CN102030003B - 自动重新起动汽车中的内燃机的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以离合器与刹车的当前操作状态这些条件为基础，自动重起带有手动变速器的汽车中短时停转的内燃机的方法。按照本发明，舒适且省油的重新起动可通过下述方法得以实现，即当在任一次操作离合器前的预设定时间段内踩了刹车，如果完全踩下离合器并且没有踩刹车(S10)，才起动内燃机。

Description

自动重新起动汽车中的内燃机的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种以离合器与刹车的当前操作状态这些条件为基础，自重起带有手动变速器的汽车中短时停转的内燃机的方法以及一个相应的起停控制装置。
背景技术
在带有起停功能的所谓微型混合汽车即混合油电汽车中，当不需要牵引功率(例如在红绿灯前等待时)时可以自动停止即关闭内燃机，而当司机重又要求牵引功率时可以自动地重新启动即发动内燃机。这样的起停工作方式减少了燃油消耗并且降低噪音污染。使这种起停工作方式成为可能的系统例如是皮带传动一体化的起动/发电机(皮带驱动一体化的起动/发电机B-ISG)或者改善的起动发动机，用其可以自动地连续重新起动发动机。
专利DE102004024213A1公开了一种方法和一种起停控制装置。在此，当司机操作离合器并且同时不操作脚刹车(以下简称为刹车)，就重新起动停转的内燃机。然而，这对于司机却不太舒适也不太符合人机工程学，因为对于司机而言有一种值得期待的形式，即在踩离合器的同时不必保持刹车松开就能起动。
图1中示出了实行起停功能的一种对于司机来说更为舒适和更符合工效学的方式。
如在图1的左侧所示，当汽车处于停车状态或低于一个预设定的速度阈值，变速器处于空档且司机已松开离合器踏板时，停止内燃机。可以有附加的停止条件。
如在图1的右侧所示，当司机在空挡时踩离合器踏板时重新起动内燃机。然后司机挂入一档并且开动汽车。
然而司机往往会不必要地过早踩离合器踏板。当汽车处于例如红绿灯前的汽车长龙中，当绿灯亮时司机踩离合器踏板并且挂入一档，而不是等到在其前面的车已经开动并且轮到他开动时才这样做。司机的这样一种典型的行为在欧洲行驶循环中进行了模拟：受试司机须在其开动汽车五秒之前挂入档。这种典型的行为提高了燃油消耗。
发明内容
基于这一背景，本发明的任务是完成一种尽可能低油耗的舒适且符合人机工程学的停止起动功能。
该任务将在一种这类的方法和对应的起停控制装置中通过下述技术方案得以解决：
一种以离合器与刹车的当前操作状态这些条件为基础，自动重起带有手动变速器的汽车中短时停转的内燃机的方法，其特征在于，如果在任一次操作离合器之前的预设定时间段内操作了刹车，当完全地操作离合器并且不操作刹车才起动内燃机(S10)；以及，借助于标识可说明是否在任一次操作离合器前的预设定时间段内操作了刹车这个条件；其中，当标识置为“否”(S1)，就检验内燃机是否停转、变速器是否处于空档、是否操作刹车及是否操作了离合器(S2)，如果同时满足这四个条件，就启动一个计数预设定时间段的定时器(S3)，这时若在该定时器计数时间内操作离合器(S4)，就把标识置于“是”(S5)；和
以离合器与刹车的当前操作状态这些条件为基础，自动重起带有手动变速器的汽车中短时停转的内燃机的起停控制装置，其中，起停控制装置做成用于执行上述一种以离合器与刹车的当前操作状态这些条件为基础，自动重起带有手动变速器的汽车中短时停转的内燃机的方法。
这时对于传统汽车，将操作离合器或者刹车理解为踩对应的踏板。当然本发明也可以用于双轮车或者具有其它离合器和/或刹车操作元件作为踏板的汽车。
利用本发明可将内燃机的停止时间最大化，而不会在适时起动发动机方面对司机造成不利局面。当司机在踩离合器踏板前不久，比如不到两秒之前踩了刹车踏板，显然他不是要立即开动汽车。通过本发明，在此情况下把内燃机的重新起动延迟到司机松开刹车踏板为止。
用本发明可达到的燃油节省是显著的。在欧洲行驶循环中模拟的情况下，汽车每个停车期间为二十秒长，然而必须在十五秒后踩离合器踏板并且挂入第一档。通过把内燃机的停车阶段延长到滿二十秒，可将燃油节省提高达百分之三十三。
本发明尤其适用于混合油电汽车，在这些汽车中通过本发明将使燃油节省达最大化。
本发明的有利扩展将在以下技术方案中进行说明：
一种以离合器与刹车的当前操作状态这些条件为基础，自动重起带有手动变速器的汽车中短时停转的内燃机的方法，其中，如果在任一次操作离合器之前的预设定时间段内没有操作刹车，当变速器处于空档且完全地或者部分地操作了离合器才起动内燃机(S9)。
进一步地，如果在操作离合器之前的预设定的时间段内操作了刹车，则在操作离合器的基础上抑制重新起动内燃机，当不再操作刹车时再起动内燃机。
