CN105050876B - 用于准备内燃机的加速过程的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于准备机动车的加速过程的方法，其中机动车的至少一轮由内燃机驱动，其中针对表示加速过程的第一事件这样改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第一参数，使至少一车轮上的驱动扭矩提高（103），并且这样改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第二参数，使至少一车轮上的驱动扭矩降低（103），并且其中针对触发加速过程的第二事件这样改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第二参数，使至少一车轮上的驱动扭矩提高（106）。

Description

用于准备内燃机的加速过程的方法

技术领域

本发明涉及一种用于准备内燃机的加速过程的方法。

背景技术

在机动车中使用许多系统，它们更舒适地形成驾驶行为并且它们降低机动车的燃料消耗。例如自动变速器或半自动变速器、尤其是复式离合变速器能够实现快速和自动的通断过程。因此可以实现减少的燃料消耗，通过使变速器自动地提前接通到更高的档。利用涡轮增压器可以达到内燃机的最大发动机扭矩和最大发动机功率并且提供给司机舒适和运动的驾驶感觉。

但是，如果司机想自发地执行加速过程并且希望快速提高发动机扭矩，可能出现所述系统延迟的响应特性。该系统可能首先接通到较低的档，因为例如必须提高增压压力，用于保证最佳的加速特性。

尤其对于运动机动车加速特性是驾驶感觉的主要组成部分并且对于潜在的购买者是重要的购买决定因素。延迟的响应特性和非最佳的加速特性抵消这种运动的驾驶特性。

例如司机可以按照高速公路上的建筑工地或限速范围执行自发的加速过程，用于快速地再达到高速。在乡村公路上超车时非常重要的是，机动车具有最佳的加速特性，用于尽可能快速地结束超车过程。但是如果出现延迟的响应特性，超车过程不必要地延长，这不仅对于超车的而且对于被超车的乘客和可能的迎面交通都可能是大的安全性隐患。

因此值得期望地提供一种可能性，减小在加速过程时延迟的响应特性并且保证机动车最佳的加速特性。

发明内容

按照本发明建议一种具有权利要求1特征的用于准备机动车加速过程的方法，其中至少一机动车轮由内燃机驱动。有利的扩展结构是从属权利要求以及下面的描述的内容。

通过识别第一事件，它提示不久即将到来的加速过程，可以使内燃机和其它参与加速过程的部件、例如涡轮增压器和/或变速器及时准备到加速过程，并且可以加入必须的措施。针对表示加速过程的第一事件这样改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第一参数，使得达到最佳的加速特性。

在此作为影响至少一车轮上的驱动扭矩的参数可以选择所有可调整的机动车参数，它们影响车轮上的驱动扭矩并因此最终影响机动车的速度。在此所述参数可以作用于机动车的所有组成部分，例如内燃机、变速器、涡轮增压器、离合器、电的发电机或者驱动链。

因此第一参数可以及时调整到允许最佳加速特性的值。在此第一参数适宜地只如同保护零部件的条件所允许的这样多地变化，例如催化器温度、涡轮增压器的涡轮温度、最大增压压力。

但是因为所述加速过程对于第一事件还没有发生，首先改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第二参数，用于抵制第一参数的变化。因此机动车轮上的驱动扭矩首先保持接近恒定，只要还未触发加速过程。通过变化第一参数，内燃机和其它参与加速过程的机动车组成部分准备加速过程。通过变化第二参数，负责，首先还保持机动车轮上的瞬时的车速或瞬时的驱动扭矩。

如果发生最终触发加速过程的第二事件，这样改变第二参数，使第二参数的变化在第一事件的进程中至少部分地取消。现在第一参数的变化有效并且立刻提供最佳的机动车加速过程供使用。

通过按照本发明的方法以简单的方式避免延迟的响应特性，没有费事的零部件或者大的成本费用。因为第一和第二参数适宜地在快开始加速过程之前改变，内燃机和机动车的其余组成部分只短时间地以变化的第一和第二参数值运行。因此无需提高燃料消耗。

按照本发明的方法尤其适应于在内燃机中与涡轮增压器、压缩机和/或自动变速器或半自动变速器组合地使用。但是按照本发明的方法不应该局限于这种特有的扩展结构，而是适应于各种形式的机动车。

优选针对第一事件和/或针对第二事件改变挂入的档并且挂入适合的档。这尤其适应于具有自动变速器或半自动变速器的机动车。例如在第一事件后可以首先接通降低的档，并且在第二事件以后接通到较高的档。因此可以优化在加速过程期间的自动换档过程。

