CN105579314B - 用于触发起动辅助策略的包括内燃发动机的车辆的抬脚起动检测方法和装置 - Google Patents

用于触发起动辅助策略的包括内燃发动机的车辆的抬脚起动检测方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种装置(D)，其用于检测包括带有曲轴(VL)的动力总成的车辆(V)的抬脚类型起动，以触发用于提高该车辆(V)的怠速调节器的额定转速的起动辅助策略。所述装置(D)设置成在检测到以下情况时检测抬脚类型的起动：离合器踏板被压下，刹车踏板没有被压下，所述车辆(V)的速度基本为零和至少一个选定的扭矩传递到所述曲轴(VL)上。

Description

用于触发起动辅助策略的包括内燃发动机的车辆的抬脚起动 检测方法和装置
技术领域
本发明涉及车辆，其类型可为机动车，其包括内燃发动机动力总成(或GMP)和负责实施由动力总成所提供扭矩(couple)的管理策略和内燃发动机怠速过程的管理策略的计算机。
背景技术
如本领域技术人员已知的，当上述类型的车辆(例如机动车)在起动过程初期开始加速时，离合器的闭合导致联接在内燃发动机上的曲轴提供的至少一部分扭矩传输到车轮上。这种通过收集扭矩实现的传输可能使负责怠速调节的装置所给出的发动机转速难以保持，因此可能导致内燃发动机在起动时熄火。
为了最小化起动时的熄火的发生，限定了发动机转速应被怠速调节装置保持的定值，在每次检测到起动过程时被提高。例如，该检测可以通过满足以下四个条件来实现：车辆的速度基本为零，离合器打开(断开)，驾驶者没有压下刹车，并且变速箱没有任何传动比被识别。变速箱的传动比是根据发动机的转速和车辆的速度确定的，在车辆处于停车状态时不会有任何传动比被识别。
因此在所述四个条件同时满足时，负责管理策略的计算机提高怠速调节装置的怠速调节静态定值。这种通过提高怠速调节静态定值实现的起动辅助策略，在不压下油门，或很轻地压下油门时是特别必要的(这种情况通常被称为抬脚起动)。
遗憾的是，在起动时这种策略的实施引发多种问题，特别是起动过程的确定标准的选择性很少。因此怠速调节静态定值的提高通常完全应用于有效起动之前，这会引起过多的燃料消耗。而且，如果起动辅助策略的触发条件相对快速地变化，该方法可能导致发动机转速的震荡。总之，在已知的抬脚起动辅助策略中，当车辆的速度超过预定阈值时净怠速调节静态定值被系统地提供。
发明内容
本发明的目的因此尤其在于改进所述状况，特别是当车辆没有配备离合器位置传感器(线性或非线性)和/或死点传感器时。
为此目的，本发明特别地提出了一种方法，用于检测包括带有曲轴的动力总成的车辆的称为抬脚类型的起动(或起航)，目的在于当检测到以下情况时触发用于提高该车辆的怠速调节器的额定转速的启动辅助策略：离合器踏板被压下，刹车踏板没有被压下，车辆的速度基本为零和至少一个选择的扭矩传递到曲轴上。
这种车辆被证实起动的检测，目的在于触发所述抬脚起动的辅助策略，允许有利地在怠速过程中避免发动机转速的震荡。另外，该方法还允许减少在怠速过程中由发动机转速增加引起的过度消耗。
根据本发明的方法可以包括其他单独的或组合的特征，特别是：
-在低于第一选定阈值的期间检测动总成运行的情况下，可以抑制该策略的触发；
-当动力总成的发动机转速低于第二选定阈值时，并且发动机转速的梯度低于为负值的第三选定阈值时，或当动力总成的怠速调节额定扭矩的梯度大于为正值的第四选定阈值时，可以检测曲轴上选定的扭矩；
-当车辆的速度高于对应起动结束的第五选定阈值时，或在接收扭矩请求时(例如来自负责控制车辆行驶轨迹的计算机(或ESP))，或在高于第六选定阈值的期间没有在曲轴上检测到任何的扭矩时，可以触发该策略的停止；
