CN108150298B - 操作发动机总成的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种操作发动机总成的方法。该总成包含发动机和被配置用于自动关闭并且重新起动发动机的控制器，其中该控制器被配置用于当机动车辆的制动系统的制动压力高于第一阈值时关闭发动机，并且当制动压力下降到第二阈值以下时重新起动发动机。该方法包含根据车辆的速度来调整第二阈值。

Description

操作发动机总成的方法
技术领域
本公开涉及一种操作用于机动车辆的发动机总成的方法，并且具体地，但是非排他性地，涉及一种用于防止在机动车辆停车期间不期望地重新起动发动机的操作发动机总成的方法。
背景技术
配置用于在满足预定条件时自动关闭发动机的停止-起动系统被配置在许多机动车辆上。这种系统减少了在由车辆进行的行程过程中发动机运转的时间，并且因此可以减少整个行程中的燃料消耗和排放。
对于装备有自动变速器的车辆，通常至少部分地根据车辆的制动系统的操作来确定是否执行关闭和/或重新起动发动机。例如，停止-起动系统可以被配置用于当制动压力(或施加至车轮的制动转矩)超过阈值时关闭车辆的发动机，并且当制动压力(或制动转矩)下降至该阈值以下或另外的阈值时重新起动发动机。
通常期望选择发动机关闭和/或重新起动的阈值或其他条件，以便最大化由停止-起动系统实现的燃料消耗和车辆排放的减少。然而，如果停止-起动系统太频繁地关闭和重新起动发动机，则驾驶员可能会感到烦扰，并且驾驶员可以停用停止-起动系统，从而阻止实现燃料消耗或车辆排放的任何益处。
由于驾驶员的偏好和驾驶风格，例如当使车辆停车时驾驶员的制动行为，可以明显不同，并且因此选择发动机应该由停止-起动系统关闭和重新起动的条件是具有挑战性的。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种操作发动机总成的方法，该总成包含发动机和被配置用于自动关闭并且重新起动发动机的控制器，其中该控制器被配置用于当机动车辆的制动系统的制动压力或制动转矩高于第一阈值时关闭发动机，并且当制动压力或制动转矩下降到第二阈值以下时重新起动发动机，其中该方法包含：根据车辆的速度来调整第二阈值。其中，当车辆速度降低到阈值速度以下时调整第二阈值，其中，控制器配置为当车辆速度低于该阈值速度时关闭发动机。
当车辆的速度达到或下降到阈值速度以下时，可以调整第二阈值。阈值速度可以是0米/秒，换句话说，当车辆停止移动(例如停车)时可以调整第二阈值。替代地，阈值速度可以大于0米/秒，并且在车辆停车之前可以调整第二阈值。
控制器可以被配置用于当车辆的速度低于阈值速度或另外的阈值速度时关闭发动机。另外的阈值速度可以是0米/秒。另外的阈值速度可以小于阈值速度。例如，阈值速度可以大于0米/秒并且另外的阈值速度可以是0米/秒。替代地，另外的阈值速度可以大于阈值速度。
该方法还可以包含在预定时间段之后将第二阈值恢复至调整前的值。换句话说，该方法可以包含例如在第二阈值恢复至调整前的值之前将第二阈值保持为调整后的值达预定时间段。
第二阈值的调整后的值可以小于制动系统例如根据车辆行驶的道路的坡度而使车辆保持静止的制动压力或制动转矩值。
可以独立于第一阈值而调整第二阈值。以这种方式，发动机自动停止的条件可以不受影响。
该方法可以还包含确定车辆速度的变化率。可以基于车辆速度的变化率来调整第二阈值压力。当车辆速度的变化率小于阈值速率时，可以调整第二阈值。可以基于车辆速度的变化率来调整第二阈值压力，例如，当车辆速度降低到阈值速度以下时。例如，在当车辆速度降低到阈值速度以下时车辆速度的变化率小于阈值速率的情况下，可以调整第二阈值压力。
