моментом, соответствующим или близким к максимальному крутящему моменту, обеспечиваемому встроенным стартерным мотором.
7. Способ по п. 1, в котором коленчатый вал вращается со скоростью менее пятидесяти оборотов в минуту.
8. Моторное транспортное средство, имеющее коленчатый вал, соединенный ременным приводом с возможностью передачи приводного усилия со встроенным стартер-генератором, по меньшей мере одно натяжное устройство ременного привода для прикладывания натяжения к ременному приводу и электронный контроллер для управления работой двигателя и встроенного стартер-генератора, при этом электронный контроллер определяет, желательно ли выполнить автоматический останов двигателя и, если желательно остановить двигатель, останавливает двигатель и, когда двигатель остановился, питает током встроенный стартер-генератор для вращения коленчатого вала с низкой скоростью вращения в направлении, требуемом для запуска двигателя, в то же время прикладывая высокий крутящий момент к ременному приводу для предварительного натяжения ременного привода, готового к повторному запуску двигателя.
9. Транспортное средство по п. 8, в котором по меньшей мере одно натяжное устройство ременного привода является пассивным натяжным устройством ременного привода.
10. Транспортное средство по п. 8 или 9, в котором электронный контроллер использует встроенный стартер-генератор для вращения коленчатого вала с низкой скоростью вращения, в то же время прикладывая высокий крутящий момент к ременному приводу до тех пор, пока коленчатый вал не будет повернут в оптимальное положение для повторного запуска двигателя.
11. Транспортное средство по п. 10, в котором электронный контроллер поддерживает встроенный стартер-генератор под током после того, как было достигнуто оптимальное положение, чтобы противодействовать поворачиванию коленчатого вала из оптимального положения для повторного запуска двигателя.
12. Транспортное средство по п. 8 или 11, в котором электронный контроллер использует встроенный стартер-генератор для повторного запуска двигателя, когда имеются условия для повторного запуска двигателя.
13. Транспортное средство по п. 8, в котором высокий крутящий момент является крутящим моментом, соответствующим или близким к максимальному крутящему моменту, обеспечиваемому встроенным стартерным мотором.
14. Транспортное средство по п. 8, в котором коленчатый вал вращается со скоростью менее пятидесяти оборотов в минуту.
RU2014146280A 2013-11-26 2014-11-18 Способ управления двигателем моторного транспортного средства RU2668884C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1320809.5A GB2520557B (en) 2013-11-26 2013-11-26 A method of controlling an engine of a motor vehicle
GB1320809.5 2013-11-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2014146280A RU2014146280A (ru) 2016-06-10
RU2014146280A3 RU2014146280A3 (ru) 2018-07-16
RU2668884C2 true RU2668884C2 (ru) 2018-10-04

Family

ID=49918189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014146280A RU2668884C2 (ru) 2013-11-26 2014-11-18 Способ управления двигателем моторного транспортного средства

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10451018B2 (ru)
CN (1) CN104675530B (ru)
DE (1) DE102014223949A1 (ru)
GB (1) GB2520557B (ru)
RU (1) RU2668884C2 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3323658B1 (en) * 2011-05-13 2021-11-24 Litens Automotive Partnership Intelligent belt drive system and method
GB2507985B (en) * 2012-11-15 2018-06-13 Ford Global Tech Llc A method for controlling an engine drive belt tensioner system
DE102014217455B4 (de) * 2014-09-02 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors durch einen riemengetriebenen Startergenerator
DE102015215550A1 (de) * 2015-08-14 2017-02-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE102016207703A1 (de) * 2016-05-04 2017-11-09 Robert Bosch Gmbh Riementrieb, beispielsweise riemengetriebener Startergenerator
DE102016211405B4 (de) * 2016-06-24 2018-08-16 Ford Global Technologies, Llc Spannrollenanordnung für einen Riementrieb sowie Riementrieb aufweisend die Spannrollenanordnung
KR102406066B1 (ko) * 2016-12-16 2022-06-08 현대자동차주식회사 모터-발전기 구동 벨트 슬립 시의 하이브리드 차량의 제어 방법
US10029695B1 (en) * 2017-03-03 2018-07-24 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for a belt-driven integrated starter generator
CN107100747B (zh) * 2017-05-27 2019-09-10 奇瑞汽车股份有限公司 一种cvt变速箱内传送带保护方法
CN107489547B (zh) * 2017-08-30 2019-08-06 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种车辆供电系统及方法
US11028769B2 (en) * 2017-09-12 2021-06-08 Nissan Motor Co., Ltd. Restart standby control method and restart standby control device for internal-combustion engine
US10800396B2 (en) 2017-12-13 2020-10-13 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for adapting operation of a driveline disconnect clutch
US10612509B2 (en) * 2018-09-05 2020-04-07 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and method pre-fluxing an engine starter motor in a vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060241851A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Al Berger HEV internal combustion engine pre-positioning
US20090076710A1 (en) * 2005-05-12 2009-03-19 Ford Global Technologies, Llc Engine Starting for Engine Having Adjustable Valve Operation
US20120160202A1 (en) * 2009-07-14 2012-06-28 Volkswagen Ag Method and device for starting an internal combustion engine