一个或多个发动机参数、尤其一个或多个发动机参数的理论值有利地作为第一参数变化。尤其提高气缸充满度、尤其以空气提高气缸充满度到大于内燃机正常运行时的正常值。气缸充满度的理论值例如可以作为与这个标准值的差或者作为绝对值确定。气缸充满度例如可以通过改变凸轮轴-相位调整、凸轮轴-行程调整、在进气管和/或废气管中的阀门和/或节流阀的关闭时间来影响。

此外作为第一参数也可以改变涡轮增压器转速、废气质量流、内燃机节流阀上的压力比、和/或压缩机调节阀的位置。例如可以利用具有阀翻板的废气回输阀改变废气质量流。因此尤其保证，使涡轮增压器的增压器压力带到最佳值。增压器压力例如还可以通过涡轮增压器的涡轮上的压力比或者通过废气温度改变。

第一参数最好根据一个或多个因素改变。这些因素例如可以包括外部状况和当前的热动态参数如环境压力、环境温度、进气温度和/或零部件保护温度、尤其是进气温度，催化器温度和/或涡轮增压器的涡轮机温度。所述因素也可以涉及机动车瞬时的当前（实时）行驶特性，用于由机动车的当前运动保证最佳的加速特性。例如作为因素可以考虑车速、内燃机的发动机转速、油门踏板的位置、挂入的档、最大可能的、当前的加速度和/或最大涡轮增压器转速。也可以由司机给定这些因素。例如司机可以手动地调整值，例如发动机参数的最大值、最小值或理论值。例如通过车载计算机或专用操纵部件可以实现调整。司机也可以给定行驶模式，例如正常模式、运动模式或节油模式。

作为第二参数优选改变点火角和/或节流阀的位置。尤其延迟地调整点火角。因此改变点火时刻或者燃料-空气混合物的空气含量。备选或附加地可以抑制每个气缸的喷射并且内燃机只以部分发动机运行的方式运行。此外也可以改变机动车的其它组成部分的参数作为第二参数。例如，可以至少部分地打开离合器。电动机也可以发电机式运行。在此可以中间储存由电机产生的功率。

在本发明的特别有利的扩展结构中，操纵第一操纵部件作为第一事件，例如通过司机。第一操纵部件例如可以由仪表盘区域中的或方向盘上的开关、手柄、按钮或其它MMI部件构成。如果司机知道，他想在短时间后执行加速过程，例如在快结束限速之前、在工地结束之前或者在超车过程之前，司机操纵第一操纵部件。机动车自动地准备到即将进行的加速过程。

因此避免延迟的响应特性并保证运动的行驶特性。尤其操纵专门的操纵部件、并由此实现更好的加速特性，提高了行驶乐趣并且赋予司机运动的驾驶感觉。

尤其在超车过程时可以提高安全性。如果司机开始超车过程并且出现延迟的响应特性，超车过程不必要地延长。利用按照本发明的方法已经在开始超车过程时提供尽可能最好的机动车加速供司机使用，并且可以尽可能快速地结束超车过程。

备选或附加地也可以自动地由机动车识别第一事件。例如，可以利用识别交通指示牌的视频监控系统自动地监控道路变化。识别表明即将进行加速过程的标识、例如识别某些交通指示牌、例如结束限速、结束工地、结束超车限制等形成第一事件。

利用第一操纵部件有利地提供许多选择可能性供使用。在此，司机例如可以选择，或者机动车组成部分的哪个参数或哪些参数要作为第一参数改变。尤其能够实现加速过程的多级准备。如果司机选择第一级，例如改变第一和第二参数的值，但是保持挂入同一档或者司机可以自动接通到其它档。如果司机选择第二级，附加地自动地选择和挂入最佳档。对于这种多级加速过程的准备，第一操纵部件尤其可以由具有两个翻转级的翻转开关或者由两个不同的开关或按钮构成。也可以设想，司机通过一次地操纵第一操纵部件选择第一级并且通过两次地操纵第一操纵部件在短时间区间以内、例如在半秒或一秒以内选择第二级。

改变油门踏板的位置最好形成第二事件。尤其达到油门踏板的降档位置或者最大止档可以形成第二事件。

如果第二事件不在给定的时间区间以内在第一事件以后发生，则优选取消改变第一和第二参数。由此保证，如果最终没有发生加速过程，内燃机和机动车的其余组成部分不在较长的时间上以不利的、非最佳调整的参数运行。在此适宜的是，在第一和第二参数在第一事件改变之前，存储它们的值。给定的时间区间例如可以包括一秒、五秒或十秒。因此避免延迟的响应特性，在此不会不必要地增加燃料消耗。

