CN103201501B - 机动车辆的发动机装配的起动装置的使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车辆装配的内燃机的起动装置的使用方法。所述方法包括由监控计算机（101）确定理论保持时间Tt的确定步骤。

Description

机动车辆的发动机装配的起动装置的使用方法
本发明主张于2010年10月19日申请的法国专利申请1058501的优先权，其内容(说明书，附图和权利要求书)通过引用结合于此。
技术领域
本发明的领域涉及机动车辆装配的发动机的起动方法和装置以及这种发动机的起动部件或配件。其目的是提供一种所述发动机装配的起动装置的使用方法。其目的还涉及使用该方法的监控计算机。其目的又涉及使用该方法的集中的电压保持装置。最后其目的还涉及一种包括这种监控计算机和这种集中的电压保持装置的起动装置。
背景技术
装配有内燃机的机动车辆设有起动装置用以启动内燃机。
起动装置包括插设在内燃机和供电电源(如电池)之间的电网。电网尤其包括将力矩供应给内燃机用于其启动的电起动器。
起动装置包括被称为“停止和启动”装置的公知元件。在机动车辆的移动速度为零或几乎为零时，例如，遇到红灯停止、接近让行标志或任何其它类似情况时，这种元件可以应驾驶员的要求切断内燃机，在机动车辆的使用者再次促动内燃机时，内燃机接下来被自动重新启动。其具有减少机动车辆的消耗以及由此产生的污染的优点。
起动装置包括集中的电压保持装置，通常被称为“DMTC”，其用于将电网保持在足够高的电压水平。这些布置允许机动车辆的配件处于令人满意的电压下，例如空调系统，汽车无线电广播，卫星定位装置。集中的电压保持装置还用于借由传递给内燃机的力矩的升高带给内燃机“促进”(Boost)效应。可以参考文件例如FR 2,935,156(标致雪铁龙汽车集团)，其描述了上述类型的起动装置。
这种起动装置有必要被改进以避免电起动器在承受高强度电流尤其是“促进”效应时过早磨损。
此外，这种起动装置有必要被改进以在某些特定使用条件下更加有效率，尤其是在起动装置承受较高的欠电压(sous-tension)时。
最后，这种起动装置有必要被改进以在其它使用条件下的可操作性更强，尤其在内燃机很难被起动时，例如在外部温度很低的情况下，例如低于-10℃，和/或在较大湿度如大于80％的情况下。
最终，这种起动装置和/或使用这种起动装置的方法有必要被改进，使得电网的性能被优化，并且使电网的构成零件的可能磨损最小化。
发明内容
本发明的总体目的是在内燃机的起动阶段向其提供额外的能量，以达到选择力矩的同时考虑到机动车辆装配的电气机构(例如起动器等)的耐久性限制的目的。本发明的另一总体目的是在起动阶段避免欠电压，进而预防任何电气机构被调零的风险。
更特别地，本发明的第一个特别目的是提供一种机动车辆装配的内燃机的起动装置的使用方法，其允许例如通过避免所述网络的组件的调零和/或复位不当而使车载网络保持最佳的质量，并且其限制构成电网的零件的可能磨损。本发明的第二个特别目的是提供一种在相对任意的使用条件下优化内燃机的起动装置的使用的方法。本发明的第三个特别目的是借由相对易于使用和/或制造的起动方法和装置而获得这些结果。
本发明的方法是机动车辆装配的内燃机的起动装置的使用方法。
根据本发明，该方法包括由监控计算机确定理论支持时间Tt的确定步骤。
根据一种优选实现方式，有利地用于本发明的一种常规使用，所述确定步骤为根据不同参数中的至少一个计算理论支持时间Tt的计算步骤，所述不同参数包括：
-发动机冷却液的温度θem，
-内燃机的供电电源的电量状态E，以及
-内燃机的供电电源的温度θs。
所述理论支持时间Tt的计算步骤有利地包括：
-根据所述发动机冷却液的温度θem确定第一中间支持时间Ti的第一计算阶段，
-根据所述内燃机的供电电源的电量状态E确定第二中间支持时间Ti’的第二计算阶段，以及
-根据所述内燃机的供电电源的温度θs确定第三中间支持时间Ti”的第三计算阶段。
所述理论支持时间Tt的计算步骤有利地包括对中间支持时间Ti，Ti’，Ti”进行比较的比较步骤，以辨别出最长的中间支持时间，所述最长的中间支持时间构成理论支持时间Tt。
所述方法优选包括附加步骤，在所述附加步骤的过程中将所述理论支持时间Tt与由集中的电压保持装置测量到的实际支持时间Te进行比较。
所述方法有利地包括最后步骤，在所述最后步骤的过程中：
-当且仅当实际支持时间Te小于理论支持时间Tt时，授权进行所述支持，
-当且仅当实际支持时间Te大于或等于理论支持时间Tt时，禁止进行所述支持。
根据非优选的实现方式，有利地在本发明的特殊条件下使用，所述理论支持时间Tt是不变的。
本发明的监控计算机的主要特征在于所述监控计算机包括用于执行所述方法的指令。
本发明的集中的电压保持装置的主要特征在于所述集中的电压保持装置包括用于执行所述方法的指令。
本发的起动装置的主要特征在于所述起动装置包括所述监控计算机和所述集中的电压保持装置。
