CN102245891B - 用于自动切断和起动内燃机的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于借助于起动-停止-装置自动切断和起动汽车中的内燃机的方法和相应的装置,当汽车制动到停车状态并且通过操作制动踏板保持在停车状态时,该起动-停止-装置自动切断内燃机,并且该起动-停止-装置在已自动切断内燃机且松开被操作的制动踏板时自动起动内燃机。本发明的特征在于,当在已切断内燃机时事先加强地将制动踏板踩到底时,在已自动切断内燃机时防止由于松开制动器而自动起动内燃机。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于自动切断和起动车辆中的内燃机的方法。
背景技术
目前大多数借助于点火钥匙通过驾驶员手动切断内燃机。在DE10023331A1中介绍的方法是个例外。在此代替点火钥匙,分析利用制动踏板位置或制动踏板压力。当在汽车达到停车状态后更强地操作在其已经被操作的位置上的制动踏板时,导入内燃机的切断过程。为了继续行驶松开制动踏板,并且加压油门踏板,由此导入起动内燃机。这种方法的缺点是,仅仅汽车驾驶员对切断内燃机负责。分析现在的行驶行为表明,尽管提高的环境保护意识和提高的燃油价格,手动切断内燃机例如在交通信号灯时很少自主实现。
为了降低油耗和有害物质排放,现在已开发一些方法和系统,并且一部分已经投入使用,在一定前提条件下或在存在预定的切断条件时自动切断汽车内燃机,并且在存在预定的接通条件时又自动接通汽车内燃机。这种方法和系统或起动-停止-装置主要适用于城市交通以便降低油耗,因为在城市交通中车辆在信号灯时或由于交通而经常停车,并且内燃机的运转不是必需的。
例如由EP0158605B1已知一种装置,该装置取决于不同的条件切断或重新起动内燃机。用于导入自动切断过程的条件例如是,车辆速度在内燃机自动切断前必须在一定时间内小于界限值。
这种方法和装置的缺点是不能考虑实时的交通状况。因此即使在下述情况中也切断内燃机,其中驾驶员出于舒适性原因不希望切断内燃机。例如在拐弯车道上或在停车标志前在立刻继续行驶可能性时不希望自动切断内燃机。尤其是在带有自动变速器的汽车中在直到停车状态的制动过程中自动切断内燃机的前提条件下,驾驶员不能阻止自动切断过程。当使用廉价的带主动小齿轮的起动机作为起动系统时,不能接合即起动运转着的内燃机,或者只能损害驾驶员舒适性地起动。因此同样也许产生较长的起动时间。
为了回避该问题,已经已知一些方法和系统,其中驾驶员可以阻止自动切断。EP1469195B1公开一种用于自动切断车辆中的内燃机的方法,其中驾驶员在达到停车状态后在预定的时间段内可以阻止自动切断过程。例如当驾驶员在达到停车状态后在预定的时间段内加强地将制动踏板踩到底时,不导入自动的切断过程。
上述方法的缺点是,驾驶员在切断内燃机的整个持续时间期间必须保持制动踏板在受压位置上,以便不导入不希望的内燃机起动。这也许会导致损害驾驶员的舒适性。此外可能导致,驾驶员有意识地比必需的情况较早地自动起动内燃机,以便脚能从制动踏板上移开。
发明内容
本发明的目的在于,改进起动用于自动切断和起动车辆中的内燃机的方法,使得驾驶员在内燃机已切断时不必持续施压地保持制动踏板,并且尽管如此在不持续操作制动踏板的情况下防止汽车溜车。
所述目的按本发明通过用于借助于起动-停止-装置自动切断和起动汽车中的、尤其是带有自动变速器的汽车中的内燃机的方法解决,在汽车制动到停车状态并且通过操作制动踏板而保持在停车状态时,该起动-停止-装置自动切断内燃机,并且在内燃机已自动切断并且松开被操作的制动踏板时,该起动-停止-装置自动起动内燃机,当在已切断内燃机的情况下事先加强地将制动踏板踩到底时,在已自动切断内燃机的情况下防止由于松开制动器而自动起动内燃机。
在按本发明的用于借助于起动-停止-装置自动切断和起动汽车中的内燃机的方法中,当车辆通过驾驶员制动到停车状态时,并且必要时在预定的时间段内保持在停车状态时,才原则上导入自动切断过程。当车辆速度至少接近零或者正好为零时,识别到车辆的停车状态。当车辆通过操作制动踏板而保持在停车状态上时(理想情况是在预定的时间段内如此),自动通过起动-停止-装置切断内燃机。起动-停止-装置例如可以是独立的控制器,或者可以集成在发动机控制器内。