当同时确认该策略的激活和反激活条件时，可以在该策略的触发(或激活)之前，优先地触发该策略的停止(或反激活)。
本发明还提出了一种用于检测包括带有曲轴的动力总成的车辆的抬脚起动(或起航)的装置，其目的在于在检测到后述情况下触发用于提高该车辆的怠速调节器的额定转速的起动辅助策略：离合器踏板被压下，刹车踏板没有被压下，车速基本为零和至少一个选定的扭矩传递到所述曲轴上。
根据本发明的装置可以包括其他的单独或组合特征，特别是：
-该装置可设置成在低于第一选定阈值的期间检测动力总成运行的情况下，抑制所述策略的触发；
-该装置可设置成当动力总成的发动机转速低于第二选定阈值时，并且发动机转速的梯度低于为负值的第三选定阈值时，或当动力总成的怠速调节额定扭矩的梯度大于为正值的第四选定阈值时，检测曲轴上选定的扭矩；
-该装置可设置成当车辆的速度高于对应起动结束的第五选定阈值时，或在接收扭矩请求时(例如来自ESP)，或在高于第六选定阈值的期间没有在曲轴上检测到任何的扭矩时，触发该策略的停止。
本发明还提出了一种计算机，其用于控制车辆的动力总成的运行，并且其包括上文所述类型的检测装置(D)。
本发明还提出了一种车辆，其类型可为机动车，且其包括动力总成和上述类型的计算机。
附图说明
本发明的其他特征和优势将通过后面的描述和附图来体现，在附图中：
-图1示意性且功能性地显示了具有手动变速箱的动力总成的车辆的示例，且其包括配备有根据本发明的检测装置的计算机，以及
-图2在五个图表中示意性地从上到下显示了内燃发动机的额定转速随时间的变化，辅助策略的触发变量随时间的变化，车辆的速度随时间的变化，离合器的下压情况随时间的变化，刹车的下压情况随时间的变化。
具体实施方式
本发明的目的在于提出一种检测方法，和一种与其关联的检测装置D，其用于检测包括带有曲轴VL的内燃发动机MT和手动型变速箱BV的动力总成的车辆V的称为抬脚类型的起航的发生。
在后文中认为，作为非限定示例，所述车辆V为机动车。涉及例如一种汽车。但本发明不仅限于这种类型的车辆。事实上本发明涉及所有包括用于在其曲轴上提供扭矩的动力总成的车辆，所述曲轴例如用于旋转车轮或螺旋推进器。因此，本发明特别地涉及地面车辆(汽车，摩托车，实用车辆，客车(或公共汽车)，卡车，筑路机械，工程机械，装卸机械，火车)，河流或海洋车辆，以及飞行器。
此外，在后文中认为，作为非限定示例，内燃发动机MT和离合器EM的运行由同一个计算机(监控器)SC控制。但这不是必须的。其控制事实上可以通过能够相互通信的两个计算机来实现，通过例如车辆V的通信网络实现，该通信网络可以是多通路型的。
在图1中示意性地示出常规的包括动力总成的车辆V的非限定示例。如图所示，该车辆V包括至少一个内燃发动机MT，发动机轴AM，离合器EM和变速箱BV。
内燃发动机MT包括稳固地连接在发动机轴AM上的曲轴VL，目的在于带动发动机轴(AM)按照发动机的选定转速旋转。
变速箱BV为手动类型，并且在此情况下通常包括输入轴(或原动轴)AE和输出轴AS，用于相互联接以传递扭矩。输入轴AE用于通过离合器EM接收发动机扭矩，而且其包括多个齿轮(未显示)，其用于参与限定变速箱BV的不同的可选速度(或比率)。输出轴AS用于通过输入轴AE接收发动机扭矩，以便通过差速锁DV，且在需要时通过传动轴，与之连成一列(这里是TV之前的传动列)。这个输出轴AS包括多个齿轮(未显示)，其用于与输入轴AE的某些齿轮啮合，以便参与限定变速箱BV的不同的可选速度(或比率)。
离合器EM特别地包括稳固地连接在发动机轴AM上的飞轮(volant moteur)和稳固地连接在输入轴AE上的离合器片。
