CN108137032A - 内燃机的怠速转速调节的触发控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车辆内燃机的怠速转速调节的触发控制装置(10)，所述机动车辆具有变速箱，所述装置包括用于接收发动机的当前转速值(100)以及接收对所接合的变速齿轮系的识别(110)的接收部件，以及用于在触发条件(190，192)被满足时触发怠速调节以避免发动机熄火的触发部件。所述装置还包括限制部件，所述限制部件用于当在变速齿轮系切换开始时的转速值(100)大于初始转速阈值时对变速齿轮系升挡切换的开始做出反应而限制所述怠速转速调节的触发条件(190，192)，所述初始转速阈值根据在变速齿轮系切换开始时的所接合的变速齿轮系(110)来选择。

Description

内燃机的怠速转速调节的触发控制装置
技术领域
本发明涉及在变速齿轮系升挡换挡期间控制具有变速箱的机动车辆的内燃机的转速的控制领域。
背景技术
在将要发生变速齿轮系升挡切换时，发动机提供更大的转矩以使发动机转速(即发动机的旋转速度)增加。变速齿轮系的切换发生在传动系的断开之后。如果所述箱是自动的，传动系经由减速变速齿轮系断开。如果所述箱是手动的，传动系通过离合器断开。
在变速齿轮系升挡切换期间，发动机要求的转矩短暂地减小。在手动变速箱的情况下，由于在驾驶员抬升油门踏板上的脚的同时进行变速齿轮系切换，转矩减小。在自动变速箱的情况下，转矩通过由变速箱实施转矩衰减的机构来减小，这不考虑驾驶员的为了加速而按压在油门上的控制，但相反地，在变速齿轮系切换开始时转矩减小到接近于0。
通常，力求减小机动车辆的在化石燃料方面的消耗。在自动或手动箱的情况下为了减小消耗，尝试尽可能快地换挡变速齿轮系。另一方面，还尝试使发动机的转速尽可能低。例如，不同于加速到2000tr/min以断开传动系，在1500tr/min时断开传动系并尽可能快地换挡变速齿轮系。对于自动箱，因此力求尽可能早地闭合传动系以使能量尽可能小地损失。
此外，由于变换器的惯性，在新一代自动箱的情况下越来越经常地不断开变换器，这加速了发动机转速的减小。
但这些策略抵制了对于怠速功能的触发，所述怠速功能通常旨在保持发动机处于足以使发动机不熄火的足够的转速。该转速通过怠速转速调节功能调节。当所述转速减小至阈值或者按照较大梯度减小时，怠速转速调节功能被触发。所述怠速转速调节功能生成怠速转速设定值。然而，怠速转速调节功能的触发目前并不确切地适配于车辆所处在的情形，并且如同所啮合变速齿轮系事实上是空挡那样运行。
因此，当转矩减小策略被实施时，怠速转速调节功能经常被触发，这消除了转矩减小策略的效果。另外，该情形还延长了变速齿轮系切换的时长，同时减小了驾驶员的舒适度并增加了消耗。
EP1574707教导了当车辆开始运动时将发动机转速减小到怠速。然而，转速的该减小被应用在从空挡切换到转速设定值较高的按前进挡(drive)驾驶和催化加热式驾驶的情况下。因此，这是非常特殊的情形，不是很普遍。
另外，存在由自动箱在所述箱指示变速齿轮系升挡切换正在进行时简单地停用怠速功能及怠速功能调节的方法，该方法在某些情形中具有的缺点在于，不能够避免发动机熄火。
发明内容
本发明旨在进一步减小能量消耗并向驾驶员提供更大的驾驶舒适性，同时避免发动机熄火的风险。
为此，本发明提供了一种机动车辆内燃机的怠速转速调节的触发控制装置，所述机动车辆具有变速箱，所述装置包括用于接收怠速转速设定值、接收发动机的当前转速值以及接收对所接合的变速齿轮系的识别的接收部件，以及用于在触发条件被满足时触发怠速调节以避免发动机熄火的触发部件，所述装置还包括限制部件，所述限制部件用于当在变速齿轮系切换开始时的转速值大于称作“初始转速阈值”的转速阈值时对从所接合的变速齿轮系升挡切换到要接合的变速齿轮系的变速齿轮系升挡切换的开始做出反应而限制所述怠速转速调节的触发条件，所述初始转速阈值根据在变速齿轮系升挡切换开始时的所接合的变速齿轮系来选择，以避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火。
本发明的其它可选特征如下所述：
-所述箱是手动的，并且所述装置配置用于接收离合器踏板的当前下压值，并且根据离合器踏板的当前下压值以及离合器踏板的预确定下压阈值检测变速齿轮系升挡切换的开始；
-所述装置配置用于在当前转速值小于称为“当前转速阈值”的阈值时停止限制所述怠速转速调节的触发条件，以避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火；