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6040634A (en) * 1989-12-19 2000-03-21 Larguier; Rene Electric motor/thermal engine drive for a vehicle in which the electric motor functions as a flywheel, starter motor, and generator
SE467422B (sv) * 1990-04-23 1992-07-13 Volvo Ab Anordning foer att saekerstaella start av en foerbraenningsmotor
DE19741294A1 (de) 1997-09-19 1999-03-25 Bosch Gmbh Robert Antrieb eines Kraftfahrzeuges
US6453864B1 (en) * 2001-01-16 2002-09-24 General Motors Corporation Crankshaft rotation control in a hybrid electric vehicle
JP2003214533A (ja) * 2002-01-22 2003-07-30 Nissan Motor Co Ltd Vベルト式無段変速機のスリップ防止装置
DE60238414D1 (de) 2002-11-25 2011-01-05 Ford Global Tech Llc Verfahren und Vorrichtung zum Abstellen und Wiederanlassen einer Brennkraftmaschine
CA2508352C (en) * 2002-12-16 2008-07-22 Roger D. Stone Active tensioner
JP3815441B2 (ja) 2003-02-04 2006-08-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の停止始動制御装置
DE10322305A1 (de) 2003-05-17 2004-12-02 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine
EP1586765B1 (de) * 2004-04-15 2011-06-29 TEMIC Automotive Electric Motors GmbH Verfahren und Steuersystem zum Positionieren einer Kurbelwelle beim Abstellen eines Verbrennmotors
CN103061945B (zh) * 2004-04-16 2015-07-29 Avl里斯脱有限公司 控制机动车起动阶段的方法
US7135784B2 (en) * 2004-07-26 2006-11-14 General Motors Corporation Fast torque control of a belted alternator starter
US7654238B2 (en) 2004-11-08 2010-02-02 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for controlled shutdown and direct start for internal combustion engine
US7572602B1 (en) * 2004-12-03 2009-08-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Nucleic acid encoding endolysin fusion protein
US7469672B2 (en) * 2006-03-06 2008-12-30 Ford Global Technologies, Llc System and method for operation of an engine having multiple combustion modes and cylinder deactivation
JP5234396B2 (ja) * 2006-11-13 2013-07-10 現代自動車株式会社 ハイブリッド電気車両のエンジン停止位置の制御方法
US7463968B2 (en) 2007-05-03 2008-12-09 Gl Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus to control engine stop for a hybrid powertrain system
FR2918127B1 (fr) * 2007-06-29 2011-03-18 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif de demarrage d'un moteur thermique, notamment de vehicule automobile.
US7726275B2 (en) * 2007-07-12 2010-06-01 Ford Global Technologies, Llc System and method for powering a mechanically driven accessory component in an automotive vehicle
FR2925128B1 (fr) * 2007-12-17 2014-04-18 Valeo Equip Electr Moteur Procede de commande d'un alterno-demarreur autopilote comportant une etape abregee de preflux
DE102008008117A1 (de) * 2008-02-08 2009-08-13 Schaeffler Kg Verfahren zur Verstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine mit einer verstellbaren Nockenwelle
US20100076634A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Ford Global Technologies, Llc Method for Controlling a Micro-Hybrid Electric Vehicle with an Automatic Transmission
US8602930B2 (en) * 2009-09-18 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC Drive belt tensioner for motor generator unit
CN103313869B (zh) * 2010-09-10 2016-02-17 利滕斯汽车合伙公司 智能带传动系统及方法
DE102011090095B4 (de) 2011-12-29 2015-04-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE102012105087A1 (de) * 2012-06-13 2013-12-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
GB2507985B (en) * 2012-11-15 2018-06-13 Ford Global Tech Llc A method for controlling an engine drive belt tensioner system
JP5960675B2 (ja) * 2013-12-17 2016-08-02 株式会社デンソー 伝動システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060241851A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Al Berger HEV internal combustion engine pre-positioning
US20090076710A1 (en) * 2005-05-12 2009-03-19 Ford Global Technologies, Llc Engine Starting for Engine Having Adjustable Valve Operation
US20120160202A1 (en) * 2009-07-14 2012-06-28 Volkswagen Ag Method and device for starting an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014146280A3 (ru) 2018-07-16
GB201320809D0 (en) 2014-01-08
CN104675530B (zh) 2020-01-17
US10451018B2 (en) 2019-10-22
DE102014223949A1 (de) 2015-05-28
RU2014146280A (ru) 2016-06-10
GB2520557A (en) 2015-05-27
GB2520557B (en) 2020-07-08
US20150144099A1 (en) 2015-05-28
CN104675530A (zh) 2015-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2668884C2 (ru) Способ управления двигателем моторного транспортного средства
RU2643080C2 (ru) Способ управления натяжением приводного ремня двигателя, система натяжения приводного ремня двигателя и автомобиль, содержащий такую систему
US10247161B2 (en) Motor generator, engine starting device, and engine start control method
GB2435302A (en) Motor vehicle i.c. engine ancillary drive
CN105829153A (zh) 用于混合动力车辆的控制装置
US9574506B2 (en) Engine starting device of idle reduction vehicle
US10920731B2 (en) Method and device for controlling vehicle including idle stop and go function
JP2017002819A (ja) エンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法
JP2004239159A (ja) 内燃機関始動装置
JP4078703B2 (ja) 内燃機関の自動停止始動装置
JP3747832B2 (ja) エンジン自動停止機能付き車両
JP6891486B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP2016136015A (ja) 車両制御装置
JP3690109B2 (ja) 車両用補機駆動装置
US11028769B2 (en) Restart standby control method and restart standby control device for internal-combustion engine
JP3572446B2 (ja) 車両のエンジン自動停止再始動装置
CN111712626B (zh) 内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置
JP2004308579A (ja) アイドルストップ装置
JP2012072875A (ja) エンジン始動制御装置
JP4557528B2 (ja) 車両のエンジン制御装置
JP3783647B2 (ja) アイドルストップ車の制御装置及び制御方法
JP6195871B2 (ja) エンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法
KR20110132733A (ko) 마일드 하이브리드 시스템
JP2005180273A (ja) 始動装置
JP2004011552A (ja) エンジンの始動装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201119