按照本发明的计算单元、例如机动车的控制器尤其是可编程的，它设计成，执行按照本发明的方法。

以软件的形式执行本方法也是有利的，因为尤其当现有的控制器还用于其它任务并因此本来就存在的时候，引起特别微少的成本。适合的用于提供计算机程序的数据载体尤其是软盘、硬盘、闪存器、EEPROM、CD-ROM、DVD等。也能够通过计算机网络（互联网、内联网等）实现下载程序。

本发明的其它优点和扩展结构由说明和附图给出。

不言而喻，上述的和下面还要解释的特征不仅分别以给出的组合、而且以其它组合或者单独地使用，而不离开本发明的范围。

附图说明

利用在附图中的实施例简示出本发明并且在下面借助于附图详细描述。附图中

图1示出内燃机的示意图，具有控制器，它设计成，执行按照本发明方法的实施例。

图2示出按照本发明的方法的优选实施例的方框图。

具体实施方式

在图1中示出内燃机1，其中活塞2可以在气缸3里面上下运动。通过活塞使曲轴14置于旋转运动，通过旋转运动最终以驱动扭矩驱动至少一机动车轮。为此曲轴与驱动链连接，驱动链一般具有变速器、离合器、制动器、电机等。

气缸3配有燃烧室4，在燃烧室上通过阀门5连接进气管6和废气管7。进气管6与废气管7通过具有阀翻板13a的废气回输阀13连接，作为到外部的废气回输的调整环节。阀翻板13a可以通过控制器（ECU）16的信号EGR控制。此外通过信号TI控制的喷射阀8和通过信号ZW控制的点火塞9与燃烧室4连接。按照图1的内燃机涉及外部点火方法。但是显然，本发明不取决于内燃机的点火方法并且也很好地适用于具有自动点火的内燃机。

在进气管6里面安置增压压力传感器18和节流阀12，增压压力传感器输出信号LD，该信号显示进气管中的增压压力，节流阀的旋转位置可以利用信号DK调整。进气管6还配有空气质量传感器10，并且废气管7配有λ传感器11。空气质量传感器10测量输送到进气管6的空气质量，并且据此产生信号LM。λ传感器11测量在废气管7中的废气的氧含量并且据此产生信号λ。对λ探针11后接排气设备（未示出）包括催化器、例如三元催化器。

在空气质量传感器10和节流阀12之间在这个示例中在具有涡轮增压的内燃机中设置涡轮增压器的压缩机19。压缩机19、尤其压缩机19的调节阀可以利用信号KP控制。在具有涡轮增压的内燃机中在λ探针11后面安装涡轮增压器的涡轮机20。涡轮机20、尤其涡轮机20的转速可以利用信号TR控制。

此外控制器16与油门踏板传感器连接，它产生信号FP，该信号给出由司机操纵的油门踏板7的位置并由此给出由司机要求的发动机扭矩。

还存在操纵部件15。操纵部件15在这个示例中可以由机动车仪表盘部位中的由司机操纵的按钮构成。在操纵按钮15时信号TB传递到控制器16。

控制器16设计成执行按照本发明方法的优选实施例，在图2中以方框图示出本方法。

在步骤101机动车以正常运行方式运行。在此机动车组成部分的参数的当前值、例如发动机参数或涡轮增压器参数是标准值。在此机动车以在至少一车轮上接近保持相同的速度、即接近恒定的驱动扭矩进行运动，并且不执行显著的加速过程。

在步骤102记录表明加速过程的第一事件。在这个示例中司机操纵按钮15。司机例如位于乡村道路上并且想超过在他前面行驶的机动车。司机识别到，不久没有对面驶来的交通并且能够实现超车过程并且操纵按钮15。

在步骤103控制器16首先存储影响至少一车轮上的驱动扭矩的第一和第二参数的当前值。在这个示例中气缸充满度的理论值形成第一参数。控制器16提高理论值到允许提高发动机扭矩并最终提高至少一车轮上的驱动扭矩的值。控制器16根据进气温度、环境温度、环境压力和由司机调整的行驶模式计算相应变化的理论值。

同时控制器16改变点火角作为第二参数并且执行例如延迟调整。此外控制器16改变节流阀12的位置作为第二参数并且如果需要，抑制内燃机1的各个气缸3的喷射，这导致降低至少一车轮上的发动机扭矩并最终降低驱动扭矩。提高和降低至少一车轮上的驱动扭矩相互反作用，由此使由内燃机1给到驱动轴上的发动机扭矩与由此在至少一车轮上的驱动扭矩基本保持相同。