-所述装置配置用于接收所述车辆的当前速度值，并且在所述车辆的当前速度值小于所述车辆的预确定速度阈值时停止限制所述怠速转速调节的触发条件；
-所述箱是自动的，并且所述装置配置用于从自动箱接收变速齿轮系升挡切换的当前信息；
-所述装置配置用于接收油门踏板的当前下压值，并且在所述油门踏板的当前下压值小于所述油门踏板的预确定下压阈值时停止限制所述怠速转速调节的触发条件；
-所述装置配置用于接收所述车辆的当前速度值以及接收对目标变速齿轮系的识别，借助于图表(abaques)计算在变速齿轮系切换的情形结束时的经预测的转速值，所述经预测的转速值根据所述车辆的当前速度值以及对目标变速齿轮系的识别来预测，并且所述装置配置用于在所述经预测的转速值小于称作“经预测的转速阈值”的阈值时停止限制所述怠速转速调节的触发条件，以避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火；
-无论所述箱是何种技术的(自动或手动)，所述装置配置用于在预确定时长的末尾停止限制所述怠速转速调节的触发条件，所述预确定时长自变速齿轮系升挡切换的开始起测量；
-所述装置配置用于接收发动机的当前温度，并且在所述温度大于预确定温度阈值时停止限制所述怠速转速调节的触发条件；
-对于所述怠速转速调节的触发条件的限制至少通过降低用于触发所述怠速转速调节的转速阈值或者通过增加用于触发怠速转速调节的转速梯度的绝对值来执行；
-所述装置配置用于接收怠速转速设定值，并且通过在所述怠速转速设定值上添加转速偏差来计算所述初始转速阈值，所述转速偏差从预确定转速偏差表格中根据在变速齿轮系切换开始时的所接合的变速齿轮系来选择，以避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火。
附图说明
通过阅读下文仅作为示出本发明实施例的示例给出的详细说明和附图，将更好地理解本发明，本发明的其它目的、特征、细节和优点将更加清楚，在所述附图上：
-图1示出了本发明的第一实施例的示意图，该实施例用于具有手动箱的机动车辆。
-图2示出了本发明的第二实施例的示意图，该实施例用于具有自动箱的机动车辆。
具体实施方式
首先，注意到，当以下两个条件中的一个被满足时，怠速转速被触发和调节：当前转速下降至用于触发的转速阈值以下，或当前转速按照超过用于触发的梯度的速度降低。
因此，用于触发怠速转速调节的转速阈值是一种转速阈值，小于该转速阈值则触发所述怠速转速调节。
而用于触发怠速转速调节的梯度是一种转速减小速度，考虑到由于该梯度为负值，大于该转速减小速度的绝对值且小于该转速减小速度则触发所述怠速转速调节。
图1中示出了本发明的第一实施例，该实施例用于装配有手动变速箱的带内燃机的机动车辆。
控制装置10是可视化的，该控制装置的功能在于适配所述怠速转速调节的触发条件，并且更确切地在适当时在变速齿轮系升挡切换期间限制所述怠速转速调节的触发条件。
所述装置于存储器中包括：
-离合器踏板的预确定下压阈值11，
-预确定转速偏差12，该预确定转速偏差要添加到怠速转速设定值上，以获得当前转速阈值，
-车辆的预确定速度阈值13，
-最大化实施时长14，
-发动机的预确定温度阈值15，以及
-与变速齿轮系相关联的预确定初始转速偏差的表格，所述预确定初始转速偏差要添加到怠速转速设定值29上。
控制装置10于输入端处接收当前值。所述控制装置尤其接收发动机的当前转速值100、对所接合的变速齿轮系的识别110、离合踏板的当前下压值120(例如以百分比表示)、车辆的当前速度值130以及发动机的当前温度140。
控制装置10还接收怠速转速设定值19。
控制装置10可于输出端处提供经适配(经减小)的用于触发怠速转速调节的转速阈值190以及经适配(经增加绝对值)的用于触发怠速转速调节的转速梯度192。
控制装置10的内部运行如下：在第一步骤中检验三个条件是否被同时满足，以检测变速齿轮系升挡切换的情形。
为此，所述控制装置首先将离合器踏板的当前下压值120与离合器踏板的预确定下压阈值11进行比较。由驾驶员下压所述踏板自然构成用于检测变速齿轮系升挡切换的情形的第一条件。在所示的实施例中，离合器踏板的预确定下压阈值11包括两个值(高值和低值)，所述两个值能够安置滞后以过滤驾驶员的动作。
用于检测变速齿轮系升挡切换的第二条件是车辆的当前速度值130超过车辆的预确定速度阈值13。事实上，设计排除车辆具有非常低的速度的情形，因为驾驶员需在车辆运动时进行变速齿轮系升挡切换。车辆的预限定速度阈值13可为包括高值和低值的复合阈值，所述复合阈值能够在所述检测结束时安置滞后从而过滤速度的波动。
