СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И СИСТЕМА ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2016 года по МПК F02N5/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Данная заявка относится к способам и системам управления повторным запуском двигателя.

Уровень техники

Транспортные средства разработаны для осуществления остановки двигателя при выполнении конкретных условий остановки двигателя на холостом ходу и затем для автоматического перезапуска двигателя при выполнении условий перезапуска. Такие системы остановки на холостом ходу позволяют экономить топливо, уменьшить выбросы выхлопных газов, снизить шумность транспортного средства и т.д. В некоторых системах остановки на холостом ходу скорость двигателя контролируется при повторном запуске двигателя посредством нагрузки двигателя при помощи генератора переменного тока, механически соединенного с двигателем. Однако при повторном запуске двигателя стартеру требуется значительное количество электрического тока для запуска двигателя. Следовательно, при потреблении большего количества электрического тока от аккумулятора напряжение аккумулятора может снизиться, и механическая нагрузка на двигатель, обеспечиваемая генератором переменного тока, может измениться неожиданным и/или непредсказуемым образом.

Один пример системы запуска двигателя показан Kusafuka et al. в патенте США 7471069. В данном документе генератор переменного тока, стартер и устройство повышения напряжения (например, преобразователь постоянного тока в постоянный) соединены с положительным электродом системного аккумулятора так, чтобы при повторном запуске двигателя энергия от аккумулятора использовалось стартером для запуска двигателя. В то же самое время энергия от преобразователя постоянного тока в постоянный используется для эксплуатации аудиосистемы и системы навигации. Преобразователь постоянного тока в постоянный помогает демпфировать аудиосистему и систему навигации от сниженного напряжения аккумулятора при запуске двигателя, обеспечивая регулируемое выходное напряжение, которое менее чувствительно к изменениям напряжения аккумулятора.

Однако изобретатели в данном документе выявили потенциальную проблему при таком подходе. В качестве одного примера, в изложенной конфигурации электрических компонентов, описанной в патенте США 7471069, по мере увеличения возраста аккумулятора и/или ухудшения состояния аккумулятора, уменьшается напряжение, подаваемое аккумулятором в цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока во время раскрутки и разгона двигателя (например, вследствие падения напряжения при запуске двигателя). Цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может менять величину напряжения аккумулятора, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, вплоть до напряжения аккумулятора. В результате, максимальное напряжение, прилагаемое к индукторной катушке генератора переменного тока, может изменяться от одного события раскрутки до другого события раскрутки так, что ток индукторной катушки генератора переменного тока будет нестабильным. Убывающий ток индукторной катушки генератора переменного тока может также уменьшить величину механической нагрузки, которую прилагает генератор переменного тока к двигателю при запуске. Следовательно, нагрузка на двигатель зависит от генератора переменного тока и может изменяться от запуска к запуску по мере того, как меняется напряжение аккумулятора. В результате, скорость двигателя может резко возрасти и превысить желаемую скорость двигателя. Такая скорость двигателя может быть заметной и неудобной для водителя. Кроме того, при понижении среднего напряжения, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, генератор переменного тока способен выдавать меньший ток к аккумулятору и меньшие дополнительные электрические нагрузки. Следовательно, время реакции рулевого управления с усилителем или других электрических устройств, электрически соединенных с генератором переменного тока, можно уменьшить.

Раскрытие изобретения

В качестве одного примера, приведенную выше проблему можно по меньшей мере частично рассмотреть посредством системы запуска двигателя, включающей двигатель, стартер двигателя, первый аккумулятор, электрически связанный со стартером двигателя при запуске двигателя, и генератор переменного тока, механически соединенный с двигателем. Генератор переменного тока может иметь цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, которая электрически демпфируется от первого аккумулятора при запуске двигателя, при этом цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя электрически соединяется с источником энергии, отличным от первого аккумулятора.

В одном примере цепь стартера двигателя транспортного средства может включать аккумулятор, сконфигурированный для питания стартера при запуске двигателя. Аккумулятор может также электрически соединяться с преобразователем постоянного тока в постоянный (или устройством на основе преобразователя постоянного тока в постоянный). Преобразователь постоянного тока в постоянный можно настроить для подачи регулируемого выходного напряжения, которое можно использовать для питания одного или более электрических компонентов и вспомогательных нагрузок при запуске двигателя (например, источники света транспортного средства, радио и т.д.). Цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может быть также соединена с выходом преобразователя постоянного тока в постоянный так, чтобы цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока присоединялась в качестве дополнительной нагрузки к преобразователю постоянного тока в постоянный. В одном примере цепь возбуждения индукторной катушки может быть линейным стабилизатором напряжения. В другом примере цепь возбуждения индукторной катушки может быть контуром с широтно-импульсной модуляцией, который контролирует среднее напряжение, которое прикладывается к индукторной катушке генератора переменного тока. При запуске двигателя прерыватель, расположенный параллельно преобразователю постоянного тока в постоянный, может размыкаться так, чтобы цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока электрически демпфировалась от аккумулятора через преобразователь постоянного тока в постоянный от запуска к запуску. Таким образом, при запуске двигателя, даже если аккумулятор состарился, в целом подходящее напряжение все еще может прикладываться к индукторной катушке генератора переменного тока через цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, поскольку подводимая мощность к цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока поддерживается на относительно постоянном уровне напряжения посредством преобразователя постоянного тока в постоянный. Следовательно, механическую нагрузку, прикладываемую к двигателю генератором переменного тока, можно сделать более предсказуемой и постоянной от запуска к запуску, таким образом, позволяя улучшить контроль скорости разгона двигателя.

В альтернативном примере преобразователь постоянного тока в постоянный можно удалить, а второй альтернативный источник энергии (например, аккумулятор) сконфигурировать с устройством, ограничивающим направленное прохождение тока, которое ограничивает прохождение тока от второго альтернативного источника энергии к первому аккумулятору, и может быть электрически соединен с цепью возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока. Таким образом, цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может соединяться с источником переменной мощности для питания индукторной катушки генератора переменного тока так, чтобы индукторная катушка генератора переменного тока и цепь возбуждения индукторной катушки электрически демпфировались от основного системного аккумулятора. Следовательно, индукторную катушку генератора переменного тока и цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока можно демпфировать от эффектов падения напряжения в результате старения аккумулятора и/или пониженной эффективности аккумулятора. Путем обеспечения более предсказуемой и постоянной механической нагрузки генератором переменного тока на двигатель при запуске двигателя можно улучшить качество повторных запусков двигателя.

Следует понимать, что краткое описание, приведенное выше, приводится для представления в упрощенной форме обобщения идей, которые далее описаны в подробном описании. Оно не предназначено для выявления ключевых или необходимых признаков заявляемого объекта, объем которого определяется лишь формулой изобретения, следующей после подробного описания. Кроме того, заявленный объект не ограничивается осуществлениями, которые устраняют какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части данного раскрытия.

Краткое описание чертежей

ФИГ.1 показывает примерную схему системы транспортного средства.

ФИГ.2-7 показывает примеры электрических цепей контроля двигателя.

ФИГ.8 показывает высокоуровневую блок-схему способа приложения нагрузки генератора переменного тока к двигателю при запуске двигателя согласно данному раскрытию.

Осуществление изобретения

Следующее описание касается систем и способов регулировки нагрузки двигателя, прилагаемой генератором переменного тока через ротор генератора переменного тока на двигатель транспортного средства при запуске двигателя для контроля скорости двигателя. Систему двигателя, как показано на ФИГ. 1, можно сконфигурировать с генератором переменного тока, который механически присоединен к двигателю. Контур индукторной катушки генератора переменного тока можно сконфигурировать для регулировки прилагаемой нагрузки на двигатель посредством генератора переменного тока так, чтобы скорость двигателя можно было контролировать при запуске двигателя. Система двигателя может дополнительно включать аккумулятор для питания стартера двигателя при запуске двигателя. Как показано на ФИГ.2-7, электрическая схема двигателя, которая влияет на скорость двигателя, может быть сконфигурирована так, чтобы цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока электрически демпфировалась от аккумулятора, подающего энергию для раскрутки двигателя при запуске двигателя. Контроллер двигателя можно сконфигурировать для выполнения способа контроля, такого как способ согласно ФИГ.8, для контроля скорости двигателя при приложении более предсказуемой и постоянной механической нагрузки генератором переменного тока на двигатель. В ином случае, контроллер может регулировать ток, прилагаемый к контуру возбуждения генератора переменного тока, чтобы таким образом изменять механическую нагрузку, прилагаемую к двигателю генератором переменного тока, исходя из желаемого профиля скорости запуска двигателя. Таким образом, цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока контролируется и демпфируется от аккумулятора, подающего энергию для раскрутки двигателя при запуске. Следовательно, можно уменьшить ухудшение производительности генератора переменного тока вследствие старения аккумулятора (или других причин падения напряжения). В результате, можно улучшить регулирование нагрузки генератора переменного тока, прилагаемой к двигателю. Более того, при помощи генератора переменного тока можно улучшить контроль тока на выходе к вспомогательным электрическим устройствам при запуске двигателя.