计算机(或监控器)SC特别地负责实施应该由动力总成(或GMP)提供的扭矩的管理策略和内燃发动机MT的怠速过程的管理策略。
如上文所述，本发明特别地提出了，在车辆V中，实施一种用于检测其抬脚起动(或起航)的方法，即当驾驶员没有明显地压下油门时的起动。
这种实施方式可以通过检测装置D实现，如图1的非限定示例所示，其可以安装在计算机SC内。但这不是必须的。事实上，该装置可以通过与计算机(SC)耦接而位于计算机SC的外部。在后者情况时，例如，该装置本身可以设置为包括可能的专用软件的专用计算机的形式。因此，根据本发明的检测装置D可以以软件模块(或信息模块(或软件)、或者电子线路(或硬件)、或者电子线路和软件模块的组合的形式实现。
根据本发明，该(检测)方法在于检测车辆V的抬脚类型的起动(或起航)，目的在于在检测到以下情况时触发用于提高该车辆V的怠速调节器的额定转速的起动辅助策略，所述情况有：该车辆V的离合器踏板被压下(或踩下)，该汽车V的刹车踏板没有被压下(或未被踩下)，该车辆V的速度基本为零和至少一个选定的扭矩传递到所述曲轴VL上。
也就是说，每当(检测)装置D检测到离合器踏板被(充分地)踩下，刹车踏板没有被(充分地)踩下，车辆V的速度基本为零且扭矩正被传递到曲轴VL上时，判定为出现抬脚起动，因此计算机SC允许触发起动辅助策略。这种起动辅助策略在于临时提高静态怠速调节的定值。
需要增加到静态怠速调节定值的转速增量(或补偿量)定值(也被称为转速补偿原值)的计算是例如根据车辆V的速度和油门踏板的下压量计算(当脚的下踩很轻微时，计算的补偿量随着油门踏板的压下而衰减)。例如，该补偿量当油门踏板的下压量为零时为最大值并且随着油门踏板的踩下而减小。
通过本发明，可以因此在有真正的需要时只激活该辅助策略，即当出现抬脚起动时，此时曲轴VL上有扭矩传递时。在其它情况中，例如当车辆V遇到红灯或堵车停车时，或者压下刹车踏板停车时，该辅助策略不会被触发(或激活)。
为了使检测起动的条件更加严格，可以在检测到动力总成运行处于低于第一选定阈值的期间抑制该策略的触发。例如，该第一阈值可以包括在约1到约5秒之间。
当动力总成的发动机转速低于第二选定阈值，以及发动机转速的梯度低于为负值的第三选定阈值，或者当维持扭矩或调节怠速调节定值所需的扭矩的梯度大于为正值的第四选定阈值时，可以对曲轴VL上选定的传递扭矩进行检测。怠速调节的额定扭矩的增加表现为转速的降低(并将补偿后者)，并因此导致曲轴VL上的扭矩传递。
例如，第二阈值可以包括在约700转/分钟和约1000转/分钟之间。
例如，第三阈值可以包括在约-600转/分钟/秒和约-300转/分钟/秒之间。
例如，第四阈值可以包括在约10Nm/s和约100Nm/s之间。
应该注意的是，上述和后述的不同阈值是根据车辆V的型号，同时调查了出现抬脚起动的使用情况而确定的。
根据本发明的方法还可以包括，当车辆V的速度大于对应起动结束时的第五选定阈值时，或当通过计算机SC接收到请求由内燃发动机MT提供扭矩时(例如来自负责控制车辆V的行驶轨迹的集成计算机(功能ESP(电子稳定程序)))，或在高于第六选定阈值的期间没有检测到任何传递到曲轴VL上的扭矩时，触发该辅助策略的关闭。
例如，第五阈值可以包括在约3km/h和约8km/h之间。
例如，第六阈值可以包括在约2s和10s之间。
更优选地，当同时确认该策略的激活和反激活条件时，(装置D)可以在触发该辅助策略之前，优先地触发同一辅助策略的停止。
应该注意的是装置D所使用的所有参数或变量是由计算机SC提供给装置(D)的，或者是自发地，或者是根据要求，计算机SC自身通过内部的计算或估算或从车辆V中装载的其他设备中获取。
图2示意性地示出了本发明的实施中的五个有关变量和定值随时间的变化的曲线的非限定示例。这些示例定义了一种情况，该情况中驾驶员不断保持用于油门踏板的脚的抬起。