该方法还可以包含当制动压力下降到第二阈值(例如，第二阈值的调整后的值或调整前的值)以下时重新起动发动机。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于机动车辆的停止-起动系统，该停止-起动系统被配置用于当车辆的制动系统的制动压力或制动转矩超过第一阈值时关闭机动车辆的发动机，并且当制动系统的制动压力下降到第二阈值以下时重新起动车辆的发动机，其中第二阈值至少部分地根据车辆的速度来进行确定。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于机动车辆的发动机总成，该总成包含：发动机；以及被配置用于自动关闭并且重新起动发动机的控制器，其中该控制器被配置用于当机动车辆的制动系统的制动压力或制动转矩高于第一阈值时关闭发动机，并且当制动压力或制动转矩下降到第二阈值以下时重新起动发动机，其中控制器被配置用于根据车辆的速度来调整第二阈值。控制器配置为当车辆速度降低到阈值速度以下时调整第二阈值。控制器配置为当车辆速度低于该阈值速度时关闭发动机。
控制器可以被配置用于当车辆的速度下降到阈值速度以下时调整第二阈值。控制器可以被配置用于当车辆的速度低于阈值速度或另外的阈值速度时关闭发动机。另外的阈值速度可以是0米/秒。另外的阈值速度可以小于或大于阈值速度。例如，阈值速度可以大于0米/秒，另外的阈值速度可以是0米/秒。
控制器可以被配置用于将第二阈值的调整后的值保持预定时间段，例如在车辆的速度已经降低到阈值速度以下之后的预定时间段。控制器可以被配置用于在预定时间段之后将第二阈值恢复至调整前的值。
控制器可以被配置用于根据用户输入来调整预定时间段。用户输入可以是预定时间段的期望值，或者可以是车辆的驾驶模式的选择。预定时段可以根据所选择的驾驶模式来进行调整。可以从车辆的用户界面装置来接收用户输入。
第二阈值的调整后的值可以小于制动系统例如根据车辆行驶的道路的坡度而将车辆保持静止的制动压力或制动转矩值。
第二阈值可以独立于第一阈值而进行调整。换句话说，可以不调整第一阈值。
在制动压力高于第一阈值的情况下(例如，在控制器使发动机自动关闭的情况下)可以调整第二阈值。在当车辆的速度下降到阈值速度以下时或者在该时点，制动压力高于第一阈值的情况下，可以调整第二阈值。
控制器可以被配置用于根据车辆速度的变化率来调整第二阈值。例如，当车辆速度的变化率小于阈值速率时，例如，当车辆的减速度低时。
控制器可以被配置用于执行上述操作发动机总成的方法。
一种车辆可以包含上述发动机总成。
为了避免在说明书中不必要地重复工作和重复文本，仅相对于本发明的一个或多个方面或实施例来描述某些特征。然而，应该理解，在技术上可能的情况下，关于本发明的任何方面或实施例描述的特征也可以与本发明的任何其他方面或实施例一起使用。
附图说明
为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地示出如何实施本发明，现在将通过例示的方式参考附图，在附图中：
图1是根据本公开的设置的发动机总成的示意图；
图2是示出了示例性驾驶员制动行为的曲线图；
图3示出了根据本公开的设置操作发动机总成的方法；和
图4是示出了驾驶员制动行为和在根据本公开的方法中对阈值制动压力做出的调整的曲线图。
具体实施方式
参考图1，车辆1包含发动机总成2。发动机总成包含内燃发动机(ICE)10和被配置用于控制发动机的操作的控制器100。
在图1中，描绘了发动机10的单个气缸12。然而，发动机可以包含任何期望数量的气缸。活塞14被设置在气缸内，并且被配置用于在发动机10的燃烧循环期间在气缸12内往复运动。气缸的燃烧室12a由活塞14的一侧、气缸12的壁和气缸盖13限定。
