CN101611224B - 用于控制汽车驱动机构的自动切断过程和/或启动过程的控制单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制汽车中的汽车驱动机构的自动切断过程的控制单元，其中该控制单元在预定的切断请求条件被满足且预定的切断禁止条件没有被满足时发送切断信号，用于采取相应切断措施来自动切断该汽车驱动机构。根据本发明，如果预定的条件被满足，则控制单元向存储单元发送存储信号，用以存储至少一个对应于切断禁止条件的存储项。类似地，还提供一种用于控制自动启动过程的控制单元。

Description

用于控制汽车驱动机构的自动切断过程和/或启动过程的控制单元

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于控制汽车中的内燃机或其它汽车驱动机构的自动切断过程(Abschaltvorgant)的控制单元，并且涉及一种根据权利要求9前序部分的用于控制汽车中的内燃机或其它汽车驱动机构的自动启动过程(Einschaltvorgang)的控制单元。

背景技术

为了减少燃料消耗和污染物排放，目前开发并已经部分使用了一些方法和系统，它们在确定的前提下或在存在限定的、但可能在开发过程中能通过控制单元的数据或程序状态而自由应用的切断条件的情况下自动切断电动机或混合式发动机或内燃机，也就是汽车的驱动机构，并且在存在限定的、但可能在开发过程中能通过控制单元的数据或程序状态而自由应用的启动条件的情况下自动地重新启动电动机或混合式发动机或内燃机，也就是汽车的驱动机构。这种方法和系统特别适合于城市交通，以减少燃料消耗，同时也减少排放，尤其是还用于减少CO₂排放，因为在城市交通中，汽车经常在交通信号灯处或因为交通堵塞而停止，并且不需要内燃机驱动。

实施所述方法和系统的一种可能性是DE10161343A1所公开的用于内燃发动机的自动切断和启动控制装置。在该文献中，如果满足所有上述切断条件，则控制装置采取相应措施来切断内燃发动机。如果满足预定的接通条件，则控制装置采取相应措施来自动启动内燃发动机。

原则上，预定的、但可能在开发过程中能通过控制单元的数据或程序状态自由应用的用于自动切断或启动动力装置的切断条件或启动条件可以被分为切断请求条件和切断禁止条件以及启动请求条件和启动禁止条件，其中切断请求条件是为了-通过控制单元的软件内部驱动策略起动-能够启动自动切断过程而必须满足的切断条件。与之相反，切断禁止条件是为了-通过控制单元的软件内部驱动策略起动-能够启动自动切断过程而不允许满足的切断条件。切断禁止条件例如在电池的充电状态低于预定极限值时可能被满足。与切断条件相对应地，也可以将启动条件分为启动请求条件和启动禁止条件。

由此DE10030290A1同样公开了一种用于自动切断和启动汽车驱动机构的方法和系统。其中，如果虽然所有驾驶者方面的条件都得到满足，但是汽车电池的充电状态低于预定的闭锁阈值，则禁止自动的切断。该条件是一种驾驶者不能影响的切断禁止条件。例如如果在内燃发动机自动切断的停止状态期间电池的充电状态落到预定的闭锁阈值之下，或者如果驾驶者已经引入预定的措施来自动启动内燃发动机，则被构造为内燃发动机的动力装置被自动地重新启动。

如果即使存在所有切断请求条件或启动请求条件，但基于燃烧物理的或纯电的动力转换或者基于这两种动力转换方法的混合形式(混合系统)的动力装置或汽车驱动机构没有被自动切断或启动，则这可能在顾客那里导致影响对这种系统的接受或导致顾客抱怨，尤其是在顾客无法理解汽车驱动机构为什么不能被自动切断或启动的时候。如果顾客据此求助于修理厂，则修理厂的人一般也不能理解为什么没有进行自动的切断和/或启动过程。

发明内容

因此，本发明的任务是至少使修理厂人员能够理解这样的顾客抱怨。

该任务通过根据权利要求1和根据权利要求9的控制单元解决。优选的扩展方式由从属权利要求给出。

用于自动切断或启动动力装置或汽车驱动机构的方法和控制单元可以用在不同的汽车功能中。从而例如在所谓的“自动起停功能”的范围内，汽车驱动机构根据预定的条件以及在确定的交通状况时(例如在信号灯处或在所谓的“频繁停车操作(stop-and-go)交通”时)被切断并且还重新启动。同样，对于配备有由内燃机(即具有根据奥托循环、狄赛尔循环或类似类型的热动力循环进行的燃烧的内燃发动机)和电动机构成的混合动力装置的汽车，内燃机被部分切断并重新启动，以节省燃料和减少排放。