进一步地，如果没有踩离合器或内燃机没有停转或在没有将离合器踩到底的情况下踩了刹车或变速器换到了空挡(S7)，则将在定时器运行期间设置为“是”的标识重新设置为“否”。
进一步地，所述汽车是一种油电混合动力车。
进一步地，预设定的时间段约为两秒钟。
附图说明
下面参照附图进一步举例阐述本发明。在附图中：
图1示出一个带有手动变速器的汽车的常见起停功能的方框图；
图2示出一个方框图，举例说明如何能得出在任一次操作离合器前的预设定时间段内是否操作了刹车；而
图3示出了应用在图2中所获得的测定结果，在带有手动变速器的汽车中按照本发明的起停功能的方框图。
具体实施方式
如图2和图3所示，通过引入一种所谓的刹车起动标识使得不必要的起动激活得以抑制。刹车起动标识为比如一比特，设置标记时比特位为“是”、“真”或者“1”，不设置时为“否”、“非”或者“零”。
在带有手动变速器的汽车行驶过程中不断执行在图2中示出的例行程序，其中，步骤S1中首先把刹车起动标识置为“否”。
在步骤S2中会检验，以下四个条件是否同时能满足：内燃机停转，例如作为图1左侧所示停车例行程序的结果；变速器处于空档；踩或操作刹车踏板；松开或者没有踏离合器踏板。如果不能同时满足这四个条件，就重新执行步骤S2。如果同时满足这四个条件，就在步骤S3中启动一个定时器，即启动一个时间计数器，该定时器计数一个预设定的时间段然后停止计数。
随后在步骤S4中检验，是否没有松开离合器踏板或者说是否踩了离合器踏板。如果没有松开离合器踏板，就在步骤S5中把刹车启动标识置为“是”。如果该检验在步骤S4中得出离合器踏板松开的结论，就在步骤S6中检测，定时器是否已停止计数。如果定时器没有停止计数，就重新执行步骤S4。如果在步骤S6中的检验得出计数器已停止计数的结论，就返回步骤S1，在该步骤中把刹车启动标识重新置为“否”。
如果已在步骤S5中把刹车启动标识置为“是”了，就转向步骤S7，在该步骤中检验是否满足下面的四个条件之一：离合器踏板松开；内燃机未停转；刹车踏板松开并且离合器踏板没有踏到底；司机已挂到空档。如果满足这些条件之一就返回步骤S1，在该步骤中把刹车启动标识重新置为“否”。如果在步骤S7中得出所述条件一个也不满足的结论，就重新开始执行步骤S7。
定时器计数的预设定时间段为比如两秒钟。这时，若在内燃机停转且挂空挡情况下在已经踩刹车踏板后离合器踏板在两秒中保持松开，就把刹车启动标识置为“是”。如果在没有把离合器踏板踩到底时松开刹车踏板，或者如果在刚踩离合器踏板、刚挂入空档或者发动机不再停转后就松开了离合器踏板，则清除该标识或者说把标识置于“否”。应注意，挂入档不用清除标识，而重变为空挡则清除标识。
借助以这种方式确定的刹车启动标识将执行在图3中所示的起动例行程序，例如替代图1右侧所示的起动例行程序。
当内燃机停转就开始图3中所示例行程序。于是在步骤S8中检验，刹车启动标识置为“是”还是“否”。如果刹车启动标识置“否”，就在步骤S9中检验是否同时满足以下两个条件：变速器位于空档；完全或者至少部分地踩了离合器踏板。如果不同时满足这两个条件就重新执行步骤S8。如果同时满足所述这两个条件，就在步骤S11中起动内燃机。
如果在步骤S8中的检验得出刹车启动标识置为“是”的结论，就在步骤S10中检验是否同时满足以下两个条件：松开刹车踏板以及完全地踩了离合器踏板。如果不同时满足这两个条件就重新执行步骤S8。如果同时满足所述这两个条件，就在步骤S11中起动内燃机，这样司机就能够开动汽车。
在图3中所示的例行程序除了图1左侧所示的起动触发装置之外还设置了一个附加的起动触发：当刹车启动标识置为“是”，完全地踩了离合器踏板，松开了刹车，就触发内燃机起动。应注意，这可能是在挂入档时起动内燃机；这就是在此为什么必须完全地踩离合器踏板的原因。
当清除了刹车启动标识但变速器不处于空档时，就向司机显示一个信息：如果已挂入档、刹车启动标识被清除或者置为了“否”且没有松开离合器踏板，信息提示“请选空档”。
如果挂档时允许发动机停转，可以适当地修改所述条件。对于这样一种策略可以设置不同的起动触发。其中有(a)完全地踩离合器踏板的同时松开刹车踏板，且与变速器是否在空档或者是否挂档无关和(b)完全地踏下离合器踏板，同样地与变速器是否在空档或者是否挂档无关。当在刚要踩离合器踏板之前踩刹车踏板则可抑制起动触发(b)。这时可以在松开刹车踏板时起动内燃机，也就是通过触发(a)。
注意当在汽车的整个停车期间保持踩住刹车踏板时，对于这两种策略，也就是在空档或者挂入档时发动机停转，起动触发在操作离合器踏板的基础上不能被抑制。只有在刚刚要踩离合器踏板之前有意地踩刹车踏板才能抑制内燃机起动。