当用于自动切断和起动内燃机的方法设计成,在驾驶员从制动踏板上移开他的脚时,原则上又自动起动由于制动和保持汽车在停车状态而自动切断内燃机,为了保持停车状态驾驶员为此必须持续操作制动器。因此按本发明建议,当在已切断内燃机时事先加强地将制动踏板踩到底时,在已自动切断内燃机时防止在松开制动器时自动起动内燃机。这意味着,通过加强地踩到底而激活接通阻止器,以便在紧接着松开制动踏板时在已自动切断的内燃机中不导入自动起动内燃机。因此驾驶员即使在这种用于自动切断和起动内燃机的功能逻辑中在已自动切断的内燃机中也可以从制动踏板上移开他的脚,并且放松地等待,直到他又能开走。
这种方法对于带有自动变速器的车辆是特别有利的,因为在此驾驶员一般在停车状态时将换挡杆放在正常位置上,并且不存在离合器踏板,在驾驶员愿望方面可以利用该离合器踏板。对于自动变速器的概念,除了传统的自动变速器外也可以理解为所有至少部分自动化的变速器,包括双离合器变速器(带有和不带有变矩器的变速器、EGS、SMG)。然而这种方法也可以用在带有手动变速器的车辆中。
为了在已切断内燃机时在不持续操作制动踏板的情况下能保持汽车在停车状态上,按本发明通过驾驶员相应动作或者在存在一定事件时激活用于自动保持车辆在停车状态的保持功能。驾驶员在不存在车辆例如由于道路的斜坡发生溜车危险的情况下可以从制动踏板上移开他的脚。
保持功能在此最早可以在达到停车状态时被激活。可选地,也可以当自动切断内燃机时,或者当驾驶员为了激活上述接通阻止器在已切断内燃机时加强地将制动踏板踩到底时才自动激活该保持功能。为了防止在驾驶员(在内燃机已切断时)松开制动器时汽车溜车,保持功能应该在先行激活接通阻止器的情况下(在松开制动器时不接通)最晚在松开制动踏板时自动激活保持功能。
对于保持功能的概念理解为至少防止汽车前进或倒退运动的所有功能或对汽车控制装置的干预。当驾驶员通过松开制动踏板而降低制动压力,并且在预定的时间段内阻止内燃机的自动切断过程时,为了保持汽车的停车状态按激活保持功能的意义例如可以使通过液力变矩器产生的爬行功能失效。附加地或可选地,同时可以借助于在停车状态时可自动激活的制动干预保持汽车在停车状态,也就是说例如激活用于临时使准备运转的汽车保持停车的驻车制动功能。这种制动干预或功能和相应的装置例如以起动辅助装置、山路辅助装置、坡道辅助功能、自动停车功能的名义已知,或者在带有距离保持功能的直到停车状态的速度调节系统的框架内已知。这些防止准备运转的汽车开始滚动的系统在此例如构成为(电子)液压或(电子)气压或必要时电子机械、电子可调节的制动系统,借助于所述制动系统临时使准备运转的汽车驻车,并且防止开始滚动。
下述方法也是已知的,即其中通过变速器(尤其是自动变速器)或通过相应的变速功能防止汽车开始滚动。因此可选地或附加地,为了主动的制动干预或为了使存在的爬行功能失效作为保持功能激活起动所谓的自动停车功能用于保持汽车在停车状态。
当驾驶员在已切断内燃机时使用接通阻止器,并且松开制动踏板时,他通过如下方式可以导入自动起动内燃机,有利的是在带有自动变速器或至少部分自动化的变速器的车辆中,即通过他操作油门踏板。于是又起动内燃机,并且他可以开走。为了探测到操作油门踏板操作,类似于在制动踏板内的制动信号灯开关,在油门踏板内装入开关,该开关在早期识别到操作油门踏板。
为了能防止或至少减少操作油门踏板与开走之间不必要的时间延迟,理想地也可以在车辆内设有脚部空间传感装置,借助于该脚部空间传感装置已经可以在早期识别到操作油门踏板,并且从而识别开走愿望。脚部空间传感装置可以以最简单的方式设计成距离传感器用于探测脚到油门踏板的距离。当小于到油门踏板的预定距离时,自动起动内燃机。
当在斜坡中已自动激活保持功能,随着操作油门踏板又自动使激活的保持功能失效。为了防止车辆在被提供足够的驱动力矩前溜车,当自动接通在达到停车状态后在预定的时间段后已自动切断的内燃机时,和/或当操作油门踏板时,和/或当内燃机可以提供足够大的用于加速汽车的驱动力矩时,使例如由于加强地操作制动踏板用于激活接通阻止器的激活的保持功能失效。
为了能给驾驶员例如在停车标志前下述可能性,即尽管制动并且保持在停车状态也能阻止自动切断内燃机,驾驶员在达到停车状态后在预定的时间段内应该能阻止自动切断过程。例如可以通过如下方式阻止自动切断内燃机,即驾驶员在达到停车状态后在预定的时间段内松开制动踏板,即通过相应地操作制动踏板来降低由制动踏板施加的制动压力。为了可以识别到松开制动踏板,例如可以分析设置在制动踏板内的(制动信号灯)开关。当分析通过制动踏板产生的制动压力或制动力矩或相应的梯度时,可以例如借助于相应的传感器确定制动压力或力矩。
当驾驶员通过松开制动踏板而降低制动压力,并且在预定的时间段内阻止自动切断过程时,为了保持汽车的停车状态可以使车辆通过液力变矩器产生的爬行功能失效,并且同时借助于在停车状态时可自动激活的制动干预而保持车辆在停车状态,也就是说激活驻车制动功能,用于临时使准备运转的汽车保持在停车状态。
