[发明专利]一种用于起动发动机的装置和方法

说明书

本发明公开了一种起动轻度混合动力车辆5的发动机11的装置，其具有由电子控制器10控制的低压和高压起动装置13和14。只要可能，电子控制器10可操作地使用高压起动装置14作为马达来起动发动机11，以便使高压蓄电池18部分放电且便于增加发动机11的自动停止和起动的使用。

技术领域

本发明涉及内燃发动机，并且更具体地涉及用于起动这种发动机的装置和方法。

背景技术

众所周知，即使当发动机处于非常低的温度(例如零下30℃)时，可以使用低压(12伏特)起动马达来起动内燃发动机。还已知，给发动机提供高压(例如48伏特)带式集成起动机发电机(belt integrated starter generator,BISG)，高压带式集成起动机发电机可以通过传动带驱动连接到发动机的曲轴且能够由发动机驱动以产生电能或驱动发动机以辅助功率输出或用于起动发动机。

一般地，BISG只有当发动机的温度高于相当于正常发动机工作的温度范围的低端(例如60℃)的相对温暖的温度时使用，因为传统的BISG通常具有不足以在较低的温度起动发动机的扭矩。

还已知，车辆的燃料节省能力受到第一次起燃任何排气后处理装置的需要的限制。因此，合意的是，特别是当发动机是冷的时，在它起动之后将负载施加于发动机，以便提高排气的温度，从而减少起燃任何连接的排气后处理装置花费的时间。

BISG可以有效地用于施加这种热负载，但是往往不能这样做，因为相关的高压蓄电池的当前荷电状态(SOC)将不允许BISG作为发电机运行。

在较大的温度范围内使用BISG来起动发动机的一个优点是，因此，使用BISG起动发动机的放电效果可以有益地用于减小高压蓄电池的荷电状态，从而允许BISG在发动机起动之后随后作为发电机运行以将负载应用于发动机并加速排气后处理装置的起燃。

在轻度混合动力车辆的情况下，在较大的温度范围内使用BISG来起动发动机的进一步优点是，停止-起动操作不必限于直到发动机温度已达到正常发动机工作的温度范围的低端(60到120℃)，而是只要BISG起动可能就可以使用，从而增加了停止-起动操作的机会。

因此，合意的是只要可能就使用BISG来起动发动机。

英国专利申请2,486,708公开了一种方法和系统，其中温度极限用于确定是否使用BISG来起动发动机。温度极限的设置主要是根据，通过BISG的使用来起动发动机相比于起动马达的使用，机动车辆的NVH(噪声、振动和粗糙性)性能是否将受到不利影响。然而，温度极限被设置成相对高，因为当在寒冷的环境条件中交通拥堵时可能打破这个极限。

虽然这种方法和系统提供了增加使用BISG来起动发动机的机会，但是通过依据本发明构造的系统和方法的使用可获得进一步收益。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于起动机动车辆的发动机的改进的装置和方法。

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于起动机动车辆的发动机的装置，其包含高压带式集成起动机-发电机、低压起动马达以及电子控制器，电子控制器用于控制至少高压带式集成起动机-发电机和低压起动马达的操作，其中如果发动机的温度低于预定低温极限集，该预定低温极限集远低于发动机的正常工作温度，则电子控制器可操作地使用低压起动马达来起动发动机11，否则，电子控制器可操作地使用高压带式集成起动机-发电机来起动发动机，前提是高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机。

高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，前提是它能够以高于定义的转速的速度起动发动机。

作为选择，高压带式集成起动机-发电机能够有效地起动发动机，前提是它能够产生大于定义的加速度的发动机的加速度。

低温极限可以是落到零下30到零上5摄氏度范围内的温度。