本发明不仅在汽车停于红绿灯前汽车长队中这样的前述情况下是有利的，而且在汽车停在坡上这样的情况下也是有利的。为使内燃机自行停转，变速器须在空档并且松开了离合器踏板。当司机想开动汽车时必须拉手刹，以防止倒车，并且主要是要同时操作挂档杆。根据本发明把离合器操作和发动机重新起动分离，能在不影响燃料经济性的情况使得下挂入档，内燃机晚起动和拉手刹成为可能。
在汽车停于坡上的情况下，如果已通过部分地松开刹车踏板起动内燃机，则还可更加舒适地起动汽车。这可以有利地通过操作一种(液力)刹车重新起动内燃机来达到，当刹车压力梯度低于第一阈值及刹车压力低于第二阈值，该值通过在当前停转阶段建立刹车压力的一个平均值得到。
下面将描述应用上述方法的若干具体交通情况。在所有的情况下，控制策略都是当操作离合器踏板前两秒钟之内踩刹车踏板则不触发内燃机重新起动。所有这些情况的共同先决条件是，怠速运转时内燃机停转，所有踏板松开和没有检测到任何特殊状况，因为在这些情况下必须自行阻止起动。
主要事件次序：
1.司机踏刹车踏板
2.司机等待五秒钟
3.司机踏离合器踏板
4.起动内燃机
第一种可替代事件次序(抑制怠速起动；通过松开刹车晚些起动)：
1.司机踏刹车踏板
2司机等待1.5秒
3.司机完全踩下或者踩透离合器踏板
4.保持内燃机停止
5.司机等待五秒(也可以挂入一档)
6.司机松开刹车踏板
7.起动内燃机
第二可替代事件次序(不起动，因为没有把离合器踏板向下踩到底)：
1.司机踩刹车踏板
2.司机等待1.5秒
3.司机踏离合器踏板，但不把离合器踏板向下踩到底
4.保持内燃机停止
5.司机挂入一档
6.司机松开刹车踏板
7.保持内燃机停止；显示“选择空档”
8.司机换空档
9.起动内燃机
在第二可替代事件次序中，当司机已经挂了一档但是未将离合器踏板向下踩到底时不起动内燃机，因为传动系未断开以及因此内燃机的起动不可靠。
第三可替代事件次序(返回在空档起动)：
1.司机踩刹车踏板
2.司机等待1.5秒
3.司机踩离合器踏板
4.保持内燃机停止
5.司机松开离合器踏板
6.司机松开刹车踏板
7司机踩离合器踏板
8.起动内燃机

Claims (9)

1.一种以离合器与刹车的当前操作状态这些条件为基础，自动重起带有手动变速器的汽车中短时停转的内燃机的方法，其特征在于，如果在任一次操作离合器之前的预设定时间段内操作了刹车，当完全地操作离合器并且不操作刹车才起动内燃机(S10)；以及，借助于标识可说明是否在任一次操作离合器前的预设定时间段内操作了刹车这个条件；其中，当标识置为“否”(S1)，就检验以下四个条件是否同时能满足：内燃机停转、变速器处于空档、操作刹车及没有操作离合器(S2)，如果同时满足这四个条件，就启动一个计数预设定时间段的定时器(S3)，这时若在该定时器计数时间内操作离合器(S4)，就把标识置于“是”(S5)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，如果在任一次操作离合器之前的预设定时间段内没有操作刹车，当变速器处于空档且完全地或者部分地操作了离合器才起动内燃机(S9)。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，如果在操作离合器之前的预设定的时间段内操作了刹车，则在操作离合器的基础上抑制重新起动内燃机，当不再操作刹车时再起动内燃机。
4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，如果在操作离合器之前的预设定的时间段内操作了刹车，则在操作离合器的基础上抑制重新起动内燃机，当不再操作刹车时再起动内燃机。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，如果没有踩离合器或内燃机没有停转或刹车踏板松开并且离合器踏板没有踏到底或变速器换到了空挡(S7)，则将在定时器运行期间设置为“是”的标识重新设置为“否”。
6.按照以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述汽车是一种油电混合动力车。
7.按照以上权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，预设定的时间段约为两秒钟。
8.按照以上权利要求6所述的方法，其特征在于，预设定的时间段约为两秒钟。
9.以离合器与刹车的当前操作状态这些条件为基础，自动重起带有手动变速器的汽车中短时停转的内燃机的起停控制装置，其特征在于，起停控制装置做成用于执行按以上权利要求中任一项所述方法。
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