发动机总成2包含具有空气进口32和进气道34的进气系统30。在发动机运转期间，空气经由进口32被吸入至进气系统30内，并且通过进气道34被输送至发动机的进气歧管18。进气系统还包含节气门36，节气门36被配置用于允许进口32与进气歧管18之间的压降选择性地改变。节气门36的位置可以由车辆的驾驶员控制以控制发动机的运转。
在进气冲程期间，活塞14在气缸12内移动以增加燃烧室12a的容积，通过进气阀20将空气从进气歧管18吸入气缸内。进气冲程之后，进气阀20关闭，并且随着活塞14向后移动以减小燃烧室12a的容积，气缸12内的进气空气被压缩。燃料经由燃料喷射器22被喷射至气缸内，并且空气和燃料混合物由火花塞24点燃。空气和燃料混合物的燃烧产生膨胀的燃烧气体，该膨胀的燃烧气体针对活塞14作用以驱动发动机10的曲轴26。
在图1所示的设置中，发动机10是自然吸气式火花点火发动机。然而，同样设想，本公开可以应用于任何其他类型的发动机，例如压燃式发动机，例如柴油机。另外地或替代地，发动机可以设置有一个或多个涡轮增压器、机械增压器和/或任何其他增强的进气系统。此外，车辆1可以包含一个或多个附加的驱动系统，例如电动马达，并且发动机10可以被设置在车辆1的混合动力驱动系统内。
在燃烧完成之后，燃烧气体可以经由排气阀28从气缸12排出至发动机总成2的排气系统50内。排气系统50包含排气管道52，该排气管道52被配置用于将排放气体从发动机的排气歧管29输送至排气出口54，在排气出口54处，排放气体从车辆1排放。排气系统还包含一个或多个排放气体处理模块56，例如催化转换器，该排放气体处理模块56被配置用于减少从发动机10排出的排放气体中污染物质量。
如图1所示，进气系统30还可以包含一个或多个传感器，例如压力传感器38和节气门位置传感器40。传感器可以被可操作地连接至控制器100并且可以向控制器提供指示由传感器测得的测量值的信号。控制器100可以处理这些信号以便确定要喷射至气缸12内的适当的燃料量以及用于喷射燃料以及操作火花塞24以点燃燃烧室12a内的燃料和空气混合物的适当的正时。
如上所述，节气门36的位置可以由驾驶员控制以控制发动机10的运转，例如，以控制由发动机提供的用于驱动车辆1的转矩量。例如，节气门36可以被连接(例如，机械地连接)至车辆的加速器踏板，并且驾驶员可以直接通过操作加速器踏板来控制节气门的位置。在其他设置中，加速器踏板可以被可操作地连接至控制器100，并且可以向控制器100提供指示被驾驶员踩下踏板的程度的信号。控制器可以基于来自加速器踏板的信号来控制节气门36的位置，以适当地控制发动机10的运转。
为了减少在行程期间由车辆产生的燃料消耗和/或排放，车辆可以包含停止-起动系统，该停止-起动系统被配置用于在不使用时自动关闭发动机10，并且在需要或预计需要为车辆提供动力时自动重新起动发动机。停止-起动系统可以由控制器100或控制器的模块形成。控制器可以被配置用于确定何时可能期望自动关闭发动机10。例如，当车辆静止并且驾驶员不准备开走时。控制器100可以控制燃料喷射器22和/或火花塞24的操作来关闭发动机。另外，控制器100可以被配置用于确定何时期望重新起动发动机，并且可以控制连接至发动机的曲轴26的起动马达110的运转来发动并且起动发动机。
在替代设置中，停止-起动系统可以包含另外的控制器，该另外的控制器被配置用于确定何时可能期望自动关闭并且重新起动发动机10。另外的控制器可以被通信地连接至控制器100并且可以指示控制器100来相应地控制发动机10和起动马达110的运转。
车辆1还包含制动系统60。制动系统包括制动器踏板62，制动器踏板62可以由驾驶员按压以操作制动器来使车辆1减速和停车。制动系统可以是液压制动系统，并且通过驾驶员施加至制动器踏板62上的力可以确定制动系统内的制动流体的压力，并且因此确定由制动系统60施加至车辆的车轮的制动转矩。