当驾驶员在从达到停车状态起的预定的时间段内不松开制动踏板时,在该时间段走完后自动切断内燃机。自动切断的内燃机有利地在驾驶员不加强地操作制动踏板的前提条件下又在以下情况重新自动接通,即当驾驶员松开制动踏板时和/或当由驾驶员施加的制动压力小于预定的制动压力阈值时和/或当由驾驶员施加的制动力矩小于预定的制动力矩阈值时,和/或当在松开制动踏板时达到的负制动梯度(制动力矩梯度或制动压力梯度)达到或小于预定的制动梯度阈值时和/或当驾驶员操作油门踏板时。当驾驶员通过加强地将制动踏板踩到底而激活制动-松开-接通阻止器时,松开制动器不导致起动内燃机。因此当驾驶员操作油门踏板时或可以推测出即将操作油门踏板时才进行起动。
为了防止车辆在起动内燃机前已经溜车,如上面已经描述的,在内燃机已切断时最晚随着松开制动踏板或随着降低由驾驶员施加的制动压力可以同时激活保持功能或驻车制动功能,尤其是自动驻车功能。所述功能一直保持激活,直到起动驱动单元并且由于操作油门踏板使车辆开动起来或可以使车辆开动起来。
汽车驾驶员一旦能阻止自动切断内燃机,有利地就可以借助于第一显示元件通知他。当满足预定的工作条件,也就是说车辆制动到停车状态,并且同样满足所有其他的条件时,例如LED亮起来,该LED用信号通知驾驶员,在短时间内通过起动-停止-装置切断内燃机。但是作为显示元件也可以使用声学信号的扬声器或者使用其他光学或触觉信号的元件。可选或附加地,当已自动切断内燃机时,可以激活第二显示元件。第二显示元件可以设计成使它给驾驶员提示,他怎样或通过哪些动作又可以触发内燃机的起动。当这例如通过松开制动踏板是可能的,可以示出制动踏板符号,从制动踏板移开脚。
可选或附加地,可以在激活的保持功能的持续时间上激活第三显示元件,以便驾驶员知道,尽管松开制动踏板汽车继续保持停车状态。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例。唯一的附图在此示出例如带有自动变速器的汽车的按本发明的方法的简化流程图。
具体实施方式
方法在步骤100开始,其中查询对于自动切断内燃机所需的所有条件(驾驶员方面的条件例如制动操作以及系统方面的条件例如电池的充电状态)。尤其查询车辆通过驾驶员的制动操作是否已制动到停车状态。
车辆一旦实现制动到停车状态,并且满足所有其他(系统方面)的切断条件,在下一个步骤110中接通作为第一显示元件的LED1。因此通知汽车驾驶员,如果他不阻止的话,内燃机在经过预定的时间段Tmax后被关闭。同时在步骤110中起动用于监控预定的时间段Tmax(例如1秒)的计时器,在该时间段内驾驶员可以阻止自动切断过程。
紧接着在下一个步骤120中查询从起动计时器开始流逝的时间t。只要流逝的时间t小于预定的时间段Tmax,在下一个步骤140中监控制动踏板的松开。当没有识别到制动踏板松开时,跳回到步骤120,并且继续进行时间监控。计时器一旦走完,也就是说从起动计时器开始流逝的时间t大于预定的时间段Tmax,以已知的方式在步骤130中自动切断发动机。同时使第一指示器LED1失效,并且激活第二指示器LED2,该第二指示器通知驾驶员已经自动切断内燃机。
在已关闭发动机时,在下一个步骤135中监控制动踏板操作的变化。尤其是在此监控,是否过度踩制动踏板,即短时加强地踩到底,或者是否松开制动踏板。在已自动切断内燃机时一旦识别到松开制动踏板,在步骤136中导入自动接通过程,并且例如借助于带主动小齿轮的起动机(Ritzelstarter)起动发动机。必要时为了在松开制动踏板的时间点与发动机开始产生驱动力矩的时间点之间汽车的溜车,可以激活起动所谓的自动驻车功能作为用于保持汽车在停车状态的自动停车功能。可选地,但是在此未示出的,保持功能也可以在达到停车状态时在步骤110中已经被激活。同时可以仪表组合体中激活相应的指示器。原则上驾驶员意识不到,保持功能(自动驻车)已经是激活的,然而通过相应的指示器通知他,在松开制动踏板时为了重新起动发动机时,车辆(尽管在道路的斜坡上)不会溜车而是保持在停车状态。
在接通发动机后转到步骤137。驾驶员将他的脚一旦移到油门踏板上,并且内燃机可以提供足够的用于加速车辆的驱动力矩M,在那里就又使自动激活的保持功能失效。当在最后的步骤160中车辆速度由于操作油门踏板又大于零时,才重新开始方法。
然而当在步骤135中不是松开制动踏板,而是加强地将制动踏板踩到底,从步骤135转到步骤145。在那里激活制动踏板-松开-接通阻止器,以便在紧接着松开制动踏板时不导入内燃机的自动起动。因此驾驶员可以将他的脚从制动踏板上移开,并且放松地等待,直到由于交通状况他希望重新起动内燃机。同时作为保持功能激活所谓的自动驻车功能,该自动驻车功能在松开制动踏板时防止汽车溜车。
