CN103935367A - 用于在机动车的行驶过程中关闭和启动内燃机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于在具有手动变速器(33)的机动车(32)的行驶过程中关闭和开启内燃机(31)的方法，该方法具有以下方法步骤：首先在机动车速度>0且满足在手动变速器中的空挡条件时开始所述方法。随后关闭机动车(32)的内燃机(31)。之后在内燃机停转状态下的无驱动运行模式下继续行驶。在内燃机的停转状态下监测启动发生器(34)，并在启动信号发生器(34)被操作时开始重启内燃机(31)。

Description

用于在机动车的行驶过程中关闭和启动内燃机的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在带有手动变速器的机动车的行驶过程中关闭和启动内燃机的方法。

背景技术

在公开文献DE102010046311A1中已知一种用于在车辆中进行中间空挡离合控制的方法和设备，所述车辆具有自动变速器、传动系和启停系统的发动机。为此，借助自动启停功能将车辆的中间空挡状态作为关闭发动机之后或要关闭发动机之前的短暂切换状态，用以减少传动系干扰通过控制专门的中间空挡离合器的中间空挡状态使机动车传动系端部去耦连，并且避免在发动机重启时的转矩倍增。规则系统的实施在关闭后使发动机去负荷，并且如果在发动机重启过程中再次进行符合规定的中间空挡离合操作，使发动机部分去负荷。

发明内容

基于现有技术需要提供这样的方法，该方法实现了在带有手动变速器的机动车在机动车的速度>0的行驶过程中能够关闭和开启内燃机。

本发明的实施方式涉及一种用于在具有手动变速器的机动车的行驶过程中关闭和开启内燃机的方法。首先，在机动车的速度>0且具有手动变速器的机动车满足空挡条件的情况下开始所述方法。然后，关闭机动车的内燃机。随后在内燃机停转状态下的无驱动行驶模式下继续行驶。在处于内燃机停转状态下的无驱动行驶过程中检测启动发生器，并在启动发生器被操作时开始内燃机的重启。

不论机动车是处于所谓的“停车起步”运行状态下、例如在红灯亮起时或在铁路道口的路障栏杆落下时关闭内燃机，并且在重启内燃机之后继续行驶，还是处于机动车在平整或向下倾斜的路面上的滑行或滚动运行状态(Schub-oder Rollbetrieb)下，根据所述实施方式的方法能够减少车辆的燃料消耗。所述方法可以通过有利的方式在驾驶员没有作用的情况下自动开始。自动关闭内燃机的前提是，带有手动变速器的机动车中在离合器和变速控制组件的变速杆共同作用下满足空挡条件。

为了在带有手动变速器的内燃机的自动关闭之前实现空挡，变速杆必须位于变速控制组件的换挡滑槽的选择通道的中间位置上，并且不应被换入其中一个换挡通道上。离合器踏板可以被松开或被操作，并且为了明确表达驾驶员要开始上述用来关闭内燃机的方法的意图，则应该将离合器踏板松开。此外还规定，油门踏板不被操作。

为了检查空挡条件，可以在具有变速杆的变速控制组件中将相应的传感器设置在推拉缆索(该推拉缆索(Zug-Druck-Kabeln)布置在变速控制组件与手动变速器之间)上或设置在变速器之上或之中，以及还可设置在离合器装置的离合器踏板或液压循环上。传感器还可以监测油门踏板的位置，用以在内燃机关闭之前完善空挡条件。

此外，机动车可以配置有电磁转向放大装置，由此使机动车即使在内燃机停转状态下也可以被可靠地导引。

当在机动车中现有的储压器和真空储存装置未被设计用于较长的内燃机停转状态时，为了确保对相应机动车设备的液压压力供给和真空供给，可以在机动车中设有辅助的机电驱动的液压泵和真空泵。

在本发明的另一个实施方式中规定，所述方法还设有在无驱动行驶过程中和内燃机停转状态下对液压条件和真空(Unterdruck)条件的监控，并检测液压条件和真空条件是否处于机动车的液压条件和真空条件的下限阈值以上。如果不是这种情况，那么在维持空挡条件的情况下自动重启内燃机，直至达到液压条件和真空条件的上限阈值，从而可以在维持空挡条件的情况下自动关闭内燃机。