制动器踏板位置传感器64可以被设置在制动器踏板62上，该制动器踏板位置传感器64被配置用于确定驾驶员踩下制动器踏板的程度。控制器100可以接收来自制动器踏板位置传感器64的信号，并且可以基于制动器踏板62的位置来确定施加至制动器踏板的力和/或制动器系统内的制动液体的压力。另外地或替代地，制动系统60可以包含压力传感器，并且控制器100可以直接根据由压力传感器记录的测量值来确定制动系统内的制动流体的压力。
制动器踏板的位置和/或制动系统内的制动液的压力对于控制器100或另外的控制器来说可以是用于确定何时可能期望关闭并且重新起动发动机10的有用的输入。具体地，当制动压力高于阈值时，例如，使得小汽车通过制动系统保持静止，可以期望发动机关闭。类似地，当制动器踏板被释放时，例如，当制动压力降低到另外的阈值压力以下时，可能期望重新起动发动机。保持车辆静止所需的制动压力可以取决于车辆位置处的道路的坡度。因此，由驾驶员施加的制动压力可以根据坡度而改变。因此可以期望基于坡度来确定阈值压力和/或另外的阈值压力。
另外，可以期望，仅当车辆的速度低于阈值速度时才关闭发动机10。在一些设置中，阈值速度可以是0米/秒。换句话说，仅当车辆静止时才可以关闭发动机。然而，在其它的设置中，阈值速度可以大于0米/秒，以增加发动机关闭的时间量。
总体上不期望发动机10接连地关闭、重新起动并且再次关闭。例如在车辆的单次停车事件期间。在单次停车事件期间不止一次关闭车辆可以给驾驶员带来不便。因此，控制器100或另外的控制器可以被配置用于使得在每个停车事件(例如，每当车辆的速度降到阈值速度以下)期间仅关闭发动机10一次。
为了最大化通过自动关闭和重新起动发动机获得的益处，可以期望设置控制器100，使得当车辆停车时发动机被尽可能一致地关闭。因此，可以期望将阈值压力设定为尽可能低。但是，设置阈值压力过低可以导致发动机过于频繁地并且在驾驶员不期望的时候关闭。例如，设置阈值压力过低可以导致发动机在驾驶员在交通中行驶非常缓慢或暂时停车时关闭。因此可以期望阈值压力被设定得足够高，以致当对驾驶员来说不方便或不期望时，发动机不会被关闭。阈值压力的值因此可以是在使燃料消耗和排放的益处最大化和使驾驶员不便最小化之间的妥协。
总体上期望当驾驶员准备从停车位置移开时，发动机立即重新起动。因此，可以期望阈值压力和另外的阈值压力之间的差值较小，使得发动机随着驾驶员开始释放制动器而重新起动。具体地，如果车辆在斜坡上停车，则可以期望在车辆开始移动之前重新起动发动机。另外的阈值压力因此可以大于保持车辆在斜坡静止所需的制动压力。
驾驶员偏好可以明显不同。具体地，不同的驾驶员对于开始释放制动器踏板和发动机重新起动以使其加速远离静止位置之间的任何延迟具有不同的容忍度。另外，驾驶风格，例如驾驶员的制动行为，可以在驾驶员之间明显不同。例如，一些驾驶员可能施加较高的制动压力来使车辆停车，并且可能在车辆已经停车后显着地降低制动压力，而其他驾驶员可能随着车辆停车而调整制动压力以给予平稳的驾驶体验，并且可能在一些情况下一旦车辆已经停车就增加制动压力。因此，确定适合于所有驾驶员的阈值压力值和另外的阈值压力值是具有挑战性的。
图2是示出了在车辆减速到停车时驾驶员的示例性制动行为的曲线图。在该图中，相对于时间T来绘制制动压力Pb和车辆速度V。还标示了由特定控制器实施的阈值制动压力P1和另外的阈值压力P2的值。
在时间T0处，驾驶员开始施加制动，并且车辆的速度开始降低。随着车辆减速，由驾驶员调整制动压力，并且在时间T1处，驾驶员在紧邻车辆停止移动之前开始降低制动压力，以平稳地停车。
在时间T2处，车辆的速度下降到控制器可以自动停止发动机的阈值速度以下。在时间T2处，制动压力大于阈值，并且因此控制器自动关闭发动机。
在时间T3处，制动压力下降到低于另外的阈值，并且该控制器自动重新起动发动机。
