CN102165179B - 用于自动关断内燃机的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在配有自动变速箱的汽车中用于自动关断内燃机的方法和相应的装置,当汽车被制动而进入静止状态并且通过操纵制动踏板在一预先规定的时间间隔期间保持于静止状态时,借助一个起动-停止装置自动地关断内燃机,其中,汽车驾驶员在达到静止状态后所述预先规定的时间间隔内能够阻止内燃机的自动关断。本发明的特征在于:若在所述预先规定的时间间隔内制动踏板被释放,便阻止内燃机的关断。
Description
技术领域
本发明涉及一种在汽车中用于自动关断内燃机的方法。
背景技术
目前,内燃机大多是通过驾驶员操纵点火开关钥匙被手动关断的。DE 100 23 331 A1提供了一种不同的方法。该方法中,取代用点火开关钥匙,而对制动踏板位置或者制动踏板压力进行分析。在汽车达到静止状态后,如果制动踏板在其已经***作的位置的基础上被进一步有力地操作的话,内燃机关断程序便被导入。这样的方法的缺点在于:汽车驾驶员是关断内燃机的唯一的责任者。当今的驾驶行为分析显示,尽管环境意识提高了,燃料价格上涨了,但(比如在等候交通信号灯时)还是很少自主地将内燃机手动关断。
为了减少燃料消耗和降低有害物质排放,现今开发并且已经部分地投入使用了下述方法和***:其在一定的先决条件下或者在已经具备预先规定的关断条件的情况下自动地关断内燃机,并在具备预先规定的接通条件的情况下重新自动地接通内燃机。这样的方法和***或者说起动-停止装置(Start-Stopp-Einrichtungen)主要适用于城市交通用以减少燃料消耗,因为在城市交通中,由于等信号灯或者由于交通的原因汽车经常要停下来,内燃机的运转是不必要的。
例如,EP 0 158 605 B1公开了一种装置,该装置根据各种不同条件关断或者重新起动内燃机。例如,导入自动关断程序的一个条件是:在内燃机被自动关停之前,汽车走行速度必须持续在一段特定时间内低于一个界限值。
这样的方法和装置的缺点在于:不能考虑实时交通状况。因此,在驾驶员出于舒适原因不希望关机的情况下内燃机也会被关断。例如,在拐弯车道上或者在可以马上继续行驶的停车指示牌处并不希望内燃机被自动关断。特别是对于配有自动变速箱的汽车,在制动过程直到进入静止状态期间内燃机被自动关停的前提下,驾驶员无法阻止自动关断程序。作为起动***如果采用低成本的小齿轮起动器的话,与运转中的内燃机的啮合是不可能的,也就是说起动运转中的内燃机是不可能的或者是以损失舒适性为代价的,因为,小齿轮起动器原则上只在内燃机完全被关停的情况下才能重新啮合。因此同样会出现起动时间较长的现象。
众所周知已经有了针对这个问题的方法和***,按该方法和***,驾驶员可以阻止自动关断。这样,EP 1 469 195 B1公开了一种在汽车中用于自动关断内燃机的方法,其中,驾驶员可以在达到静止状态后一预先规定的时间间隔内阻止自动关断程序。例如,当驾驶员在达到静止状态后预先规定的时间间隔之内将制动踏板进一步加力地踩到底的话,自动关断程序就不会被导入。根据EP 1 052 399 A2公开的方法,在汽车被制动而进入静止状态时原则上被导入的自动的发动机关停,如果挂入倒挡的话就会被阻止。
发明内容
本发明的目的是,改进在配有以及没有自动变速箱的汽车中用于自动关断内燃机的方法,方式是,使得驾驶员在制动汽车直到进入静止状态的过程中能够简单且直观地阻止自动的关断程序。
为此,本发明提供一种一种在汽车中用于自动关断内燃机的方法,当汽车被制动而进入静止状态并且通过操纵制动踏板在一预先规定的时间间隔期间保持于静止状态时,借助一个起动-停止装置自动地关断内燃机,其中,汽车驾驶员在达到静止状态后所述预先规定的时间间隔内能够阻止内燃机的自动关断,其特征在于:若在所述预先规定的时间间隔内制动踏板被释放,便阻止内燃机的关断;最迟从在所述预先规定的时间间隔内制动踏板释放的时刻起,或者如果在所述预先规定的时间间隔内制动踏板没有被释放的话,最迟从在内燃机被关断的情况下制动踏板释放的时刻起,将一种用于独立地使汽车在无制动操作的情况下保持于静止状态的止动功能激活,借助在静止状态能够自动激活的该止动功能而将汽车保持于静止状态;如果在达到静止状态后所述预先规定的时间间隔过后被自动关断的内燃机又被自动接通,则将已被自动激活的止动功能解除。