与结束在这种内燃机停转状态下的无驱动行驶相比，对液压条件和真空条件的自动监控和对内燃机的开启和关闭可以在没有驾驶员参与的情况下进行，其中，只有当驾驶员利用对启动发生器的手动操作来开启机动车时，才开始对内燃机的重启。启动发生器可以是常见的、易于被驾驶员触到的手动启动按钮。此外可行的是，油门踏板或离合器踏板被设为启动发生器，从而在机动车的滚动运行或滑行过程中和在内燃机的停转状态下通过轻压踏板来开始对内燃机的重启。

在本发明的另一实施方式中要考虑的是，在重启内燃机之后，在行车过程中当机动车的速度>0时不能任意选择前进挡的变速杆位置或换挡位置，因为当错误操作变速杆时不能避免对传动系统、离合器或发动机的损伤。当在与行机动车的速度不匹配的情况下换入任意挡位时，可能在前进挡选择过低的情况下导致转矩增倍和/或发动机轰鸣或发动机转速完全处于不允许的范围中。

因此，在本发明的另一实施方式中规定，在空挡条件下，变速杆不仅位于变速控制组件的换挡滑槽的选择通道的中间位置，而且还依据机动车的速度设置对变速杆的选择位置的选择性锁定和松开。

这意味着，与机动车在滑行和滚动运行中速度同步地，根据速度的不同，只有那些能够实现与机动车速度相适应的前进挡的变速杆的选择位置不被锁定。不适应的或不适合的前进挡由此被锁定，从而使在选择通道中变速杆的那些可能导向这种挡位的相应选择位置被锁定。相应的锁定装置可以布置在变速控制组件中，在变速控制组件中布置变速杆和用于变速杆的换挡滑槽。

另一方面还可行的是，与机动车速度相应地和依据机动车速度来限制选择缆索或换挡缆索的运动，这种运动基于选择缆索或换挡缆索的推拉传导将变速杆的运动传递到变速器上。为此可以在推拉缆索上布置可换挡的锁定装置。第三种可能性在于，这种锁定装置被集成在变速器中，然而这种设计导致设计费用和由此带来的成本费用的明显增加。

如果将手动变速器替代为自动变速器，这样就不能避免像开始提及的公开文献中根据现有技术所体现的匹配问题。

根据本发明的第二设计思路，要求保护一种具有手动变速器的机动车，利用所述手动变速器实施在行驶过程中闭合和开启内燃机的方法。为此，所述机动车具有这种装置，该装置设计用于在行驶过程中关闭和开启内燃机。此外，在机动车中还设有装置，该装置设计用于检查在手动变速器中是否满足机动车的空挡条件。

此外，所述机动车还具有这种装置，所述装置设计用于当满足空挡条件时，在机动车速度>0时关闭内燃机。由此可以实现，当机动车处于机动车速度>0的滑行或滚动运行中时内燃机原则上自动地被关闭，并且由此可以节省燃料，前提是满足空挡条件。

然而，没有为在机动车的滑行或滚动运行之后的重启而设置机动车发动机从停转状态的自动启动装置，而需要机动车驾驶员的操作。为此，所述机动车具有这种装置，设计用于监测启动发生器，并设有其他装置，其被设计用于在启动发生器被操作时重启内燃机。

如上所述，在此可以将油门踏板和离合器踏板用作启动发生器，所述启动发生器在空挡条件下不被操作，从而按压启动发生器就已经足以在任意的机动车速度条件下开始内燃机的重启。然而现在大多情况下尤其为了所谓的“起步行车“过程而为驾驶员设有额外的启动按钮，由此在重新起步之后、例如在红灯已经转变为绿灯/黄灯阶段可以重新启动被关闭的发动机。

