[发明专利]用于起动内燃机的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机的起动系统。

背景技术

该部分内容仅提供与本发明有关的背景信息且不必要构成现有技术。

车辆电气系统包括电机（例如马达）和接收来自能量存储装置（例如，蓄电池）的电功率的附件驱动装置，所述车辆电气系统通过源自控制模块和其它控制装置和逻辑电路的信号来控制。一个电气电路包括电气驱动起动机马达，其在用点火开关致动时使得内燃机旋转。控制模块被电气驱动并且仅当电功率大于用于集成电路及其其它部件的最小操作电压（例如，5V DC）时按照所要求的进行操作。

在发动机起动事件期间，起动机马达的功率提取可导致蓄电池电压和系统电压下降低于控制模块的集成电路的最小操作电压，因而影响其运行的能力。保持系统电压高于最小操作电压的已知方法是在控制模块中包括增压电功率源，这导致增加的控制模块电路复杂性以及相关成本。

在使用内燃机结合电扭矩机械以产生牵引扭矩的混合动力车辆系统中，辅助或附件功率模块可被使用以代替交流电机/发电机来支持低压负载以及电气充电低压蓄电池。辅助功率模块将来自高压混合动力蓄电池系统的能量转化为低压，以支持低压系统。用于配置成向起动机马达提供电功率的辅助功率模块的峰值功率定额必须足以在宽范围的环境状况、发动机操作状况以及相关电气负载下操作起动机马达。具有操作起动机马达的足够电功率容量的辅助功率模块可能不是成本有效的。

发明内容

用于内燃机的起动系统包括：起动机马达，所述起动机马达配置成在发动机起动事件期间传递扭矩至发动机；低压功率总线，所述低压功率总线包括第一总线区段和第二总线区段；可控隔离电路，所述可控隔离电路包括第一和第二总线区段电联接的第一状态以及第一和第二总线区段电隔离的第二状态；低压蓄电池，所述低压蓄电池和起动机马达电联接到第一总线区段；附件功率模块和用于控制模块的功率源，其电联接到第二总线区段；以及所述控制模块配置成在发动机起动事件期间控制隔离电路至第二状态，以将第一总线区段从第二总线区段电隔离。

本发明涉及下述技术方案。

1. 一种用于内燃机的起动系统，包括：

起动机马达，所述起动机马达配置成在发动机起动事件期间传递扭矩至发动机；

低压功率总线，所述低压功率总线包括第一总线区段和第二总线区段；

可控隔离电路，所述可控隔离电路包括第一和第二总线区段电联接的第一状态以及第一和第二总线区段电隔离的第二状态；

低压蓄电池，所述低压蓄电池和起动机马达电联接到第一总线区段；

附件功率模块和用于控制模块的功率源，其电联接到第二总线区段；和

所述控制模块配置成在发动机起动事件期间控制隔离电路至第二状态，以将第一总线区段从第二总线区段电隔离。

2. 根据技术方案1所述的起动系统，还包括，所述控制模块配置成在发动机起动事件之后控制隔离电路至第一状态，以将第一总线区段和第二总线区段电联接。

3. 根据技术方案2所述的起动系统，还包括，所述控制模块配置成仅在发动机起动事件之后控制隔离电路至第一状态，以将第一总线区段和第二总线区段电联接。

4. 根据技术方案1所述的起动系统，其中，隔离电路包括与隔离开关装置电并联的隔离二极管，所述隔离二极管定向成具有从低压功率总线的第一总线区段至第二总线区段的正向偏压。

5. 根据技术方案4所述的起动系统，其中，隔离电路至第一状态的控制包括控制隔离开关装置至闭合位置，隔离电路至第二状态的控制包括控制隔离开关装置至断开位置。

6. 根据技术方案5所述的起动系统，其中，控制模块配置成仅当发动机在运行时控制隔离开关装置至闭合位置。

7. 根据技术方案6所述的起动系统，其中，附件功率模块包括电功率转换器，其配置成将高压功率总线可用的高压DC电功率减低至低压DC电功率，附件功率模块电联接到第二总线区段，以向其传送低压DC电功率。

8. 根据技术方案7所述的起动系统，其中，附件功率模块电联接到第二总线区段以向其传送低压DC电功率以及仅当隔离开关装置被控制至闭合位置时电联接至低压功率总线的第一总线区段。

9. 一种发动机起动系统，用于包括内燃机的混合动力动力系系统，所述发动机起动系统包括：

低压功率总线，所述低压功率总线包括第一总线区段、第二总线区段以及在第一总线区段和第二总线区段之间串联电联接的可控隔离电路；

低压蓄电池和起动机马达，电联接到第一总线区段；