[发明专利]发动机起动系统及车辆系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆系统，尤其涉及发动机起动系统。

背景技术

车辆已经发展为当满足特定发动机怠速-停机条件时执行发动机停止并且随后在满足再起动条件时自动地再起动发动机。这种怠速-停机系统能够实现燃料节省，排气排放、减少车辆噪声等。在一些怠速-停机系统中，在发动机再起动期间通过机械连接至发动机的交流发电机对发动机施加负荷来控制发动机转速。然而，在发动机再起动期间，起动机需要从电池获得较大量的电流来起动发动机。因此，当从电池汲取大量的电流时，电池电压会降低并且由交流发电机提供至发动机的机械负荷会以不希望的和/或不可预料的方式改变。

美国专利US 7,471,069显示了发动机起动系统的一个示例。其中，交流发电机、起动机和升压装置(例如，DC/DC转换器)连接至系统电池的正极这样在发动机再起动期间起动机使用来自电池的电能来起动发动机。同时，来自DC/DC转换器的电能用于运转音响和导航系统。DC/DC转换器有助于在发动机起动期间通过提供对电池电压较不敏感的调节的电压输出来从降低的电池电压为音响和导航系统进行缓冲。

然而，本发明人已经认识到这种方法带来潜在问题。如一个示例，在美国专利US 7,471,069中所述的电组件的给定配置中，随着电池的年代增加，和/或电池状况劣化，在发动机转动起动并且转速增加期间由电池提供至交流发电机励磁线圈激励电路的电压会降低(例如，由于在发动机起动期间的电压下降)。交流发电机励磁线圈激励电路能够将施加至交流发电机线圈的电池电压大小改变至电池电压。结果，在每次转动起动事件时，施加至交流发电机励磁线圈的最大电压可能有所变化，这样交流发电机励磁电流不稳定。降低的交流发电机励磁电流还会在起动期间降低交流发电机施加至发动机的机械负荷大小。因此，在每次起动时发动机从交流发电机承受的负载在电池电压变化时能够变化。结果，发动机转速会波动(flare)并且超过所需发动机转速。这种发动机转速会被察觉到并且会引起驾驶员反感。此外，当施加至交流发电机的平均电压降低时，交流发电机能够输出较少的电流至电池以及辅助的电力负荷。因此，电连接至交流发电机的电动助力转向系统或其它电气设备的响应时间会劣化。

发明内容

作为一个示例，本发明可至少部分解决上述问题。根据本发明一方面，提供一种发动机起动系统，包括发动机；发动机起动机；在发动机起动期间与发动机起动机电连接的第一电池；及机械连接至发动机的交流发电机。交流发电机可具有在发动机起动期间从第一电池电缓冲的交流发电机励磁线圈激励电路，交流发电机励磁线圈激励电路在发动机起动期间与第一电池之外的其它电源电连接。

在一个示例中，车辆发动机起动机电路可包括配置用于在发动机起动期间驱动起动机的电池。电池还可电连接至DC/DC转换器(或基于DC/DC转换器的装置)。DC/DC转换器可配置用于提供调节的电压输出，其可用于在发动机起动期间驱动一个或多个电力组件和辅助负载(例如车辆照明、广播等)。交流发电机励磁线圈激励电路也可连接至DC/DC转换器的输出这样交流发电机励磁线圈激励电路作为额外的负载增加至DC/DC转换器。在一个示例中，励磁线圈激励电路可为线性电压调节器。在另一示例中，励磁线圈激励电路可为脉冲宽度调节激励电路，其控制施加至交流发电机励磁线圈的平均电压。在发动机起动期间，可打开与DC/DC转换器并联的开关以使得在每次起动时通过DC/DC转换器从电池电缓冲交流发电机励磁线圈激励电路。因此，在发动机起动期间，即使电池已经老化，仍然可通过交流发电机励磁线圈激励电路施加基本上恒定的平均电压至交流发电机励磁线圈，因为交流发电机励磁线圈激励电路的输入通过DC/DC转换器维持在基本恒定的电压水平。因此，能够使得由交流发电机施加至发动机的机械负荷在每次起动时更可预测且更稳定，从而实现改善的发动机转速增加。

在可替代示例中，可去掉DC/DC转换器并且配置有电流方向限制装置(其限制电流从第二可替代电源流至第一电池)的第二可替代电源(例如电池)可电连接至交流发电机励磁线圈激励电路。这样，交流发电机励磁线圈激励电路能够连接至可为交流发电机励磁线圈提供功率的替代电源这样交流发电机励磁线圈和励磁线圈激励电路从主系统电池电缓冲。因此，可从由于电池老化和/或劣化的电池状态造成的电压降效应缓冲交流发电机励磁线圈和交流发电机励磁线圈激励电路。通过在发动机起动期间提供更可预测和更稳定的交流发电机机械负荷至发动机，可改善发动机再起动的质量。