在本发明的方法中,在没有以及配有自动变速箱(包括至少部分自动化的变速箱)的汽车中借助起动-停止装置来自动关断内燃机,原则上当汽车被驾驶员制动而进入静止状态并且在一段预先规定的时间间隔保持于静止状态时,才导入自动关断程序。当汽车速度至少接近于零或者刚好为零时,被认定为汽车的静止状态。如果汽车在预先规定的时间间隔内通过操纵制动踏板被保持于静止状态的话,内燃机就通过起动-停止装置自动关断。例如,起动-停止装置可以是一个独立的控制器,或者也可以整合于发动机控制器内。
例如,如果驾驶员将汽车停在停车指示牌处使之处于静止状态并且认识到马上可以继续行驶的话,就不希望内燃机被自动关断。因此,在预先规定的时间间隔内,驾驶员就应该有阻止自动关断程序的可能性。本发明的特征就在于:在达到静止状态后预先规定的时间间隔内通过释放制动踏板,亦即通过适当地操作制动踏板减小由制动踏板施加的制动压力,驾驶员可以阻止内燃机的自动关断。为了能够识别制动踏板的释放,例如可以分析利用设置于制动踏板的(制动灯)开关的信号。如果需要分析利用由制动踏板产生的制动压力或者制动力矩的话,例如可以通过一个相应的传感器来确定制动压力或者制动力矩。
这个方法特别适宜于配有自动变速箱的汽车,因为此时在车辆静止状态期间一般情况下驾驶员使换挡手柄保持在正常位置并且没有可以被用来分析驾驶员意愿的离合器踏板。所说自动变速箱的概念除了传统的自动变速箱以外,还指所有至少部分自动化的变速箱,包括双离合器变速箱(带变矩器和无变矩器的变速箱、EGS、SMG)。当然,本方法还可以应用于配备手动变速箱的汽车。
本发明的方法可以继续扩展如下:随着在其期限内可以阻止自动关断程序的时间间隔的开始,(在后台)有一种用于独立地使汽车在无制动操作的情况下保持于静止状态的止动功能被激活。因此,当驾驶员为了阻止汽车自动关断程序而释放制动踏板时也可以保证汽车依然维持静止不动的状态。
如果在达到静止状态的同时止动功能没有被自动激活的话,最迟在驾驶员为了在所述时间间隔内阻止自动关断程序而释放制动踏板时止动功能(防止释放制动器时汽车溜车)也应该被自动激活。如果驾驶员未阻止关断程序,并且止动功能也还没有起作用的话,该止动功能在内燃机被关断的情况下最迟也应该在驾驶员释放制动踏板(例如为了导入自动起动程序)时被激活。
所说止动功能的概念是指至少阻止汽车前进或者后退运动的所有功能或者汽车操控的干预措施。如果驾驶员通过释放制动踏板减小制动压力和在预先规定的时间间隔内阻止内燃机自动关断程序的话,例如,为了使汽车维持静止状态,意即激活止动功能,可以解除通过液力变矩器所产生的汽车爬行功能。作为附加或者可选,可以同时通过在静止状态下能自动激活的制动干预使汽车保持于静止状态,也就是说,例如激活驻车制动器功能来使处于运行准备状态的汽车暂时维持静止状态。这种制动干预或者说功能以及相应的装置例如以被称为起步助手、山地助手、坡路停车防滑机构、自动驻车***或者涉及从带间距保持功能的速度控制***直到静止状态范围的相关装备等为人所知。其中,这些阻止处于运行准备状态的汽车溜车的***例如设计为(电-)液压制动***或者(电-)气动制动***或者可能还有电动-机械式制动***、可电子控制的制动***,通过上述***可以暂时实现对处于运行准备状态的汽车的停车止动以及阻止处于运行准备状态的汽车溜车。
还已知这样的方法,按该方法,通过变速箱(特别是自动变速箱)或者说通过相应的变速箱功能来阻止汽车溜车。据此,选择性地或者附加于起作用的制动干预或者解除现有爬行功能,作为止动功能,也可激活所谓的自动泊车功能(Auto-P-Funktion)以使汽车保持于静止状态。
根据本发明方法的一种有利设计,如果在达到静止状态后预先规定的时间间隔过后被自动关断的内燃机又被自动接通和/或如果油门踏板***纵和/或如果内燃机提供一个能使汽车保持于静止状态的足够大的传动力矩,则这个使汽车保持于静止状态的已被自动激活的止动功能就会被解除。
如果驾驶员从达到静止状态起在预先规定的时间间隔内没有释放制动踏板的话,内燃机在该时间间隔过后被自动关断。同时,随着内燃机关断,止动功能同样被激活。如果止动功能已经是激活了的话,它会继续保持起作用的状态。
