CN117957365A - 用于控制内燃机的自动起动的控制方法，所述控制方法包括使***的电气供电优先化 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制机动车辆的内燃机的自动起动的控制方法，所述方法包括电气供电的优先化仲裁，所述优先化仲裁根据在自动化***的操控期间生成的阻止请求阻止所述内燃机的起动，所述方法包括对于由所述自动化***发射的用于请求阻止所述起动的第一阻止请求(RQ1)以及对于从检测时刻(t0)起触发的用于请求阻止所述内燃机的起动的第二阻止请求(Tin)的检测。本发明涉及所述机动车辆的自动停止和再起动***以及对于电气供电(尤其是12V车载网络)的优先化管理。
Description
技术领域
本发明要求于2021年9月14日提交的法国申请N°2109611的优先权，该申请的内容(文本、附图和权利要求)通过引用并入本文。
本发明的领域涉及一种用于控制机动车辆的内燃机的自动起动的控制方法。所述方法更确切地涉及内燃机的自动停止和再起动阶段。
背景技术
如今，机动车辆中的大多数装备有用于自动停止和再起动内燃机的自动停止和再起动***。通常，这种***包括具有直流电动机的起动器，所述起动器由所述车辆的车载网络供应12V电压。在起动期间，由所述起动器汲取的电流可能导致电压降，所述电压降可能影响所述车辆的也被供应12V的电子***。
用于给所述车载网络供电的供电***的可靠性对于车辆至关重要，并且由于车载自动化***数量不断增加而变得越来越重要。除了所述发动机的许多传感器之外还添加了路线管控***、自动化制动***又或进一步地驾驶辅助功能(其也需要传感器和计算机来执行自动化功能)。
通常实施电气***卸载功能，以根据行驶情形确保向其它经认为优先的***的提供能量。申请人在过去已提交了专利文件FR3059966A1，该专利文件描述了一种用于在自动操纵期间控制内燃机的控制方法，所述自动操纵旨在保证对于所述***的电气供电。该专利文件特别是描述了一种用于评估为了实施所述操纵所需的能量需求的评估方案，所述评估方案确定了对于在所述操纵之前以及在用于在整个操纵期间冻结所述内燃机的运行状态的冻结命令之后是否需要实施或不实施启动所述内燃机的需求。所述冻结阻止了所述内燃机在所述操纵期间的停止和再起动，以避免电流汲取，所述电流汲取会影响对于12V***的电气供电，从而可能干扰或中断所述自动操纵。
另外，为了避免电压降，通常求助于用于维持电压的维持装置(称作DMT)，所述维持装置与所述起动器相关联。为了实现规模经济，一些制造商未在供电架构中集成该装置，并且把该装置替换成用于使所述***的电气供电智能地优先化的智能优先化功能。例如，自动停止和再起动策略设置使得在停止时控制对于一些自动化***(例如，空调或助力转向***)的卸载，以接下来确保所述起动的良好开展并且还限制电气消耗。
反之，所述优先化功能给其它自动化***分配了相对于起动器更高的优先等级。例如自动化驻车制动***就是这种情况，所述自动化驻车制动***的动作是在再起动序列中优先的。对于所述协议的实施设置使得所述制动***生成阻止请求并且向用于控制所述内燃机的控制单元传输所述阻止请求，所述控制单元因此控制对于所述起动的禁止。对于所述阻止请求的生成取决于所述制动***的内部策略。
所述制动***的一些装备制造商仅当致动器汲取较大的电流时才配置发射起动阻止。用于夹紧/松开制动卡钳的夹紧/松开操作就是这种情况，所述夹紧/松开操作意味着由电磁阀实施的液压压力调节。相反地，其它装备制造商对于所述致动器的液压回路的所有压力调节生成阻止，其中包含具有几毫秒时长的精细调节。这些精细调节可能导致所述再起动的多个后续中断，并且最终出于安全需求和后续再起动失败计数需求而导致发动机停机。
为了说明该情形，在图1上示出了所述发动机的自动停止和再起动情形，在所述自动停止和再起动情形过程中，阻止请求在时刻t0上和时刻t3上接连两次地生成。信号RG示出了发动机转速。所述阻止的在时刻t0上的升高与用于夹紧所述驻车制动器的夹紧操作对应。所述阻止在大约300ms期间升高并且在时刻t1上结束。在该阻止期间观察到经制止的转速的第一上升。然后，在时刻t2上，所述发动机转速为零。在时刻t3上，所述发动机开启再起动，并且在该同一时刻上，第二阻止请求由驻车制动***提出，由于具有几毫秒时长的精细调节。该第二阻止导致所述发动机的在时刻t4上的失速和最终地发动机停机。
