CN102362063B

CN102362063B - 用于管理机动车辆的自动停止的方法

Info

Publication number: CN102362063B
Application number: CN2010800128560A
Authority: CN
Inventors: C·加姆贝罗尼; C·布隆德
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2030-02-01
Also published as: FR2942505A1; EP2401495A1; CN102362063A; KR20110131230A; FR2942505B1; JP5525549B2; EP2401495B1; RU2011139090A; KR101651167B1; RU2522948C2; WO2010097530A1; JP2012518737A

Abstract

本发明涉及一种方法，在于：a)确定代表在涡轮增压机(14)的涡轮机(9)上游的在发动机排气管道中循环的排气温度(Tavt)的值；b)将代表该温度的值与预定阈值(Tavt_seuil)相比较；c)若该代表值大于该预定阈值，则发起第一时延(Tempo-in)计时，其间重复步骤a)和b)，并且若在该计时期间确定该代表温度的值小于该预定阈值，则中止该第一时延计时且执行步骤d)；d)若该代表值小于该预定阈值，则发起第二时延计时，其间重复步骤a)和b)，并且若在该计时期间确定该代表温度的值大于该预定阈值，则停止该第二时延计时，重置该第二时延的计时测量且执行步骤c)；e)若该第一时延已过期并且该代表值大于该预定阈值，则禁止发动机自动停止；f)若该第二时延已过期并且该代表值小于该预定阈值，则允许发动机自动停止且重置对该第一时延的计时测量。

Description

用于管理机动车辆的自动停止的方法

技术领域

本发明涉及一种用于管理机动车辆的发动机的自动停止的方法和一种用于自动停止由该管理方法管理的发动机的方法。

背景技术

所谓的“混合动力”引擎包括内燃机和包括至少一个电子起动器的电子部件。

在增压内燃机中，新鲜空气被引入进气管道并且在经由进气阀而被引至与发动机气缸的燃烧室相连的进气歧管之前被涡轮增压机的压缩机压缩。

燃烧之后，剩余的排气经由排气阀被排放到排气管道中并且驱动被置于该排气管道中的涡轮机，该涡轮机驱动涡轮增压机。

内燃机产生有污染的排气，特别是包括一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、微粒以及氮氧化物分子。

在“混合动力”引擎中，为了限制污染物排放，规定当发动机速度低于预定阈值时停止内燃机，然后利用电子起动器重新起动它。

因此，例如当车辆因红灯而停车时，内燃机被自动停止而无须驾驶员干预。

有污染的排气的排放因而被限制。

然而，当内燃机以这样的方式停止时，发动机的燃油循环也停止并且涡轮增压机的中心壳体不再借由该燃油循环而被冷却。如果发动机的自动停止被发起而在涡轮增压机的涡轮机中循环的排气的温度相当高，则排气可能导致涡轮增压机中心壳体的升温，该升温有损于其运转。

特别地，在这个高温下的中心壳体中的燃油的焦化产生了固体残留物，这会阻碍涡轮增压机的轴的转动。超出材料的耐热限制也会破坏涡轮增压机的运转。

为了限制与内燃机自动停止有关的涡轮增压机的温度升高，已知使用附加的水泵，该水泵由发动机的电子部件馈送从而当内燃机停止时冷却涡轮增压机。然而，安装这种泵成本较高并且其使用增加的能量消耗。

发明内容

本发明的目的是以节约成本和能量消耗的方式来限制与发动机自动停止时的燃油循环停止有关的涡轮增压机的温度升高。

为此，本发明提出一种用于管理机动车辆的发动机的自动停止的方法，该方法包括下列步骤：

a)确定代表在设于所述发动机的排气管道中的涡轮增压机的涡轮机上游在排气管道中循环的排气的温度的值，

b)将代表所述涡轮机上游的排气温度的值与预定阈值相比较，

c)如果代表所述涡轮机上游的排气温度的值大于所述预定阈值，则发起第一预定时延Tempo-in的计时，在该第一时延期间重复步骤a)和b)，

如果在步骤c)中，在第一预定时延Tempo-in的计时期间确定代表所述温度的值小于所述预定阈值，则中止该第一时延的计时并且执行步骤d)，

d)如果代表所述涡轮机上游的排气温度的值小于所述预定阈值，则发起对第二预定时延Tempo-out的计时，在该第二预定时延的计时期间重复步骤a)和b)，

如果在步骤d)中，在该第二预定时延Tempo-out期间确定代表所述温度的值大于所述预定阈值，则停止对该第二时延Tempo-out的计时，重置对该第二预定时延的计时的测量并且执行步骤c)，