ФИГ.1 показывает блок-схему системы транспортного средства 10, включающую приводной механизм 20 транспортного средства. Приводной механизм 20 может приводиться в движение двигателем 22. В одном примере двигатель 22 может быть бензиновым двигателем. В других примерах могут быть задействованы другие конфигурации двигателя, например дизельный двигатель. Двигатель 22 может запускаться системой 24 запуска двигателя, включающей стартер. В одном примере стартер может включать электрический мотор. Стартер может быть сконфигурирован для поддержки повторного запуска двигателя на или ниже предопределенной почти нулевой пороговой скорости, например на или ниже 50 оборотов в минуту или 100 оборотов в минуту. Крутящий момент двигателя 22 можно регулировать посредством механизма 26 передачи крутящего момента, такого как инжектор топлива, дроссель, распредвал и т.д. Кроме того, в случае гибридного транспортного средства трансмиссию можно использовать по желанию для замедления или повышения скорости двигателя.

Крутящий момент на выходе двигателя можно передать на преобразователь 28 крутящего момента для управления автоматической коробкой передач 30. В некоторых примерах преобразователь крутящего момента можно рассматривать как компонент коробки передач. Производительность преобразователя 28 крутящего момента может контролироваться блокировочной муфтой 34 преобразователя крутящего момента. Если блокировочная муфта 34 преобразователя крутящего момента полностью выведена из зацепления, то преобразователь 28 крутящего момента передает крутящий момент на автоматическую коробку передач 30 посредством переноса жидкости между турбиной преобразователя крутящего момента и импеллером преобразователя крутящего момента, таким образом делая возможным умножение крутящего момента. В отличие от этого, если блокировочная муфта 34 преобразователя крутящего момента полностью сцеплена, то крутящий момент на выходе двигателя непосредственно передается с помощью муфты преобразователя 28 крутящего момента на ведущий вал (не показан) коробки передач 30. С другой стороны, блокировочная муфта 34 преобразователя крутящего момента может быть частично сцеплена, таким образом делая возможной регулировку величины крутящего момента, передаваемого на коробку передач.

Выходной крутящий момент из автоматической коробки передач 30 можно, в свою очередь, передать на колеса 36 с приведением в движение транспортного средства. В частности, автоматическая коробка передач 30 может регулировать входной ведущий крутящий момент на ведущем валу (не показано), ответственном за условие передвижения до передачи выходного ведущего крутящего момента на колеса. Например, крутящий момент коробки передач может быть передан на колеса 36 транспортного средства посредством сцепления одной или нескольких муфт, включая муфту переднего привода 32. По этой причине при необходимости может быть выполнено сцепление множества таких муфт. Кроме того, колеса 36 можно заблокировать, задействуя колесные тормоза 38. В одном примере колесные тормоза 38 могут быть задействованы в ответ на надавливание водителем ногой на педаль тормоза (не показано). Таким же образом, колеса 36 могут быть разблокированы посредством расцепления колесных тормозов 38 в ответ на снятия водителем ноги с педали тормоза.

Компоненты системы транспортного средства вне приводного механизма могут включать генератор переменного тока 42, аккумулятор 46 и систему рулевого управления с электроусилителем (EPAS) 48. Дополнительные вспомогательные нагрузки (не показаны) могут включать источники света, радиосистему, системы HVAC (для отопления и/или охлаждения салона транспортного средства) и т.д. Генератор переменного тока 42 можно сконфигурировать для преобразования механической энергии, образованной при работе двигателя 22, в электрическую энергию для аккумулирования в аккумуляторе 46. Генератор переменного тока 42 может включать цепь возбуждения 44 индукторной катушки. Цепь возбуждения 42 индукторной катушки может быть линейным регулятором напряжения или регулятором напряжения с широтно-импульсной модуляцией. В одном примере, сигнал касательно напряжения от контроллера 40 можно сравнить с напряжением аккумулятора посредством цепи возбуждения индукторной катушки. Если сигнал касательно напряжения контроллера отличается от напряжения аккумулятора, то среднее напряжение, прилагаемое цепью возбуждения индукторной катушки к индукторной катушке генератора переменного тока, можно повысить для того, чтобы повысить ток индукторной катушки. По этой причине, если подводится напряжение к цепи возбуждения 42 индукторной катушки генератора переменного тока, катушка по меньшей мере частично возбуждается, и, соответственно, прикладывается нагрузка на двигатель 22. Напряжение аккумулятора можно детектировать посредством электрического контакта 52. Вращающийся двигатель 22, механически соединенный с генератором переменного тока, заставляет ток течь в статор генератора переменного тока 42 через соединение 55 в аккумулятор.

В одном примере, как изображено, двигатель 22 может быть сконфигурирован для того, чтобы избирательно (и автоматически) глушиться при выполнении условий остановки на холостом ходу и перезапускаться при выполнении условий перезапуска. Можно поддерживать одну или несколько вспомогательных нагрузок, например, при 12 В, даже при выключенном двигателе. Электропитание для поддержания вспомогательных нагрузок работающих при заглушенном двигателе можно подать, по меньшей мере частично, посредством аккумулятора 46 и/или демпфера 50. Демпфер 50 может состоять из одного или нескольких дополнительных аккумуляторов (например, одного или нескольких дополнительных меньших аккумуляторов) и/или преобразователя постоянного тока в постоянный. Электрический контакт 54 соединяет электричеством выходное напряжение из демпфера 50 с цепью возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока 44. В одном примере, устройство на основе преобразователя постоянного тока в постоянный, такое как модуль качества напряжения (VQM) или модуль стабильности напряжения (VSM), можно сконфигурировать для получения регулируемого выходного напряжение постоянного тока из входного напряжения постоянного тока (или источника энергии), такого как аккумулятор 46. Выходной ток преобразователя постоянного тока в постоянный можно прилагать к различным вспомогательным нагрузкам, включая цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и индукторную катушку генератора переменного тока.

Как конкретизировано на ФИГ.2-6, цепь возбуждения 44 индукторной катушки и индукторная катушка генератора переменного тока генератора переменного тока 42 могут электрически демпфироваться от аккумулятора 46 посредством, например, демпфера, преобразователя постоянного тока в постоянный (или устройства на основе преобразователя постоянного тока в постоянный), сконфигурированного для вывода регулируемого напряжения. В других примерах цепь возбуждения 44 индукторной катушки и индукторная катушка генератора переменного тока могут демпфироваться от аккумулятора, применяемого для запуска двигателя, через альтернативный демпфер (например, диод). Посредством демпфирования цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и индукторной катушки генератора переменного тока от аккумулятора при запуске двигателя можно улучшить контроль над магнитным полем генератора переменного тока. Более того, путем улучшения контроля над магнитным полем генератора переменного тока посредством генератора переменного тока к двигателю можно прилагать более предсказуемую и постоянную механическую нагрузку при запуске двигателя. Схемы из ФИГ.2-6 приводят примерный контроль демпфированного напряжения генератора переменного тока для индукторной катушки генератора переменного тока, в то время как схема из ФИГ.7 предусматривает регулирование тока к индукторной катушке генератора переменного тока в ответ на дополнительные условия двигателя и транспортного средства. Как конкретизировано на ФИГ.8, контроллер 40 можно сконфигурировать для изменения напряжения или тока, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока для того, чтобы таким образом регулировать механическую нагрузку, прилагаемую к двигателю посредством генератора переменного тока при запуске двигателя. Посредством изменения напряжения или тока индукторной катушки генератора переменного тока можно изменять нагрузку, которая прилагается генератором переменного тока к двигателю при запуске так, чтобы нагрузку генератора переменного тока можно было изменять в соответствии с параметрами контроля, которые не находятся в строгой зависимости от скорости двигателя. Например, ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока можно отрегулировать для компенсирования трения двигателя, связанного с температурой двигателя. С другой стороны, контроллер 40 может обеспечить предсказуемую постоянную величину механической нагрузки на двигатель посредством, главным образом, поддержания постоянного напряжения к цепи индукторной катушки генератора переменного тока. Однако следует отметить, что ток индукторной катушки и нагрузка, обеспечиваемая генератором переменного тока к двигателю, не являются неизменными при приложении постоянного напряжения к индукторной катушке генератора переменного тока. Скорее при приложении постоянного напряжения к индукторной катушке генератора переменного тока ток индукторной катушки генератора переменного тока изменяется с угловой скоростью ротора. Таким образом, не смотря на то, что нагрузка, обеспечиваемая генератором переменного тока к двигателю, меняется со скоростью двигателя, нагрузка, обеспечиваемая генератором переменного тока, имеет профиль нагрузки, который может быть более неизменным от запуска к запуску.

Контроллер 40 можно сконфигурировать для получения входных сигналов от двигателя 22 и соответственно регулировки механической нагрузки, прилагаемой к двигателю посредством генератора переменного тока путем регулировки напряжения или тока, подаваемого на индукторную катушку генератора переменного тока. В качестве одного примера, можно выбрать профиль скорости запуска двигателя, а контроллер может регулировать напряжение или ток, подаваемые на индукторную катушку генератора переменного тока, на основе разницы между действительной скоростью двигателя и желаемым профилем скорости двигателя. Регулируя ток или напряжение индукторной катушки можно регулировать напряженность магнитного поля, производимого индукторной катушкой в роторе генератора переменного тока, так, чтобы становилось более или менее трудно вращать ротор генератора переменного тока. Таким образом, можно регулировать нагрузку, прилагаемую к двигателю посредством генератора переменного тока, механически соединенного с двигателем, при запуске двигателя так, чтобы скорость двигателя можно было регулировать до желаемой скорости двигателя.