在行驶过程中在空挡条件下至少为一种情况而设定自动开启和关闭内燃机，其中在此情况下设有这种装置，该装置设计用于监测在处于内燃机停转状态下在无驱动行驶过程中的液压条件和真空条件是否超过机动车的液压条件和真空条件的下限阈值。如果这种装置确定液压条件和真空条件降到该下限阈值以下，可以在空挡条件下在机动车的滑行和滚动行驶过程中自动重新启动内燃机，而无需驾驶员的操作，并且在自动重启之后一直保持运行，直到达到液压条件和真空条件的上限阈值。然后，借助于设计用于自动关闭内燃机的装置，可以在维持空挡条件的情况下自动关闭内燃机。

这些装置所提供的优点在于已经在所述方法中提到过，并且在此不再赘述。

如已经在所述方法的描述中所表明的，在本发明的其他实施方式中，所述机动车具有带有变速杆的变速控制组件，其中，在所述变速控制组件中可以安装有锁定装置，所述锁定装置可以根据机动车的速度对变速杆的选择位置进行选择性锁定和松开，从而以有利的方式确保在手动重启之后不会进行错误的变速操作。

在本发明的另一实施方式中，所述机动车可以具有锁定装置，所述锁定装置这样根据机动车的速度进行对变速杆的选择位置的选择性锁定和松开，即根据机动车的速度相应可调的锁定装置被安装在选择缆索和/或换挡缆索上，所述缆索形成在变速控制组件与变速器之间的连接。

根据本发明的另一设计思想，提供了一种计算机程序产品，当在机动车的计算单元中运行该计算机程序产品时，则将该计算机程序产品引导所述计算单元执行以下步骤，亦即在满足具有手动变速器的机动车的空挡条件时，在机动车速度>0的情况下开始所述方法；在机动车速度>0的情况下关闭机动车的内燃机，并随后在内燃机的停转状态下以无驱动运行模式进行行驶；最后，所述计算机程序产品还规定，监测启动发生器，并当操作启动发生器时开始重启内燃机。

最后，要求保护一种计算机可读介质，上述计算机程序产品被存储在所述计算机可读介质上。

附图说明

图1A至图1B示出了带有手动变速器的机动车在行驶过程中关闭和开启内燃机的方法的原理图；

图2示出了在机动车的行驶过程中关闭和开启内燃机的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

在图1中用图1A示出了带有手动变速器33的机动车32在行驶过程中关闭和开启内燃机31的方法的原理图。所述变速器33通过离合器30与内燃机31形成连接，并且通过机械连接装置59、例如差速器与在此示出的机动车32的前轴相连。为了在机动车行驶过程中关闭和开启内燃机31，机动车32具有用于检查空挡的装置35。如图1B所示，空挡取决于变速杆28在换挡滑槽7上的位置。

在图1B中示意性示出了带有倒车挡的六挡变速器的换挡滑槽7。换挡滑槽7具有位于中间的选择通道29，如图1A所示变速杆28可以从选择位置11开始沿换挡通道向第一前进挡的挡位1移动，或沿换挡通道向第二前进挡的挡位2移动。在选择通道29的选择位置12上可达到用于第三前进挡的挡位3或经由其他换挡通道达到用于第四前进挡的挡位4。在选择通道29的选择位置13上，变速杆可以放置在第五挡的挡位5或第六挡的挡位6上。为了换到倒车挡，在选择通道29中安装有止挡36，要想达到选择位置14就必须越过该止挡，从该止挡开始就可以达到倒车挡的挡位R。首先，必须确保变速杆位于换挡滑槽7的选择通道中，由此满足上述空挡条件，然后可以在机动车32的滑行或滚动运行过程中关闭内燃机31。

用于检查空挡条件的装置35通过信号电路41、42和43与装置21、22、和23相连。为了监测空挡条件，首先通过信号电路41借助装置21，变速杆28是否被布置在中间位置上并进而被布置在变速控制组件8的换挡滑槽的选择通道中，将结果传送给装置35。为此，装置21通过信号电路49与变速控制组件8形成连接。