e)如果所述第一时延Tempo-in已过期并且代表所述涡轮机上游的排气温度的值大于所述预定阈值，则禁止发动机自动停止，

f)如果所述第二时延已过期并且代表所述涡轮机上游的排气温度的值小于所述预定阈值，则允许发动机自动停止并且重置对所述第一时延的计时的测量。

因此，借助于根据本发明的方法，如果涡轮增压机上游的温度大于阈值则禁止发动机的自动停止。能够冷却内燃机的燃油循环因而不会停止并且限制了中心壳体的内部温度升高。

根据本发明的方法的其他非限制性有利特征，其中：

-在步骤c)中，如果所述第一时延Tempo-in为零，则通过禁止发动机自动停止来直接执行步骤e)，并且在步骤d)中，如果所述第二时延Tempo-out为零，则通过允许发动机自动停止来直接执行步骤f)；

-在步骤c)中，通过在t1＝0和t1＝Tempo-in之间使得第一计数器t1递增来测量所述第一时延的计时，在步骤d)中，通过在t2＝0和t2＝Tempo-out之间使得第二计数器t2递增来测量所述第二时延的计时；

-当发动机运转时连续执行步骤a)和b)；

-在步骤a)中，所述温度是在所述涡轮增压机的涡轮机的上游，借助于设于所述排气管道中的传感器来测量的；

-在步骤a)中，所述温度是基于所述发动机的转速和负载的值来估计的；

-在步骤a)中，代表所述温度的函数的积分值是根据时间来确定的；

-在步骤b)中，将代表所述涡轮机上游的排气温度的值与根据所述代表值的变化方向而预先确定的阈值相比较；

-在步骤b)中，所述预先确定的阈值是根据发动机的至少一个运转参数来确定的，例如发动机燃油温度和发动机水温。

本发明还涉及一种用于自动停止机动车辆的发动机的方法，其中：

g)这个车辆的速度被确定，

h)将所确定的速度值与速度阈值相比较，

i)通过实施上述用于管理发动机自动停止的方法来确定发动机的自动停止是被允许还是被禁止，

j)如果所确定的速度值小于所述速度阈值并且允许发动机自动停止，则停止发动机，

k)如果所确定的速度值小于所述速度阈值并且禁止发动机自动停止，则从步骤g)开始继续执行该方法的后续步骤，

l)如果所确定的速度值大于所述速度阈值，则从步骤g)开始继续执行该方法的后续步骤。

附图说明

参考附图，通过阅读下面作为非限制性例子而给出的描述，将更好地理解本发明及其实现，其中：

-图1示意性地示出了允许实施根据本发明的方法的内燃机的各个构件；和

-图2以框图的形式示意性地示出了根据本发明的用于管理发动机的自动停止的方法的各个步骤。

具体实施方式

图1示出了包括燃烧室23的增压内燃机，该燃烧室通过进气管道100被馈送以新鲜空气并且下游向排气管道200打开。

在后文中，术语“上游”和“下游”是相对于进气管道100和排气管道200中的气流方向来限定的。

进气管道100包括进气管道4，新鲜空气在该管道中循环。新鲜空气的流量是在该进气管道4的进气口由空气流量计1来测量的。

内燃机包括具有压缩机2和驱动涡轮机9的涡轮增压机14。驱动涡轮机9被置于排气管道16中并且驱动设于进气管道4中的压缩机2以压缩在其中循环的气体。

驱动涡轮机9通过位于涡轮增压机14的中心壳体7中的轴而与压缩机2相连。

涡轮增压机14通过燃油循环而被冷却，其未在图1中显示。

作为变型，涡轮增压机14也可以通过水循环来被冷却，水循环是通过运行附加的水泵来确保的。

