CN102803705A - 用于控制汽车中驱动单元的自动关断及开动过程的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种借助起动-停止装置来控制汽车中驱动单元的自动关断及开动过程的方法，在汽车停住的情况下，当满足预先给定的关断条件时，驱动单元通过该起动-停止装置被自动关断；并且，当实现至少一个接通要求时，自动关断的驱动单元通过该起动-停止装置被自动开动。根据本发明，在引入驱动单元的自动关断过程之前，在考虑汽车实时的运转参量和/或状态参量和/或其它参数的情况下，预测驱动单元的可能的停止持续时间。依据所预测的停止持续时间，当满足所有其它的关断条件时才引入自动的关断过程。

Description

用于控制汽车中驱动单元的自动关断及开动过程的方法
技术领域
本发明涉及到一种按照权利要求1前序部分所述的用于控制汽车中驱动单元的自动关断及开动过程的方法。
背景技术
为了减少燃料消耗和降低有害物质排放，现今开发并且已经部分地投入使用了下述方法和系统：其在一定的前提条件下或者在具备预先给定的关断条件的情况下自动地关断内燃机，并在具备预先给定的开动条件或者接通条件的情况下重新自动地开动内燃机。这样的方法和系统或者说起动-停止装置(Start-Stopp-Einrichtungen)主要适用于城市交通用以减少燃料消耗，因为在城市交通中，由于等信号灯或者由于交通的原因汽车经常要停下来，内燃机的运转是不必要的。
因此，由DE 101 61 343 A1已知一种用于内燃机的自动停止-及启动控制装置，其中，控制装置在满足全部所谓的关断条件时采取相应的措施来关断内燃机。例如，汽车的速度必须低于预先给定的极限值，手挡变速器不允许任何挡位处在接入状态，以及自动挡汽车的变速器挡位必须处在空挡位置。
另外，DE 100 30 290 A1同样公开了用于自动关断以及再次启动内燃机的方法和系统。这里，当汽车电池的电量状态低于预先给定的锁止阈值时，则阻止自动关断。而其他的关断条件还要被继续检查：汽车的速度是否低于预先给定的极限值，变速器是否处在空转状态以及油门踏板是否处在静态位置。
最后，由DE 10 2007 003 289 A1已知在配备有空调设备的汽车中用于控制驱动单元的自动关断及开动过程的方法，其中，自动关断的驱动单元当实现接通要求时被自动起动。在此，对接通要求的激活例如是取决于空调设备的运转参数，特别是取决于当时的蒸发器温度。
在目前配有空调设备以及起动-停止装置的汽车中，例如依据外部空气温度而预先给出蒸发器温度阈值，当达到或者超过该阈值时，实现了用于引入已自动关断的驱动单元的自动接通过程的接通要求。应该通过蒸发器温度阈值来阻止当驱动单元被关断时由于受加热的蒸发器而使湿气或者气味进入到汽车内部空间。为了防止驱动单元的停止时间过短，而引入了相对接通阈值稍低的另一个额外的蒸发器温度阈值，若在引入驱动单元关断过程的时刻，实时(实际)的蒸发器温度已超越该另一个阈值，则该另一个阈值会引起对关断的阻止。
这种方法的缺点在于，尽管是不超出所述另一个阈值(例如，由于鼓风机风量或者高的内部温度)，但是由于不同的框架条件仍然只是实现了非常短的停止时间。与此相反的是，尽管超过该另一个阈值，在别的框架条件下停止时间却足够长。另外，在这种阈值一成不变的情况下，作为接通要求，其他的气氛(空调)参数(例如，可能使用的存储蒸发器的加荷状态)不会被考虑。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于控制汽车中驱动单元的自动关断及开动过程的更好的方法，基于该方法，只在足够的停车时间(直至达到由系统决定的接通要求)能够被确保时，才引入关断过程。
这个目的通过按照权利要求1所述的方法来实现。由从属权利要求中可得出有利的改进方案。
本发明的出发点是：在理想状况下配备有空调设备的汽车中借助于起动-停止装置来控制驱动单元的自动关断及开动过程的一种传统的方法，在汽车停住的情况下，当满足预先给定的关断条件时，驱动单元通过该起动-停止装置被自动关断；并且，在实现至少一个接通要求时，自动关断的驱动单元通过该起动-停止装置被自动开动。
