CN102272433A - 用于识别尤其在用于汽车的发动机惯性运转期间发动机停运的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于尤其在汽车中在发动机惯性运转期间识别发动机停运的方法，在该方法中，检测布置在发动机（1）的轴（2）上的脉冲发生器（4）的脉冲边沿（N），其中，监控脉冲发生器（4）的脉冲边沿（N）的出现直至预定的时间点。为了可以尽快确定发动机的停运，检测脉冲发生器（4）的至少三个彼此相继的脉冲边沿（N），测量在各两个彼此相继的脉冲边沿（N）之间的时间间隔（t0、t1、t2）以及从脉冲边沿N的时间间隔（t0、t1、t2）中求出出现下一个脉冲边沿（N1）的时间点（t11、t12），其中，在所述下一个脉冲边沿（N1）消失时，直至该时间点（t11、t12）发动机都被视作是停止的。

Description

用于识别尤其在用于汽车的发动机惯性运转期间发动机停运的方法
技术领域
本发明涉及一种用于识别尤其在用于汽车的发动机惯性运转期间发动机停运的方法，在该方法中，检测布置在发动机的轴上的脉冲发生器的脉冲边沿，其中，监控脉冲发生器的脉冲边沿的出现直到一个预定的时间点。本发明还涉及一种用于实施该方法的设备。
背景技术
为了汽车中的一些特定的应用，重要的是确定，内燃机可以被看作是停止的。公知的是，当在限定的等待时间中转速传感器没有检测到布置在内燃机曲轴上的脉冲发生器的脉冲边沿时，内燃机可以被视作是停止的。在此，在经验基础上限定等待时间，并且更确切地说进行得过长，以便能够针对不同的内燃机使用共同的值。随着这一等待时间的确定，可靠地防止了内燃机被过早视作是停止的情形。
在EP 0 612 373 B1中公开了一种装置，用于识别至少一个具有参考标记的轴的位置，在该装置中进行惯性运转识别，所述惯性运转在关闭点火开关之后开始，并在内燃机的曲轴或凸轮轴停运时才中止。参考标记在此设置在固定在轴上的发生器盘上并且通过评估单个脉冲之间的时间间隔被识别，这些时间间隔由发生器盘的标记引起。通过这种评估，发生器盘以及因而轴的精确位置始终是公知的。由此也可以在轴的静止状态下确定轴的精确的位置。
在内燃机在所谓的启停运行（Start-Stopp-Betrieb）中工作的汽车中，当车辆例如在红绿灯时停车时，关闭内燃机，但无需操作点火开关钥匙。在一些车辆制造商中，内燃机仅通过操纵加速踏板以继续行驶时才被重新启动。在这种情形下，车辆驾驶员应当事先尽可能快地在发动机停止后再次重新启动发动机。
但仅当内燃机安全地停止时才进行启动，因为仅在这种情形下，才可以将启动器开入内燃机的轴中。
发明内容
按本发明的、带权利要求1特征的、用于在发动机惯性运转时识别发动机停运的方法具有的优点是，尽可能快地识别到发动机停运。当检测到脉冲发生器的至少三个彼此相继的脉冲边沿、测量各两个彼此相继的脉冲边沿之间的时间间隔以及从脉冲边沿的时间间隔中确定下一个脉冲边沿出现的时间点时，确定一个可变的等待时间，其中在下一个脉冲边沿消失时直至该时间点，发动机都被视作是停止的。因此基于当前发动机的情况，很快就能识别发动机是否停止或是否可以重新启动，因为不仅可以得出发动机还能转得多快的说明，还可以预测到在哪个时间点可以等到脉冲发生器的下一个边沿。若边沿直到该时间点都没有抵达，那么发动机被视作是停止的。
因此针对各发动机类型以及各发动机惯性运转专门且极快地确定发动机停运。
在一种设计方案中，预定的时间点由脉冲边沿的时间间隔的外推确定，脉冲边沿在确定该时间点之前被评估。由此可以考虑到，发动机的速度下降不是线性的。在汽车的一种内燃机中，通过周期性的力，例如通过气缸内的压缩，出现周期性的降速。
在一种扩展设计中，为正加速计算预定的时间点一次、为负加速计算预定的时间点一次，其中，评估这样得到的时间之间的差，以便确定发动机是否停止。发动机在惯性运转期间改变自己的转动方向（回摆），这在内燃机中可以在低转速范围中出现。因此所有在发动机惯性运转时会出现的可能的情形都要考虑到。
在一种设计方案中，计算用于发动机正加速的第一个时间点或计算用于发动机负加速的第二时间点，其中，更大的，为第一和第二时间点的求得的值被视作是用于预定的时间点的最大值。因为为了检测脉冲发生器的下一个边沿，始终使用更大的时间值，所以测量的安全性得到提高，因为当至该时间点没有检测到脉冲边沿时，发动机实际上已经停止。