本发明的基本思想在于设置一种其中存储有信息的存储单元，该信息给出关于虽然所有预定的切断请求条件或启动请求条件得到满足，但是内燃机为什么不被自动切断或启动的说明。对于汽车、尤其是内燃机中根据上述定义对汽车驱动机构的自动切断过程的控制，根据本发明的控制单元的特征在于，如果预定的条件得到满足，则控制单元将用于存储至少一个对应于切断禁止条件的存储项的存储信号发送到存储单元。该存储单元可以是反正都会存在的、能够在修理厂以及在生产汽车时用相应的读取设备读取的存储单元的一部分。

控制装置可以在不同的条件下发送不同的存储信号，由此又可以实现不同的存储项。

如果除了所有切断请求条件之外还满足至少一个切断禁止条件，并且汽车驱动机构、尤其是内燃机因此不被自动切断，则控制装置可以将被构造为激活信号的存储信号。作为激活信号的替换，也可以发送待存储信息的激活信号出现以及下降时的特征性边缘时刻(例如信号边沿)。其中，控制单元例如在该切断禁止条件被满足的时间段内发送恰好对应于该切断禁止条件并且与其它切断禁止条件的激活信号不同的激活信号。如上面所提到的那样，仅当因为所有切断请求条件都得到了满足所以原理上可以引入切断过程时，才发送该存储信号，但是这是不可能的，因为切断禁止条件同时也被满足。如果不再存在所有的切断请求条件或者如果相应的切断禁止条件不再存在，则激活信号又被取消(zuruecknehmen)。存在于控制单元中的逻辑结构决定一个条件可以被设置或取消的方式和形式以及时刻。可替换地，激活信号还在与切断请求条件无关地不再存在相应的切断禁止条件的时刻才被取消。

根据到来的存储信号，在存储单元中实现相应的存储项。为了能够理解为什么没有进行自动的切断过程，可以存储什么切断禁止条件被满足或已经满足。优选地，可以附加地还存储该切断禁止条件何时被满足以及该切断禁止条件何时又从“被满足”或“设置”切换到“未满足”或“取消”。

在本发明的一个优选实施方式中，存储单元对于激活信号实现至少一个以下存储项：

a)反映切换禁止条件状态的第一存储项，也就是所谓的状态项，和/或

b)在发送激活信号的时刻汽车当前的第一公里读数，也就是所谓的起始公里项，和/或

c)在激活信号结束的时刻汽车当前的第二公里读数，也就是所谓的结束公里项。

作为b)和c)中的公里项的替换，也可以存储这些项的相应时刻(相对于当前时刻或从限定的对时间的计数开始以来的绝对时间)。

所谓的状态项给出关于相应切断禁止条件在该时刻实际是否得到满足的信息。所谓的起始公里项或第一公里读数(或起始时刻)说明该切断禁止条件上次被满足时的公里读数，结束公里项或第二公里读数(或结束时刻)说明该切断禁止条件上次将其状态从“被满足”或“设置”变换为“未满足”或“取消”时的公里读数。只要实现一个新的项，状态项、起始公里项和结束公里项就总是被再次重写。通过重写起始公里项和结束公里项，可以节省存储空间。

除了上述存储项之外，还可以实现其它存储项，即所谓的计数存储项，该计数存储项的值对应于从汽车的总运行时间以来或从该值上次复位以来该切断禁止条件出现的频繁程度的数。借助该值，可以识别某个切断禁止条件是否异常地经常出现。可以通过以下方式实现该计数存储项，即存储单元在每个新到来的激活信号时将计数存储项的值加1。

在一个优选的实施方式中，为了不进行错误的存储项，存储单元可以另外还分析汽车驱动机构信号，从该信号中确定汽车驱动机构是否实际上未被切断。仅当汽车驱动机构实际上未被切断，而且存在相应的存储信号时，才实现对应于该切断禁止条件的存储项。