进气管道4通往进气歧管6。它包括位于该歧管6上游的进气节流阀5，其相对于进气管道4的轴的取向来控制在进气管道4中循环且进入歧管6中的气体的流量。

歧管6连至发动机气缸的进气阀门21。在进气管道4中循环的气体经由包括该进气阀门21的进气阀而进入气缸20的燃烧室23，并且提供将燃料喷射到该燃烧室23中的喷射器8。

在燃烧后，剩余的排气经由排气阀22而被排放到排气管道16。

排气在排气管道16中循环以到达涡轮增压机14的驱动涡轮机9。它们然后优选地经过用于处理排气的系统11，该系统例如包括位于排气管线200的微粒过滤器上游的氧化催化转化器。

根据图1所示的实施例，温度传感器被置于涡轮增压机14的涡轮机9的上游。这个传感器优选地在燃烧室23的出口连续测量在排气管道16中循环的排气的温度，这在后文中称为涡轮机前的温度并且标记为Tavt。

对涡轮机前的温度Tavt的测量结果被发送至发动机的电子控制单元(UCE)30。这个电子控制单元30也接收由发动机的许多其他传感器记录的信息，例如与进气管道进气口处的空气流量有关的信息、与发动机的转速和负载有关的信息、或与发动机所推进的车速有关的信息。它特别地控制进气节流阀5的定位、由喷射器8喷射的燃料量以及喷射的时刻。

发动机的电子控制单元30也具有用于自动停止发动机的装置，从而使之能够停止内燃机而无须驾驶员干预，这例如是通过中断燃料至燃烧室中的喷射来实现的。

注意，该电子控制单元被设计成实现根据本发明的用于管理发动机自动停止的方法。

为此，电子控制单元30被设计成当内燃机运行时执行下列步骤：

-步骤a)：确定代表在设于所述发动机的排气管道中的涡轮增压机的涡轮机上游的在该排气管道中循环的排气的温度的值；

-步骤b)：将代表涡轮机上游的排气的值与预定阈值相比较。

根据图1所示的实施例，为了执行步骤a)，电子控制单元30记录由传感器12测量的涡轮机前的温度Tavt的测量结果。

涡轮机前的温度的预定阈值标记为Tavt_seuil，并且例如是在670摄氏度至750摄氏度之间。

它例如是在步骤b)中根据发动机的至少一个运转参数而被确定的，例如根据发动机燃油温度和/或发动机水温。

如果这个涡轮机前的温度Tavt大于步骤b)中的所述预定阈值，则电子控制单元30然后通过发起对第一预定时延Tempo-in的计时来执行步骤c)，在该第一时延期间重复步骤a)和b)。

如果在步骤c)中，在对第一时延Tempo-in的计时期间，电子控制单元30确定涡轮机前的温度Tavt小于所述预定阈值，则对这个第一时延Tempo-in的计时被中止并且执行下面描述的步骤d)。

当第一时延Tempo-in已过期并且代表涡轮机上游的排气温度的值大于所述预定阈值时，所述电子控制单元通过禁止发动机自动停止来执行所述方法的步骤e)。所述电子控制单元然后优选地从步骤a)重新开始该方法。

如果在步骤a)中确定的涡轮机前的温度小于步骤b)中的所述预定阈值，则所述电子控制单元通过发起对第二预定时延Tempo-out的计时来执行步骤d)，在该第二时延期间重复步骤a)和b)。

如果在步骤d)中，在对第二时延Tempo-out的计时期间，该电子控制单元确定涡轮机前的温度大于所述预定阈值，则对该第二时延Tempo-out的计时停止，重置对第二时延Tempo-out的计时测量并且执行步骤c)。