有利的是,如果驾驶员释放制动踏板和/或如果驾驶员施加的制动压力低于一给定的制动压力阈值和/或如果驾驶员施加的制动力矩低于一给定的制动力矩阈值和/或如果在释放制动踏板时所达到的负的制动梯度(制动力矩梯度或者制动压力梯度)达到或者超过一给定的制动梯度阈值或者如果驾驶员操纵油门踏板,被自动关断的内燃机就又被重新接通。
为了阻止汽车在内燃机起动前就发生溜车,如上所述,可以在内燃机被关断的情况下,至少在释放制动踏板或者减小由驾驶员施加的制动压力的同时,激活止动功能或者停车制动功能,特别是自动驻车功能。上述功能保持起作用的激活状态,直到驱动单元被起动,且汽车或是由于油门踏板操纵或是由于爬行功能而开始运动或者可以运动为止。
有利的是,汽车驾驶员一旦进入可以阻止内燃机自动关断的状态,他就可以通过第一显示元件获得信息。例如,当预先规定的运行条件得到满足,就是说,汽车被制动直到进入静止状态并且所有其他的条件都同样得到满足的话,一个LED亮灯,该LED向驾驶员发出内燃机很快就会被起动-停止装置关断的信号。而作为显示元件,也可以采用发出有声信号的扬声器或者发出光学或者触觉信号的其他元件。从这一时刻起汽车驾驶员就可以阻止内燃机的关断。作为选择或者补充,若内燃机被自动关断,可以激活第二显示元件。该第二显示元件可以被赋予这样的设计功能:它向驾驶员发出驾驶员怎样或者通过哪一种操作可以重新触发内燃机起动的指示。例如,如果可以通过释放制动踏板实现这一点的话,可以显示一个脚在其上进行抬起动作的制动踏板标记。
作为选择或者补充,可以激活第三显示元件,以显示止动功能的激活持续时间,这样驾驶员可以知道,即使释放制动踏板汽车依然可以继续保持于静止状态。
附图说明
图中表示的是本发明的一个实施例。在此,该唯一的附图示意的是以自动变速箱汽车为例的本发明的过程简图。
具体实施方式
该方法从第一步骤100开始,在该步骤中,对于内燃机自动关断所需要的所有条件(驾驶员方面的条件,例如制动操作;以及***方面的条件,例如电池的充电状况)被询问。特别是被问到通过驾驶员操纵制动器汽车是否被制动而进入静止状态。
一旦汽车被制动直到进入静止状态并且所有其他(***方面)的关断条件都得到满足后,在下一步骤110中,作为第一显示元件的LED1被接通。因此汽车驾驶员就获得信息:如果他不阻止的话,在预先规定的时间间隔Tmax过后,内燃机将被切断。同时,在步骤110中,用于监视预先规定的时间间隔Tmax(比如1秒钟)的计时器被起动,在该预先规定的时间间隔内驾驶员可以阻止自动关断程序。
其后,在下一步骤120中,自计时器起动后经过的时间t被询问。只要该经过的时间t小于预先规定的时间间隔Tmax,在下一步骤140中,制动踏板的释放就处于被监视中。如果没有识别出制动踏板释放的话,就跳回到步骤120并继续监视时间。一旦计时器到时,就是说自计时器起动后经过的时间t大于预先规定的时间间隔,则在步骤130中,通过众所周知的方式使内燃机自动关断。同时第一LED1熄灭,而第二LED2亮灯,该LED2示意驾驶员:可以通过释放制动踏板重新起动汽车。
在发动机被切断的情况下,在下一步骤135中,对制动踏板的释放继续进行监视。在内燃机被自动关断的情况下,一旦识别出制动踏板被释放,在步骤145中自动接通程序就被导入,例如通过小齿轮起动器将发动机起动。必要时,为了防止在制动踏板释放的时刻到发动机开始产生传动力矩的时刻之间汽车溜车,可以激活作为自动止动功能的一种所谓的自动驻车功能,以使汽车保持于静止状态。作为选择(但图中未示出),也可以在步骤130中与内燃机被关断的同时或者在步骤110中随着达到静止状态而激活该止动功能。同时可以激活仪表板组合部件中一个相应的显示。原则上来说,驾驶员不会注意止动功能(自动驻车功能)已经起作用,但是通过相应的显示可以告知驾驶员:在释放制动踏板重新起动内燃机时汽车(尽管道路有坡度)不会溜车而是保持于静止状态。
发动机被接通后,过渡到步骤155。该步骤中一旦驾驶员踩下油门踏板、内燃机提供了用于汽车加速所需的足够的传动力矩M,被自动激活的止动功能便被重新解除。只有在最后的步骤160中由于操纵油门踏板使得汽车速度重新大于约零时,该方法才从头开始执行。