Контроллер 40 может регулировать выходной крутящий момент двигателя путем регулирования сочетания из синхронизации момента зажигания, длительности импульса подачи топлива, синхронизации импульсов подачи топлива и/или заряда воздуха, путем контроля открытия дроссельной заслонки и/или установки фаз клапанного распределения, подъема клапана и форсирования двигателей с турбонаддувом и двигателей с наддувом. В случае дизельного топлива, контроллер 40 может контролировать выходной крутящий момент двигателя путем контроля сочетания длительности импульса подачи топлива, синхронизации импульсов подачи топлива и заряда воздуха. Во всех случаях контроль над двигателем можно осуществлять по принципу цилиндр-за-цилиндром для контроля выходного крутящего момента двигателя.

При выполнении условий остановки на холостом ходу (например, если транспортное средство работает вхолостую, и параметры режима работы двигателя находятся в пределах желаемого диапазона) контроллер 40 может избирательно глушить двигатель, например, путем контролирования работы приводного механизма и/или вспомогательных деталей. Схожим образом, при выполнении условий повторного запуска двигателя, например, если транспортное средство уже в состоянии остановки на холостом ходу или один или несколько параметров режима работы двигателя находятся вне желаемого диапазона, контроллер 40 может избирательно перезапустить двигатель путем подачи питания на стартер с помощью аккумулятора. К тому же, контроллер 40 может использовать механизмы передачи крутящего момента двигателя наряду с выполнением регулировок тока, подаваемого на индукторную катушку генератора переменного тока, для контроля скорости двигателя при запуске двигателя. Путем контроля механизмов передачи крутящего момента двигателя и нагрузки, прилагаемой к двигателю посредством генератора переменного тока, может стать возможным уменьшение резких скачков скорости двигателя при запуске двигателя.

ФИГ.2-7 изображают примеры систем запуска двигателя, которые можно применять для контроля механической нагрузки, прилагаемой на двигатель посредством генератора переменного тока при запуске двигателя. Следует иметь в виду, что подобные условные обозначения означают идентичные или соответствующие компоненты или блоки в нескольких примерах.

ФИГ.2 изображает первый пример 200 системы запуска двигателя, включающей первый аккумулятор 202, электрически соединенный со стартером 204 двигателя через электрический соединитель 216 при запуске двигателя. В частности, стартер 204 питается от первого аккумулятора 202 при запуске двигателя. Генератор 206 переменного тока может механически соединяться с двигателем, который избирательно глушится при условиях остановки двигателя на холостом ходу (например, двигатель 22 из ФИГ.1). Обмотки якоря статора генератора 206 переменного тока могут электрически соединяться с аккумулятором 202. Генератор 206 переменного тока также имеет индукторную катушку 208 генератора переменного тока, сопряженную с ротором генератора переменного тока. Индукторная катушка 208 генератора переменного тока подает питание через цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока. В одном примере цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока представляет собой контроллер регулируемого напряжения, который обеспечивает регулируемое среднее напряжение на индукторную катушку 208 генератора переменного тока посредством регулировки продолжительности импульса напряжения, прилагаемого на вход цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока. В альтернативном примере цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока представляет собой линейный контроллер регулируемого напряжения. В одном примере цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может управляться контроллером, внешним по отношению к генератору переменного тока (например, контроллер 40 из ФИГ.1), с регулировкой напряжения индукторной катушки генератора переменного тока так, чтобы достигалась желаемая нагрузка двигателя. Например, фактическое напряжение аккумулятора может сравниваться с заданным напряжением путем вычитания фактического напряжения аккумулятора из заданного напряжения аккумулятора. Если сравнение дает в результате значение, отличное от нуля, тогда цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может отрегулировать продолжительность импульса напряжения, подаваемого от преобразователя 212 постоянного тока в постоянный на индукторную катушку генератора переменного тока. При запуске двигателя цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может электрически соединяться посредством электрического контакта 218 с источником энергии, отличным от первого аккумулятора 202. В одном примере, как изображено в примерах из ФИГ.2 и 3, источник энергии представляет собой преобразователь 212 постоянного тока в постоянный или устройство на основе преобразователя постоянного тока в постоянный, которое сконфигурировано так, чтобы при запуске двигателя электрически демпфировать индукторную катушку генератора переменного тока и цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока от первого аккумулятора. Система запуска двигателя может дополнительно включать прерыватель 220 или реле, параллельно соединенное с источником энергии (например, параллельно преобразователю 212 постоянного тока в постоянный в примерах из ФИГ.2-3), или демпфер. Система контроля, такая как контроллер 40 из ФИГ.1, может включать команды для размыкания прерывателя 220 при запуске двигателя для демпфирования цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и индукторной катушки 208 генератора переменного тока от аккумулятора 202 через преобразователь постоянного тока в постоянный или альтернативное устройство. После повторного запуска двигателя контроллер может замыкать прерыватель 220 с электрическим обходом цепи демпфирования (например, 212) и непосредственным электрическим замыканием цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока на аккумулятор, который подает питание на стартер. С другой стороны, после запуска двигателя цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока может электрически замыкаться на выход из генератора переменного тока (например, обмотки якоря статора генератора переменного тока). В одном примере, после того, как напряжение на входе преобразователя 212 постоянного тока в постоянный превысит пороговое напряжение, или после того, как скорость двигателя спустя заданный промежуток времени достигнет пороговую скорость двигателя, контроллер может замкнуть прерыватель 220. В связи с этим, если прерыватель 220 разомкнут, то цепь 210 возбуждения индукторной катушки и индукторная катушка 208 генератора переменного тока электрически демпфируются от первого аккумулятора 202.

Преобразователь 212 постоянного тока в постоянный может дополнительно электрически замыкаться с одной или несколькими вспомогательными электрическими нагрузками 214. Одна или несколько вспомогательных нагрузок могут удерживаться на 12 В или другом желаемом напряжении даже при избирательно заглушенном двигателе. В одном примере вспомогательные электрические нагрузки 214 могут включать внутреннее освещение транспортного средства. В другом примере вспомогательные электрические нагрузки 214 могут включать систему рулевого управления с электроусилителем (EPAS). Если включается EPAS, то контроллер можно дополнительно сконфигурировать для поддержания тока, подаваемого на систему рулевого управления преобразователем постоянного тока в постоянный при запуске двигателя, так, чтобы, таким образом, сократить время срабатывания рулевого управления с усилителем. В альтернативном примере EPAS может электрически замыкаться на выход генератора переменного тока обмотки якоря статора генератора переменного тока. Поскольку улучшается контроль тока индукторной катушки генератора переменного тока посредством подачи демпфированного напряжения и/или тока на цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и индукторную катушку генератора переменного тока через преобразователь постоянного тока в постоянный, то улучшается выходное напряжение с обмоток якоря генератора переменного тока статора ротора на EPAS. Следовательно, улучшаются эксплуатационные качества EPAS.

ФИГ.3 показывает второй пример 300 системы запуска двигателя, дополнительно включающей диод 302 в цепи, которая электрически демпфирует первый аккумулятор 202 от индукторной катушки 208 генератора переменного тока и цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока. Катод диода 302 ориентирован по направлению к цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, а анод диода 302 ориентирован по направлению к первому аккумулятору 202. В этой связи, диод 302 ограничивает электрический ток от выхода преобразователя 210 постоянного тока в постоянный к первому аккумулятору 202. Добавленный диод 302 можно использовать для восстановления работы прерывателя 220 в случае снижения работоспособности прерывателя 220. Например, если прерыватель 220 не замыкается в случае, когда напряжение аккумулятора больше выходного напряжения от преобразователя 212 постоянного тока в постоянный, диод 302 начинает проводить в прямом направлении и ток течет от аккумулятора 202 и обмотки якоря статора генератора 206 переменного тока к цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и электрическим нагрузкам 214. Таким образом, диод 302 электрически демпфирует цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и индукторную катушку 208 генератора переменного тока из первого аккумулятора 202 посредством предельного электрического тока от цепи 210 возбуждения индукторной катушки к первому аккумулятору 202.

ФИГ.4 и 5 показывают соответствующие примеры 400 и 500 системы запуска двигателя, в которых источник энергии, подающий напряжение и ток в цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя представляет собой второй аккумулятор 402. В частности, примерная цепь из ФИГ.4 в целом схожа с примерной цепью из ФИГ.2 за исключением того, что источник энергии для цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и вспомогательных электрических нагрузок 214 представляет собой второй аккумулятор 402 вместо преобразователя 210 постоянного тока в постоянный. Более того, второй аккумулятор 402 не получает заряд от первого аккумулятора при запуске двигателя как получает его преобразователь 212 постоянного тока в постоянный из ФИГ.2. Подобным образом, пример из ФИГ.5 в целом схож с примером из ФИГ.3, за исключением того, что источник энергии для цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и вспомогательных электрических нагрузок 214 представляет собой второй аккумулятор 402 вместо преобразователя 212 постоянного тока в постоянный. Более того, второй аккумулятор 402 не получает заряд от первого аккумулятора при запуске двигателя, как получает его преобразователь 212 постоянного тока в постоянный из ФИГ.3. Как показано, пример из ФИГ.5 включает добавленный диод 302, который можно использовать для восстановления работы прерывателя 220 в случае снижения работоспособности прерывателя 220. В связи с этим, в примерах из ФИГ.4-5 вторым аккумулятором 402 на цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока подается главным образом постоянное выходное напряжение.