存储单元可以被构造为使得，仅针对一个切断禁止条件、针对预定数量的切断禁止条件或针对所有切断禁止条件实现上述存储项的至少一个。应该为其实现存储项的切断禁止条件的数量可以取决于存储单元的大小。为了不要求非必要的存储空间，可以实现针对这样的切断禁止条件的存储项，即在内燃机因为这样的切断禁止条件而不被自动切断时该切断禁止条件对于驾驶者来说很难理解。还可以组合多个切断禁止条件，使得在这些切断禁止条件中至少一个被满足时，针对这些切断禁止条件发送相同的存储信号。由此实现的存储项因此不区分这些切断禁止条件中哪个切断禁止条件确实被满足。这尤其对于驾驶者应当能够理解的那样的切断禁止条件是感兴趣的。其提供的优点是，相应的存储单元不必被选择得过分大。

但是原则上，存储区域也可以被设计为使得所有上述定义的条件能够在汽车整个使用时间上或在汽车部分使用时间上被存储在控制单元中，和/或被存储在控制单元的附加部件中。

优选地，如果以下切断禁止条件被满足或以下切断禁止条件将其状态从“未满足”变换到“被满足”或从“被满足”转换到“未满足”，则以下切断禁止条件触发存储信号：

a)基于空调设备的状态的切断禁止条件，

b)基于电源管理系统的状态的切断禁止条件，

c)基于活性炭过滤器的吸附(Beladung)的切断禁止条件，

d)基于制动系统或制动真空系统的制动压力的切断禁止条件，

e)基于汽车驱动机构的温度的切断禁止条件，

f)基于催化器或驱动机构系统其它部件的温度的切断禁止条件，

g)基于汽车驱动机构的特定于发动机的状态的切断禁止条件，

h)基于燃料箱的充填状态或驱动机构系统其它部件的充填状态的切断禁止条件，

i)基于当前外部温度或其它当前环境条件的切断禁止条件，

j)基于汽车网络连接中当前活动的匹配过程和/或活动的汽车功能或其它活动的软件功能的切断禁止条件，

k)基于预定汽车状态的切断禁止条件，

l)基于系统去激活条件的切断禁止条件。

a)中所描述的切断禁止条件例如在空调设备的当前状态使得不能实现自动的切断过程时出现。这可能是这样的情况，即在内燃机切断的情况下不再能保证汽车内部空间的足够的温度调节。b)中所描述的切断禁止条件例如出现在电源管理例如由于电池放电而处于不能进行自动切断过程的状态中的时候。c)中所描述的切断禁止条件例如出现在活性炭过滤器的吸附状态超过预定极限值时。d)中所描述的切断禁止条件例如出现在制动系统的制动压力高于或低于预定的制动压力时。e)中所描述的切断禁止条件例如出现在内燃机或其它汽车驱动机构的温度高于预定的温度范围或极限值时。f)中所描述的切断禁止条件例如出现在催化器的温度高于预定温度范围或极限值时。g)中所描述的切断禁止条件例如出现在内燃机处于其中自动切断过程是不可能的或无意义的状态下时。h)中所描述的切断禁止条件例如出现在燃料箱系统的充填状态低于预定极限值时。i)中所描述的切断闭禁止条件例如出现在外部温度高于或低于预定温度范围时。j)和k)中描述的切断禁止条件例如出现在柴油微粒滤清器处于再生状态(Regenerierungszustand)时或例如在所意欲的切断过程中速度调节系统是活动的，并且因此切断系统不允许切断过程时。

l)中所描述的切断禁止条件例如出现在触发自动切断过程的系统由于预定条件、即所谓的去激活条件而被去激活时。这些去激活条件可以组合成一个切断禁止条件或者每个去激活条件产生单独的、对应于相应去激活条件的存储信号，并且导致取决于相应去激活条件的存储项。

与用于控制自动切断过程的控制单元类似地，根据本发明，用于控制汽车驱动机构、尤其是内燃机的自动启动过程的控制单元被设计为使得该控制单元在预定条件被满足时发送用于存储至少一个对应于启动禁止条件的存储项的存储信号到存储单元。因此，相应于针对切断禁止条件的存储信号，也可以将针对启动禁止条件的存储信号实施为激活信号。于是，可以根据这些信号将相应启动禁止条件的状态、在该启动禁止条件上次出现的时刻当时的第一公里读数、以及在该启动禁止条件的上次出现结束时刻当前的第二公里读数作为存储项存储在存储单元中。如已经提到的，代替公里读数的相应存储，也可以存储相对的或绝对的时间数据。另外，根据本发明的用于控制自动切断过程的控制单元的其它实施方式也可以应用于根据本发明的用于控制自动启动过程的控制单元。其中，这两种控制单元和这两种存储单元可以被实施为一个单元。