附图说明
结合所附的附图，阅读以下对使用示例的描述可以更清楚地了解本发明的其它特征和优点，所附附图其中：
图1是装配有用于内燃机的起动装置的机动车辆的示意图。
图2是前一示图中所示的起动装置的局部示意图。
图3是前面示图中所示的起动装置的使用方法的示意图。
具体实施方式
在图1中，机动车辆1装配有内燃机2。所述内燃机是例如适于驱动机动车辆1的驱动轮3的内燃机。在不违背本发明原则的情况下内燃机2可以是混合动力发动机。机动车辆1装配有内燃机2的起动装置4。
起动装置4包括适用于驱动内燃机2的驱动轴6旋转的电起动器5，用以触发内燃机的发动。
起动装置4还包括插设在电起动器5和供电电源8(例如电化学电池)之间的电网7。
同样参照图2，起动装置4包括通过第一受控继电器10连接到电网7的超级电容器组件9，所述超级电容器组件是例如一个或者多个彼此并联的MOS晶体管等。在断开位置上，第一受控继电器10使超级电容器组件9绝缘，而在闭合位置上，第一受控继电器10将超级电容器组件9与供电电源8串联。在内燃机2的第一次起动或在其重新起动时，超级电容器组件9形成能够被促动用于支持供电电源8的能量的存储器。超级电容器组件9尤其由彼此串联的多个电容构成。
起动装置4同样包括第一受控继电器10的控制单元100。控制单元100构成了集中的电压保持装置16，通常命名为“DMTC”，其用于将电网7保持在足够高的电压水平上。控制单元100通过LIN总线102等与监控计算机101相联接。
同样参照图3，监控计算机101和与机动车辆1的各个参数状态相关的信息13，13’，13”的多个传感器12，12’，12”相连接。更特别地，第一传感器12用于测量与发动机冷却液的温度θem相关的第一信息13。又更特别地，第二传感器12’用于测量与供电电源8的电量状态E相关的第二信息13’。最后更特别地，第三传感器12”用于测量与供电电源8的温度θs相关的第三信息13”。
信息13，13’，13”的传感器12，12’，12”确定了表征车辆状态的映射。而且，根据与发动机冷却液的温度θem相关的第一信息13，它显示了发动机冷却液的温度θem越低，内燃机2越难被起动。根据与供电电源8的电量状态E相关的第二信息13’，它显示了电量状态E越低，供电电源8能够提供的足以用于传递令人满意的力矩的电能越少，这总体上改变了电网7的性能。根据与供电电源8的温度θs相关的第三信息13”，它显示了供电电源8的温度θs越低，所述供电电源的内部电阻就越大，这不利于传递令人满意的力矩并且这总体上改变了电网7的性能。
本发明有利地提供支持时间值的确定，期间超级电容器组件9与供电电源8相串联。更特别地，在车辆的第一功能模式中，即普通模式，本发明提供根据某些参数计算所述支持时间。又更特别地，在车辆的第二功能模式中，即降级模式，本发明提供所述支持时间的随机确定。
根据第一模式，针对每个信息13，13’，13”通过由监控计算机101构成的计算部件14计算各个中间支持时间Ti，Ti’，Ti”。更确切地，计算部件14根据第一信息13确定第一中间支持时间Ti。同样，计算部件14根据第二信息13’确定第二中间支持时间Ti’。最后，计算部件14根据第三信息13”确定第三中间支持时间Ti”。
监控计算机101还包括比较部件15，其适用于将中间支持时间Ti，Ti’，Ti”彼此进行比较，并且辨别出中间支持时间中最大的那个最后构成理论支持时间Tt。理论支持时间Tt由监控计算机101通过LIN总线102传输到集中的电压保持装置16的控制单元100。
控制单元100接收到与理论支持时间Tt相关的信息，并且如果检测到欠电压，则接收到使用授权。所述信息和所述授权从监控计算机101被传输到控制单元100。所述控制单元适用于使第一受控继电器10处于闭合位置，而使与第一受控继电器10和超级电容器组件9并联布置的第二受控继电器10’处于断开位置。这些布置允许向机动车辆1的配件17施加令人满意的欠电压，所述配件例如空调系统，汽车无线电广播，卫星定位装置。集中的电压保持装置16还适用于借由提高传递给内燃机2的力矩带给内燃机2“促进”的效应。换句话说，当且仅当欠电压是确实的和使用的授权是肯定的时，转换第一受控继电器10。
由集中的电压保持装置16提供的保持不是在任何起动阶段都是必需的，本发明建议仅需在根据车辆状态的显示信息13，13’，13”计算得到的理论支持时间Tt期间启动集中的电压保持装置16。对集中的电压保持装置16的使用进行了优化，用以改进电网7的机械性能以及限制构成电网7的零件(尤其是电起动器5)的可能磨损。为此，集中的电压保持装置16测量实际支持时间Te并且能够借助集中的电压保持装置包括的比较部件18将所述实际支持时间与监控计算机101先前接收到的理论支持时间Tt进行比较。
换句话说，对起动装置4的支持从受控继电器10的转换开始。一旦实际支持时间Te大于或等于理论支持时间Tt，控制单元100就不再授权进行支持。从转换受控继电器10的时刻开始计算实际支持时间Te。