发明内容
因此存在需要克服上述问题的需求。本发明的目的在于避免所述发动机的源于由自动化***生成的不合时宜阻止的停机。本发明的另一目的在于提供一种经改善的对于发动机管控的优先化管理，所述优先化管理能够监控不同的用于生成再起动阻止请求的生成策略。
更确切地，本发明涉及一种用于控制机动车辆的内燃机的自动起动的控制方法，所述方法包括电气供电的优先化仲裁(arbitrage de priorisation)，所述优先化仲裁根据在自动化***的操控期间生成的阻止请求阻止所述内燃机的起动，所述方法包括对于由所述自动化***发射的用于请求阻止所述起动的第一阻止请求的检测。根据本发明，所述方法还包括从检测时刻起触发的用于请求阻止所述内燃机的起动的第二阻止请求。
根据变型，所述第二阻止请求是具有预确定时长的延时(temporisation)。
根据变型，所述预确定时长在500ms与1500ms之间。
根据变型，所述第一阻止请求在用于触发夹紧/松开命令的触发时刻上经生成，所述夹紧/松开命令用于命令夹紧/松开自动化驻车制动器。
根据变型，所述第一阻止请求在用于触发打开/关闭命令的触发时刻上经生成，所述打开/关闭命令用于命令打开/关闭所述车辆的车门的机动化元件。
本发明还设置了一种机动车辆，所述机动车辆包括内燃机、用于起动所述内燃机的起动部件、至少一个自动化***、电气供电部件和仲裁部件，所述仲裁部件能够根据在所述自动化***的操控期间生成的阻止请求阻止所述内燃机的起动，其中，所述仲裁部件配置用于实施根据其中任一项上述实施例的起动控制方法。
根据变型，所述电气供电部件包括电池，并且，所述起动部件和所述自动化***仅仅通过由所述电池发送的电压供电。
根据变型，第一自动化***是具有机动化卡钳的驻车制动***。
根据变型，第二自动化***是包括机动化元件的车门***。
根据变型，所述起动部件是自动停止和再起动***的起动器。
所述管理方法是有利的，因为所述管理方法与由自动化***生成的对于用于请求阻止所述起动的阻止请求的不同管理兼容。由于本发明以及由于由用于控制所述发动机的控制单元生成阻止信号，所述管理方法忽略了由自动化驻车制动***生成的阻止信号的不合时宜改变。由此避免了会导致发动机失速的接连的起动失败。
附图说明
通过阅读本发明下文中包括作为仅说明性示例的本发明实施例的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图中：
图1是示出了依据现有技术方案的用于控制内燃机的自动起动的控制方法的曲线图。
图2是经简化示意图，所述经简化示意图示出了机动车辆的动力总成(其经设置用于实施根据本发明的控制方法)。
图3是示出了根据本发明的用于控制自动起动的控制方法的曲线图，所述控制方法执行经改善的对于电气供电的优先化管理。
具体实施方式
在图2上，示出了本发明的优选实施例，其中，所述动力总成包括牵引系，所述牵引系包括内部燃烧式的内燃机10、用于朝向所述车辆的车轮传输发动机转矩的自动化传输装置11、自动化制动***12、用于自动停止和再起动所述内燃机10的自动停止和再起动***13以及电气供电***17。
内燃机10由具有计算机的控制单元19(称作ECU(英文为“Electronic ControlUnit(电子控制单元)”))操控。停止状态和旋转发动机状态根据控制信号操控，例如根据对于车轮处转矩要求的检测操控，所述车轮处转矩要求来自于驾驶员意愿、乘客舱空调需求又或进一步电池电气再充电需求。所述控制单元向其它***不断地通信状态信息，所述状态信息能够协调所述动力总成的***的组件，例如为：用于指出所述发动机是否是转动的、处于停止的或正在停止的信息，用于指出起动是否借助于所述起动器执行或例如在自主模式下执行的信息。另外，控制单元19监控所述动力总成的其它***(例如，电气供电***17)。为此，所述动力总成包括通信部件，所述通信部件例如为CAN(英文为“Controler AreaNetwork(控制器局域网)”)类型的通信总线20或LIN(英文为“Local InterconnectNetwork(局域互联网)”)通信总线。