在T4和T5之间，驾驶员增加制动压力以保持车辆静止。虽然制动压力被增加到阈值以上，但是由于发动机最近已经关闭并且重新起动，所以控制器不再第二次关闭发动机。
在时间T6处，驾驶员可以随着驾驶员准备移开而开始释放制动器，并且在T7处，制动压力可以降低到另外的阈值压力以下。
在参考图2描述的示例中，发动机的运转没有被控制器100控制，以在停车事件期间最大化关闭和重新起动发动机的益处。具体地，车辆的发动机已经在时间T3和T7之间不期望地运转。
参考图3，为了防止发动机在时间T3处被不期望地重新起动，根据本公开，控制器100可以被配置用于使用方法300来操作发动机。方法300包含第一步302，在第一步302中，发动机10被关闭。如上所述，当制动系统的制动压力高于阈值压力并且可选地当车辆的速度低于阈值速度时，发动机可以被关闭。该方法还包含第二步304，在第二步304中另外的阈值压力根据车辆的速度而进行调整，例如，降低。例如，当车辆的速度达到或下降到另外的阈值速度以下时，可以降低另外的阈值压力。
另外的阈值速度可以是0米/秒。换句话说，随着车辆停止移动，可以降低另外的阈值压力。在一些设置中，另外的阈值速度可以等于阈值速度。替代地，另外的阈值速度可以小于阈值速度。例如，另外的阈值速度可以是0米/秒，并且阈值速度可以大于0米/秒。在其他设置中，另外的阈值速度可以大于阈值速度。
在第二步304中，另外的阈值压力可以通过预定的压差降低至调整后的阈值压力。调整后的阈值压力可以保持预定时间段，并且在该预定时间段之后，另外的阈值压力可以恢复至其初始值，例如，调整前的值。
如上所述，通常不期望另外的阈值压力大于制动系统能够将车辆保持为在斜坡上静止的值。然而，在一些情况下，由驾驶员在时间T3和T4之间施加的制动压力可以下降到该值以下，并且因此调整后的阈值压力可以小于制动系统能够将车辆保持为在斜坡上静止的值。
在一些设置中，可以独立于第一步302而执行第二步304。换句话说，当车辆达到或低于阈值速度时，不管发动机是否已经关闭，可以调整另外的阈值压力。另外的阈值压力可以独立于阈值压力进行调整，使得该调整不影响发动机自动关闭的条件。
在其他设置中，仅当发动机已经或即将关闭时才可以执行第二步304。当车辆达到或低于阈值速度时，如果制动压力大于阈值压力，则可以调整另外的阈值压力。
图4以与图2中所示的相同方式示出了驾驶员使车辆减速到停车的制动行为。还标示了由控制器100应用方法300实施的阈值制动压力P1和另外的阈值压力P2的值。
如图4所示，通过在第二步304中调整另外的阈值压力P2，方法300防止制动压力在T3处下降到另外的阈值压力以下，并且因此发动机不会被不期望地重新起动。此外，随着在预定时间段之后另外的阈值压力恢复至其初始值，在随着驾驶员准备移开而驾驶员开始释放制动器时的T6和制动压力可以下降到低于另外的阈值压力的T7之间的时间不受对另外的阈值压力做出的调整的影响。以这种方式，控制器100在不增加驾驶员在开始释放制动器和重新起动发动机之间经历的延迟的情况下，可以补偿驾驶员的制动行为。
另外的阈值压力P2被保持在调整后的值的预定时间段的长度可以确定在车辆停止移动而发动机不自动重新起动时驾驶员可以减少制动压力的时间量。预定时间段可以在车辆的生产过程中被校准，例如，被设置。可以根据安装有控制器100的车辆来设置预定时间段。例如，可以根据车辆的大小和/或配置和/或期望使用车辆执行的驾驶风格来设置预定时间段。在一些设置中，车辆的驾驶员可以期望将预定时间段调整到适合驾驶员驾驶风格的期望值。车辆1可以包含被配置用于允许用户调整由控制器100施加的预定时间段的用户界面装置。另外地或替代地，可以根据由驾驶员选择的驾驶模式来调整预定时间段。可以使用用户界面装置或设置在车辆上的另一控制装置来选择驾驶模式。