通过装置22和信号电路42将油门踏板10的位置发送给用于检查空挡条件的装置35，其中，油门踏板10通过信号电路48与装置22形成连接。装置23通过信号电路43向用于检查空挡条件的装置35发送的离合器踏板9的位置的信号，该信号从所述离合器踏板9通过信号电路47向装置23发送。

用于检查空挡条件的装置35可以检查如以下内容，变速杆28是否被布置在换挡滑槽7的选择通道29中，并且确认油门踏板和离合踏板是否被松开。如果满足这种情况，就可以在滑行和滚动运行中关闭机动车32的内燃机31。

为此，机动车32具有中央控制装置20，所述控制装置还包括装置35，并且在该装置35中还可以集成其他装置21、22和23，其中，所述控制装置20在处于空挡条件的情况下通过信号电路44激活用于关闭内燃机31的装置18，所述装置通过控制电路55与内燃机31形成作用连接。

如在以下流程图中详细示出的，如果在交通工具的滑行或滚动运行结束后需要通过手动重启内燃机31，那么控制装置20通过信号电路45检查手动启动发生器34是否被操作。这种手动启动发生器34可以要么是在机动车座舱中的额外的开启按钮，要么是油门踏板10或离合器踏板9上的传感器，该传感器监测在内燃机停止状态下在滑行或滚动运行中对踏板的按压。

尽管油门踏板10在此通过控制电路57与内燃机相连，然而还可以通过按压将信号传导给控制装置20，所述控制装置在没有内燃机轰鸣(aufheulen)的同时开始重启过程。离合器踏板9通过控制电路56与离合器30相连，然而可以通过按压油门踏板将信号传导给控制装置20，所述控制装置在没有操作离合器的同时开始重启过程。一旦驾驶员操作这种启动发生器，就通过控制电路54开始对内燃机31的重启。

设置装置17用于自动开启和关闭内燃机31。结合图2所示流程图示例性地阐述了在车辆滑行或滚动运行中进行这种自动开启和关闭内燃机31所需的条件。

在手动重启中、例如在要么通过操作启动发生器34或者通过按压油门踏板10或离合器踏板9而开始的手动重启中，内燃机31首先以空挡高速运转，并且驾驶员必须当下换到适宜的、与机动车32的速度相匹配的前进挡。为此，通过用于检测车速的装置27来检测机动车32的速度，并且将其通过信号电路46供机动车32的控制装置20使用。

控制装置20通过控制电路51、52或53能够开放换挡滑槽7上那些具有与测得的速度相匹配的挡位的选择位置11至13。在此，要在控制装置20中考虑的是，六个前进挡仅能够对规定的机动车32的速度范围开放，因为否则将会出现发动机轰鸣、发动机和变速器的超速运转连同可能造成的对发动机和/或变速器的损伤。

为此，在本发明的实施方式中设有锁定装置19、26或37，所述锁定装置被布置在变速器33的外部，并且可以避免变速杆28的错误操作。所述控制装置20通过控制电路51、52或53与至少一个这种锁定装置形成连接，其中，锁定装置19、26或37中的一个就已经足以避免在换入与车速相匹配的挡位过程中的错误操作。

这样，锁定装置19可以被集成在变速控制组件8中，并且例如当机动车32的速度仍过高时锁定较低挡位。因为变速控制组件8通过选择缆索24与变速器33形成作用连接，还可以设有相应的锁定装置26，该锁定装置在重启之后在换入挡位之前锁定阻止所述选择缆索24的推拉缆索的错误运动。

取代有目的的锁定在选择缆索24的推拉缆索上的选择移动，还可以借助于锁定装置37设置用于开关缆索25及其移动的锁定装置。如果在重启之后驾驶员成功地换入合适的前进挡，则解除锁定。

为了在内燃机31的停转状态下在滑行或滚动运行过程中确保方向盘38对驾驶员来说的易操作性，在机动车32中设有电子机械转向放大装置15，该转向放大装置通过控制电路58作用在转向机构上。所述转向放大装置15由机动车电池16通过供电电路50供能，其中，所述机动车电池16具有较高的充电容量，以便可以在较长的内燃机停转状态中为机动车的耗电部件供电。

