CN101934790B - 车辆的起动/停止控制的起动中止 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种操作机动车辆(10)的方法和一种机动车辆，所述机动车辆装备有内燃发动机(12)，起动内燃发动机的起动装置(40)以及控制内燃发动机(12)和起动装置(40)的起动/停止控制装置(30)。依照本发明，规定了下述步骤：检测用于自动起动内燃发动机(12)的起动信号；通过激活起动装置(40)来开始起动程序；在起动程序中检测至少一个中止条件；如果满足至少一个中止条件，则中止起动程序。本发明提供的操作机动车辆的方法以及机动车辆可更可靠地应用起动/停止功能。

Description

车辆的起动/停止控制的起动中止

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驱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 1 541 864B1公开了一种在机动车辆中自动地起动内燃发动机的方法，其中内燃发动机在特定的行驶运行状态中为节省燃料被暂时地关闭，并在转换行驶运行状态时通过操作制动踏板来再次起动。此时，如果变化速度超过了阈值速度，则要改变制动踏板变化速度的压力分析，并将起动信号传送到内燃发动机的起动器。

DE 102 11 466C1公开了一种自动地关闭和起动机动车辆的内燃发动机的方法。自动的关闭和/或起动依赖于选定的发动机停止或发动机起动的条件。如果机动车辆的速度低于一定的阈值速度，则具备发动机停止的条件。如果没有挂入档位且发动机温度上升到一定的数值，则具备发动机起动的条件。操作加速踏板、松开行车制动器、操作离合器、接触或移动变速杆都可作为发动机起动的其它条件。

发明简述

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，其可更可靠地应用起动/停止功能。

此目的通过具有本发明所述特征的方法以及具有本发明所述特征的机动车辆得以实现。本发明进一步的有利改进在从属权利要求中述及。

根据本发明，实施下面的步骤：检测用于自动起动内燃发动机的起动信号；通过激活起动装置开始起动程序；在起动程序中检测至少一个中止条件；如果满足至少一个中止条件，则中止起动程序。此方法的目的在于，在一定的行驶状态下，如果存在着这样的危险时，即机动车辆会进行不期望发生的运动时，使内燃发动机的主动起动程序中止。在由机动车辆内部的负载状态变化而引起的情形中，特别是由制动装置的负压(Unterdruck)太小或由于空调的制冷需求而出现上述情况，驾驶员不能通过起动/停止控制装置来估计内燃发动机的自动起动，并且正好在起动程序开始的瞬间减少离合器踏板上的压力。因为在挂入档位时，在由起动装置驱动的内燃发动机和驱动轮之间可能会产生力传递，这至少会导致机动车辆方向的急变(ruckartigen)运动。在这种情况下，通过按本发明的方法，根据离合器踏板的操纵位置的变化，可检测到导致起动程序中止的中止条件。自动的起动程序理解为这样的起动程序，它要么没有驾驶员的协助而由起动/停止控制装置引发，例如连接在内燃发动机上的装置出现功率需求时，其中所述装置例如空调压缩机或用于制动装置的蓄压罐；它要么通过驾驶员的行为来引发，尤其通过操作油门踏板、制动踏板、离合器踏板和/或变速杆来引发。相反，通过操纵点火钥匙和/或操作起动按钮来起动机动车辆，不能看作自动的起动程序，因为在此明确地需要驾驶员对此过程进行操作。

本发明涉及，根据下列至少一个由控制装置待检测的状态，来检测起动请求，所述状态包括：油门踏板、离合器踏板、制动踏板、变速杆中至少一个的操纵位置和/或操纵速度；内燃发动机的运行状态；能量存储装置的负载状态；温度调节装置的能量需求；机动车辆速度。

起动请求由起动/停止控制装置来检测，在此不需要驾驶员直接对此过程进行操作。该起动请求要么通过驾驶员的行为(例如通过松开刹车或操作油门踏板)来引发，其直接与机动车辆的行驶状态相结合，要么通过机动车辆内部的需要(例如低于制动装置的负压阈值或激活空调压缩机)来引发。

起动请求通常处于停止请求之后，在停止请求下内燃发动机会自动地关闭。尤其是当操纵离合器踏板和/或借助变速杆来挂入空挡来中止内燃发动机和驱动轮之间的力传递时存在停止请求。在机动车辆的速度减至很小或减至零时，操纵离合器踏板或挂入空档，对起动/停止控制装置来说意味着实施停止程序的停止请求。