Следует иметь в виду, что несмотря на то, что изображенные примеры иллюстрируют стартер 204, соединенный с аккумулятором, в альтернативных примерах дополнительно могут быть включены другие не- VQM нагрузки, такие как топливный насос, электроприводы регулировки наклона сиденья и обогреватель стекол.

Цепи из ФИГ.2-5 могут обеспечивать более воспроизводимые и постоянные нагрузки генератора переменного тока на двигатель при запуске. Однако при некоторых условиях может быть желателен контроль тока возбуждения генератора переменного тока путем регулировки напряжения, прилагаемого индукторной катушкой генератора переменного тока. Например, может быть желательно при запуске двигателя регулировать ток индукторной катушки генератора переменного тока в ответ на скорость двигателя или в соответствии с предопределенным профилем, нежели регулировать напряжение индукторной катушки в ответ на разницу между заданным напряжением аккумулятора и фактическим напряжением аккумулятора.

Теперь обратимся к ФИГ.6, она показывает еще одну примерную цепь 600 для системы запуска двигателя. Здесь, кроме компонентов, ранее представленных на ФИГ.2-5, система может включать дифференциальный усилитель 608 для регулировки тока индукторной катушки генератора переменного тока посредством цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока. Посредством изменения среднего напряжения, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, возможно менять ток индукторной катушки генератора переменного тока и изменять напряженность магнитного поля, производимого индукторной катушкой 208 генератора переменного тока.

В изображенном примере дифференциальный усилитель 608 получает напряжение от контроллера 40 посредством функции 610 передачи, которая связывает ток индукторной катушки генератора переменного тока с сигналом управления напряжением. В одном примере желаемая нагрузка крутящего момента генератора переменного тока преобразуется в желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока и выводится на дифференциальный усилитель 608 в виде напряжения. Дифференциальный усилитель 608 может питаться от источника энергии, отличного от первого аккумулятора 202. Например, дифференциальный усилитель 608 может питаться от преобразователя 212 постоянного тока в постоянный или от второго аккумулятора 402 (как показано в примерах из ФИГ.4-5). При помощи изменения электрического тока на индукторной катушке 208 генератора переменного тока через цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя можно изменять механическую нагрузку, обеспечиваемую генератором переменного тока на двигатель при запуске двигателя. Например, для достижения необходимого профиля скорости 610 запуска двигателя контроллер 40 может изменять ток, прилагаемый на индукторную катушку генератора переменного тока, чтобы таким образом регулировать механическую нагрузку, прилагаемую на двигатель при запуске двигателя. Контроллер может изменять электрический ток по цепи индукторной катушки в ответ на, например, ряд событий сгорания с момента запуска двигателя. Контроллер может дополнительно изменять электрический ток на основе барометрического давления для улучшения запуска двигателя на больших высотах. Например, контроллер может увеличивать электрический ток по цепи индукторной катушки генератора переменного тока по мере возрастания барометрического давления (например, на небольших высотах). Подобным образом, контроллер может уменьшать электрический ток по цепи индукторной катушки генератора переменного тока по мере уменьшения барометрического давления (например, на больших высотах). Регулировка электрического тока в индукторной катушке генератора переменного тока посредством регулировки среднего напряжения, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока через цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя, позволяет контроллеру 40 компенсировать более низкий крутящий момент запуска двигателя, когда на больших высотах доступно меньше воздуха для сгорания. Поэтому, если двигатель запускается на больших высотах, то профиль скорости запуска двигателя может больше совпадать с профилем скорости запуска двигателя на уровне моря, где доступно больше воздуха для повышения крутящего момента двигателя. Следовательно, механическую нагрузку, обеспечиваемую генератором переменного тока на двигатель, можно регулировать с учетом разниц в начальном крутящем моменте двигателя, которые могут иметь отношение к количеству воздуха в двигателе при запуске двигателя.

Контроллер 40 может также регулировать ток индукторной катушки генератора переменного тока через цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока по износу двигателя и другим внешним условиям работы двигателя, включая температуру двигателя, время после раскрутки двигателя и количество событий сгорания с момента остановки двигателя. К тому же, система из ФИГ.6 позволяет контроллеру 40 адаптировать величину тока индукторной катушки генератора переменного тока в ответ на вышеприведенные внешние условия и условия двигателя, которые при некоторых условиях могут вызвать отклонение скорости двигателя от желаемой скорости. Например, если двигатель запускается при более низкой температуре, и скорость двигателя меньше, чем желаемая скорость двигателя при запуске двигателя, то ток индукторной катушки генератора переменного тока можно отрегулировать (например, понизить) так, чтобы повысилась скорость двигателя. Величину регулировки тока можно сохранить в памяти и использовать во время последующего повторного запуска двигателя при схожих условиях.

В дальнейших примерах контроллер может регулировать электрический ток через цепь индукторной катушки генератора переменного тока при остановке двигателя для контроля положения двигателя. Повышая точность положения остановки двигателя, можно улучшить последующий повторный запуск двигателя.

В одном примере система из ФИГ.6 работает с тем, чтобы контролировать ток индукторной катушки генератора переменного тока при помощи контроллера 40, подающего напряжение, которое соответствует желаемой нагрузке крутящего момента генератора переменного тока. Желаемую нагрузку крутящего момента генератора переменного тока можно определить опытным путем и проиндексировать при помощи таблицы или функции в зависимости от условий эксплуатации двигателя. Например, нагрузку крутящего момента генератора переменного тока можно определить из таблицы по температуре двигателя и высоте. Сигнал управления крутящим моментом генератора переменного тока можно затем преобразовать в желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока, определенный из таблицы, проиндексированной по угловой скорости генератора переменного тока и сигналу управления крутящего момента генератора переменного тока. Далее, желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока можно затем преобразовать в сигнал управления напряжением, который подается контроллером 40 на цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока.

Дифференциальный усилитель 608 получает сигнал управления напряжением от контроллера 40 и сравнивает напряжение с напряжением на резисторе 606, чувствительном к току индукторной катушки. Если напряжение совпадает, то вывод энергии из дифференциального усилителя 608 остается неизменным. Если напряжение от контроллера 40 выше, чем напряжение на резисторе 606, то дифференциальный усилитель повышает сигнал управления напряжением на цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока 210. В данном примере цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока регулирует среднее напряжение, прилагаемое к электрическому току, на основе транзистора 604. Так как напряжение подается преобразователем 212 постоянного тока в постоянный и контролируется через цепь 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, то ток индукторной катушки генератора переменного тока может быть меньше подвержен изменениям в напряжении аккумулятора 202.

Как указано ранее, в каждой из примерных цепей прерыватель 218 разомкнут пока двигатель заглушен и до тех пор, пока линейное напряжение аккумулятора 202 или обмотки якоря статора генератора 206 переменного тока не превысит пороговое значение (такое как напряжение второго аккумулятора 402 или напряжение преобразователя 212 постоянного тока в постоянный) для предотвращения падения напряжения, доступного для электрических компонентов, соединенных с выходом преобразователя постоянного тока в постоянный. В изображенных конфигурациях путем добавления цепи 210 возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока в качестве дополнительной нагрузки на источник энергии (например, преобразователь 212 постоянного тока в постоянный или второй аккумулятор) ток индукторной катушки генератора переменного тока можно поддерживать более неизменным при запуске двигателя с тем, чтобы сделать возможным более предсказуемый и точный контроль скорости двигателя во время раскрутки и разгона двигателя (например, период возрастания скорости двигателя между скоростью раскрутки и желаемым числом оборотов холостого хода двигателя). Например, если вывод энергии из преобразователя 212 постоянного тока в постоянный сохраняется в основном 12 вольт, то электрический ток в индукторную катушку 208 генератора переменного тока более неизменный от запуска двигателя к запуску двигателя. Следовательно, механическая нагрузка, прилагаемая к двигателю посредством генератора переменного тока при запуске, более постоянна от запуска двигателя к запуску двигателя, так что скорость двигателя более воспроизводима. Более того, в случае, если ток, подаваемый на индукторную катушку генератора переменного тока, можно регулировать как показано на ФИГ.6, то механическую нагрузку, прилагаемую на двигатель посредством генератора переменного тока при запуске двигателя, можно регулировать с повышением контроля скорости двигателя при различных эксплуатационных условиях (например, различная высота, различная температура). Таким образом, ток индукторной катушки генератора переменного тока можно контролировать независимо от возраста и состояния аккумулятора 202, а также независимо от прокручивающих нагрузок двигателя, по крайней мере при некоторых условиях.