图2示出了在机动车的行驶过程中关闭和开启内燃机的方法的实施例的流程图。

在开始100之后，首先在方法步骤101中确认，车辆处于滑行或滚动运行中。在判断步骤102中检查，在车辆中是否设置了并且满足空挡条件。如果情况是否定的，则方法回到连接点A，并重复步骤101，直至在判断步骤102中确认满足空挡条件。

如果满足空挡条件，则该方法进行方法步骤103，在该方法步骤中，在维持空挡条件的情况下在任意车辆速度下关闭内燃机。由此，在方法步骤103之后内燃机处于停转状态，与此同时，车辆以任意速度处于滑行或滚动运行中。在此，在判断步骤104中监测并检查，液压压力条件和真空度条件是否超过下限阈值，以便确保车辆的液压部件即使处于内燃机的完全停转状态也能充分保持功能性。

如果满足上述条件，则方法进行至方法步骤105，该方法步骤包括使变速杆为重启车辆做准备。为此，锁定变速杆进入挡位的选择通道位置，直至当前挡位不适合于车辆速度。通过方法步骤106在维持空挡条件下继续一直进行滑行或滚动运行，直至在检查启动发生器是否被操作的判断步骤107中确认，启动发生器被操作。

由此可以使该方法直接进行至方法步骤112，并开始重启内燃机。在方法步骤113中松开用于与车辆速度相匹配的挡位的换挡通道。最后，在方法步骤114中，在离合器和变速杆被操作的情况下换入被松开的挡位。在步骤115中，可以继续运行处于驱动工作中的内燃机，从而使方法结束于方法步骤116。

如果在判断步骤107中确认，启动发生器还没有被操作(所述操作应该是由驾驶员按压油门踏板或离合器踏板或通过按下相应的启动按钮)，则回到连接点B，从此开始进行判断步骤104、也即检查液压压力和真空度是否超过阈值。

如果这种情况是否定的，则通过方法步骤108自动开始内燃机的重启过程，用以确保液压压力和真空度可以继续保持在阈值以上。为此，在判断步骤109中在内燃机在自动重启之后运转期间一直进行检查，是否达到了液压和真空度的上限阈值。

如果这种情况是否定的，则通过方法步骤110维持内燃机的运转，直至最后在判断步骤109中确认已经到达液压压力和真空度的上限阈值的检查结果。然后，在方法步骤111中自动重新关闭内燃机，并可以进行方法步骤105、106以及随后的判断步骤107。一旦启动发生器被操作，可以使进行方法步骤112至115的方法结束于方法步骤116。

尽管在上述描述中示出了至少一种示例性的实施方式，还可以采用多种变化方式和改进方式。所提到的实施方式仅被视为实施例，而不应以任何方式视作对有效范围、应用性或结构的局限。然而上述描述使本领域技术人员得到了用以实现至少一种示例性实施例的教导，其中，在不脱离所引用的权利要求和其等效内容的情况下，可以做出大量在示例性描述的方法步骤的功能方面的改变。

附图标记清单

1      第一前进挡的挡位

2      第二前进挡的挡位

3      第三前进挡的挡位

4      第四前进挡的挡位

5      第五前进挡的挡位

6      第六前进挡的挡位

7      换挡滑槽

8      变速控制组件

9      离合器踏板

10     油门踏板

11     选择位置

12     选择位置

13     选择位置

14     选择位置

15     转向放大装置

16     机动车电池

17     用于自动关闭和打开的装置

18     用于关闭的装置

19     变速控制组件的锁定装置

20     控制装置

21     用于检查的装置

22     用于检查的装置

23     用于检查的装置

24     选择缆索

25     开关缆索

26     选择缆索的锁定装置

27     用于检测机动车速度的装置

28     变速杆

29     选择通道

30     离合器

31     内燃机

32     机动车

33     变速器

34     启动信号发生器

35     用于检查空挡条件的装置

36     屏障

37     锁定装置

38     方向盘

41至49 信号电路或数据电路

50     供电电路

51至58 控制电路

59     机械连接

100    开始

101    方法步骤

102    判断步骤

103    方法步骤

104    判断步骤

105    方法步骤

106    方法步骤

107    判断步骤

108    方法步骤

109    判断步骤

110    方法步骤

111    方法步骤

112    方法步骤

113    方法步骤

114    方法步骤

115    方法步骤

116    结束

R      倒车挡的挡位

Claims (13)