根据内燃机2的寿命阶段和理论支持时间Tt，通过监控计算机101开发指令以授权或禁止使用集中的电压保持装置16用以检测欠电压，其将影响触发受控继电器10的转换。事实上，在内燃机2的寿命期间，对应于内燃机2的第一起动阶段，集中的电压保持装置16被促动(solliciter)。
应当注意，通过在前述的三个信息13，13’，13”中仅考虑选择两个信息13，13’；13，13”；13’，13”本发明的方法是易于使用的。
根据第二模式，受控继电器10的转换可以是被强制的且在这种情况下，理论支持时间Tt是不变的并且以随机地方式固定。实际上，在第二受控继电器10’损坏和/或依次进行安全运行测试(通常称为“SDF”)的情况下，所述安全运行测试在行驶结束时施行，可以在车辆的下次起动时选择强制转换。在这种情况下，理论支持时间Tt的值被随机确定为不变的值。
例如，由申请人得到的理论支持时间Tt为0.2秒到6秒。
在理论支持时间Tt为零的情况下，集中的电压保持装置16不会被授权转换超级电容器组件9，因为起动的授权将禁止转换。提出的改进是仅使用单一的数据流，即理论支持时间Tt，因此如果集中的电压保持装置16接收到包括支持时间为零的信息，则集中的电压保持装置16禁止转换。
使用“LIN”总线(局部互联网络)作为发动机17的监控计算机101和集中的电压保持装置16之间的通信媒介，以便进一步改进上述方法。实际上，“LIN”总线易于受欠电压影响，通信可能在起动开始时被切断。因而，如果由监控计算机101测量实际支持时间Te，当“LIN”通信被切断时，所述监控计算机就不能向集中的电压保持装置16提供已经超过了实际支持时间Te的系统指示。这就是由集中的电压保持装置16测量实际支持时间Te的原因。
由此可见，集中的电压保持装置16的一种有利用途通常是在重新起动阶段时在“停止和开始”装置的范围中使用，用以通过实施一种方法改进内燃机2的第一起动阶段，所述方法最好将其包括的步骤在集中的电压保持装置16和监控计算机101之间进行分配，所述监控计算机优选是机动车辆1装配的多功能发动机计算机的组成部分。

Claims (7)

1.一种机动车辆(1)装配的内燃机(2)的起动装置(4)的使用方法，所述起动装置包括：电起动器(5)、插设在所述电起动器(5)和供电电源(8)之间的电网(7)、与所述电网(7)连接的超级电容器组件(9)，当内燃机(2)第一次起动或重新起动时，所述超级电容器组件形成能够被促动用于支持供电电源(8)的能量存储器，其特征在于，所述方法包括：
-由监控计算机(101)确定理论支持时间Tt的确定步骤，在所述理论支持时间期间所述超级电容器组件(9)与所述供电电源(8)串联，以便支持所述供电电源(8)，
-检测欠电压的步骤，以及
-当检测到欠电压时，使超级电容器组件(9)在所述理论支持时间期间支持供电电源(8)的步骤。
2.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述确定步骤为根据不同参数中的至少一个计算理论支持时间Tt的计算步骤，所述不同参数包括：
-发动机冷却液的温度θem，
-内燃机的供电电源的电量状态E，以及
-内燃机的供电电源的温度θs。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述理论支持时间Tt的计算步骤包括：
-根据所述发动机冷却液的温度θem确定第一中间支持时间Ti的第一计算阶段，
-根据所述内燃机的供电电源的电量状态E确定第二中间支持时间Ti’的第二计算阶段，以及
-根据所述内燃机的供电电源的温度θs确定第三中间支持时间Ti”的第三计算阶段。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述理论支持时间Tt的计算步骤包括对中间支持时间Ti，Ti’，Ti”进行比较的比较步骤，以辨别出最长的中间支持时间，所述最长的中间支持时间构成理论支持时间Tt。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括附加步骤，在所述附加步骤的过程中将所述理论支持时间Tt与由集中的电压保持装置(16)测量到的实际支持时间Te进行比较。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括最后步骤，在所述最后步骤的过程中：
-当且仅当实际支持时间Te小于理论支持时间Tt时，授权进行所述支持，
-当且仅当实际支持时间Te大于或等于理论支持时间Tt时，禁止进行所述支持。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述理论支持时间Tt是不变的。
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