Теперь обратимся к ФИГ.7, она показывает еще одну примерную цепь 700 системы запуска двигателя. Здесь, кроме компонентов, ранее представленных на ФИГ.2-5, система может включать дифференциальный усилитель 708 для регулирования тока индукторной катушки генератора переменного тока с тем, чтобы изменять напряженность магнитного поля, производимого индукторной катушкой 208 генератора переменного тока.

В изображенном примере транзистор 704 сконфигурирован для регулировки электрического тока через цепь индукторной катушки. Путем регулировки тока индукторной катушки генератора переменного тока вместо напряжения индукторной катушки система из ФИГ. 7 по существу убирает задержку, вызываемую индуктивностью индукторной катушки, и улучшает реакцию системы. Транзистор 704 может быть электрически соединен с резистором 706, чувствительным к току индукторной катушки, и может управляться дифференциальным усилителем 708. Дифференциальный усилитель 708 может питаться от источника энергии, отличного от первого аккумулятора 202. Например, дифференциальный усилитель 708 может питаться от преобразователя 212 постоянного тока в постоянный или от второго аккумулятора 402 (как показано в примерах из ФИГ.4-5). Путем изменения электрического тока через индукторную катушку 208 при запуске двигателя можно изменять механическую нагрузку, обеспечиваемую генератором переменного тока на двигатель при запуске двигателя. Например, подобно системе из ФИГ.6, желаемый профиль скорости запуска двигателя может находиться под управлением контроллера 40 для изменения тока, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, с тем, чтобы таким образом регулировать механическую нагрузку, прилагаемую на двигатель при запуске двигателя. Контроллер может изменять электрический ток через индукторную катушку генератора переменного тока в ответ, например, на количество событий сгорания с момента запуска двигателя или другие рабочие параметры, как описывается в раскрытии ФИГ.6.

В одном примере система из ФИГ.7 работает с тем, чтобы контролировать ток индукторной катушки генератора переменного тока при помощи контроллера 40, подающего напряжение, которое соответствует желаемой нагрузке крутящего момента генератора переменного тока. В одном примере желаемую нагрузку крутящего момента генератора переменного тока можно определить опытным путем и проиндексировать при помощи таблицы или функции в зависимости от условий эксплуатации двигателя. Например, нагрузку крутящего момента генератора переменного тока можно определить из таблицы по температуре двигателя и высоте. Сигнал управления крутящим моментом генератора переменного тока можно затем преобразовать в желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока, определенный из таблицы, проиндексированной по угловой скорости генератора переменного тока и сигналу управления крутящего момента генератора переменного тока. Далее, желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока можно затем преобразовать в сигнал управления напряжением, который подается контроллером 40 на дифференциальный усилитель 708.

Дифференциальный усилитель 708 получает сигнал управления напряжением от контроллера 40 и сравнивает напряжение с напряжением на резисторе 706, чувствительном к току индукторной катушки. Функция 710 передачи преобразовывает желаемый ток индукторной катушки генератора переменного тока в сигнал управления напряжением. Если напряжения совпадают, то вывод энергии от дифференциального усилителя 708 остается неизменным. Если напряжение от контроллера 40 выше, чем напряжение от резистора 706, то дифференциальный усилитель повышает электрический ток к базе транзистора 704. Если электрический ток к базе транзистора 704 повышается, то дополнительному току дают проходить через индукторную катушку 208 генератора переменного тока и транзистор 704. Так как ток подается преобразователем 210 постоянного тока в постоянный и контролируется посредством транзистора 704, то ток индукторной катушки генератора переменного тока может быть менее подверженным изменениям напряжения аккумулятора 202.

Как указано ранее, в каждой из примерных цепей прерыватель 220 разомкнут пока двигатель заглушен и до тех пор, пока линейное напряжение аккумулятора 202 или обмотки якоря статора генератора 206 переменного тока не превысит пороговое значение (такое как напряжение второго аккумулятора 402 или напряжение преобразователя 212 постоянного тока в постоянный) для предотвращения падения напряжения, доступного для электрических компонентов, соединенных с выходом преобразователя 212 постоянного тока в постоянный. В изображенных конфигурациях путем добавления индукторной катушки генератора переменного тока в качестве дополнительной нагрузки на источник энергии (например, преобразователь 212 постоянного тока в постоянный или второй аккумулятор) ток, подаваемый на индукторную катушку генератора переменного тока, можно поддерживать более неизменным при запуске двигателя, чтобы сделать возможным более предсказуемый и точный контроль скорости двигателя во время раскрутки и разгона двигателя (например, период возрастания скорости двигателя между скоростью раскрутки и желаемым числом оборотов холостого хода двигателя). Например, если вывод энергии из преобразователя 212 постоянного тока в постоянный сохраняется в основном 12 вольт, то электрический ток в индукторную катушку 208 генератора переменного тока более неизменный от запуска двигателя к запуску двигателя. Следовательно, механическая нагрузка, прилагаемая к двигателю посредством генератора переменного тока при запуске, более постоянна от запуска двигателя к запуску двигателя, так что скорость двигателя более воспроизводима. Более того, в случае, если ток, подаваемый на индукторную катушку генератора переменного тока, можно регулировать как показано на ФИГ.6 и 7, то механическую нагрузку, прилагаемую на двигатель посредством генератора переменного тока при запуске двигателя, можно регулировать с повышением контроля скорости двигателя при различных эксплуатационных условиях (например, различная высота, различная температура). Таким образом, ток индукторной катушки генератора переменного тока можно контролировать независимо от возраста и состояния аккумулятора 202, а также независимо от прокручивающих нагрузок двигателя, по крайней мере при некоторых условиях.

Контроль тока индукторной катушки генератора переменного тока можно выразить с помощью уравнений, которые описывают работу генератора переменного тока. Крутящий момент на валу шкива генератора переменного тока можно выразить как:

$$T_{shaft}=K_t*I_f*I_{arm},\left(1\right)$$

где K_t является постоянной крутящего момента для конкретного механизма (например, генератора переменного тока), I_f является током индукторной катушки механизма в роторе генератора переменного тока и I_arm является током якоря.

Схожим образом отдаваемую мощность генератора переменного тока можно выразить как:

$$P_{out}=V_{bat}*I_{arm}\left(2\right)$$

где V_bat является напряжением стареющего аккумулятора (аккумулятор 202).

Если генератор переменного тока электрически не демпфируется от аккумулятора, как, например, в типичных цепях запуска двигателя, то динамику тока индукторной катушки генератора переменного тока можно выразить как:

$$V_{Bplus}=L_f*d{i}_f/dt+R_f*I_f+K+B_{emf}*{\omega }_{rot}\left(3\right)$$

где V_Bplus является выходным напряжением генератора переменного тока, L_f является индуктивностью индукторной катушки якоря, di_f/dt является производной тока индукторной катушки по времени, R_f является сопротивлением индукторной катушки, К является постоянной, связывающей размер и количество витков катушки генератора переменного тока, B_emf является В-величиной магнитного поля ротора, и ω_rot является угловой скоростью ротора. В связи с этим, при остановленном двигателе уравнение 3 сокращается до:

$$V_{Bplus}=R_f*I_f\left(4\right)$$

Таким образом, при остановке двигателя по мере падения напряжения стареющего аккумулятора может происходить пропорциональное падение тока в индукторной катушке. Как можно увидеть из уравнения (3), полное событие раскрутки может подвергаться неблагоприятному воздействию со стороны сниженного V_Bplus, давая в результате более низкий ток индукторной катушки при полном событии глушения и перезапуска двигателя.

По сравнению с этим, как показано в примерах на ФИГ.2-7, путем добавления тока и напряжения возбуждения генератора переменного тока в качестве дополнительной нагрузки на источник энергии член V_Bplus уравнения (3) можно заменить источником энергии, поддерживаемым на более стабильном и регулируемом уровне напряжения, который также не подвергается воздействию нагрузок раскрутки двигателя. Таким образом, уравнение (3) можно перезаписать как:

$$V_{Bplus\_controlled}=L_f*d{I}_f/dt+R_f*I_f+B_{emf}*{\omega }_{rot}\left(5\right)$$

Итак, в примерах из ФИГ. 2-7 с помощью уравнений (1) и (5) лучше регулируется нагрузка генератора переменного тока на двигатель, а отдаваемую мощность генератора переменного тока можно сделать по существу невосприимчивой к эффектам старения главного аккумулятора (202), а также к связанному с раскруткой и разгоном падению напряжения.

Более того, как можно увидеть из уравнений (3) и (5), путем контроля I_f непосредственно при помощи подачи от источника тока, как показано на ФИГ. 7, или опосредованно, как показано на ФИГ.6, крутящий момент двигателя в уравнении (1) можно контролировать в реальном времени с повышением или понижением крутящего момента вала генератора переменного тока по мере необходимости для получения желаемого крутящего момента и ускорения коленвала двигателя и связанных характеристик шума, вибрации и неплавности при езде (NHV). Например, из уравнения 1, динамично повышающийся/понижающийся ток индукторной катушки дает в результате повышенный или пониженный крутящий момент вала двигателя и получаемый в результате динамически повышенный или пониженный ток якоря для одинаковой скорости двигателя. Таким образом, путем сохранения неизменного тока индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя или путем регулировки тока индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя для интенсивного контроля нагрузки, обеспечиваемой генератором переменного тока двигателю, можно улучшить качество запуска двигателя (например, NVH).