在一种扩展设计中，在确定脉冲边沿时，考虑脉冲发生器的参考标记和/或轴的转动方向。按本发明的方法由此也可以使用在非同步化的运行区域中。当发动机例如回摆时，存在非同步化的运行区域。在此，脉冲边沿自动地前后计数，而不需要对用0°标注的脉冲发生器的间隙的同步。
在本发明的另一种扩展设计中，在一种尤其是汽车中用于在发动机惯性运转期间识别发动机停运的设备中，检测布置在发动机轴上的脉冲发生器的脉冲边沿，其中，监控脉冲发生器的脉冲边沿的出现直至预定的时间点。为了尽可能快地识别发动机停运，存在一些器件，它们检测脉冲发生器的至少三个前后相继的脉冲边沿，测量在每两个前后相继的脉冲边沿之间的时间间隔以及从脉冲边沿的时间间隔中确定出现下一个脉冲边沿的时间点，其中，在下一个脉冲边沿消失时直至该时间点，发动机都被视作是停止的。这样做的优点在于，借助这一测量可以确定发动机惯性运转的实际出现的情况，并且可以可靠地确定发动机是否可以被视作是停止的。在此，随时都要考虑待观察的发动机的专门的特性。
在一种设计方案中，所述器件包括转速传感器，该转速传感器自动限定在发动机的两个转动方向的脉冲边沿。通过使用这类转速传感器可以取消与脉冲发生器的同步，因为转速传感器前后计数。用这种转速传感器可以可靠地检测在发动机惯性运转时的正加速以及负加速。在控制器内进行脉冲边沿的计数。
在一种扩展设计中，转速传感器与内燃机的控制器相连，所述控制器确定预定的时间点。以此方式利用本身在汽车中也已存在的构件，由此可以成本低廉地实施本发明。
有利的是，内燃机在启停运行中工作。这意味着，内燃机在汽车停车时例如通过操纵制动踏板停止，以及在操纵加速踏板时为了意向中的继续行驶而启动。这无需借助点火开关钥匙就能发生。尤其是在短暂停止时，如在红绿灯时，可以尤其简单且迅速地检测到发动机的停止状态。
附图说明
本发明允许多个实施形式。其中一个实施形式应当借助附图详细说明。附图中：
图1表示按本发明的设备的原理结构；
图2是在内燃机惯性运转时汽车的内燃机的特性；
图3是按本发明的方法的实施例；
图4是在发动机惯性运转时脉冲发生器的脉冲边沿的变化曲线；
相同的特征用相同的附图标记标注。
具体实施方式
图1中示出了汽车的内燃机1，内燃机具有曲轴2，曲轴驱动内燃机1的未进一步表示的气缸。曲轴2为了启动内燃机1而与启动器3连接，启动器在内燃机1外部与曲轴啮合。此外，在曲轴2上还设有作为脉冲发生器的齿轮4。齿轮4包括例如58个齿和齿隙。
转速传感器5与齿轮4对置地定位，转速传感器与发动机控制器6连接。发动机控制器6的软件识别齿轮4上的齿隙并且将这些齿隙同步到内燃机1的0°的角位置。齿轮4的每个齿例如都朝在前或在后的齿移动6°。
在图2的曲线A中示出了内燃机1的惯性运转。在此，示出了关于通过齿轮4的齿引起的脉冲边沿N的时间间隔t，脉冲边沿由转速传感器5检测。在脉冲边沿N之间的时间间隔在测量开始时符合预期地变小且例如从6000 μs下降到约5000 μs时，内燃机1紧接着往回摆，这意味着，内燃机改变了它的转动方向。在此，彼此相继的脉冲边沿N的时间间隔t不断上升。如图2中曲线A所示，在这个状态下，在例如20000 μs时出现了齿轮4的齿的脉冲边沿N，而紧跟的脉冲边沿N1则在55000 μs时出现。内燃机1的这种特性尤其在低转速范围内出现，并且必须在识别内燃机1停运时一同考虑到。
出于这个原因，使用一个发生器作为转速传感器5，它对脉冲边沿进行前后计数并且因而可以可靠地评估在曲轴2的两个转动方向上的脉冲边沿。
现在，应借助图3说明按本发明的方法的一个可能的实施形式，其中，以内燃机1在启停运行中工作为出发点。在方块101中，车辆停车且内燃机1被关闭。在方块102中，通过转速传感器5检测到四个相继的、同向的脉冲边沿N。如图4所示，评估发生器信号的下降的脉冲边沿。
发动机控制器6在方块103中求出在各两个紧密相随的脉冲边沿出现之间的时间t，并且因而得到三个时间t2、t1和t0。在方块104中，使用这样求得的在齿轮4的相继的齿之间的时间间隔，以便经由内推法确定齿轮4的下一个齿的抵达的脉冲边沿N1的时间t1。为此，使用两个不同的方程，一个用于曲轴2的正加速，另一个用于曲轴2的负加速。负加速应当理解为，在两个脉冲边沿N之间的时间从更小的时间变到了更大的时间。
对正加速：
   