因为由于将制动踏板踩到底使接通请求器失效或者转到接通阻止器,该接通请求器原则上在已自动切断驱动单元时在松开制动踏板时触发内燃机的起动,此时在下一个步骤中不是监控松开制动踏板,而是监控油门踏板的操作。一旦识别到操作油门踏板,在下一个步骤158中又起动内燃机,并且使自动驻车功能失效。当在最后的步骤160中车辆速度由于操作油门踏板又大于大约零时,才重新开始方法。
为了能给驾驶员例如在停车标志前下述可能性,尽管自动并且保持在停车状态能阻止自动切断内燃机,驾驶员在达到停车状态后在预定的时间段内应该能阻止自动切断过程。这在步骤140中监控。然而当在预定的时间段Tmax内识别到松开制动踏板时,以此为出发点,即驾驶员不希望自动切断发动机。因此在步骤150中阻止自动切断内燃机。内燃机保持运转。为了在松开制动踏板时防止汽车溜车,自动激活自动驻车功能作为保持功能,尤其是作为用于保持汽车停车状态的自动制动干预,并且转到步骤153。一旦识别到驾驶员又加油了,又使自动激活的保持功能失效。当在最后的步骤160中车辆速度由于操作油门踏板又大于大约零时,才重新开始方法。
Claims (10)
1.用于借助于起动-停止-装置自动切断和起动汽车中的内燃机的方法,在汽车制动到停车状态并且通过操作制动踏板而保持在停车状态时,该起动-停止-装置自动切断内燃机,并且在内燃机已自动切断并且松开被操作的制动踏板时,该起动-停止-装置自动起动内燃机,其特征在于:当在已切断内燃机的情况下事先加强地将制动踏板踩到底时,在已自动切断内燃机的情况下防止由于松开制动器而自动起动内燃机(145)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:随着达到汽车停车状态(100)或在自动切断内燃机时或在已切断内燃机的情况下加强地将制动踏板踩到底时,必须激活用于自动保持汽车在停车状态的保持功能(140)。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:最晚随着制动器的松开(136、150)必须激活用于自动保持汽车在停车状态的保持功能。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:在已禁止在松开制动器时自动起动内燃机的情况下(145),当操作油门踏板时(155)或者当借助于脚部空间监控单元识别到即将操作油门踏板时,自动起动已自动切断的内燃机。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:当重新起动已自动切断的内燃机时和/或当操作油门踏板时(137、153)和/或当内燃机提供足够大的用于加速汽车的驱动力矩时(137),使已自动激活的保持功能失效(136、150)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:通过在预定的时间段内(Tmax)松开制动踏板,防止自动切断内燃机(140)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:在制动且保持汽车在停车状态时通过在达到停车状态后在预定的时间段(Tmax)内操作油门踏板能防止自动切断内燃机(140)。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:在达到停车状态后在预定的时间段(Tmax)内松开制动踏板时,借助于在停车状态时能自动激活的保持功能使汽车保持在停车状态(150)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:在达到汽车停车状态时激活第一显示元件(LED1)(110),和/或在切断内燃机时激活第二显示元件(LED2)(130),和/或在激活保持功能时激活第三显示元件。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:所述汽车是带有自动变速器的汽车。
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JP2001301587A (ja) | 制動力保持装置 |
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---|---|---|---|
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |