CN101934780B - 一种机动车辆及操作所述机动车辆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种操作机动车辆(10)的方法，所述机动车辆具有内燃发动机(12)、用以起动内燃发动机(12)的起动装置(40)以及用以控制内燃发动机(12)和起动装置(40)的起动/停止控制装置(30)。根据本发明，在开始内燃发动机(12)的停止程序和/或起动程序之前，特别是在一段选定的时间间隔内，起动/停止控制装置(30)反复检查是否具备再次起动内燃发动机(12)的起动授权，该起动/停止控制装置(30)仅仅在具备起动授权时才开始停止程序或起动程序。本发明提供的操作机动车辆的方法以及机动车辆可以可靠地应用起动/停止功能。

Description

一种机动车辆及操作所述机动车辆的方法

技术领域

本发明涉及一种操作机动车辆的方法以及一种机动车辆，所述机动车辆配备有内燃发动机、起动内燃发动机的起动装置以及控制内燃发动机和起动装置的起动/停止控制装置。

背景技术

在配备有内燃发动机的机动车辆中应用起动/停止控制装置是已知的。起动/停止控制装置可依赖于机动车辆的行驶状态使内燃发动机自动地关闭和自动地开始运转，以确保机动车辆的经济运行。为此，机动车辆的驾驶员无需主动进行除基本功能操作(燃料、制动器、离合器、变速器)之外的操作。尤其当内燃发动机不必施加驱动功率时，则要自动地关闭内燃发动机。对于配备有手动变速器的机动车辆来说，如果在操纵离合器时(也就是在内燃发动机和主动轮之间的传动分开时)，机动车辆的速度在选定的时间内低于选定的最小速度，则会出现这样的行驶状态。这种行驶状态例如可能在等待交通信号灯时出现。尤其通过松开行车制动器或驻车制动器或通过操纵油门踏板来触发内燃发动机的自动起动，驾驶员不必采取额外的措施或操作。起动/停止控制装置会对内燃发动机的能量和/或燃料供应以及起动装置产生影响，此起动装置为机动车辆提供必要的动能，以使内燃发动机从停止状态达到最低转速，由此最低速度可实现内燃发动机的独立运行和功率输出。

EP 1 612 408 A1公开一种机动车辆的内燃发动机的自行停止和起动的方法，其中，在特定的行驶状况下，为了节约燃料要暂停内燃发动机，并通过操纵制动踏板再次起动。这在运送包裹的货车的行驶状况下显得尤为突出。此时驾驶员常常离开车辆，并且假设在离开机动车辆时停止内燃发动机，以便节省燃料和保护环境。通过使用无线钥匙来停驻机动车辆，在机动车辆周围预设半径内使用该无线钥匙可开车门并准备起动内燃发动机，而没有该无线钥匙时可锁门并禁能机动车辆的起动准备。当驾驶员有明确的起动请求时，例如操纵离合器踏板，内燃发动机才应当执行自动起动。这样可以避免不必要的起动程序。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作机动车辆的方法以及一种机动车辆，其可以可靠地应用起动/停止功能。

本发明的目的通过具有本发明所述特征的方法和具有本发明所述特征的机动车辆来实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中描述。

根据本发明，在开始内燃发动机的停止程序和/或起动程序之前，特别是在一段选定的时间间隔内，起动/停止控制装置反复检查是否具备再次起动内燃发动机的起动授权，该起动/停止控制装置仅仅在具备起动授权时才开始停止程序或起动程序。起动授权优选与一个物体联系起来。例如，该物体可以是插入点火开关的钥匙，该钥匙包含附加的有线连接装置或无线连接装置以便传达起动授权信息，或者该物体可以是以有线和/或无线方式传达起动授权信息的智能卡。重要的是，当在安装处(例如点火开关)或者至少在起动授权询问装置的选定发送-接收范围内存在为证明起动授权而设置的物体时，才具备起动授权。

如果具备起动授权，则驾驶员可以起动机动车辆。当驾驶员给出相应指令时，起动程序就会开始。所述指令可通过以下动作来发出，即在点火开关中转动钥匙，或者操纵开关按钮，或者操纵油门踏板，或者松开制动踏板，或者对于自动变速器来说是操纵变速杆，而对于手动变速器来说是操纵离合器踏板，以便挂上档位，或者上述指令的组合。在起动指令执行前，起动/停止控制装置还可以检查更多的边界条件，这些边界条件能够保障机动车辆安全地开始运转，例如通过自动变速器操纵机动车辆上的制动踏板。