自动化传输装置11是具有自动或半自动变速箱的传输装置。所述自动化传输装置包括与所述变速箱相关联的离合器装置，所述变速箱和所述离合器装置由控制单元自动地操控，以实施转矩传输和换档。
用于自动停止和再起动内燃机10的自动停止和再起动***13(称作“STT(英文为“Stop And Start”)”***)包括用于起动内燃机10的起动部件。所述起动部件可包括起动器或交流发电机起动器。所述起动部件的目的在于使内燃机10的轴置于运行和置于旋转。在该优选实施例中，所述起动器包括螺线管和直流电动机，所述螺线管能够在发动机飞轮上接合所述起动器的小齿轮，所述直流电动机能够驱动内燃机10的轴旋转。所述起动器由电气供电***17电气供电，并且，所述供电控制还由控制单元19操控。用于控制所述起动器的控制回路包括例如一个或多个开关继电器。所述起动器是所谓“经加强的”，因为所述起动器经定尺寸用于承受数十万次再起动。
在检测到需要旋转的发动机的情况下，起动序列包括操控供电***17的开关继电器，以给对于起动器13的操控电气供电，以便使得所述起动器驱动内燃机10的轴旋转。当所述发动机轴处于停止(其中所述发动机是非喷射式转动的生命阶段)过程中且处于在与自主再起动兼容的转速范围中，用于控制所述内燃机的控制单元操控对于燃料的喷射而并不求助所述起动器。
电气供电***17包括超低压(在大约12V至14V的运行电压范围中)的车载电气网络15。车载电气网络15给所述动力总成的***和所述控制单元(尤其是例如自动停止和再起动***13和驻车制动***12)的计算机电气供电。低压电池***14(在其端子处具有12V电压)给车载网络15供电。车载电气网络15还包括发动机继电器保险盒151(称作BFRM)，所述发动机继电器保险盒包括受操控的开关继电器，以便选择性地给车辆***中的每个(尤其是起动器13)供电。电气供电***17还包括由内燃机10机械地驱动旋转的交流发电机16，所述交流发电机的功能在于向电气供电***17提供供电电压。在实施变型中，起动器13和交流发电机16可由交流发电机起动器替换。
注意到，在该实施例中，电气供电***17不包括通常与电池14和起动器13相关联的DMT或电压转换器。起动器13因此仅仅通过由电池14发送的电压供电。所述电池的正端子与所述起动器的电动机的正端子电气地连接。所述DMT和所述电压转换器的不存在能够减少供电***17的成本。
因此，为了补偿该不存在，设置用于控制所述内燃机的控制单元19，所述控制单元在自动停止和再起动序列期间实施用于使电气供电优先化的优先化模块21。然而，设想即使在供电***17包括DMT或电压转换器时，本发明也可实施，而并不脱离本发明的范围。
由模块21实施的用于使电气供电优先化的优先化功能的目的在于保证对于12V车载网络的电压约束的遵循，以便避免(可能干扰自动化***的和具有微处理器的计算机的电气性能的)电压降和故障。本发明提供了一种用于管理所述内燃机的自动起动的管理方法，所述管理方法建立在用于请求阻止所述再起动的阻止请求的基础上。这些请求由所述动力总成的自动化***生成，以便建立在对于电气供电的管理方面的优先级。而且，优先化模块21包括用于创立另一阻止请求的部件。该请求用于覆盖具有短时长的不合时宜阻止，所述不合时宜阻止例如源于对于自动化***的致动器的精细调整。该请求实施成在检测到由自动化***要求的阻止时触发的延时或计数器的形式。所述延时配置用于当所述延时流逝时再初始化。
在该实施例中，所述驻车制动安置成相对于用于要求再起动所述内燃机的再起动要求更高的优先等级。还设想其它自动化***可以是相对于所述起动器(例如，所述车辆的车门的自动化***)优先的。
自动化***12是制动***，所述制动***包括具有致动器的部件，所述具有致动器的部件经操控用于在所述车辆的驻车和停止情形中夹紧和松开车轮。所述具有致动器的部件是机动化制动卡钳。所述制动***还包括具有计算机的控制单元18，以根据驾驶员的或驾驶辅助***(例如，所谓的ADAS***(英文为“Advanced Driver Asistance Systems(高级驾驶辅助***)”))的指令自动地监控所述***12的具有致动器的部件。自动驻车操纵功能能够操控制动***12。更确切地，所述具有致动器的部件包括具有电磁阀的液压回路和/或电动机。