第一和第二参数的变化最好发出信号给司机，例如在由HMI元件（人机界面）构成的显示装置、例如显示器、发光信号或类似装置。由此司机可以确认，在操纵行驶踏板时事实上是否期待更好的加速特性，并且他可以相应地适配于他的行驶特性。

在步骤104控制器16检验，在例如五秒的时间区间以内是否发生触发加速过程的第二事件。在这个示例中改变油门踏板17的位置在司机给出更多油的这个意义上是第二事件。如果在时间区间以内没有完成油门踏板17位置的改变或者这样改变位置，司机给出更少的油和/或司机操纵制动器，这意味着，司机不想执行加速过程。在这种情况下控制器16在步骤105中取消改变第一和第二参数并且改变第一和第二参数又到已经在步骤103开始时存储过的数值上。将取消上述的发出信号。

如果司机在时间区间以内给出更多的油，他想执行加速过程。在超车过程的这个示例中司机现在加油，用于驶出队列并且开始超车过程。在步骤106控制器16取消在步骤103中已经进行的第二参数的改变。内燃机的发动机扭矩由于变化的第一参数而增加，相应地至少一车轮上的驱动扭矩也增加并且机动车得到最佳的加速过程。

一旦加速过程在步骤107中结束，并且机动车的速度不再提高，机动车再以正常运行方式运行并且方法返回到步骤101，通过附图标记108表示。

Claims (11)

1.一种用于准备机动车的加速过程的方法，其中机动车的至少一车轮由内燃机（1）驱动，其中

针对表示加速过程的第一事件（102）

-这样改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第一参数，使至少一车轮上的驱动扭矩提高（103），并且

-这样改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第二参数，使至少一车轮上的驱动扭矩降低（103），并且

针对触发加速过程的第二事件

-这样改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第二参数，使至少一车轮上的驱动扭矩提高（106），

如果发生最终触发加速过程的第二事件，这样改变第二参数，使第二参数的变化在第一事件的进程中至少部分地取消。

2.如权利要求1所述的方法，其中，针对表示加速过程的第一事件（102）和/或针对触发加速过程的第二事件，改变一个挂入的档。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，改变影响内燃机（1）的发动机扭矩的参数作为影响至少一车轮上的驱动扭矩的第一和/或第二参数。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中，作为影响至少一车轮上的驱动扭矩的第一参数，改变（103）

-内燃机（1）的气缸（3）的燃烧室（4）中的气缸充满度，

-内燃机（1）的节流阀（12）上的压力比，

-内燃机（1）的涡轮增压器（20）的涡轮增压器转速，

-内燃机（1）的废气管（7）中的废气质量流，

-废气焓，和/或，

-内燃机（1）的压缩机（19）的调节阀的位置。

5.如权利要求1或2所述的方法，其中，根据至少一下面的因素改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第一参数：

-环境压力、

-环境温度、

-进气温度、

-车速、

-油门踏板（17）的位置、

-内燃机（1）的最大可能的、当前的发动机扭矩、

-最大可能的、当前的加速度、

-内燃机（1）的发动机转速、

-挂入的档、

-零部件保护温度、

-内燃机（1）的涡轮增压器（20）的最大涡轮增压器转速、

-驾驶模式，和/或

-由司机调整的值。

6.如权利要求1或2所述的方法，其中，改变（103）点火角、节流阀（12）的位置、内燃机（1）的气缸（3）的喷射、由电动机取出的扭矩和/或离合器位置作为影响至少一车轮上的驱动扭矩的第二参数。

7.如权利要求1或2所述的方法，其中，操纵操纵部件（15）是表示加速过程的第一事件（102）。

8.如权利要求1或2所述的方法，其中，改变油门踏板（17）的位置是触发加速过程的第二事件。

9.如权利要求1或2所述的方法，其中，如果不在给定的时间区间以内在表示加速过程的第一事件之后开始触发加速过程的第二事件，则取消改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第一和第二参数。

10.如权利要求1或2所述的方法，其中，通过显示装置发出信号针对表示加速过程的第一事件（102）改变影响至少一车轮上的驱动扭矩的第一参数和/或针对表示加速过程的第一事件（102）改变影响至少一车轮的驱动扭矩的第二参数。

11.一种计算单元（16），它设计成，执行如上述权利要求中任一项所述的方法。