当该第二时延已过期并且代表涡轮机上游排气温度的值小于所述预定阈值时，该控制单元通过允许发动机自动停止并且通过重置对第一时延Tempo-in的计时测量来执行所述方法的步骤f)。所述电子控制单元然后优选地从步骤a)重新开始所述方法。

第一时延Tempo-in可以为零。电子控制单元30因而执行所述方法的步骤e)并且从步骤a)重新开始所述方法。

第二时延Tempo-out也可能为零：电子控制单元30因而立即允许发动机停止，并且从步骤a)重新开始。

在实践中，图2示出了所述方法的实施例。电子控制单元30通过递增时间计数器来测量每个时延的计时并且通过输出变量来指示发动机的自动停止禁止状态，该变量在图2中标记为“自动停止”并且可以取两个值：“允许”或“禁止”。第一时间计数器t1在值t1＝0至值t1＝Tempo-in之间递增以测量第一时延Tempo-in的计时，而第二时间计数器t2在值t1＝0至值t1＝Tempo-out之间递增以测量第二时延Tempo-out的计时。

最初，当发动机停止时，在驾驶员插入接触钥匙之前，或当发动机自动或主动停止时，默认地允许自动停止并且第一和第二计数器设为零。发动机的这个状态在图2中标记为状态1并且在框100中显示。

当起动或自动重新起动发动机时，所述发动机切换到图2的框200中所示的标记为状态2的状态，其中发动机正运转，默认地允许自动停止并且第一和第二计数器设为零。

只要发动机运转，电子控制单元30就优选地连续执行所述方法的上述步骤a)和b)。

根据这个实施例，在步骤b)中，所述中央单元将所测量的涡轮机前的温度Tavt与标记为Tavt_seuil的同一个阈值连续地进行比较。

根据这里描述的实施例，如果涡轮机前的温度Tavt大于阈值Tavt_seuil，则电子控制单元30发起所述方法的步骤c)：发动机切换到图2的框400中显示的状态22，其中发动机正运转，第一计数器t1有规律地递增，而第二计数器t2保持为零。

发动机自动停止的允许或禁止的状态没有因为切换到发动机的这个状态22而被修改。换言之，当所述电子控制单元将发动机从状态2切换到状态22时，自动停止在状态22中保持为允许。

如果当发动机处于状态22中时，涡轮机前的温度Tavt变成小于阈值Tavt_seuil，则所述电子控制单元通过将发动机切换到图2的框300中显示的状态21来执行所述方法的步骤d)，其中发动机正在运转，第一计数器t1的递增被中止，而第二计数器t2递增。如前文所述，变量“自动停止”的状态未改变。

如果当发动机处于状态2中时，所测量的涡轮机前的温度Tavt小于阈值Tavt_seuil，则电子控制单元30通过将发动机置于图2的框300中显示的状态21中来执行所述方法的步骤d)。在这种情况下，在发动机的状态2中为零的第一计数器t1仍保持为零，而第二计数器t2递增。

发动机自动停止的允许或禁止的状态没有因为切换到发动机的这个状态21而被修改。换言之，当电子控制单元30将发动机从状态2切换到状态21时，自动停止在状态21中保持为允许。

如果当发动机处于状态21中时，涡轮机前的温度Tavt变成大于阈值Tavt_seuil，则电子控制单元30通过将发动机切换到状态22来执行所述方法的步骤c)，并且第二计数器t2设为零，而第一计数器t1递增。如前文所述，变量“自动停止”的状态未改变。

当第一计数器t1达到其最大值Tempo-in时，发动机因而处于状态22中并且涡轮机前的温度Tavt大于或等于阈值Tavt_seuil。电子控制单元30因而将发动机切换到图2的框500中显示的状态3，其中发动机正运转，第一计数器t1和第二计数器t2重置为零并且变量“自动停止”的状态指示禁止自动停止，这执行所述方法的步骤e)。

当第二计数器t2达到其最大值Tempo-out时，发动机因而处于状态21中并且涡轮机前的温度Tavt小于或等于阈值Tavt_seuil。电子控制单元30因而使得发动机返回图2的框200中显示的状态2，其中发动机正运转，第一计数器t1和第二计数器t2重置为零并且变量“自动停止”的状态指示允许自动停止，这执行所述方法的步骤f)。