Таким образом, примеры, описанные при помощи ФИГ.1-7, предусматривают систему запуска двигателя, включающую двигатель, стартер двигателя, первый аккумулятор, электрически соединяющийся со стартером двигателя при запуске двигателя, и генератор переменного тока, механически соединенный с двигателем, при этом генератор переменного тока имеет цепь возбуждения индукторной катушки, которая электрически демпфируется от первого аккумулятора при запуске двигателя, цепь возбуждения индукторной катушки, электрически соединяющуюся с источником энергии, отличным от первого аккумулятора, при запуске двигателя. Система запуска двигателя содержит источник энергии, который представляет собой второй аккумулятор. Система запуска двигателя содержит источник энергии, который представляет собой преобразователь постоянного тока в постоянный, сконфигурированный для электрического демпфирования цепи возбуждения индукторной катушки от первого аккумулятора при запуске двигателя. Система запуска двигателя содержит цепь возбуждения индукторной катушки, которая содержит контроллер напряжения для регулирования напряжения катушки генератора переменного тока при запуске двигателя. Система запуска двигателя дополнительно содержит контроллер, при этом контроллер содержит команды для избирательного глушения двигателя при условиях остановки двигателя на холостом ходу и избирательного перезапуска двигателя при условиях перезапуска. Система запуска двигателя дополнительно включает прерыватель, параллельно соединенный с источником энергии, цепь возбуждения индукторной катушки, электрически демпфируемую от первого аккумулятора при разомкнутом прерывателе. Система запуска двигателя содержит контроллер, который содержит дополнительные команды для размыкания прерывателя при запуске двигателя и замыкания прерывателя после того, как напряжение на входе источника энергии превысит пороговое напряжение, или спустя предопределенный промежуток времени после того, как скорость двигателя достигнет пороговой скорости двигателя. Система запуска двигателя дополнительно содержит диод в цепи, которая электрически соединяет первый аккумулятор с цепью возбуждения индукторной катушки, в которой катод диода ориентирован по направлению к цепи возбуждения индукторной катушки, и в которой анод диода ориентирован по направлению к первому аккумулятору, при этом диод электрически демпфирует цепь возбуждения индукторной катушки от первого аккумулятора посредством ограничения электрического тока в направлении от цепи возбуждения индукторной катушки к первому аккумулятору.

Примеры из ФИГ.1-7 дополнительно включают систему транспортного средства, включающую двигатель, который избирательно глушится при условиях остановки двигателя на холостом ходу, аккумулятор, стартер, преобразователь постоянного тока в постоянный, электрически соединенный с аккумулятором, при этом преобразователь постоянного тока в постоянный сконфигурирован для обеспечения регулируемого выходного напряжения, генератор переменного тока, включающий цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, при этом цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока электрически соединяется с выходом преобразователя постоянного тока в постоянный при запуске двигателя, при этом генератор переменного тока механически соединен с двигателем и контроллер с командами, которые может считывать компьютер, для регулировки крутящего момента двигателя посредством по меньшей мере одного механизма передачи крутящего момента при повторном запуске двигателя из условий остановки на холостом ходу. Система транспортного средства содержит стартер, который питается от аккумулятора при запуске двигателя. Система транспортного средства содержит якорь генератора переменного тока, который электрически соединяется с аккумулятором, при этом аккумулятор подает питание на преобразователь постоянного тока в постоянный, и где цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока электрически демпфируется от аккумулятора посредством преобразователя постоянного тока в постоянный. Система транспортного средства содержит выходное напряжение преобразователя постоянного тока в постоянный, которое больше напряжения аккумулятора при раскрутке двигателя. Система транспортного средства дополнительно содержит диод в цепи, которая электрически соединяет аккумулятор с цепью возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, катод диода ориентирован по направлению к цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, и анод диода ориентирован по направлению к аккумулятору, при этом диод электрически демпфирует цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока от аккумулятора путем ограничения электрического тока в направлении от цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока к аккумулятору. Система транспортного средства дополнительно включает прерыватель, параллельно соединенный с преобразователем постоянного тока в постоянный, контроллер, включающий дополнительные команды для размыкания прерывателя с электрическим демпфированием цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока от аккумулятора при повторном запуске двигателя и после повторного запуска двигателя замыкание прерывателя с обходом демпфирующей цепи между цепью возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока и аккумулятором. Система транспортного средства, включающая преобразователь постоянного тока в постоянный, который дополнительно электрически соединяется с одной или несколькими вспомогательными электрическими нагрузками, включая внутреннее освещение транспортного средства. Система транспортного средства дополнительно включает систему рулевого управления с усилением, электрически соединенную с генератором переменного тока, контроллер, включающий дополнительные команды для контроля тока, подаваемого генератором переменного тока в систему рулевого управления с усилением при запуске двигателя.

Примеры из ФИГ.1-7 дополнительно предусматривают систему контроля скорости двигателя при запуске двигателя, включающую двигатель, первый аккумулятор, электрически соединяемый со стартером двигателя при запуске двигателя, генератор переменного тока, механически соединенный с двигателем, при этом генератор переменного тока имеет цепь возбуждения индукторной катушки, которая электрически демпфируется от первого аккумулятора при запуске двигателя, цепь возбуждения индукторной катушки, электрически соединяющуюся с источником энергии, отличным от первого аккумулятора, при запуске двигателя; и контроллер для изменения напряженности магнитного поля, производимого индукторной катушкой посредством регулировки входа цепи возбуждения индукторной катушки. Система содержит источник энергии, который представляет собой второй аккумулятор. Система содержит источник энергии, который представляет собой преобразователь постоянного тока в постоянный, и где преобразователь постоянного тока в постоянный электрически демпфирует индукторную катушку от первого аккумулятора при запуске двигателя. Система дополнительно содержит цепь для изменения напряженности магнитного поля, при этом цепь включает дифференциальный усилитель и контроллер, дополнительно включающий команды для изменения напряжения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя путем регулировки выхода дифференциального усилителя. Система содержит контроллер, который содержит команды для изменения среднего напряжения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя с изменением нагрузки, обеспечиваемой генератором переменного тока на двигатель при запуске двигателя. Система содержит среднее напряжение индукторной катушки генератора переменного тока, которое регулируется в зависимости от количества событий сгорания с момента остановки двигателя. Система содержит среднее напряжение индукторной катушки генератора переменного тока, которое дополнительно регулируется в зависимости от барометрического давления или износа двигателя. Система содержит среднее напряжение индукторной катушки генератора переменного тока, которое включает понижение среднего напряжения индукторной катушки генератора переменного тока, прилагаемого к индукторной катушке, по мере повышения барометрического давления. Система содержит контроллер, который содержит дополнительные команды для избирательного глушения двигателя при условиях остановки двигателя на холостом ходу и избирательного перезапуска двигателя при условиях перезапуска. Система содержит контроллер, который содержит дополнительные команды для регулировки среднего напряжения индукторной катушки генератора переменного тока при остановке двигателя для контроля положения двигателя. Система содержит дифференциальный усилитель, который питается от источника энергии, отличного от первого аккумулятора, и где источник энергии, отличный от первого аккумулятора, представляет собой преобразователь постоянного тока в постоянный. Система дополнительно содержит резистор, электрически соединенный с дифференциальным усилителем.

В каждом из примеров путем электрического соединения индукторной катушки генератора переменного тока с преобразователем постоянного тока в постоянный (или вторым аккумулятором) можно обеспечить регулируемую отдаваемую мощность на индукторную катушку генератора переменного тока, таким образом демпфируя индукторную катушку генератора переменного тока от эффектов истощения или старения аккумулятора. Таким образом, при помощи индукторной катушки генератора переменного тока, электрически демпфируемой от аккумулятора преобразователем постоянного тока в постоянный (или вторым аккумулятором), можно улучшить контроль тока, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока. В связи с этим, путем улучшения контроля тока индукторной катушки генератора переменного тока можно прилагать более предсказуемую и контролируемую нагрузку к двигателю посредством генератора переменного тока при запуске двигателя. Как конкретизировано на ФИГ.6 и 7, исходя из условий эксплуатации двигателя, при запуске двигателя контроллер может подавать более неизменную величину нагрузки на двигатель. С другой стороны, для достижения желаемого профиля скорости запуска двигателя контроллер можно сконфигурировать для изменения тока, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, чтобы таким образом регулировать механическую нагрузку, прилагаемую к двигателю при запуске двигателя.

Теперь обратимся к ФИГ.8, на которой описывается примерный способ 800 для избирательного глушения и перезапуска двигателя, включающий системы запуска двигателя из ФИГ.2-7. Таким образом, способ согласно ФИГ.8 пригоден для контроля тока или напряжения возбуждения генератора переменного тока.

На этапе 802 могут подтверждаться условия остановки двигателя на холостом ходу. Таковые могут включать, например, проверку того, что двигатель работает (например, осуществляется сгорание), состояние заряда аккумулятора выше порогового (например, более 30%), скорость движения транспортного средства находится в пределах желаемого диапазона (например, не более 30 миль/час), кондиционирование воздуха не требуется, температура двигателя находится в пределах выбранного температурного диапазона, запуск не запрашивался водителем транспортного средства, водитель запросил крутящий момент менее предопределенного порогового значения, была нажата педаль тормоза и т.д. В связи с этим для подтверждения условия остановки на холостом ходу может быть выполнено любое из условий или все условия остановки на холостом ходу.