机动车辆一旦开始运行，起动/停止控制装置在预置情况下向内燃发动机发出一个停止请求，通过该停止请求内燃发动机将会进入停止状态。通过改变行驶状态，特别是通过降低到选定的最小速度以下以及操纵离合器踏板来在档位挂入时中断功率流，或者通过延长自动变速车的静止状态，可产生停止请求。出现停止请求时，起动/停止控制装置将开始内燃发动机的停止程序。内燃发动机可通过例如停止供油和/或关闭点火的方式来达到静止状态。

根据本发明，在开始停止程序前，需要检验起动授权是否继续有效。仅当起动授权仍然有效时才应该开始停止程序。自上一个起动程序起，当引发起动的物体在此期间内消失时，起动授权失效。当驾驶员把引发起动的智能卡放在机动车辆中，并且例如当智能卡被风吹出车外时，则伴随着内燃发动机的自动停止，不再能够重新起动，因为起动程序实施前会检查驾驶员的起动授权。在上述情况下，因为相应的智能卡消失了，此时不再具备起动条件。驾驶员因而不能再起动机动车辆，此时起动可能会导致不利后果。然而，根据本发明所述的方法，在内燃发动机停止前，要检查是否仍然具备起动授权，尽管不具备起动授权，可假定合法的驾驶员继续驾驶机动车辆，因而内燃发动机的停止(与不能重新起动有关系)是不合适的。在这种情况下，如发明所述，通过起动/停止控制装置来阻止内燃发动机的自动停止，而起动/停止控制装置的起动/停止程序将会被无效。

此外，进一步地或者可选地，在自动的、由起动/停止控制装置开始的内燃发动机起动程序(其随后一般是由起动/停止控制装置开始的停止程序)之前，要自动检查起动授权。只有当具备起动授权条件时，起动程序才会运行，其例如在触发起动/停止策略的情况下通过挂入档位或者通过操纵离合器踏板来引发。这样可以避免在机动车辆自动停止之后，由于不合理或者合理性被误解而使机动车辆运行。合法的驾驶员在内燃发动机自动停止之后离开机动车辆，他通常也带走了特定的起动物体。如果稍后驾驶员在没有特定的起动物体下再回到机动车辆，则通过本发明所述的方法，可以避免驾驶员仅通过根据预定的起动/停止策略对机动车辆进行操作而使机动车辆运行。

此外还有可能发生的情况是，在丢失特定的起动物体并且内燃发动机完全停止后(例如通过操纵断路按钮)，驾驶员在其它地方并想再次起动机动车辆时，发现特定的起动物体未携带在身边，并且他所在的地方离特定的起动物体所在的地方很远。

在本发明的实施例中，起动/停止控制装置禁能起动/停止策略，直到再次具备起动授权。一旦该特定的起动物体又在起动/停止控制装置的接收范围内，机动车辆将继续行驶。

在本发明的实施例中，起动/停止控制装置禁能起动/停止策略，直到再次具备起动授权且驾驶员有与起动/停止策略无关的起动请求。因此可以确保驾驶员在离开机动车辆(此时特定的起动物体在起动/停止控制装置的接收范围之外)后并重新登上机动车辆后不会对自动实施的起动程序感到吃惊，此起动程序是通过例如挂入档位或是操纵离合器踏板来引发的。相反，驾驶员必须在将起动请求引入内燃发动机之前，除了直接操作机动车辆外，还要进行其他操作，如操纵开关按钮。

在本发明的实施例中，在不具备起动授权时起动/停止控制装置会发出报警信号。这样就可以保证在不具备起动授权时驾驶员可以立即了解机动车辆不能起动的原因。该报警信号可以是光信号和/或声音信号，例如指示灯和/或报警音。该报警信号也可以在内燃发动机运行中特定的起动物体消失时发出。

本发明的另一方面涉及具有内燃发动机和用于起动内燃发动机的起动装置的机动车辆，其中用于控制内燃发动机和起动装置的起动/停止控制装置被设置为实施如权利要求1至4中任一项所述的方法。

