[发明专利]用于交流发电机-启动器和机动车辆启动器之间的协作启动的控制系统

说明书

本发明主要涉及一种用于机动车辆的控制系统(10)，该控制系统被设计为控制设置有小齿轮的启动器(11)，该小齿轮能够与热力发动机(12)的环形齿轮啮合，以确保所述热力发动机(12)的驱动，以及耦合到所述热力发动机(12)的交流发电机‑启动器(13)，其特征在于，所述控制系统(10)被构造为，在所述热力发动机(12)的启动阶段期间，控制所述启动器(11)和所述交流发电机‑启动器(13)，使得所述启动器(11)和所述交流发电机‑启动器(13)同时将扭矩传递到所述热力发动机(12)。

技术领域

本发明涉及一种用于交流发电机-启动器和机动车辆的启动器之间的协作启动的控制系统。本发明对柴油类型的热力发动机具有特别有利的但非排他性的应用，但也可以与汽油热力发动机一起使用。

背景技术

以已知的方式，交流发电机启动器包括旋转电机，该旋转电机可以可逆地工作，首先作为交流发电机功能中的发电机，其次作为电动机，特别是为了启动机动车辆的热力发动机。交流发电机-启动器构造为确保发动机的热启动。

为了保证热力发动机的初始冷启动操作，车辆还具有机载启动器。该启动器设置有起动装置，该起动装置可通过小齿轮将旋转能量传递到热力发动机的曲轴，该小齿轮与热力发动机的启动器环形齿轮啮合。

图1示出了在启动操作期间，基于热力发动机的速度、启动器的速度以及启动器中的电流随时间的发展，其分别针对具有用于冷启动的最佳尺寸的启动器(参见发动机转速的曲线C1，启动器电枢转速的C2，及启动器中的电流的C3)，以及针对具有用于热启动的最佳尺寸的启动器(参见发动机转速的相应曲线C4，启动器电枢速度的C5及启动器中的电流的C6)。在附图中，速度已经以曲轴的速度的比例增加，使得电枢的实际速度相对于曲线图上表示的速度偏移。实际上，由于小齿轮和环形齿轮之间的齿数差异，因此近似10的比率存在于曲轴的速度和小齿轮的驱动轴的速度之间，以及由于外摆线减速器，因此通常5的比率存在于起动装置轴和启动器的电枢之间，即，50的比率存在于启动器的电枢和曲轴之间。

可以看出，当热力发动机的环形齿轮的旋转速度超过增加到曲轴的速度的启动器的电枢的速度时，自由轮长时间分离，结果是从启动器到热力发动机的动力传递的水平相对较低。因此，对于设计用于冷启动操作的启动器，该压缩水平大约为T/4，对于设计用于热力发动机的热启动操作的启动器，该压缩水平大约为T/2，其中T是基于时间的速度信号的周期。

此外，应该注意的是，对于在寒冷条件下操作的启动器，启动器的最大功率被保留，因此它不能用于最小化在炎热条件下重新启动期间的响应时间。

发明内容

本发明的目的是改善热力发动机的启动性能，同时可以减小相关的启动器和交流发电机-启动器的尺寸。

为此目的，本发明提出了一种用于机动车辆的控制系统，该控制系统被设计成控制设置有小齿轮的启动器，该小齿轮能够与热力发动机的环形齿轮啮合以确保所述热力发动机的驱动，以及连接到所述热力发动机的交流发电机-启动器，其特征在于，所述控制系统被构造为，在所述热力发动机的启动阶段期间，控制所述启动器和所述交流发电机-启动器，使得所述启动器和所述交流发电机-启动器将扭矩同时向所述热力发动机传递，并且根据在从从动小齿轮状态变为驱动小齿轮状态的小齿轮状态变化期间触发的驱动小齿轮控制定律控制交流发电机-启动器，并且根据在从驱动小齿轮状态到从动小齿轮状态的小齿轮状态变化期间触发的从动小齿轮控制定律来控制交流发电机-启动器，并且驱动小齿轮控制定律与从动小齿轮控制定律是不同的。

由于交流发电机-启动器的贡献，本发明因此可以减小启动器的尺寸和功率，但也可以减小交流发电机-启动器的尺寸和功率，其所需的性能水平低于单独启动热力发动机的交流发电机-启动器的性能水平。尽管这些尺寸的减小是可能的，但是本发明允许更快地达到热力发动机的自主速度。

驱动小齿轮控制定律在下文中称为第三控制定律，并且从动小齿轮控制定律在下文中称为从动控制定律。