而如果在预先规定的时间间隔Tmax内识别出了制动踏板释放(步骤140)的话,则意味着驾驶员不希望发动机被自动关断。据此,在步骤150中内燃机自动关断被阻止。内燃机依然处于运转当中。为了在释放制动踏板时阻止汽车溜车,作为止动功能、特别是作为用于使汽车保持于静止状态的自动制动干预,自动驻车功能被自动地激活并过渡到步骤153。一旦识别出驾驶员再次给油的话,被自动激活的止动功能即被重新解除。只有在最后的步骤160中由于操纵油门踏板使得汽车速度重新大于约零时,该方法才从头开始执行。
由于驾驶员利用本方法可以主动地阻止内燃机的自动关断,所以作为起动***可以采用低成本的小齿轮起动器,这是因为,在内燃机的惯性运转阶段期间通常没有必要重新起动。为了在内燃机的惯性运转阶段期间也能进行起动,可以采用皮带传动方式的起动发电机作为起动***,它可随时转换到起动要求。只是这种起动***价格比较昂贵。
Claims (9)
1.一种在汽车中用于自动关断内燃机的方法,当汽车被制动而进入静止状态并且通过操纵制动踏板在一预先规定的时间间隔期间保持于静止状态时,借助一个起动-停止装置自动地关断内燃机,其中,汽车驾驶员在达到静止状态后所述预先规定的时间间隔内能够阻止内燃机的自动关断,其特征在于:若在所述预先规定的时间间隔(Tmax)内制动踏板被释放(140),便阻止内燃机的关断;最迟从在所述预先规定的时间间隔(Tmax)内制动踏板释放的时刻起,或者如果在所述预先规定的时间间隔内制动踏板没有被释放的话,最迟从在内燃机被关断的情况下制动踏板释放的时刻起,将一种用于独立地使汽车在无制动操作的情况下保持于静止状态的止动功能激活,借助在静止状态能够自动激活的该止动功能而将汽车保持于静止状态(150);如果在达到静止状态后所述预先规定的时间间隔(Tmax)过后被自动关断的内燃机(130)又被自动接通,则将已被自动激活的止动功能解除。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:为了通过激活止动功能使汽车保持于静止状态,将爬行功能解除,和/或将制动干预功能和/或将变速箱止动功能激活。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:如果油门踏板***纵和/或如果内燃机提供足够大的传动力矩以使汽车保持于静止状态,则将已被自动激活的止动功能解除。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于:如果油门踏板***纵和/或如果内燃机提供足够大的传动力矩以使汽车保持于静止状态,则将已被自动激活的止动功能解除。
5.如权利要求1至4之任一项所述的方法,其特征在于:如果驾驶员释放制动踏板(135)和/或如果驾驶员施加的制动压力低于一预先规定的制动压力阈值和/或如果驾驶员施加的制动力矩低于一预先规定的制动力矩阈值,和/或如果在释放制动踏板时所达到的负的制动梯度达到或者超过一预先规定的制动梯度阈值和/或如果油门踏板***纵,在达到静止状态后所述预先规定的时间间隔(Tmax)过后被自动关断的内燃机(130)便又被自动接通(145)。
6.如权利要求1至4之任一项所述的方法,其特征在于:在达到汽车静止状态时将一第一显示元件(LED1)激活(110),和/或在内燃机被关断时将一第二显示元件(LED2)激活,和/或在止动功能被激活时将一第三显示元件激活。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于:在达到汽车静止状态时将一第一显示元件(LED1)激活(110),和/或在内燃机被关断时将一第二显示元件(LED2)激活,和/或在止动功能被激活时将一第三显示元件激活。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述汽车是配有自动变速箱的汽车。
9.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述制动梯度是制动力矩梯度或者制动压力梯度。
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