更确切地，控制单元18包括模块22，所述模块能够生成状态信号和控制信号(其由术语状态流或请求流指示)，所述状态信号和所述控制信号可包括用于请求阻止内燃机10的起动的阻止请求RQ1。这些阻止请求RQ1在制动***12的操控期间且在用于夹紧/松开所述驻车制动器的夹紧/松开操作期间经生成。这些请求尤其是服务于遵循12V车载网络供电约束。
更确切地，请求指出第一状态“不要求阻止”。因此不存在或几乎不存在所述致动器的电气消耗。此时处于在所述致动器的稳定状态情形中。阻止请求RQ1指出第二状态“要求阻止再起动以夹紧所述驻车制动器”。阻止请求RQ1指出第三状态“要求阻止起动以松开所述驻车制动器”。后两个状态导致在12V车载电气网络上汲取电流，并且需要电气供电优先化。由模块22生成的这些请求经由通信总线20向控制单元19的优先化模块21传输。
控制单元19的优先化模块21能够接收由其它由供电***17供电的自动化***(对于所述自动化***，已建立了大于起动器13的优先等级)生成的阻止请求。包括控制单元25的另一自动化***24可以是包括机动化元件的车辆车门***。优先化策略可还在于在内燃机10起动之前首先完成关闭具有机动化致动器的车门或车窗。在该情况下，控制单元25配置用于生成用于请求阻止内燃机10的起动的阻止请求RQ2，其目的在于依据本发明的电气供电优先化。
BSI模块23配置用于集中所述动力总成的***和传感器的信息(尤其是电池14的充电状态数据)。该模块集中经收集数据，并且经由通信总线20向其它***传输所述信息。电池14的低充电状态或对于空调的要求触发发动机起动，以借助于交流发电机16给所述电池再充电或者驱动所述空调的压缩器。
在图3上，示出了所述车辆的停止和再起动序列的曲线图，所述停止和再起动序列包括用于夹紧所述驻车制动器的夹紧操作。出于安全原因，对于所述驻车制动器的夹紧经定位至相对于所述起动优先的优先等级。在该序列期间，所述内燃机的控制单元19实施根据本发明的用于控制所述自动起动的控制方法。控制单元19配备有具有集成电路的计算机和电子存储器，所述计算机和所述存储器配置用于执行根据本发明的用于控制所述自动起动的控制方法。但这不是强制性的。事实上，所述计算机可处在控制单元19外部，同时与所述控制单元19联结。在该前一情况下，所述计算机本身可配置成具有专用计算机的形式，所述专用计算机例如包括任选的专用程序。因此，根据本发明，所述控制单元可实施成软件模块(或计算机模块(又或“软件”))又或电子回路(或“硬件”)又或电子回路和软件模块的组合的形式。
所述曲线图包括发动机转速信号RG(其以转/分钟为单位表示)。横坐标以秒为单位示出了时间轴。以虚线表示的状态信号示出了第一阻止请求信号RQ1(其在该示例中由驻车制动***生成)。在变型中，信号RQ1可以是由机动化车门***或任何其它自动化***(其电气供电是相对于所述起动器优先的)生成的信号。以实线表示的状态信号Tin示出了由用于控制所述内燃机的控制单元生成的第二阻止请求信号。
根据该序列，观察到，在时刻t0之前，所述内燃机置于停止。发动机转速RG逐渐地减小。其例如涉及以下情况，所述车辆处于停止并且所述驻车制动***经松开。所述车辆的能量策略自动地控制所述发动机的停止。在时刻t0上，所述驻车制动***触发用于夹紧所述制动器的夹紧操作。在该同一时刻t0处，对于旋转的发动机的需求经检测到，这触发起动流程(还称作所述***的“改变主意”)，例如启动所述空调***或给所述电池再充电。
依据对于12V电气供电的优先化管理，所述制动***要求在所述夹紧操作期间阻止所述内燃机的起动。所述制动***在时刻t0与时刻t1之间生成阻止请求RQ1。所述信号经操控至高状态，所述高状态与“要求阻止起动以夹紧所述驻车制动器”对应。请求RQ1例如持续大约300ms。
同时地，观察到发动机转速RG的上升，所述起动器已开启使所述发动机轴置于旋转，但阻止请求RQ1导致旋转中断。所述起动器从所述供电***电气断连。在时刻t2上，所述发动机转速下降至零值。