本发明进一步涉及，根据至少一个由控制装置待监测的状态，根据离合器踏板、油门踏板、制动踏板、变速杆中至少一个的操纵位置和/或操纵速度，来确定中止条件。尤其通过在已挂入档位时松开操纵的离合器踏板，或通过在挂入档位的过程中松开操纵的离合器踏板，来满足中止条件。如果在机动车辆静止、挂入档位和操纵制动器时，驾驶员首先完全地操纵(踩下)离合器踏板，则此情形被起动/停止控制装置看作是停止请求，并通过停止燃料和/或点火的供应来使内燃发动机停止。如果现在例如要激活空调压缩机，用来冷却机动车辆的内部空间，则要在起动/停止控制装置中产生起动请求，用来使内燃发动机自动地起动，并激活起动装置，用来起动内燃发动机。如果驾驶员在自动的起动程序中减小离合器踏板上的压力，因为他在这种情况下不能估计到内燃发动机起动了，所以这可能会在被起动装置带入运动中的内燃发动机和驱动轮之间产生力传递，但驾驶员此时不希望这样。为了中止所述力传递，离合器踏板的位置由起动/停止控制装置监控。如果在档位挂入时离合器踏板离开完全操纵的位置，则这被起动/停止控制装置看作是起动程序的中止条件，并中止起动装置的激活，且必要中止燃料和/或点火的供应，用来尽快地使内燃发动机再次停止，并避免机动车辆的不必要运动。

本发明进一步涉及，在制动踏板的松开过程之后，如果在选定的时间间隔内松开离合器踏板，则满足了中止条件。重要的是，如果在内燃发动机自动关闭后，更长时间持续地操作离合器踏板和制动踏板，驾驶员将离开机动车辆而没有完全地关闭机动车辆，例如从点火插销中取出点火钥匙。在这种情况下，驾驶员可能至少几乎同时地松开制动踏板和离合器踏板。如果驾驶员在档位挂入时首先松开离合器踏板，紧接着松开制动踏板，则不能满足自动执行起动程序的边界条件，因为内燃发动机和驱动轮之间的力传递不是自由的，因为档位挂入了且离合器松开了，不会自动进行起动程序。相反，如果驾驶员在档位挂入和离合器操作时松开制动踏板，则可以引发自动的起动程序，因为此力传递首先是自由的。在选定的时间间隔内，其尤至少相当于从内燃发动机发动一直到达到空挡转速的时间间隔，如果驾驶员松开了离合器，则这被起动/停止控制装置判定为停止信号，并中止起动程序。如果超过了选定的时间间隔，则由此得出，驾驶员有足够多的时间，注意到内燃发动机的起动，并因此可以手动地停止或继续运行该内燃发动机。

本发明进一步涉及，只有在选定的时间间隔之内和/或只有低于选定的内燃发动机的最小转速时，中止条件才能导致起动程序的中止。因此可避免，离合器踏板的松开在某时刻会导致起动程序的不必要中止，在该时刻借助内燃发动机的驱动力已经可以使机动车辆进行有规则地行驶，这也是正等待起动程序的驾驶员所期望的。可实现有规律行驶的时间点，可借助固定或变化的选定时间间隔或借助选定的内燃发动机的最小转速来确定。

本发明进一步涉及，根据内燃发动机的运行状态和/或负载状态来选择时间间隔和/或最小转速。内燃发动机的运行状态尤其根据油温和/或冷却水温度来确定。负载状态根据采集内部耗电器的功率需求(例如空调压缩机)来确定。例如在冷却水温度较低且负载大的时候，内燃发动机的起动程序需要更长时间，因此起动程序的中止也可能更长，因此时间间隔要选择得更长。

本发明进一步涉及，在存在着中止条件的情况下，内燃发动机的制动通过提高负载，尤其借助发电机或整体式起动发电机，来实现。因此可尽可能快地使内燃发动机停下来，以使驱动轮上的不期望的力传递保持得尽可能小。

根据本发明另一方面，一种设置有内燃发动机和用来起动内燃发动机的起动装置的机动车辆，其具有控制内燃发动机和起动装置的起动/停止控制装置，其程序实施如权利要求1至8中任意一项所述的方法。

本发明进一步涉及，起动装置可以是整体式起动发电机(integrated starter generator，ISG)，尤其是皮带传动的整体式起动发电机(belt driven ISG，B-ISG)。整体式起动发电机既承担了发电机的功能以产生电能，也作为起动机用来为内燃发动机的起动程序提供动能。整体式起动发电机优选通过传动皮带(例如齿轮皮带)与内燃发动机的曲轴连接，或直接法兰连接于曲轴上。整体式起动发电机优选通过持续的力传递与内燃发动机相连，因此可在任意时刻为内燃发动机提供动能，尤其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，整体式起动发电机和内燃发动机之间借助可控的或与转速有关的离合器装置形成可分离的力传递连接，这样也可保证直接地提供动能。

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，其它对于运行机动车辆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，驱动轮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转换成作用于驱动轮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、与驱动轮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驱动轮或耗电器(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，尤其用来中止内燃发动机12的燃料供应和/或点火供应。

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。

如图2流程图中所示的方法的前提条件首先是，离合器踏板24在挂入档位时被完全地压住。如果不是这样，则在档位挂入时不会开始自动的起动程序，因为用于自动起动的必要的开放力传递的边界条件没有满足。

相反，如果离合器踏板24在档位挂入时被完全压住，则存在着起动请求，因此图中未示出的内部计时装置激活了起动/停止控制装置30，开始最大的时间间隔。该内部计时装置用来在时间上为起动程序限制中止条件的有效性，通过询问“时间间隔未结束”来表示。只要时间间隔没有结束，内燃发动机12停止或由于激活了起动发电机40以一转速旋转，所述转速小于内燃发动机12独立运行的最小转速，则要反复地检查变速杆是否没有处在空挡状态，油门踏板是否没有踩下。

