[发明专利]用于内燃机的受控停止的方法和装置

说明书

一种控制停止配备有停止‑起动模式和起动器组件的内燃机的方法包括检测何时该停止‑起动模式是激活的。该方法还包括监控发动机的当前旋转速度和当前旋转位置。该方法另外包括确定何时当前旋转位置在目标停止旋转位置的预定范围内并且当前旋转速度小于阈值旋转速度，并在之后使起动器组件通电以接合发动机。该方法还包括在起动器组件通电之后产生时间延迟，以确保起动器组件与发动机的接合。此外，该方法包括通过起动器组件施加扭矩以使发动机停止在目标停止位置。还提供了一种车辆动力系，其采用配备有停止‑起动模式、起动器组件以及配置为执行该方法的电子控制器的发动机。

引言

本公开涉及用于内燃机的受控停止的方法和装置，所述内燃机诸如车辆动力系中所采用的内燃机。

典型的内燃机经常使用电起动器来转动发动机的曲轴直至起动事件以启动发动机的燃烧起动。典型的起动器包括小齿轮，其由电动机驱动，并且被推出以与附接到发动机的曲轴飞轮或柔性板的环形齿轮接合，以便起动发动机。

在一些车辆应用中，采用了停止-起动系统，其中当不需要车辆推进时发动机自动停止或关闭以节省燃料，并且当再次请求驱动扭矩时，由这种起动器自动重新起动。这种停止-起动系统可以用在具有单个动力装置的车辆中，或者用在包括用于为车辆提供动力的内燃机和电动机/发电机这两者的混合动力车辆应用中。有时，这种自动发动机重新起动可能在主车辆中产生噪声振动和不平顺性(NVH)问题。

发明内容

一种控制停止配备有停止-起动模式和起动器组件的内燃机的方法包括经由电子控制器检测何时发动机停止-起动模式是激活的。该方法还包括经由控制器监控发动机的当前旋转速度和当前旋转位置。该方法另外包括经由控制器确定发动机的当前旋转位置是否在目标停止旋转位置的预定范围内，并确定发动机的当前旋转速度是否小于阈值旋转速度。该方法还包括当当前旋转位置在目标停止旋转位置的预定范围内并且当前旋转速度小于阈值旋转速度时，使起动器组件通电以接合发动机。该方法还包括经由控制器在使起动器组件通电之后产生时间延迟，以确保起动器组件与发动机的接合。该方法另外包括通过起动器组件施加扭矩以使发动机停止在目标停止位置。

该方法还可以包括经由控制器评估或确定是否到达发动机的目标停止位置。在这种实施例中，该方法可进一步包括当到达目标停止位置时使起动器组件与发动机分离，从而完成发动机的受控停止。

该方法可以另外包括经由传感器检测已经到达的发动机的目标位置，并且经由传感器向控制器通信指示已经到达的发动机的检测到的目标位置的信号。

起动器组件可包括无刷电动机、螺线管和小齿轮。无刷电动机可以配置为旋转小齿轮，并且螺线管可以配置成使小齿轮移位。在这种实施例中，该方法可以进一步包括在使起动器组件通电以接合发动机之前检测供应到发动机的燃料并将小齿轮旋转到预定速度并且以预定速度旋转。

起动器组件的特征在于不存在布置在螺线管和小齿轮之间的单向离合器。在这种实施例中，当螺线管被激活(即接合或通电时)，小齿轮可以可操作地连接到无刷电动机。

发动机可包括连接到环形齿轮的曲轴。在这种实施例中，通电起动器组件以接合发动机可以包括通电螺线管以使小齿轮移位以与环形齿轮啮合。

起动器组件可另外包括壳体和布置在小齿轮和壳体之间的弹簧。在这种实施例中，弹簧可以配置为在螺线管断电时从环形齿轮释放小齿轮。

时间延迟可以是50毫秒，以确保小齿轮与发动机的曲轴的接合。

发动机的当前旋转位置和当前旋转速度中的每一个可以是发动机曲轴的当前旋转位置和当前旋转速度。

发动机的目标停止位置可以是曲轴相对于上止点(TDC)的停止位置。在这种实施例中，曲轴的目标停止位置可以相对于TDC在+/-30度的范围内。