在本发明的另一实施例中，起动装置可以是整体式起动发电机(integrated starter generator，ISG)，特别是皮带传动的整体式起动发电机(belt driven ISG，B-ISG)。整体式起动发电机不仅承担发电机的功能以产生电能，还作为起动机为内燃发动机的起动程序提供起动所需动能。整体式起动发电机优选通过传动皮带(例如齿带)与内燃发动机的曲轴连接，或者直接法兰连接于曲轴上。整体式起动发电机优选与内燃发动机处于持续的力传导连接，因此能够在任意时刻为内燃发动机提供动能(特别是与在飞轮上具有小齿轮啮合的标准起动机相比)。另一种可能方案是，整体式起动发电机与内燃发动机之间借助可变的或是依赖于转速的离合器装置形成可分离的力传导连接，这样也可以保证直接的动能供应。

附图说明

本发明的其他优点和特征在权利要求以及下面对照附图进行说明的具体实施方式中得出。其中：

图1是机动车辆的示意图，其具有内燃发动机、皮带传动的整体式起动发电机和起动/停止控制装置；

图2是起动/停止程序的流程图。

具体实施方式

在图1中简要示出了机动车辆10的主要组成部分，这些组成部分通过实施起动/停止程序以使停止程序中止成为可能。为了清楚起见，其它对于操作机动车辆10必要的组成部分没有示出。

机动车辆10具有内燃发动机12，该内燃发动机12通过离合器装置14与手动变速器16相连，主动轮18法兰连接在该手动变速器16上。在离合器14闭合时，由内燃发动机12发出的力矩借助手动变速器16转换成作用于主动轮18的从动力矩，并因此实现机动车辆10的前进。

通过调节由内燃发动机12提供的功率以及选择合适的变速器设置或档位(前进档、后退档)，来影响机动车辆10的行驶速度。这些调节通过对已知的操作元件的操纵来实现，例如由驾驶员操纵的油门踏板20和变速杆22。离合器踏板24通过未示出的调节装置来控制离合器14，并因此用来分离和重建内燃发动机12与手动变速器16之间的功率流。操纵离合器踏板24来断开离合器14，并因此挂入不同的档位。此外，通过制动踏板26也可影响机动车辆10的速度，此制动踏板26通过制动线路在未详细示出的、与主动轮18相关联的制动装置上起作用。

操作元件20、22、24、26的操纵位置借助未详细示出的传感器获知，这些传感器的信号通过信号线路28传递到起动/停止控制装置30上。通过操纵位置的时间导数也可获得操作元件20、22、24和26的操纵速度。起动/停止控制装置30通过额外的控制线路28与部件(例如电池监控系统32、点火控制器34、燃料喷射装置36和从属于内燃发动机12的传感器系统38)相连。该控制装置30也可处理由这些部件检测到的数值，并将控制命令传达给这些部件。

图中简要示出的在内燃发动机上的传感器系统38包括如转速传感器、空气质量测量计、冷却水温度传感器、油温传感器和/或测量内燃发动机12的运行参数值的其它传感器。

内燃发动机12配备了整体式起动发电机40，该整体式起动发电机40通过皮带42与未详细示出的内燃发动机12的曲轴永久连接(皮带传动的整体式起动发电机，B-ISG)。起动发电机40与起动/停止控制装置、电池44电相连，该电池44作为能量存储器提供电能。作为提供动能的起动器，起动发电机40使内燃发动机12从静止状态加速到最小转速，由此最小转速开始可实现内燃发动机12的自主运行。作为发电机，起动发电机40将内燃发动机12的动能转换成存储在电池44中的电能。起动发电机40待产生的动能或待转化的电能通过起动/停止控制装置30来控制或调节。起动发电机40的尺寸这样确定，即它在内燃发动机12运转时也能提供支持力矩，以改善机动车辆的加速度，或尤其在低速情况下使机动车辆10实现纯粹的电力前进。

起动/停止控制装置30可使内燃发动机12自动地关闭和起动。如果内燃发动机12在选定的时间内不必给主动轮或耗电器(例如皮带传动的空调压缩机46)输出功率，则内燃发动机12被关闭。

为了确保机动车辆10实现经济且环保的运行，当出现下面所列条件中的一个或多个时，就会由起动/停止控制装置产生停止请求，以此来控制内燃发动机12、点火控制器34、燃料喷射装置36和起动发电机40，尤其用来中断内燃发动机12的燃料供应和/或点火能量供应。

起动/停止控制装置30特别地对在低于机动车辆10的最小速度之后油门踏板20和/或离合器踏板24和/或制动踏板26和/或变速杆22的操纵位置或操纵速度是否处于选定的数值范围之内进行检查，并且对停止请求的合理性进行检查。