Если условия остановки на холостом ходу не выполняются, то способ может завершиться. Однако если любое из условий или все условия остановки на холостом ходу выполняются, то на этапе 804 контроллер может инициировать исполнение операции остановки на холостом ходу и перейти к отключению двигателя. Собственно это может включать прекращение подачи топлива к двигателю и/или выключение зажигания двигателя. Более того, при остановке двигателя ток, подаваемый к индукторной катушке генератора переменного тока, может регулироваться для контроля положения двигателя при остановке. Например, если скорость двигателя приближается к нулю и положение двигателя близко к желаемому положению остановки, то ток индукторной катушки, подаваемый к индукторной катушке генератора переменного тока, можно повысить так, чтобы двигатель останавливался быстрее возле положения остановки двигателя. С другой стороны, если скорость двигателя приближается к нулю и скорость двигателя далека от желаемого положения остановки двигателя, то ток индукторной катушки генератора переменного тока можно понизить так, чтобы двигатель вращался более продолжительный период времени для того, чтобы двигатель останавливался ближе к желаемому положению двигателя.

На этапе 806 могут подтверждаться условия перезапуска. Таковые могут включать, например, проверку того, что двигатель находится в состоянии остановки на холостом ходу (например, не происходит сгорание), состояние заряда аккумулятора меньше порогового (например, менее 30%), скорость движения транспортного средства находится в пределах желаемого диапазона (например, менее 30 миль в час), требуется кондиционирование воздуха, запуск не запрашивался водителем транспортного средства, водитель запросил крутящий момент выше порогового значения, педаль тормоза была отпущена и т.д. Если не выполняются условия перезапуска, то на этапе 808 двигатель может тогда поддерживаться в состоянии остановки на холостом ходу до того, пока не будут удовлетворены условия перезапуска.

Если выполняются условия перезапуска, то на этапе 810 могут быть определены условия эксплуатации двигателя (например, скорость двигателя, запрашиваемый водителем крутящий момент, напряжение аккумулятора, барометрическое давление и т.д.). Условия эксплуатации двигателя можно определить посредством датчиков или расчетов.

На этапе 812 способ 800 решает, нужно или нет динамически контролировать ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя. Напряжение индукторной катушки генератора переменного тока можно регулировать при помощи цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока (например, как обсуждалось на ФИГ.2-6), в то время как ток индукторной катушки генератора переменного тока можно регулировать при помощи токоуправляющего транзистора (например, ФИГ.7) или путем регулировки цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока в зависимости от измеренного тока и сигнала управления напряжением, который представляет собой ток индукторной катушки генератора переменного тока (например, ФИГ.6). Если да, то способ 800 переходит к этапу 816. Если нет, то сигнал управления напряжением индукторной катушки генератора переменного тока устанавливается на неизменный и контролируется цепью возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, такой как 210 из ФИГ.2-5, а способ 800 переходит к этапу 814.

На этапе 814 способ 800 регулирует механизм передачи крутящего момента двигателя для контроля крутящего момента двигателя при запуске двигателя. Таким образом, скорость двигателя контролируется при запуске двигателя посредством механизмов передачи крутящего момента двигателя и посредством тока, подаваемого на индукторную катушку генератора переменного тока источником по существу постоянного напряжения. В некоторых примерах, механизмом передачи крутящего момента двигателя может быть дроссельная заслонка. В других примерах механизмом передачи крутящего момента двигателя может быть регулировка момента зажигания или синхронизация впрыска топлива. В других примерах комбинацию механизмов передачи крутящего момента выбранных из группы механизмов передачи крутящего момента, включающих систему впрыска топлива, опережение зажигания и дроссельную заслонку, можно отрегулировать для получения желаемой скорости двигателя. Способ 800 заканчивается после того, как отрегулированы механизмы передачи крутящего момента двигателя.

На этапе 816, исходя из условий эксплуатации двигателя, можно выбрать профиль запуска двигателя. В одном примере профиль запуска двигателя представляет собой профиль скорости запуска двигателя. Профиль скорости запуска двигателя может основываться на времени или количестве событий сгорания. Например, профиль скорости запуска двигателя может быть функцией, которая выводит скорость двигателя для каждого события сгорания двигателя до определенного количества событий сгорания. Схожим образом, профиль скорости запуска двигателя может быть функцией, которая выводит скорость двигателя в определенные моменты времени при запуске двигателя. Профиль запуска может быть нагрузкой, которую производит генератор переменного тока на двигатель при запуске двигателя. На этапе 818 для запуска двигателя может эксплуатироваться стартер двигателя, питаемый системным аккумулятором.

На этапе 820 можно определить установку тока или напряжения индукторной катушки генератора переменного тока, необходимую для достижения выбранного профиля запуска двигателя. В одном примере профиль напряжения или тока индукторной катушки генератора переменного тока можно определить исходя из выбранного профиля запуска двигателя. Например, при первом событии сгорания в цилиндре двигателя профиль напряжения или тока индукторной катушки генератора переменного тока может требовать 2,0 амперный ток индукторной катушки генератора переменного тока или 6 вольт. При пятом событии сгорания в цилиндре двигателя профиль тока индукторной катушки генератора переменного тока может требовать 2,2 амперный ток индукторной катушки генератора переменного тока или 6,5 вольт. Подобные сигналы управления напряжением или током индукторной катушки генератора переменного тока могут посылаться в предопределенные моменты времени при запуске двигателя. Таким образом, напряжение или ток индукторной катушки генератора переменного тока контролируется с помощью сигнала управления напряжением или током по принципу прямой связи.

На этапе 822 входной ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока можно прилагать к индукторной катушке генератора переменного тока. Входное напряжение или ток индукторной катушки соответствует желаемой нагрузке, которую генератор переменного тока прилагает к двигателю с помощью роторного вала генератора переменного тока. Для приложения входного тока или напряжения индукторной катушки генератора переменного тока в одном примере контроллер 40 может выводить напряжение, которое соответствует желаемому току или напряжению индукторной катушки генератора переменного тока (например, смотри контроллер 40 и усилитель 608 из Фиг.6). Более того, вывод напряжения контроллером 40 может регулировать изменения крутящего момента двигателя, которые связаны с высотой. Например, контроллер 40 может уменьшить ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока при эксплуатации двигателя на больших высотах, где при запуске для цилиндров двигателя доступно меньше воздуха. В других примерах, где ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока непосредственно не контролируются выводом напряжения контроллером, выводное напряжение преобразователя 212 постоянного тока в постоянный и сопротивление индукторной катушки 208 генератора переменного тока определяют ток индукторной катушки генератора переменного тока.

Приложение желаемой нагрузки к двигателю посредством генератора переменного тока может включать, например, на этапе 824, в целом поддержание напряжения возбуждения генератора переменного тока для контроля механической нагрузки, прилагаемой к двигателю посредством генератора переменного тока. Собственно это может включать в целом поддержание напряжения, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, с по существу неизменным значением при запуске двигателя. Способ 800 переходит к этапу 814 после этапа 824, если постоянное напряжение прилагается к индукторной катушке генератора переменного тока без контроля тока индукторной катушки генератора переменного тока.

В другом примере на этапе 828 прикладывание необходимой нагрузки к двигателю при помощи генератора переменного тока может включать регулировку нагрузки, прилагаемой на двигатель при помощи генератора переменного тока путем регулировки напряжения или тока индукторной катушки генератора переменного тока. Следовательно, это может включать изменение тока или напряжения, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока для контроля скорости двигателя при запуске двигателя. В одном примере контроллер может отслеживать фактический профиль запуска двигателя, и исходя из отклонения отслеживаемого профиля запуска двигателя от желаемого профиля запуска, контроллер может регулировать напряжение или ток индукторной катушки генератора переменного тока, таким образом регулируя нагрузку, прилагаемую к двигателю. В другом примере напряжение или ток индукторной катушки можно изменять в зависимости от количества событий сгорания с момента запуска двигателя. В другом примере напряжение или ток индукторной катушки могут дополнительно регулироваться в зависимости от угловой скорости генератора переменного тока. Напряжение или ток индукторной катушки могут еще дополнительно регулироваться в зависимости от барометрического давления. Изменение может включать, например, повышение прилагаемого тока или напряжения по мере повышения барометрического давления.

При регулировке нагрузки, прилагаемой к двигателю посредством генератора переменного тока, ток или напряжение, подаваемые обмотками якоря генератора переменного тока на вспомогательную систему, такую как система рулевого управления с усилением, также могут контролироваться при запуске двигателя. Например, ток или напряжение индукторной катушки генератора переменного тока могут повышаться в момент времени, который является желательным для предоставления водителю рулевого управления облегченного усилителем. Собственно это может сократить время срабатывания системы рулевого управления с усилением. Способ 800 переходит к этапу 814 после этапа 828, если осуществляется контроль напряжения или тока индукторной катушки генератора переменного тока.