由此，根据本发明的这些控制单元提供以下优点：由此填充的存储单元能在修理厂中和在生产汽车时借助于读取设备被读取，并且因此可理解期望的切断过程和/或启动过程为什么没有被执行。

附图说明

下面借助实施例详细解释本发明。在此示出：

图1示出简化的、根据本发明的用于控制汽车驱动机构的自动切断过程的控制单元，

图2示出由控制单元发送的第一切断禁止条件的激活信号的示例性信号变化过程，

图3示出存储单元的示例性结构。

具体实施方式

图1示出汽车中用于控制在此未示出并被实施为内燃机的汽车驱动机构的自动切断过程的控制单元SE。在控制单元SE中，对预定的切断请求条件AA和预定的切断禁止条件AV1、AV2、AV3分析它们的当前状态。如果所有切断请求条件AA都被满足，则切断请求条件AA发送1，而如果只有一个未被满足，则发送0。相应地，如果每个切断禁止条件AV1、AV2、AV3没有得到满足，则每个切断禁止条件AV1、AV2、AV3发送0，即不阻碍自动切断过程，如果切断禁止条件AV1、AV2或AV3被满足，则发送1。

在相应的反相单元I中，切断禁止条件AV1、AV2和AV3所发送的值0或1被反相，从而如果所有输入信号都具有值1而且切断内燃机是可能的，则&1单元发送切断信号。因此，控制单元SE发送切断信号，以便在预定的切断请求条件AA被满足(当它们发送1)时以及预定的切断禁止条件AV1、AV2和AV3都没有被满足(即分别发送0)时执行相应的切断措施以自动切断汽车驱动机构。

如果至少一个切断禁止条件AV1、AV2或AV3被满足，即相应的切断禁止条件发送1，则其在3个“与”单元1、2和3之一中被识别。如果所有切断请求条件AA同时都被满足，则相应的“与”单元1、2或3据此在被满足的切断禁止条件AV1、AV2或AV3持续期间将被实施为激活信号a1、a2或a3的存储信号发送到在此未示出的存储单元。在相应的切断禁止条件AV1、AV2或AV3不再被满足时，才取消激活信号a1、a2或a3(与切断请求条件的状态无关)。

图2示出在所有切断请求条件AA都被满足、此外在第一公里读数700km和第二公里读数750km之间还满足第一切断禁止条件AV1的前提下属于第一切断条件AV1的激活信号a1的示例性信号变化过程。在汽车已经行驶700km的时刻，出现以下情形，即除了所有切断请求条件AA之外，还满足切断禁止条件AV1。据此，控制单元SE从该时刻起发送激活信号a1到存储单元。通过激活信号a1的上升沿来识别开始。在汽车已经行驶750km的时刻，该切断禁止条件重新无效。在该时刻，控制单元重新取消激活信号a1。可以通过激活信号的下降沿来识别结束。

代替针对公里读数或者针对相对或绝对时间数据对激活信号的边沿进行识别，也可以存储相对公里读数。这意味着例如识别当前汽车中所计数的公里读数(该公里读数通过仪表组合显示汽车的总行驶功率)之前700公里时的“正”边缘。此外，“负”边缘的识别在时间上迟于正边缘的识别，对于上述例子在当前汽车中计数的公里读数之前650公里时。

在图3中示出存储单元Sp的简化结构，其中存储单元Sp中的项由相应的存储信号导致。图3示出在汽车已经行驶720km的时刻的瞬态记录。存储单元获得对应于第一切断禁止条件AV1的、并在图2中示出的信号a1。除了该信号a1之外，存储单元还获得对应于第二和第三切断禁止条件的信号a2和a3。由于简化的缘故，假定在该时刻，除了第一切断禁止条件AV1之外，其它切断禁止条件AV2和AV3都不被满足，并且因此控制单元SE不发送相应的激活信号a2和a3到存储单元。

存储单元Sp被构建为使得对于每个切断禁止条件都提供一行存储项。在每一行中可以实现4个存储项，其中第一列S表明相应切断禁止条件的当前状态，第二列S_A中的值表明相应的切断禁止条件上次将其状态从“非活动”转换为“活动”时的公里读数。第三列S_E中的值表明相应的切断禁止条件上次将其状态从“活动”转换为“非活动”时的公里读数。在第四列Z中说明自从该计数器上次复位以来相应切断禁止条件的活动状态数量。