用于检测变速齿轮系升挡切换的第三个条件是发动机的当前转速值100超过称作“当前转速阈值”的转速阈值。该当前转速阈值可为包括高值和低值的复合阈值，所述复合阈值能够在所述检测结束时安置滞后以过滤尤其与驾驶员的动作相关的转速的演变。该当前转速阈值通过考虑怠速转速设定值19(以避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火)以及包括高值和低值的预确定转速偏差12来确定。
该条件的安置确保了安全性，当转速已经小于怠速转速设定值19时，对于怠速转速调节的触发条件的适配不可期待。经由当前转速的预确定转速偏差12，灵活性被提供以用于调整。
当上述三个条件被同时满足时，控制装置10对切换检测或变速齿轮系升挡切换开始检测做出反应。该控制装置的反应如下所述。只要所述条件中的一个不再激活，反应被中断。
所述控制装置在下压离合器踏板的时刻上也就是说在变速齿轮系切换开始时借助于发动机的当前转速值100以及对所接合的变速齿轮系的识别110存储发动机转速和所接合的变速齿轮系。
然后将发动机的当前温度140与预确定温度阈值15进行比较，当发动机的当前温度140小于预确定温度阈值15时，对于所述怠速转速调节的触发条件的适配未由控制装置10实施。当发动机过热时，事实上不期望适配所述转速设定值。
此外，控制装置10将在下压离合器踏板时(即在变速齿轮系升挡切换开始时)存储的发动机转速值与称为“初始转速阈值”的转速阈值进行比较，所述初始转速阈值根据在下压离合器踏板的时刻上(即在变速齿轮系切换开始时)的所接合的变速齿轮系来计算。该计算通过在怠速转速设定值19上添加从与变速齿轮系相关联的预确定转速偏差的表格16中选择的转速偏差来执行。所选择的初始转速阈值因此一方面根据变速齿轮系另一方面通过偏差来调节，以考虑怠速转速设定值19的等级，从而避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火。
仅当所存储的发动机转速值大于如此计算出的初始转速阈值时，由控制装置10实施对于怠速转速调节的触发条件的适配。事实上，变速齿轮系的切换不是瞬时的，并且在换挡期间引起了发动机转速减小。因此通过阈值安置了用于避免熄火的条件，所述阈值取决于在传动系断开时的所接合的变速齿轮系。
最后，控制装置10的反应包括激活由控制装置10实施对于怠速转速调节的触发条件的适配的最大化实施时长的倒计时。
然后控制装置10被禁止在超出预确定最大化实施时长14时产生对于怠速转速调节的触发条件的适配。事实上，变速齿轮系切换不能无限期地持续下去。
当这些条件被同时满足时，控制装置10认为所述车辆处于该车辆需适配怠速转速调节的触发条件的使用情形。所述控制装置因此触发了所述适配。
因此，生成了经适配的用于触发的转速阈值190，该转速阈值小于经校准以用于空挡的额定转速阈值。
此外，因为仅期望在存在熄火风险时触发怠速转速调节而不考虑驾驶乐趣，经适配的用于触发怠速转速调节的梯度192选择成比经确定参数以用于空挡的怠速转速梯度更陡峭(绝对值更高)。确保了所述梯度在设定值适配装置10被激活时比由离合器引起的初始梯度更陡峭。
因此，在变速齿轮系升挡切换期间，由于怠速转速的触发条件被限制，所述怠速转速被更少地触发和调节。在传动系闭合时，发动机不将转矩和因此不将能量发送到传动系中，并且所述闭合更快地进行。用户的舒适度被改善，能量消耗更少。
所述用于触发的转速阈值和所述用于触发的梯度在变速齿轮系换挡检测结束时被重置。
图2中示出了适用于实施在包括自动变速箱的带内燃机的机动车辆上的控制装置20。
所述控制装置20于存储器中包括：
-发动机转速随车辆速度和目标变速齿轮系变化的图表21，转速值要与怠速转速设定值29进行比较，
-油门踏板的预确定下压阈值22，
-预确定延迟时长23，所述预确定延迟时长用于过滤对于超过油门踏板下压阈值的检测，
-用于实施对于转速设定值的适配的最大化实施时长24，
-发动机的预确定温度阈值25，以及
-与变速齿轮系相关联的预确定转速偏差的表格26，所述预确定转速偏差要添加到怠速转速设定值29上，以创建“初始”转速阈值。
控制装置20于输入端处接收发动机的当前转速值200、对所接合的变速齿轮系的识别210、表明变速齿轮系升挡切换是否正在进行的当前信息220、油门踏板的当前下压值230(例如以百分比表示)、车辆的当前速度值240、对目标变速齿轮系的识别250(需在当前变速齿轮系切换结束时获得)以及内燃机的当前温度260。