当驾驶员使车辆平稳停车并且随着车辆停止移动而可能降低制动压力时，使用方法300来调整另外的阈值压力可能是特别有益的。因此，可以期望控制器确定车辆速度的变化率。例如，只有在车辆速度的变化率低于阈值速率的情况下，控制器100可以例如通过执行该方法的第二步304来调整另外的阈值压力。
本领域技术人员将会理解：尽管已经通过参考一个或多个示例性示例的例示方式描述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例，并且在不背离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以构造替代示例。

Claims (16)

1.一种操作发动机总成的方法，所述总成包含发动机和控制器，所述控制器被配置用于自动关闭并且重新起动所述发动机，其中所述控制器被配置用于当机动车辆的制动系统的制动压力高于第一阈值时关闭所述发动机，并且当所述制动压力下降到第二阈值以下时重新起动所述发动机，其中所述方法包含：
降低预定时间段内的所述第二阈值，以及
在预定时间段之后使第二阈值恢复至调整前的值，其中根据车辆选择的驾驶模式来调整所述预定时间段。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述车辆的速度下降到阈值速度以下时，调整所述第二阈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述控制器被配置用于当所述车辆的所述速度低于所述阈值速度时关闭所述发动机。
4.根据前述权利要求1所述的方法，其中所述第二阈值的所述调整后的值小于所述制动系统使所述车辆保持静止的制动压力值。
5.根据前述权利要求1所述的方法，其中独立于所述第一阈值来调整所述第二阈值。
6.根据前述权利要求1所述的方法，其中所述方法还包含确定所述车辆速度的变化率，其中基于所述车辆速度的所述变化率来调整所述第二阈值压力。
7.根据前述权利要求6所述的方法，其中当所述车辆速度的所述变化率小于阈值速率时，调整所述第二阈值。
8.一种用于机动车辆的发动机总成，所述总成包含：
发动机；和
控制器，所述控制器被配置用于自动关闭并且重新起动所述发动机，其中所述控制器被配置用于当所述机动车辆的制动系统的制动压力高于第一阈值时关闭所述发动机，并且当所述制动压力下降到第二阈值以下时重新起动所述发动机，其中所述控制器被配置用于降低预定时间段内的所述第二阈值，以及
在预定时间段之后使第二阈值恢复至调整前的值，其中根据车辆选择的驾驶模式来调整所述预定时间段。
9.根据权利要求8所述的发动机总成，其中所述控制器被配置用于当所述车辆的速度下降到阈值速度以下时调整所述第二阈值。
10.根据权利要求9所述的发动机总成，其中所述控制器被配置用于当所述车辆的所述速度低于所述阈值速度时关闭所述发动机。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的发动机总成，其中所述控制器被配置用于将所述第二阈值的所述调整后的值保持预定时间段。
12.根据权利要求8所述的发动机总成，其中所述第二阈值的所述调整后的值小于所述制动系统使所述车辆保持静止的制动压力值。
13.根据权利要求8所述的发动机总成，其中所述第二阈值独立于所述第一阈值而进行调整。
14.根据权利要求8所述的发动机总成，其中所述第二阈值在所述制动压力高于所述第一阈值的情况下而进行调整。
15.根据权利要求8所述的发动机总成，其中所述控制器被配置用于根据所述车辆速度的变化率来调整所述第二阈值。
16.一种包含根据权利要求8至15中任一项所述的发动机总成的车辆。
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