1.一种用于在具有手动变速器(33)的机动车(32)的行驶过程中关闭和启动内燃机(31)的方法，该方法具有以下方法步骤：

-检查在所述机动车(32)的手动变速器(33)中是否存在空挡条件；

-在车速>0的情况下关闭所述机动车(32)的内燃机(31)；

-在内燃机停转状态下以无驱动行驶模式行驶；

-监测启动发生器(34)，并当操作启动发生器(34)时重启所述内燃机(31)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在空挡条件下，变速杆(28)处于变速控制组件(8)的换挡滑槽(7)的选择通道(29)内的中间位置，并且离合器踏板(9)被松开或不被操作。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还具有以下步骤

-监测在无驱动行驶和内燃机停转状态下的液压和真空度是否超过下限阈值；

-如果没有超过，则自动重启内燃机(31)，直至达到液压和真空度的上限阈值，并自动关闭内燃机(31)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据机动车(32)的速度对变速杆(28)的选择位置(11至14)进行选择性锁定和释放。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在机动车(32)中设有机电式转向放大装置(15)。

6.一种具有手动变速器(33)的机动车，所述机动车可实施上述权利要求中任一项所述的在行驶过程中关闭和启动内燃机(31)的方法。

7.根据权利要求6所述的机动车，所述机动车具有：

-装置(17)，其设计用于在行驶过程中关闭和启动内燃机(31)；

-装置(21、22、23)，其设计用于检查在手动变速器(33)中是否存在空挡条件；

-装置(18)，其设计用于当满足空挡条件时，在车速>0的情况下自动关闭内燃机(31);

-装置，其设计用于监测启动发生器(34)，和

-装置，其设计用于当操作启动发生器(34)时重启内燃机(31)。

8.根据权利要求6或7所述的机动车，其中，所述机动车(32)具有机电式转向放大装置(15)。

9.根据权利要求6所述的机动车，其中，所述机动车(32)还具有：

-装置，其设计用于监测在内燃机停转状态下在无驱动行驶过程中的液压和真空度是否超过机动车的液压和真空需求的下限阈值，和

-装置，其设计用于在维持空挡条件的情况下自动重启内燃机(31)，并检测液压和真空度的上限阈值，在达到上限阈值时，在维持空挡条件的情况下能够自动关闭内燃机(31)。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的机动车，其中，所述机动车(32)具有带有变速杆(28)的变速控制组件(8)，并且其中，所述变速控制组件(8)具有锁定装置(19)，所述锁定装置能够根据机动车(32)的速度对所述变速杆(28)的选择位置(11至14)进行选择性锁定和释放。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的机动车，其中，所述机动车(32)具有带有变速杆(28)的变速控制组件(8)和选择缆索(24)，所述选择缆索将变速控制组件(8)与变速器(33)相连接，其中，所述选择缆索(24)具有锁定装置(26)，所述锁定装置能够根据机动车(32)的速度对变速杆(28)的选择位置(11至14)进行选择性锁定和释放。

12.一种计算机程序产品，当在具有手动变速器(33)的机动车(32)的计算单元中运行该计算机程序产品时，则该计算机程序产品引导所述计算单元执行以下步骤：

-当所述机动车(32)存在空挡条件时，在车速>0的情况下开始所述方法；

-在维持空挡条件的情况下在车速>0的情况下关闭机动车(32)的内燃机(31)；

-监测启动发生器(34)，并当启动发生器(34)被操作时重启内燃机(31)。

13.一种计算机可读介质，根据权利要求12所述的计算机程序产品被存储在该计算机可读介质上。