控制装置20还接收怠速转速设定值29。
控制装置20可于输出端处提供经适配的用于触发怠速转速调节的阈值290以及经适配(经增加绝对值)的用于触发怠速转速调节的转速梯度292。
控制装置20的内部运行如下：在第一步骤中检验三个条件是否被同时满足，以检测变速齿轮系升挡切换的情形。
首先，控制装置20接收来自于自动变速箱的当前信息，所述当前信息表明变速齿轮系升挡切换是否正在进行。该信息的附图标记为220。
控制装置20直接使用该信息，而不影响该信息。在实施例中，该信息由两个子信息组成：第一子信息，所述第一子信息指示变速齿轮系切换是否正在进行，以及第二子信息，所述第二子信息指示当前变速齿轮系切换是否为升挡换挡。信息220的肯定特征是用于控制装置20的实施的第一条件。
控制装置20还使用车辆的当前速度值240以及使用对目标变速齿轮系的识别250，以根据车辆速度以及变速齿轮系借助于转速图表21确定当传动系闭合时发动机转速为多少。此处意味着经预测的转速值。图表21构成计算在变速齿轮系切换结束时的经预测的转速值的计算部件，所述经预测的转速值根据所述车辆的当前速度值240以及对目标变速齿轮系的识别250来预测。
将经预测的转速值与怠速转速设定值29进行比较。因为控制装置20发现经预测的转速大于且(按照可校准以用于调整所述控制装置20的预确定偏差值)足够远于怠速转速设定值29，以避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火，这构成了用于控制装置20的实施的第二条件。也就是说，将经预测的转速值与称为“经预测的转速阈值”进行比较。
控制装置20还将油门踏板的当前下压值230与油门踏板的预确定下压阈值22进行比较。所述油门踏板的预确定下压阈值22可为包括高值和低值的复合阈值，该复合阈值能够安置滞后以过滤驾驶员的动作。还在延迟时长23期间实施延迟。所述比较能够仅当驾驶员在变速齿轮系切换期间按压在油门踏板上时允许实施对于转速设定值的适配。因此，确保了所述转矩衰减。当转矩没有衰减时，不考虑对于转速设定值的适配。超过油门踏板的预确定下压阈值22构成用于控制装置20的实施的第三条件。
当上述三个条件被同时满足时，控制装置20对切换检测或变速齿轮系升挡切换开始检测做出反应，所述检测类似于结合本发明第一实施例描述的检测那样。所述控制装置的反应如下所述。
所述控制装置在变速齿轮系切换开始的时刻上即在表明变速齿轮系升挡切换是否正在进行的信息为肯定的时刻上借助于发动机的当前转速值200以及对所接合的变速齿轮系的识别210存储发动机转速和变速齿轮系。
将发动机的当前温度260与预确定温度阈值25进行比较，仅当发动机当前温度260小于预确定温度阈值25时，由控制装置20实施对于怠速转速调节的触发条件的适配。
此外，控制装置20将所存储的在变速齿轮系切换开始时的发动机转速值与称为“初始转速阈值”的转速阈值进行比较，所述初始转速阈值根据在变速齿轮系切换开始的时刻上的所接合的变速齿轮系来计算。该计算通过在怠速转速设定值29上添加预确定从与变速齿轮系相关联的预确定初始转速偏差的表格26中选择的转速偏差来执行。如此计算的初始转速阈值因此通过偏差来调节，以考虑怠速转速设定值29的等级，从而避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火。所述初始转速阈值还根据在变速齿轮系切换开始的时刻上的所接合的变速齿轮系来选择。
仅当所存储的发动机转速值大于借助于偏差表格26选择的初始转速阈值时，由控制装置20实施对于怠速转速调节的触发条件的适配。因此安置用于避免熄火的条件。
最后，控制装置20的反应包括激活由控制装置20实施对于怠速转速调节的触发条件的适配的实施时长的倒计时。
然后，控制装置20被禁止在超出预确定最大化实施时长24时产生经适配的转速设定值290。
当这些条件被同时满足时，控制装置20认为所述车辆处于该车辆需适配怠速转速调节的触发条件的使用情形。所述控制装置因此触发了所述适配。
这样的作用在于不激活和调节所述怠速转速。因此，生成了经适配的用于触发怠速转速调节的转速阈值290，该转速阈值小于经确定参数以用于空挡的用于触发怠速转速调节的转速阈值。
此外，经适配的用于触发的转速梯度292选择成比经确定参数以用于空挡的用于触发的转速梯度更陡峭(绝对值更高)，因为在变速齿轮系升挡切换期间的速度的降低量高于空挡时的降低量，尤其是在运用桥接变换器时变速箱切换变速齿轮系的情况下。确保所生成的梯度比由传动系断开引起的初始梯度更陡峭。