当发动机处于状态3中，电子控制单元30执行所述方法的步骤a)和b)，并且根据所测量的涡轮机前的温度Tavt与步骤b)中的阈值Tavt_seuil的比较结果，电子控制单元30通过执行所述方法的步骤c)和d)来类似地将发动机切换至之前描述的状态21和22中的一个。由于变量“自动停止”的状态在从状态3切换至状态21或22时未改变，自动停止在状态21和22中因而被禁止。

如前文所述，如果第二计数器t2递增至其最大值Tempo-out，则电子控制单元30将发动机切换至状态2(步骤f))，而如果第一计数器t1递增至其最大值Tempo-in，则该电子控制单元使得发动机返回状态3(步骤e))。

用于测量涡轮机前的温度Tavt以及用于将这个温度与阈值Tavt_seuil相比较的步骤a)和b)，优选地由电子控制单元30连续地执行。

作为变型，电子控制单元30可以被设计成根据发动机的运转或以有规律的时间间隔而使得步骤a)和b)在预定的时刻被执行。

作为变型，所述电子控制单元在步骤a)中基于发动机的转速和负载的值来估计所述涡轮机前的温度Tavt。

根据另一个变型，代表由所述电子控制单元确定的涡轮机前的温度Tavt的值是代表随时间变化的温度的函数的积分值。为此，所述电子控制单元连续接收由传感器12测量的涡轮机前的温度的值，并且当该测量的涡轮机前的温度超过初始阈值时，该电子控制单元通过计算例如代表随时间变化的涡轮机前的温度的曲线与代表涡轮机前的温度Tavt等于所述初始阈值的直线之间的面积，来确定代表随时间变化的这个温度的函数的积分值。

用于管理机动车辆的发动机自动停止的方法对于实现根据本发明的用于自动停止发动机的方法的应用而言是特别有利的，该用于自动停止发动机的方法包括下列步骤：

g)确定车速，

h)将所确定的速度值与速度阈值相比较，

k)如果所确定的速度值小于所述速度阈值并且禁止发动机自动停止，则从步骤g)开始继续实施该方法的后续步骤，

l)如果所确定的速度值大于所述速度阈值，则从步骤g)开始继续实施该方法的后续步骤。

在实践中，步骤i)既可以在步骤g)和h)之后被执行，也可以在发动机运转时被连续执行。

如果步骤i)在发动机运转时被连续执行，则它是在用于自动停止发动机的方法的步骤j)、k)和l)之前被执行的，并且电子控制单元30直接记录变量“自动停止”的当前值以确定自动停止是被允许还是被禁止。

如果步骤i)在发动机运转时未被连续执行，则电子控制单元30执行用于管理自动停止的方法的步骤a)至e)或f)以确定自动停止是被允许还是被禁止。

如果在步骤g)中确定的车速的值小于速度阈值并且允许发动机自动停止，则所述电子控制单元实现用于自动停止发动机的装置。

借助于根据本发明的方法，当在涡轮增压机的涡轮机上游的在排气管道中循环的排气的温度大于预定阈值时，禁止发动机自动停止。因此，由于燃油循环使得涡轮增压机冷却而限制了涡轮增压机的中心壳体的升温，该升温有损于涡轮增压机的运转。

特别地，高温下的这个中心壳体中的燃油的焦化被减少并且没有超过材料的耐热限制。

此外，当涡轮机前的温度小于温度阈值时，允许发动机自动停止，并且因而减少了发动机的污染物排放。

根据本发明的方法的其他实施例，发动机不包括设于涡轮增压机的涡轮机上游的任何温度传感器。排气的温度因而通过计算或通过使用基于例如发动机的转速和负载的图来被估计。

本发明决不限于所描述和所显示的实施例，本领域技术人员能够按照需要来增加任何变型。

可选地，可以特别地规定电子控制单元30将涡轮机前的温度Tavt与取决于涡轮机前的温度Tavt的变化方向的阈值相比较。例如，当涡轮机前的温度Tavt降低时，电子控制单元30将该涡轮机前的温度与第一阈值Tavt_seuil1相比较，而当涡轮机前的温度Tavt升高时，电子控制单元30将该涡轮机前的温度与第二阈值Tavt_seuil2相比较。该方法的其他步骤保持不变。