为了能够确保直到实现由系统决定的接通要求为止有足够的停车时间，根据本发明建议：在引入驱动单元的自动关断过程之前，在考虑到实时的汽车运转参量和/或状态参量和/或其他参数的情况下，对驱动单元可能的停止持续时间进行预测。依据所预测的停止持续时间，在具备所有其他的关断条件的情况下，自动关断过程被允许或者被阻止。有利的是，当所预测的停止持续时间至少不小于预先给定的(必要时也可能有变化的)停止持续时间的极限值时，在具备所有其他的关断条件的情况下引入自动的关断过程。如果预测的停止持续时间小于可能是随意采用的停止时间限制，则不允许自动关断过程发生。
通过本方法可以消除驾驶员由于在短的停车时间后频繁地反复接通驱动单元而引起的不安。因此在几乎所有的情况下可实现一个确定的最小停止持续时间。
理想情况下，停止持续时间通过数学模型被预测，因为通过建模，几乎所有的对于可能的停止持续时间来说重要的物理过程都能够被模拟。有利的是，在此，直到进入预先确定的接通要求为止，对停止持续时间进行预测。由于在驾驶员方面的接通要求只能被很差地预测，因此，直到实现由系统决定的接通要求为止(例如，基于超过预先给定的蒸发器温度的接通要求)对停止持续时间进行预测。
如果包含起动-停止装置的汽车配备有例如空调设备，并且按如下方式设计用于控制驱动单元的自动关断及开动过程的方法：在空调设备接通时，由系统决定的接通要求的实现是取决于空调设备蒸发器的蒸发器温度的阈值超过，在自动关断驱动单元之前，则直到实现与蒸发器温度相关的接通要求为止，停止持续时间能够被预测，其中，与蒸发器温度相关的接通要求在达到或者超过预先给定的蒸发器温度阈值时实现。这意味着，在引入原则上可能的关断过程之前，便算出驱动单元可能保持关断有多长时间，直到蒸发器温度上升以至于它可能达到或者超过预先给定的最大蒸发器温度阈值。如果计算出来的预测的停止持续时间足够长，则允许自动关断过程。如果持续时间非常短，则自动关断过程会被阻止。
为了直到进入与蒸发器温度相关的接通要求为止能够计算或者说预测停止持续时间，可考虑大量的实时的汽车运转参量和/或状态参量和/或其他参数。在此，特别是空调设备的运转参量和/或空调设备的运转参数和/或至少一个表征汽车内部空间气氛状态的气氛参数和/或一个表征紧邻汽车周围的气氛状态的气氛参数应该被考虑。据此，用于直到进入与蒸发器温度相关的直接引起驱动单元自动起动的接通要求为止预测停车持续时间的物理建模，是基于至少一个或者几个以下的输入参量或者特性曲线而被建立：空调功能的活动性；实时的蒸发器温度；蒸发器温度阈值，达到该阈值时，接通要求被满足；实时的外部温度；内部温度；前鼓风机的实时的鼓风机风量；后鼓风机的实时的鼓风机风量(如果存在的话)；可能使用的蓄冷介质的熔点；可能使用的蓄冷介质的与温度相关的熔化焓；空调设备蒸发器处积聚的水的蒸发焓；空调设备蒸发器加荷时焓增加的速度(就是说，可能使用的蓄存介质的相位改变或者在蒸发器处水的积聚)；空调设备蒸发器的热容量；蒸发器的质量；用于估测空调设备蒸发器处空气入口温度的参数；用于将百分比形式的空气量数据换算成空气质量流量数据的换算特性曲线和/或空气的比热容量。
根据本发明的方法及其有利设计方案可借助于在为此而设的控制器中、特别是在发动机控制器或者空调设备控制器中的组件设置或者有效执行的算法来实施。
附图说明
现在，借助一个实施例来更详细地阐述本发明。唯一的附图示出了用于直到实现与蒸发器温度相关的接通要求为止计算预测性的停止持续时间pS的数学模型，其中，与蒸发器温度相关的接通要求在达到或者超过预先给定的最大的蒸发器温度阈值T_VD_EA时实现。在引入其它情况下可能发生的驱动单元关断过程之前实施预测，目的是借助该结果最后能够再次检测：是否允许驱动单元的关断或者必须阻止驱动单元的关断。
具体实施方式
停止持续时间pS根据不同的预先给定的空调设备运转参量和/或空调设备运转参数和/或表征汽车内部空间的气氛状态的气氛参数而被预测。该数学模型可以例如存储在空调设备控制器内，并且将该评估处理的结果送至负责控制驱动单元的自动关断及开动过程的控制器-例如发动机控制器。
数学模型构建了以下的物理公式：
Figure BDA0000120299640000051
其中，
c_VD       蒸发器的比热容量，
m_VD       蒸发器的质量，
T_VD_EA    蒸发器的温度阈值，在达到该值时实现了用于接
           通驱动单元的接通要求，
T_VD_实际  实时的蒸发器温度
E_熔化     加荷的蒸发器的熔化焓(否则为零)，
E_H2O      水的蒸发焓，
c_空气     空气的比热容量，