第一个时间变化曲线(位于最上方)涉及内燃发动机MT的转速定值(每分钟的转数(或tpm))。第二个时间变化曲线(位于上述曲线下方)涉及触发辅助策略的变量(该变量在此处的取值或为0(辅助策略未被激活)，或为1(辅助策略被激活))。第三个时间变化曲线(位于上述曲线下方)涉及车辆的速度(km/h为单位)。第四个时间变化曲线(位于上述曲线下方)涉及离合器踏板的下压变量(该变量在此处的取值或为0(没有压下)，或为1(压下))。第五个时间变化曲线(位于上述曲线下方)涉及刹车踏板的下压变量(该变量在此处的取值或为0(没有压下)，或为1(压下))。
在由所述曲线定义的情况中，直到t1时刻离合器是闭合的(状态0)，由计算机SC计算的瞬时怠速转速定值等于800tpm，车辆以10km/h的速度行驶。因此，由于上述的触发条件没有同时满足，所以该辅助策略不会被激活(或触发)。
在T1时刻，驾驶员压下了离合器踏板，这使其变量值从0(没有压下)变为1(压下或断开)。这会使车辆V的速度略微降低直到t2时刻。此外，由于上述的触发条件没有同时满足(车辆V的速度不为零而且在曲轴VL上没有检测到任何扭矩的传递)，该辅助策略一直没有被激活(或触发)，由计算机SC计算得出的怠速转速定值一直等于800tpm。
在T2时刻，驾驶员压下了刹车踏板同时继续压下离合器踏板，例如为了使车辆V停止，这会使刹车变量值从0(没有压下)变为1(压下或刹车)。这会引起车辆V的速度降低。此外，由于上述的触发条件没有同时满足(车辆V的速度不为零而且在曲轴VL上没有检测到任何扭矩的传递)，该辅助策略一直没有被激活(或触发)，由计算机SC计算得出的怠速转速定值一直等于800tpm。
在T3时刻，驾驶员停止压下刹车踏板但继续压下离合器踏板，例如为了使车辆V停止，这会使刹车变量值从1(压下或刹车)变为0(没有压下)。这会继续引起车辆V的速度降低。此外，由于上述的触发条件没有同时满足(车辆V的速度不为零而且在曲轴VL上没有检测到任何扭矩的传递)，该辅助策略一直没有被激活(或触发)，由计算机SC计算得出的怠速转速定值一直等于800tpm。
在T4时刻，车辆V的速度变为零而且驾驶员重新压下刹车踏板以保持车辆V停止，同时继续压下离合器踏板，这会使刹车变量值从0(没有压下)变为1(压下或刹车)。由于上述的触发条件没有同时满足(在曲轴VL上没有检测到任何扭矩的传递)，该辅助策略一直没有被激活(或触发)，由计算机SC计算得出的怠速转速定值一直等于800tpm。
在T5时刻，驾驶员停止压下刹车踏板但继续压下离合器踏板，例如由于驾驶员认为车辆V已经完全停止，这会使刹车变量值从1(压下或刹车)变为0(没有压下)。由于上述的触发条件没有同时满足(在曲轴VL上没有检测到任何扭矩的传递)，该辅助策略一直没有被激活(或触发)，由计算机SC计算得出的怠速转速定值一直等于800tpm。
在T6时刻，驾驶员停止压下离合器踏板，例如由于驾驶员希望车辆V以很低的速度前进，这会使离合器变量值从1(压下或断开)变为0(没有压下或连接)。由于上述的触发条件没有同时满足(传递到曲轴V上的扭矩过小)，该辅助策略一直没有被激活(或触发)，由计算机SC计算得出的怠速转速定值一直等于800tpm。
在T7与T8时刻之间，驾驶员重新开始压下离合器踏板，这会使其变量值从0(没有压下)变为1(压下或断开)。这会引起车辆V的速度很缓慢地降低直到t8时刻降至0值。此外，由于上述的触发条件没有同时满足(在曲轴VL上没有检测到扭矩的传递)，该辅助策略一直没有被激活(或触发)，由计算机SC计算得出的怠速转速定值一直等于800tpm。