也可以规定当冷却涡轮增压机的燃油循环的燃油温度小于给定阈值时，记录涡轮机前的温度的阈值Tavt_seuil。

Claims

1.一种用于管理机动车辆的发动机的自动停止的方法，其中，执行下列步骤：

a）确定代表在设于所述发动机的排气管道（16）中的涡轮增压机（14）的涡轮机（9）上游的在排气管道（16）中循环的排气的温度的值，

b）将代表所述涡轮机（9）上游的排气的温度的所述值与预定阈值相比较，

c）如果代表所述涡轮机（9）上游的排气的温度的所述值大于所述预定阈值，则发起第一预定时延的计时，在该第一预定时延期间重复步骤a）和b），

如果在步骤c）中，在所述第一预定时延的计时期间确定代表涡轮机上游的排气的温度的所述值小于所述预定阈值，则中止对该第一预定时延的计时并且执行步骤d），

d）如果代表所述涡轮机（9）上游的排气的温度的所述值小于所述预定阈值，则发起对第二预定时延的计时，在该第二预定时延的计时期间重复步骤a）和b），

如果在步骤d）中，在该第二预定时延期间，确定代表所述涡轮机上游的排气的温度的所述值大于所述预定阈值，则停止该第二预定时延的计时，重置对该第二预定时延的计时的测量并且执行步骤c），

e）如果所述第一预定时延已过期并且代表所述涡轮机（9）上游的排气的温度的所述值大于所述预定阈值，则禁止所述发动机自动停止，

f）如果所述第二预定时延已过期并且代表所述涡轮机（9）上游的排气的温度的所述值小于所述预定阈值，则允许所述发动机自动停止并且重置对所述第一预定时延的计时的测量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

在步骤c）中，如果所述第一预定时延为零，则通过禁止所述发动机自动停止来直接执行步骤e），

在步骤d）中，如果所述第二预定时延为零，则通过允许所述发动机自动停止来直接执行步骤f）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

在步骤c）中，所述第一预定时延的计时是通过使得第一计数器t1在t1=0至t1=第一预定时延之间递增来被测量的，

在步骤d）中，所述第二预定时延的计时是通过使得第二计数器t2在t2=0至t2=第二预定时延之间递增来被测量的。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

在所述发动机运转时连续执行步骤a）和b）。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤a）中，所述涡轮机（9）上游的排气的温度是在所述涡轮增压机（14）的涡轮机（9）的上游，借助于位于所述排气管道（16）中的传感器（12）来被测量的。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤a）中，所述涡轮机（9）上游的排气的温度是基于所述发动机的转速和负载的值来被估计的。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤a）中，确定代表随时间变化的所述涡轮机（9）上游的排气的温度的函数的积分值，以便作为代表涡轮机上游的排气的温度的所述值。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤b）中，将代表所述涡轮机（9）上游的排气的温度的所述值与基于所述代表值的变化方向的预定阈值相比较。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤b）中，所述预定阈值是根据所述发动机的至少一个运转参数来被确定的。

10.一种用于自动停止机动车辆的发动机的方法，其中：

g）确定所述机动车辆的速度，

h）将所确定的速度值与速度阈值相比较，

i）通过实施根据前述权利要求之一的用于管理机动车辆的发动机的自动停止的方法来确定所述发动机的自动停止是被允许还是被禁止，

j）如果所确定的速度值小于所述速度阈值并且允许所述发动机自动停止，则停止该发动机，

k）如果所确定的速度值小于所述速度阈值并且禁止所述发动机自动停止，则从步骤g）开始继续执行该方法的后续步骤，

l）如果所确定的速度值大于所述速度阈值，则从步骤g）开始继续执行该方法的后续步骤。