挂入空挡排除了内燃发动机不期望的运动危险，因为由此中止了内燃发动机和驱动轮之间的力传递。在踩下油门踏板时由此可得出，驾驶员实际上使机动车辆处于运动之中，因此中止起动程序是没有意义的。

如果保持挂入档位且没有踩下油门踏板，则从现在起要检查，离合器踏板是否松开了。如果是这种情况，则起动程序会中止，因为由此可得出，驾驶员不希望进行内燃发动机的起动程序。

在本发明的优选实施例中，在机动车辆中相应地配备了用于检查离合器踏板的操纵位置的传感器，检查离合器踏板是否离开了最大操纵位置，而还不存在离合器接合、使力传递到驱动轮上的操纵位置。对于这种情况，不必规定起动程序的中止。

下面描述了几种典型的满足中止条件并使起动程序中止的情况。

当驾驶员在停车场开车，机动车辆10通过刹车停下来并在操纵制动踏板26时保持静止，操纵离合器踏板24使离合器完全分开，则要进行内燃发动机12的停止程序。此外，将档位挂入，这是指，变速杆没有处于空挡状态。在机动车辆10的选定的静止时间过去后，起动/停止控制装置30确定内燃发动机12应该停下来并发出停止信号，用来中止燃料供应和点火供应。随后开始停止程序，在此过程中内燃发动机12依赖于负载状态和其它的边界条件(如油温)在一段时间之后实现静止。如果驾驶员此时确定离开机动车辆，不拔下点火钥匙或不进行其它同类的、主动的行为来关闭机动车辆10，则他若想下车只需从踏板24、26上抬起脚。如果他首先从离合器踏板26上抬起脚，则起动/停止控制装置30把它理解成起动请求，并引发主动的起动程序。但如果他在选定的时间间隔内，即内燃发动机12在此时间间隔内还未加速至空挡转速，也从离合器上抬起脚，则起动/停止控制装置30把其判断为中止信号。为了尽可能快地中止起动程序，要停止起动发电机40并阻止燃料供应和必要的点火的供应。此外，起动发电机40也可设置为，在内燃发动机上施加尽可能大的负载，由此使内燃发动机快速地停住，并阻止机动车辆10进行不期望的运动。

在另一种情况下，在内燃发动机停止、操纵离合器、挂入档位和操纵制动器时，驾驶员正好在上述时间点上从离合器上抬起脚，其中由于传动功率的内部要求，例如通过降低制动装置的负压和/或通过激活空调压缩机，由起动/停止控制装置30引发自动的起动程序。为了避免机动车辆10进行不期望的运动或至少减少到最少的程度，要将起动程序中止。

Claims (11)

1.一种操作机动车辆(10)的方法，所述机动车辆(10)装备有内燃发动机(12)，起动所述内燃发动机(12)的起动装置(40)以及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)，其特征在于以下步骤：

检测到用于自动起动所述内燃发动机(12)的起动信号；

通过激活所述起动装置(40)来引发起动程序；

离合器踏板在挂入档位时被完全压住的前提下，在所述起动程序中检测至少一个中止条件；

如果满足所述至少一个中止条件，则中止所述起动程序。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据下列至少一个由起动/停止控制装置(30)待检测的状态，来检测起动请求：

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)的操纵位置和/或操纵速度；

所述内燃发动机(12)的运行状态；

能量存储装置(44)的负载状态；

温度调节装置(46)的能量需求；

机动车辆速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据至少一个由所述起动/停止控制装置(30)监测的状态，根据所述离合器踏板(24)和/或油门踏板(20)和/或制动踏板(26)和/或变速杆(22)的操纵位置和/或操纵速度来确定所述中止条件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过在已挂入档位时松开操纵的所述离合器踏板(24)，或通过在挂入档位的过程中松开操纵的所述离合器踏板(24)，以满足所述中止条件。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在制动踏板(26)的松开过程之后，如果在选定的时间间隔内松开所述离合器踏板(24)，则满足所述中止条件。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述内燃发动机(12)的起动触发后只有在选定的时间间隔之内和/或只有低于选定的所述内燃发动机(12)的最小转速时，所述中止条件才能导致所述起动程序的中止。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述内燃发动机(12)的运行状态和/或负载状态来选定所述时间间隔和/或所述最小转速。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在存在中止条件的情况下，所述内燃发动机(12)的制动通过提高负载，借助启动装置(40)来实现。

9.一种机动车辆(10)，其装备有内燃发动机(12)、起动所述内燃发动机(12)的起动装置(40)，其特征在于，还设置了起动/停止控制装置(30)，所述起动/停止控制装置(30)控制所述内燃发动机(12)和所述起动装置(40)以实施权利要求1至8中任意一项所述的方法。

10.根据权利要求9所述的机动车辆，其特征在于，所述起动装置(40)是整体式的起动发电机。

11.根据权利要求10所述的机动车辆，其特征在于，所述起动装置(40)是皮带传动的整体式起动发电机。