现在可以从所示的存储单元中识别出，第一切断禁止条件AV1目前是活动的，而且是自从汽车行驶700km的时刻(激活信号a1的上升沿)以来。上一次，被满足的切断禁止条件AV1在公里读数为650km时离开其满足状态(激活信号a1的下降沿)。总之，该切断禁止条件AV1已经被满足了15次。与此不同，第二切断禁止条件AV2才被满足一次，其目前未被满足，而且上次是在公里读数20km和25km之间被满足。第三切断禁止条件AV3还没有被满足过。

Claims (9)

1.一种用于控制汽车中的汽车驱动机构的自动切断过程的控制单元，其中所述控制单元在预定的切断请求条件被满足而且预定的切断禁止条件没有被满足时发送用于采取相应切断措施以自动切断所述汽车驱动机构的切断信号，其特征在于，如果预定的条件被满足，则所述控制单元(SE)发送用于存储至少一个对应于切断禁止条件(AV1，AV2，AV3)的存储项(S，S_A，E_A，Z)的存储信号(a1，a2，a3)到存储单元(Sp)。

2.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，对于每个切断禁止条件(AV1，AV2，AV3)触发对应于该切断禁止条件(AV1，AV2，AV3)的存储信号(a1，a2，a3)，并且响应于每个这种存储信号(a1，a2，a3)实现与触发该存储信号的切断禁止条件相对应的存储项(S，S_A，E_A，Z)。

3.根据权利要求1或2所述的控制单元，其特征在于，如果除了所有切断请求条件(AA)之外还有至少一个切断禁止条件(AV1，AV2，AV3)被满足，则所述控制单元(SE)发送被实施为激活信号(a1，a2，a3)的存储信号到所述存储单元(Sp)。

4.根据权利要求3所述的控制单元，其特征在于，所述存储单元(Sp)响应于激活信号(a1，a2，a3)而实现至少一个以下存储项：

a)反映切断禁止条件的状态的第一存储项(S)，

b)在发送激活信号的时刻汽车当前的第一公里读数(S_A)，

c)在激活信号结束的时刻汽车当前的第二公里读数(E_A)。

5.根据权利要求4所述的控制单元，其特征在于，响应于所述激活信号(a1，a2，a3)而实现的存储项(S，S_A，E_A，Z)能够被重写。

6.根据权利要求3所述的控制单元，其特征在于，所述存储单元(Sp)响应于激活信号(a1，a2，a3)而将对应于相应切断禁止条件(AV1，AV2，AV3)的现有计数器(Z)加1。

7.根据权利要求4所述的控制单元，其特征在于，仅当所述汽车驱动机构实际上未被自动切断时，所述存储单元(Sp)才响应于激活信号(a1，a2，a3)而实现存储项(S，S_A，E_A，Z)。

8.根据权利要求1或2所述的控制单元，其特征在于，以下切断禁止条件(AV1，AV2，AV3)中至少一个切断禁止条件在该切断禁止条件(AV1，AV2，AV3)被满足时触发存储信号：

a)基于空调设备的状态的切断禁止条件，

b)基于电源管理系统的状态的切断禁止条件，

c)基于活性炭过滤器的吸附的切断禁止条件，

d)基于制动系统或制动真空系统的制动压力的切断禁止条件，

e)基于汽车驱动机构的温度的切断禁止条件，

f)基于催化器或驱动机构系统的其它部件的温度的切断禁止条件，

g)基于燃料箱的充填状态或驱动机构系统的其它部件的充填状态的切断禁止条件，

h)基于当前外部温度或其它当前环境条件的切断禁止条件，

i)基于汽车网络连接中当前活动的匹配过程和/或活动的汽车功能或其它活动的软件功能的切断禁止条件，

j)基于预定的汽车状态的切断禁止条件，

k)基于系统去激活条件的切断禁止条件。

9.一种用于控制汽车中汽车驱动机构的自动启动过程的控制单元，其中所述控制单元在预定的启动请求条件被满足并且预定的启动禁止条件不被满足时发送用于采取相应启动措施以自动启动所述汽车驱动机构的启动信号，其特征在于，如果预定的条件被满足，则所述控制单元发送用于存储至少一个对应于启动禁止条件的存储项的存储信号到存储单元。

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