在T8时刻，装置D检测到车辆V的速度为零而且传递到曲轴VL上的扭矩足够大使其能够认为出现抬脚起动。因此，装置D允许辅助策略的触发，使其变量值从0变为1。由于辅助策略变量的值的变化，计算机SC逐渐地提高了怠速转速定值。例如，在第一时间将其从800tpm逐渐提高到1200tpm，这会引起车辆速度V的快速增加。然后，使其维持恒定一段时间。
在T9时刻，装置D检测到车辆V的速度大于对应起动结束时的第五选定阈值。因此，装置D触发了辅助策略的停止，这会使其变量的值从1变为0。由于触发辅助策略的请求被停止，车辆V的速度几乎保持恒定而且计算机SC使怠速转速定值降低至其初始值(没有被提高-这里等于800tpm)。
借助本发明，由于使熄火的风险最小化而且当车辆的速度很低或为零时(例如在信号灯处停车时，或在施工时)不会发生发动机转速的震荡，抬脚起动过程中的驾驶舒适性得到显著的改善。这个优势在车辆设置了三缸发动机时更加明显，在三缸发动机中在抬脚起动过程中敏感度更高。此外，由于减少了怠速转速被提高的时间和出现次数，本发明允许减少燃料的消耗。

Claims (8)

1.一种包括带有曲轴(VL)的动力总成的车辆(V)的抬脚类型的起动的检测方法，用于触发用于提高所述车辆(V)的怠速调节器的额定转速的起动辅助策略，所述方法在于在检测到后述情况时检测所述抬脚类型的起动，所述情况为：所述车辆(V)的离合器踏板被压下，所述车辆(V)的刹车踏板没有被压下，所述车辆(V)的速度为零和至少一个选定的扭矩传递到所述曲轴(VL)上，所述方法的特征在于，在低于第一选定阈值的期间检测所述动力总成运行的情况下，抑制所述策略，并且所述第一选定阈值介于1秒和5秒之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述动力总成的发动机转速低于第二选定阈值时，并且所述发动机转速的梯度低于为负值的第三选定阈值时，或当所述动力总成的怠速调节额定扭矩梯度大于为正值的第四选定阈值时，检测所述曲轴(VL)上选定的扭矩。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，当所述车辆(V)的速度高于对应起动结束时的第五选定阈值时，或在接收扭矩请求时，或在高于第六选定阈值的期间在所述曲轴(VL)上没有检测到任何的扭矩传递时，触发所述策略的停止。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当同时确认所述策略的激活和反激活条件时，在所述策略的触发之前，优先地触发所述策略的停止。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当接收到来自负责控制所述车辆(V)的行驶轨迹的计算机的扭矩请求时，触发所述策略的停止。
6.一种包括带有曲轴(VL)的动力总成的车辆(V)的抬脚类型的起动的检测装置(D)，用于触发用于提高所述车辆(V)的怠速调节器的额定转速的起动辅助策略，所述装置设置成用于，当检测到后述情况时检测所述抬脚类型的起动，所述情况为：所述车辆(V)的离合器踏板被压下，所述车辆(V)的刹车踏板没有被压下，所述车辆(V)的速度为零和至少一个选定的扭矩传递到所述曲轴(VL)上，所述装置设置成，在低于第一选定阈值的期间检测所述动力总成运行的情况下，抑制所述策略。
7.一种用于控制所述车辆(V)的动力总成的运行的计算机(SC)，其特征在于，其包括根据权利要求6所述的检测装置(D)。
8.一种包括动力总成的车辆(V)，其特征在于，还包括根据权利要求7所述的计算机(SC)。
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