对负加速：
Figure 597997DEST_PATH_IMAGE002
其中，
t0: 在最后两个脉冲边沿之间的已测得的时间间隔；
t1：在倒数第二个和倒数第三个的脉冲边沿之间的测得的时间间隔；
t2：在倒数第三个脉冲边沿和在该倒数第三个脉冲边沿之前的脉冲边沿之间的测得的时间间隔；
A B C D: 应用参数。
在方块105中对两个从方程式1和2中得到的值t11和t12进行相互比较，并且确定这两个值中的较大一个。紧接着在方块106中将这样求得的较大的值作为时间点发送，在该时间点，下一个脉冲边沿，亦即齿轮4的下一个齿被预料到。若下一个接着的脉冲边沿直至该时间点还没有抵达，那么内燃机1被视作是停止的，并且启动器3可以在操纵油门踏板后通过车辆驾驶员再次起动，由此重新启动内燃机1（方块107）。
通过所述方法得到的用于下一个齿轮边沿的外推的时间点，在图2中的曲线B中示出。由与在发动机惯性运转时直接测量的时间点（曲线A）的对比可知，这样求出的时间点始终在测得的时间点上方，由此可以获得足够的安全性来可靠地识别内燃机1的停运。

Claims (9)

1.用于尤其在汽车中在发动机惯性运转期间识别发动机停运的方法，在该方法中，检测布置在所述发动机（1）的轴（2）上的脉冲发生器（4）的脉冲边沿（N），其中，监控所述脉冲发生器（4）的脉冲边沿（N）的出现直至预定的时间点，其特征在于，检测所述脉冲发生器（4）的至少三个彼此相继的脉冲边沿（N），测量在各两个彼此相继的脉冲边沿（N）之间的时间间隔（t0、t1、t2）以及从所述脉冲边沿N的时间间隔（t0、t1、t2）中确定出现下一个脉冲边沿（N1）的时间点（t11、t12），其中，在所述下一个脉冲边沿（N1）消失时，直至该时间点（t11、t12）所述发动机都被视作是停止的。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述脉冲边沿（N）的时间间隔（t0、t1、t2）的外推中确定所述预定的时间点（t11、t12）。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，为所述发动机（1）的正加速计算所述预定的时间点（t11、t12）一次并且为所述发动机（1）的负加速计算所述预定的时间点（t11、t12）一次，其中评估由此得到的时间之间的差。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，计算用于所述发动机（1）的正加速的第一时间点（t11）或用于所述发动机（1）的负加速的第二时间点（t12），其中将较大的、为所述第一和第二时间点（t11、t12）求出的值作为用于所述预定的时间点的最大值。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述脉冲边沿（N）时考虑所述脉冲发生器（4）的参考标记和/或所述轴（2）的转动方向。
6.用于尤其在汽车中在发动机惯性运转期间识别发动机停运的设备，其中，检测布置在所述发动机（1）的轴（2）上的脉冲发生器（4）的脉冲边沿（N），其中，监控所述脉冲发生器（4）的脉冲边沿（N）的出现直至预定的时间点（t11、t12），其特征在于，存在器件（5、6），所述器件检测所述脉冲发生器（4）的至少三个彼此相继的脉冲边沿（N）、测量在各两个彼此相继的脉冲边沿（N）之间的时间间隔（t0、t1、t2）以及从所述脉冲边沿（N）的时间间隔（t0、t1、t2）中确定出现下一个脉冲边沿（N1）的时间点（t11、t12），其中，在所述下一个脉冲边沿（N1）消失时，直至该时间点（t11、t12）所述发动机（1）都被视作是停止的。
7.按权利要求6所述的设备，其特征在于，所述器件包括转速传感器（5），所述转速传感器自动地对所述发动机（1）的在两个转动方向上的脉冲边沿（N）进行定义和计数。
8.按权利要求6和7所述的设备，其特征在于，所述转速传感器（5）与内燃机（1）的控制器（6）连接，所述控制器确定所述预定的时间点（t11、t12）。
9.按权利要求8所述的设备，其特征在于，所述内燃机（1）在启停运行中工作。
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