[发明专利]具有简化燃料喷射器增压的轻混合动力系

说明书

一种燃料喷射控制系统可与发动机，例如轻混合电动车辆的柴油发动机一起使用。所述控制系统包括辅助电池、高电压(HV)电池(例如，48VDC)、具有第一开关对和第二开关对的开关电路、控制器以及燃料喷射器系统。所述控制器开启和关闭所述开关以根据预定喷射器电流曲线控制来自所述辅助电池或所述HV电池的电流。所述燃料喷射器系统具有一个或多个控制螺线管。所述螺线管的绕组在所述曲线的增压阶段期间通过所述第一开关对的开启和所述第二开关对的关闭而可电连接到所述HV电池，且在所述曲线的峰值、旁路、保持和喷射结束阶段期间通过所述第一开关对的关闭和所述第二开关对的开启而可电连接到所述辅助电池。

技术领域

本发明涉及一种发动机动力系，具体涉及一种具有简化燃料喷射器增压的轻混合动力系。

背景技术

传统的车辆动力系或动力设备使用内燃发动机来产生转矩，其中发动机经由动力传输结构耦合到从动负载。替代发动机，电动动力系依赖于由多电池电池组、燃料电池堆叠或另一直流（DC）电源供给的电能。混合动力系使用发动机和电机中的任一个或两个作为原动机来产生转矩，其中原动机的操作由混合控制器确定并紧密调节以获得最佳驱动性能或燃料经济性。

关于上述动力系，混合动力系尤其可配置为全/强型或轻混合型动力系。在强混合动力系中，来自一个或多个高压电机的马达输出转矩用作转矩的主要来源以推动车辆。相反，轻混合动力系例如在空转节约燃料发动机自动停止事件之后使用电机来提供用于转动并起动发动机的增大转矩。另外，瞬时转矩脉冲可在发动机自动起动/自动停止事件期间由电机递送到发动机，以及从而降低如最佳驱动性能所需的发动机负载。由轻混合动力系中的电机提供的瞬时转矩增压旨在改善相对于辅助起动器马达的发动机加速性能和起动时间。

发明内容

本文所公开的是一种与内燃发动机一起使用，例如与轻混合动力系内的柴油发动机一起使用的燃料喷射控制系统。在一个实例实施例中，控制系统包括提供辅助输出电压的辅助电池、提供大于辅助输出电压的高电压（HV）输出电压的HV电池、开关电路、控制器和燃料喷射系统。开关电路包括第一和第二开关对。控制器命令开关对的个别开关的开启和关闭以根据预定喷射器电流曲线注入来自所选的辅助电池或HV电池中的一个的电流。燃料喷射器系统包括配置成控制燃料到发动机的汽缸中的喷射的一个或多个控制螺线管。

控制螺线管包括线圈或绕组，所述线圈或绕组在喷射器电流曲线的瞬时增压阶段期间可电连接到HV电池，其中到HV电池的连接通过第一开关对的开关的开启和第二开关对的开关的关闭而发生。电磁绕组在燃料喷射曲线的分离峰值、旁通、保持和喷射结束阶段期间可电连接到辅助电池，这通过关闭第一开关对和开启第二开关对来实现。

HV输出电压在一些实施例中，比如在发动机用作轻混合电动动力系的部分时，可以是至少48VDC。

开关对可包括将一个或多个控制螺线管选择性地连接到HV或辅助电池的对应高端开关，和将所述一个或多个控制螺线管选择性地连接到电接地的低端开关，其中特定电池基于喷射器电流曲线。开关对可任选地实施为固态半导体开关。

开关电路可包括具有正极端和负极端的第一二极管。正极端连接到电接地。负极端连接到高端开关。第二二极管具有连接到低端开关的正极端和连接到HV电池的负极端。

多个控制螺线管可关于彼此电并联地布置。

本文还公开一种包括内燃发动机和上述燃料喷射控制系统的车辆。车辆可包括电连接到HV电池且由HV输出电压供电的电机。车辆可任选地实施为轻混合电动车辆，在此情况下来自电机的马达输出转矩可用于转动并起动发动机。

以上概述不代表本公开的每一实施例或每一方面。而是，前述概述仅提供本文所阐述的新颖概念和特征的例证。本公开的以上特征和优点以及其它特征和优点将在结合附图和所附权利要求书时，通过用于执行本公开的说明性实施例和代表性模式的以下详细描述而显而易见。而且，本公开明确包括以上及以下所呈现的元件和特征的任何以及所有组合和亚组合。

附图说明