图2中用流程图表示的方法通过由驾驶员所发出的起动指令来工作。该起动指令可以例如通过操纵未示出的起动键来给出。起动/停止控制装置30在监测到对起动键的操纵后，检测机动车辆10是否具有起动授权。该起动授权可以与从属于起动/停止控制装置30的、未详述的驾驶授权系统的发送接收范围内的无线可读取的智能卡相关联。如果正确的智能卡在驾驶授权系统的发送接收范围内，则该驾驶授权系统向起动/停止控制装置30发出授权信号，此信号然后引发内燃发动机12的起动程序。当内燃发动机12不具备起动授权时，内燃发动机12将不会起动，且会发出报警信号。

当具备起动授权时，内燃发动机12将起动，机动车辆10可以驾驶。在运行过程中，起动/停止控制装置30可以自动停止内燃发动机12，而不需要驾驶员进行特定的辅助。例如当长时间持续地操纵制动踏板26和离合器踏板24时，将会自动停止内燃发动机。为了达到上述目的，起动/停止控制装置30将为内燃发动机12产生停止请求。在停止请求执行前，起动/停止控制装置30检查智能卡(此智能卡用来确定机动车辆10能够开始运转)是否还在驾驶授权系统的接收范围内。如果是这种情况，那么内燃发动机12将自动停止，特别是通过关闭点火装置34和/或燃料喷射装置36。如果此刻内燃发动机12的起动授权不再具备，例如因智能卡被吹出机动车辆10外或者以其他方式丢失，内燃发动机12将不会自动停止，而会向驾驶员发出报警信号。

然而，内燃发动机12可能自动停止，驾驶员此时可以离开机动车辆10，例如短暂处理其他事情，而不必最终地关闭起动/停止控制装置30。如果驾驶员再回来并操纵机动车辆10的一个或几个操作装置(例如油门踏板20或离合器24)，则起动/停止控制装置30由此产生起动请求。如果存在起动请求，且驾驶员也有智能卡作为合理的起动内燃发动机12的授权，则内燃发动机12可以起动。与之相反，如果驾驶员没有智能卡，则对选定的起动请求的检查失败，内燃发动机12将不能起动。然后将向驾驶员发出相应的报警信号，以告知驾驶员他没有权利起动。

在另一个实施例中，在停止程序自动实施之后，为了检查驾驶授权是否存在，还会对起动电钮进行询问。在起动请求发出后，当检查起动授权具备时，驾驶员还必须为起动内燃发动机12而实施相应的操作。这样就可以避免内燃发动机的意外跳跃。

在本发明的另一个实施例中，在有规律或无规律的周期内检查起动授权是否存在，在起动授权不存在时，不管即将来临的是自动停止程序或者自动起动程序，都将发出警告信号。

Claims (7)

1.一种操作机动车辆(10)的方法，所述机动车辆具有内燃发动机(12)、用以起动所述内燃发动机(12)的起动装置(40)以及用以控制所述内燃发动机(12)和所述起动装置(40)的起动/停止控制装置(30)，其特征在于，

在开始所述内燃发动机(12)的停止程序和/或起动程序之前，在一段选定的时间间隔内，所述起动/停止控制装置(30)反复检查是否具备再次起动所述内燃发动机(12)的起动授权，所述起动/停止控制装置(30)仅仅在具备所述起动授权时才开始所述停止程序或所述起动程序。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述起动/停止控制装置(30)禁能起动/停止策略，直到再次具备所述起动授权。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述起动/停止控制装置(30)禁能起动/停止策略，直到再次具备所述起动授权且驾驶员有与所述起动/停止策略无关的起动请求。

4.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，在不具备所述起动授权时所述起动/停止控制装置(30)会发出报警信号。

5.一种具有内燃发动机(12)和用以起动所述内燃发动机(12)的起动装置(40)的机动车辆(10)，其特征在于具有控制所述内燃发动机(12)和所述起动装置(40)的起动/停止控制装置(30)，用以实施如权利要求1至4中任一项所述的方法。

6.根据权利要求5所述的机动车辆，其特征在于，所述起动装置(40)被构建成整体式起动发电机。

7.根据权利要求6所述的机动车辆，其特征在于，所述起动装置(40)被构建成皮带传动的整体式起动发电机。