Figure BDA0000120299640000052
通过蒸发器的空气质量流以及
T_VD       蒸发器入口处的实时的空气温度，该温度同样
           可由模型计算出来。
在求出预测性的停止持续时间pS后，将所求得的预测性的停止持续时间pS接下来与预先给定的停止持续时间极限值GW相比较。若该预测性的停止持续时间pS小于(或等于)预先给定的停止持续时间极限值GW，则发出信号“nok”，并且驱动单元的自动关断过程被制止。若该预测性的停止持续时间pS大于预先给定的停止持续时间极限值GW，则发出信号“ok”，并且允许驱动单元的自动关断过程。
现在，按照本发明对驱动单元的自动关断及开动过程的控制的优点便可消除在自动停止过程期间由于驱动单元太过频繁地反复接通所带给乘客的不安。具体而言，在几乎所有的情况下，都会实现事先已预测到的停止持续时间。

Claims (6)

1.借助起动-停止装置来控制汽车中驱动单元的自动关断及开动过程的方法，在汽车停住的情况下，当满足预先给定的关断条件时，所述驱动单元通过该起动-停止装置被自动关断；并且，当实现至少一个接通要求时，自动关断的驱动单元通过该起动-停止装置被自动开动，其特征在于，在引入所述驱动单元的自动关断过程之前，在考虑实时的汽车运转参量和/或状态参量和/或其他参数的情况下预测所述驱动单元可能的停止持续时间(pS)，并且，依据所预测的停止持续时间(pS)，当满足所有其他的关断条件时，引入自动关断过程。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，当所预测的停止持续时间(pS)至少不小于预先给定的停止持续时间极限值(GW)时，自动关断过程被引入。
3.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，直到预先给定的接通要求出现为止、特别是直到由系统决定的接通要求出现为止，对停止持续时间(pS)进行预测。
4.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，所述汽车包括空调设备，并且，在空调设备被接通时，依据空调设备蒸发器的蒸发器温度的阈值超过而实现接通要求，其特征在于，直到与蒸发器温度相关的该接通要求出现为止，对停止持续时间(pS)进行预测，其中，在达到或者超过预先设定的最大的蒸发器温度阈值(T_VD_EA)时，实现与蒸发器温度相关的该接通要求。
5.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在预测所述可能的停止持续时间(pS)时，作为实时的汽车运转参量和/或状态参量和/或其它参数，要考虑空调设备的运转参量和/或空调设备的运转参数(c_VD、m_VD、T_VD_EA、T_VD_实际、可能采用的蓄冷介质的E_熔化、E_H2O、c_空气、
Figure FDA0000120299630000011
T_VD)和/或表征汽车内部空间气氛状态的气氛参数和/或表征紧邻汽车周围的气氛状态的气氛参数。
6.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在直到与蒸发器温度相关的接通要求出现为止对可能的停止持续时间进行预测时，要考虑空调设备的下列运转参量或者运转参数中的至少一个：
-空调功能的活动性，
-实时的蒸发器温度(T_VD_实际)，
-蒸发器温度阈值，达到该值时，实现接通要求(T_VD_EA)，
-外部温度，
-内部温度，
-前鼓风机的实时的鼓风机风量，
-后鼓风机的实时的鼓风机风量，
-可能采用的蓄冷介质的熔点，
-可能采用的蓄冷介质的与温度相关的熔化焓(E熔化)，
-在空调设备蒸发器处积聚的水的蒸发焓(E_H2O)，
-在空调设备蒸发器加荷时，焓增加的速度，
-空调设备蒸发器的热容量(c_VD)，
-蒸发器的质量(m_VD)，
-用于估测在空调设备蒸发器处空气入口温度的参数(T_VD)
-用于将百分比形式的空气量数据换算成为空气质量流数据
Figure FDA0000120299630000021
Figure FDA0000120299630000022
的换算特性曲线，
-空气的比热容量(c_空气)。
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