依据本发明，在同一时刻t0处，当用于控制所述内燃机的控制单元检测到阻止请求RQ1时，所述优先化模块在时刻t0与时刻t4之间控制第二阻止请求Tin(以实线表示)。第二请求Tin的功能在于在预确定时长期间维持所述阻止，以便避免检测到具有短时长的不合时宜阻止，所述不合时宜阻止例如源于对于所述制动***的精细压力调节。请求Tin所具有的时长至少严格地大于在请求RQ1的在时刻t0上的第一上升与在时刻t3上的第二上升之间的时长。在第二阻止请求Tin的整个时长期间，所述优先化仲裁暂停所述发动机的起动。
在该优选实施例中，第二请求Tin是具有预确定的且可定参(在从500ms至1500ms的值范围中，例如700ms)的时长的延时或计数器。该时长足以覆盖所述第一上升的时长，直到精细压力调节的出现(当需要时)。
在时刻t4上，在所述延时的时长流逝之后，请求Tin经停用。由此不再存在任何激活的阻止请求。所述发动机的起动经允许。在时刻t5上，假设对于旋转的发动机的需求总是存在。所述发动机的起动序列经触发。所述起动器被电气供电，并且与所述内燃机的轴进行转矩传输。发动机转速RG增加。燃料喷射经控制，然后所述发动机自主地进入转速。
根据本发明的控制方法的序列同样地应用于驻车制动***的自动化松开操作以及任何其它自动化***(例如，自动化车门***，其电气供电是相对于所述内燃机的起动优先的)。本发明有利地应用于所述车载网络的未配备有DMT或电压转换器的电气供电***。本发明应用于包括装备有自动停止和再起动***的内燃机的动力总成，以及应用于其中牵引系装备有电气牵引机器的混动车辆。
Claims (10)
1.一种用于控制机动车辆的内燃机(10)的自动起动的控制方法，所述控制方法包括电气供电的优先化仲裁，所述优先化仲裁根据在自动化***(12)的操控期间生成的阻止请求阻止所述内燃机(10)的起动，所述控制方法包括对于由所述自动化***(12)发射的用于请求阻止所述起动的第一阻止请求(RQ1)的检测，其特征在于，所述控制方法还包括从检测时刻(t0)起触发的用于请求阻止所述内燃机(10)的起动的第二阻止请求(Tin)。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第二阻止请求(Tin)是具有预确定时长的延时。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述预确定时长在500ms与1500ms之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述第一阻止请求(RQ1)在用于触发夹紧/松开命令的触发时刻(t0)上经生成，所述夹紧/松开命令用于命令夹紧/松开自动化驻车制动器。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述第一阻止请求(RQ1)在用于触发打开/关闭命令的触发时刻上经生成，所述打开/关闭命令用于命令打开/关闭所述机动车辆的车门的机动化元件。
6.一种机动车辆，所述机动车辆包括内燃机(10)、用于起动所述内燃机的起动部件(13)、至少一个自动化***(12)、电气供电部件(17)和仲裁部件(21)，所述仲裁部件能够根据在所述自动化***(12)的操控期间生成的阻止请求阻止所述内燃机(10)的起动，其特征在于，所述仲裁部件(21)配置用于实施根据权利要求1至5中任一项所述的起动控制方法。
7.根据权利要求6所述的机动车辆，其特征在于，所述电气供电部件(17)包括电池(14)，并且，所述起动部件(13)和所述自动化***(12)仅仅通过由所述电池(14)发送的电压供电。
8.根据权利要求6或7所述的机动车辆，其特征在于，第一自动化***(12)是具有机动化卡钳的驻车制动***。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的机动车辆，其特征在于，第二自动化***是包括机动化元件的车门***。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的机动车辆，其特征在于，所述起动部件(13)是自动停止和再起动***的起动器。
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