因此，由于怠速转速的触发条件被限制，所述怠速转速被更少地触发和调节。在传动系闭合时，发动机不将转矩和因此不将能量发送到所述传动系中，并且所述闭合更快地进行。用户的舒适度被改善，能量消耗更少。
所述用于触发的转速阈值和所述用于触发的梯度在变速齿轮系换挡检测结束时被重置。
本发明例如以可与自动箱或与手动箱一起使用的软件的形式实施。

Claims (10)

1.一种机动车辆内燃机的怠速转速调节的触发控制装置(10；20)，所述机动车辆具有变速箱，所述装置包括用于接收发动机的当前转速值(100；200)以及接收对所接合的变速齿轮系的识别(110；210)的接收部件，以及用于在触发条件(190，192；290，292)被满足时触发怠速调节以避免发动机熄火的触发部件，其特征在于，所述装置还包括限制部件，所述限制部件用于当在变速齿轮系切换开始时的转速值(100；200)大于称作“初始转速阈值”的转速阈值时对从所接合的变速齿轮系升挡切换到要接合的变速齿轮系的变速齿轮系升挡切换的开始做出反应而限制所述怠速转速调节的触发条件(190，192；290，292)，所述初始转速阈值根据在变速齿轮系升挡切换开始时的所接合的变速齿轮系(110；210)来选择，以避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述箱是手动的，并且所述装置配置用于接收离合器踏板的当前下压值(120)，并且根据离合器踏板的当前下压值(120)以及离合器踏板的预确定下压阈值(11)检测变速齿轮系升挡切换的开始。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其中，所述装置配置用于在当前转速值(100)小于称为“当前转速阈值”的转速阈值时停止限制所述怠速转速调节的触发条件，以避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火。
4.根据权利要求2或3所述的控制装置，其中，所述装置配置用于接收所述车辆的当前速度值(130)，并且在所述车辆的当前速度值小于所述车辆的预确定速度阈值(13)时停止限制所述怠速转速调节的触发条件。
5.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述箱是自动的，并且所述装置配置用于从自动箱接收变速齿轮系升挡切换的当前信息(220)。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其中，所述装置配置用于接收油门踏板的当前下压值(230)，并且在所述油门踏板的当前下压值小于所述油门踏板的预确定下压阈值(22)时停止限制所述怠速转速调节的触发条件。
7.根据权利要求5或6所述的控制装置，其中，所述装置配置用于接收所述车辆的当前速度值(240)以及接收对目标变速齿轮系的识别(250)，借助于图表(21)计算在变速齿轮系切换的情形结束时的经预测的转速值，所述经预测的转速值根据所述车辆的当前速度值(240)以及对目标变速齿轮系的识别(250)来预测，并且所述装置配置用于在所述经预测的转速值小于称作“经预测的转速阈值”的转速阈值时停止限制所述怠速转速调节的触发条件，以避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制装置，其中，所述装置配置用于在预确定时长(14；24)的末尾停止限制所述怠速转速调节的触发条件，所述预确定时长自变速齿轮系升挡切换的开始起测量。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的控制装置，其中，对于所述怠速转速调节的触发条件的限制至少通过降低用于触发所述怠速转速调节的转速阈值(190；290)或者通过增加用于触发怠速转速调节的转速梯度(192；292)的绝对值来执行。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的控制装置，所述控制装置配置用于接收怠速转速设定值(19；29)，并且通过在所述怠速转速设定值(19；29)上添加转速偏差来计算所述初始转速阈值，所述转速偏差从预确定转速偏差表格(16；26)中根据在变速齿轮系切换开始时的所接合的变速齿轮系(110；210)来选择，以避免所述发动机在变速齿轮系升挡切换结束时熄火。
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