Таким образом, посредством электрического демпфирования индукторной катушки генератора переменного тока от системного аккумулятора, применяемого для раскрутки двигателя, с помощью источника энергии (такого как преобразователь постоянного тока в постоянный или второй системный аккумулятор), индукторная катушка генератора переменного тока может меньше подвергаться падениям напряжения и связанным изменениям тока индукторной катушки, возникающим в результате старения или истощения аккумулятора при запуске двигателя. Делая возможным контроль входного напряжения цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока или тока индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя, можно лучше контролировать механическую нагрузку генератора переменного тока, прилагаемую к двигателю при запуске двигателя. Соответственно, можно улучшить контроль скорости двигателя при запуске.

Таким образом, способ согласно ФИГ.8 предусматривает способ контроля скорости двигателя, включающий: при запуске двигателя электрическое демпфирование индукторной катушки генератора переменного тока от аккумулятора, подающего питание к стартеру двигателя и изменение электрического параметра, подаваемого к индукторной катушке, для контроля скорости двигателя при запуске двигателя, электрического параметра, подаваемого к индукторной катушке, подаваемого посредством источника, по существу, постоянного напряжения. Способ включает электрический параметр, который представляет собой ток или среднее напряжение. Способ включает электрический параметр, который дополнительно изменяется в зависимости от барометрического давления, изменения электрического параметра, включающего повышение электрического параметра, прилагаемого к индукторной катушке генератора переменного тока, по мере повышения барометрического давления. Способ дополнительно включает контроль тока, подаваемого генератором переменного тока к системе рулевого управления с усилением при запуске двигателя. Способ включает электрическое демпфирование индукторной катушки, которое включает размыкание прерывателя во избежание обхода преобразователя постоянного тока в постоянный, сконфигурированного для обеспечения регулируемого выходного напряжения к индукторной катушке.

Способ согласно Фиг.8 также включает способ эксплуатации двигателя, включающий: при запуске двигателя регулировку электрического параметра, подаваемого к индукторной катушке генератора переменного тока в зависимости от выбранного профиля скорости запуска двигателя, где индукторная катушка генератора переменного тока электрически соединяется с выходом преобразователя постоянного тока в постоянный при запуске двигателя, преобразователь постоянного тока в постоянный питается по меньшей мере частично при помощи аккумулятора, индукторная катушка генератора переменного тока электрически демпфируется от аккумулятора через преобразователь постоянного тока в постоянный. Способ включает электрический параметр, подаваемый к индукторной катушке генератора переменного тока, который представляет собой напряжение, при этом электрический параметр дополнительно регулируется в зависимости от угловой скорости генератора переменного тока. Способ включает электрический параметр, подаваемый к индукторной катушке генератора переменного тока, который представляет собой ток, при этом ток, подаваемый к индукторной катушке генератора переменного тока, регулируется посредством транзистора, при этом транзистор контролируется посредством дифференциального усилителя.

Способ согласно Фиг.8 также включает способ контроля системы транспортного средства, включающей двигатель, который избирательно глушится при условиях остановки двигателя на холостом ходу, включающий: при запуске двигателя электрическое демпфирование цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока генератора переменного тока от аккумулятора, подающего питание к стартеру и поддержание входного напряжения цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока для контроля нагрузки, прилагаемой к двигателю через ротор генератора переменного тока. Способ дополнительно включает обход электрического демпфирования цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока после того, как напряжение в аккумуляторе превысит пороговое значение. Способ включает поддержание входного напряжения цепи возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, которое включает поддержание входного напряжения возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока посредством преобразователя постоянного тока в постоянный. Способ включает электрическое демпфирование, которое осуществляется через прерыватель.

Следует отметить, что примерные способы контроля и оценки, включенные в данное описание, можно использовать с различными конфигурациями системы двигателя и/или транспортного средства. Конкретные способы, описанные в данном документе, могут представлять собой одну или несколько из какого-либо числа методик обработки данных, такую как управляемая событиями, управляемая прерываниями, многозадачная, многопотоковая и т.п. В связи с этим, различные проиллюстрированные действия, операции или функции можно выполнить в проиллюстрированной последовательности, параллельно или с опущениями в некоторых случаях. Подобным образом, порядок обработки данных не обязательно необходим для достижения признаков и преимуществ примеров, описанных в данном документе, но приводится для удобства иллюстрации и описания. Одно или несколько из проиллюстрированных действий или функций можно выполнить повторно, в зависимости от конкретного применяемого метода. Более того, описанные действия могут графически представлять собой код, который нужно запрограммировать в носитель данных, считываемый компьютером в системе контроля двигателя.

Следует иметь в виду, что конфигурации и способы, раскрытые в данном документе, являются примерными по своему характеру, и что конкретные примеры не нужно рассматривать в ограничивающем смысле, так как возможно множество вариаций. Например, приведенную выше технологию можно применить к V-6, 1-4, 1-6, V-12, оппозитному 4-циллиндровому и другим типам двигателей. Объект данного раскрытия включает все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в данном документе.

Следующая формула изобретения конкретно отмечает определенные комбинации и подкомбинации, рассматриваемые как новые и неочевидные. Пункты формулы изобретения могут касаться «некоего» элемента или «первого» элемента или их эквивалента. Такие пункты следует понимать как включающие объединение из одного или нескольких таких элементов, либо не требующих, либо не исключающих два или несколько таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены посредством изменений данной формулы изобретения или посредством введения новых пунктов формулы изобретения в данной или родственной заявке. Такие пункты, которые шире, уже, равны или отличны по объему от изначальных пунктов, также считаются включенными в объект данного раскрытия.

Изобретение относится к устройствам запуска двигателей внутреннего сгорания. Технический результат - повышение стабильности тока индукторной катушки. Раскрыта система улучшения запуска двигателя. В одном примере запуск двигателя улучшают путем обеспечения предсказуемой нагрузки на двигатель при запуске двигателя. Предсказуемая нагрузка может обеспечиваться посредством контроля напряжения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Система запуска двигателя, содержащая:
двигатель;
стартер двигателя;
первый аккумулятор, электрически соединяющийся со стартером двигателя при запуске двигателя; и
генератор переменного тока, механически соединенный с двигателем, при этом генератор переменного тока имеет цепь возбуждения индукторной катушки, которая электрически демпфируется от первого аккумулятора при запуске двигателя, причем цепь возбуждения индукторной катушки при запуске двигателя электрически соединяется с источником энергии, отличным от первого аккумулятора.

2. Система запуска двигателя по п.1, отличающаяся тем, что источник энергии представляет собой второй аккумулятор.

3. Система запуска двигателя по п.1, отличающаяся тем, что источник энергии представляет собой преобразователь постоянного тока в постоянный, выполненный с возможностью электрического демпфирования цепи возбуждения индукторной катушки от первого аккумулятора при запуске двигателя.

4. Система запуска двигателя по п.1, отличающаяся тем, что цепь возбуждения индукторной катушки содержит контроллер напряжения для регулировки напряжения индукторной катушки генератора переменного тока при запуске двигателя.

5. Система запуска двигателя по п.1, дополнительно содержащая контроллер, при этом контроллер включает команды для избирательного глушения двигателя при условиях остановки двигателя на холостом ходу и избирательного перезапуска двигателя при условиях перезапуска.

6. Система запуска двигателя по п.4, дополнительно содержащая прерыватель, параллельно соединенный с источником энергии, цепь возбуждения индукторной катушки, электрически демпфируемую от первого аккумулятора при разомкнутом прерывателе.

7. Система запуска двигателя по п.5, отличающаяся тем, что контроллер включает дополнительные команды для размыкания прерывателя при запуске двигателя и замыкания прерывателя после того, как напряжение на входе источника энергии превысит пороговое напряжение или через предопределенный промежуток времени после того, как скорость двигателя достигнет порогового значения скорости двигателя.

8. Система запуска двигателя по п.7, дополнительно содержащая диод в цепи, которая электрически соединяет первый аккумулятор с цепью возбуждения индукторной катушки, при этом катод диода ориентирован по направлению к цепи возбуждения индукторной катушки, и при этом анод диода ориентирован по направлению к первому аккумулятору, при этом диод электрически демпфирует цепь возбуждения индукторной катушки от первого аккумулятора посредством ограничения электрического тока в направлении от цепи возбуждения индукторной катушки к первому аккумулятору.

9. Система транспортного средства, содержащая:
двигатель, который избирательно глушится при условиях остановки двигателя на холостом ходу;
аккумулятор;
стартер;
преобразователь постоянного тока в постоянный, электрически соединенный с аккумулятором, при этом преобразователь постоянного тока в постоянный выполнен с возможностью обеспечения регулируемого выходного напряжения;
генератор переменного тока, включающий цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока, при этом цепь возбуждения индукторной катушки генератора переменного тока электрически соединена с выходом преобразователя постоянного тока в постоянный при запуске двигателя, а генератор переменного тока механически соединен с двигателем; и
контроллер с командами, считываемыми компьютером для регулировки крутящего момента двигателя посредством по меньшей мере одного механизма передачи крутящего момента при повторном запуске двигателя вследствие условия остановки на холостом ходу.

10. Система транспортного средства по п.9, отличающаяся тем, что стартер питается от аккумулятора при запуске двигателя.