專利名稱：用于自動重啟機動車的內(nèi)燃機的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及按照權利要求1和12的前序部分所述的基于制動壓力的梯度自動重 啟機動車的內(nèi)燃機的方法和裝置。
背景技術：
對于具有停止_啟動-功能性的所謂的微_混合_機動車、即混合電動的機動車 來說，當不需要牽引功率時(比如在等紅燈時)內(nèi)燃機可以自動關閉，以及當駕駛員重新需 要牽引功率時內(nèi)燃機可以自動重新啟動。此類停止-啟動-運行使得燃料消耗和噪音輸出 得以減小。為了實現(xiàn)此類停止_啟動_運行，采用比如皮帶驅(qū)動的整合的啟動器/發(fā)生器 (B-ISG)或改良的啟動器電機。駕駛員使機動車向前(或向后)移動的意圖比如可以通過監(jiān)視制動踏板的松開進 程來識別。此時，駕駛員的意圖應盡早被識別，以減小功率可用性上的延遲。EP1541864B1公開了一種按照權利要求1的前序部分所述的基于制動壓力的梯度 自動重啟機動車的內(nèi)燃機的方法。在松開液壓制動器時，如果制動管道壓力的梯度的值超 過臨界值觸發(fā)了重啟。額外地或可替換地需要滿足的其它條件是，制動管道壓力在松開制 動器時小于固定的臨界值和/或剎車燈熄滅。此外還描述了借助于駕駛員的分類使針對制 動管道壓力的梯度的臨界值與各駕駛員相匹配。從制動管道壓力的梯度中可以特別早地獲取關于要將機動車向前行駛的駕駛員 的意圖的信息如果制動管道壓力快速減小，表示松開踏板，從而可以使內(nèi)燃機特別早地重
啟ο不過，在借助于基于制動管道壓力的梯度的停止_啟動-自動控制裝置啟動機動 車的內(nèi)燃機的公知技術中，存在可能的無意觸發(fā)發(fā)動機的重啟的問題，駕駛員不是有意地 松開制動踏板，而是僅通過比如隨收音機中播放的音樂的節(jié)奏運動而造成晃動。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，改善公知技術，從而更可靠地識別要使機動車向前行駛 的駕駛員的意圖。該目的通過按照權利要求1的特征部分的方法以及通過按照權利要求12的停 止-啟動-控制裝置實現(xiàn)。在本發(fā)明中，當制動壓力的梯度低于第一臨界值時重啟內(nèi)燃機，這與現(xiàn)有技術中 公知的當制動壓力梯度超過臨界值時啟動內(nèi)燃機的方式相符。為了防止通過松開制動器錯誤地觸發(fā)重啟，在本發(fā)明中額外將制動壓力與在當前 的內(nèi)燃機關閉階段中監(jiān)視到的平均制動壓力進行比較。重啟還除此之外取決于該額外的條 件，即制動壓力或代表制動壓力的值低于在當前的關閉階段的制動壓力的平均值或代表平 均值的值。因此，在本發(fā)明中減小了在現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的、不希望的觸發(fā)重啟。
通過在針對重啟的額外條件的范圍內(nèi)將制動壓力與當前的關閉階段中的制動壓 力的平均值進行比較，而不是與如現(xiàn)有技術中的固定的臨界值進行比較，實現(xiàn)了自動地與 特殊的停車情況相匹配。當機動車停在上坡處，制動踏板必須更強地操縱使得機動車保持 在靜止狀態(tài)下。在平坦的街道上，在制動踏板上施加的力明顯更小。如果選擇一個固定的 臨界值，必須選擇為使其適合平坦的街道。然而這導致在上坡處延遲的觸發(fā)發(fā)動機的重啟， 這在上坡處啟動時是不利的。通過按照本發(fā)明的將制動壓力與平均制動壓力的比較，不會 不必要地延遲觸發(fā)發(fā)動機的重啟。在液壓控制的制動器中制動壓力可以理解為制動管道壓力。對于其它制動器、比 如電機制動器或(電機)楔形橫撐制動器來說，制動壓力可以理解為比如施加到制動踏板 上的力。在此意義上運用的制動壓力還可以是代表制動管道壓力或施加到制動踏板上的力 的值，比如制動踏板的位置。本發(fā)明即可以應用于具有手動變速箱的機動車也可以用于具有自動變速箱的機 動車。本發(fā)明的其它有利的改進在從屬權利要求和實施例中給出。
下面，參照附圖舉例說明本發(fā)明的實施例。圖中圖IA-圖IC示出了符合現(xiàn)有技術的基于制動管道壓力的梯度自動重啟內(nèi)燃機的 方法，圖2A-圖2D示出了在公知的方法中產(chǎn)生的問題，圖3A-圖3D示出了基于制動管道壓力的梯度以及測量到的制動管道壓力自動重 啟內(nèi)燃機的方法，圖4A-圖4C示出了從圖3B、3C和3D中的曲線圖在時間刻度上放大的片段，圖5示出了在停止操作中計算所測量到的制動管道壓力的流程圖，以及圖6示出了在方法中采用的帶通濾波器的波德圖。
具體實施例方式為了在具有停止-啟動-自動控制裝置的機動車中贏取啟動內(nèi)燃機的時間，當駕 駛員想要使車輛向前行駛(即重新啟動)時，應該盡早識別到駕駛員的意圖。原則上也可 以向后實現(xiàn)重啟，在下面不再一一敘述。如果使用油門操縱踏板位置來識別駕駛員的意圖會產(chǎn)生明顯的延遲，這是因為必 須在機動車實際上可以開始運行之前啟動發(fā)動機。通過采用松開制動踏板來觸發(fā)發(fā)動機的重啟可以為發(fā)動機的啟動贏得幾百微妙 的時間，即駕駛員將腳從制動踏板移到油門操縱踏板上所需的時間。可以通過監(jiān)視制動光 控開關來識別制動踏板的松開如果制動光控開關被斷開，制動踏板(至少很大程度地)被 松開。此外，可以通過監(jiān)視制動管道壓力的變化來贏取啟動發(fā)動機的額外的時間。如果 駕駛員松開制動踏板，制動管道壓力迅速減小，從而使制動管道壓力的梯度成為解除制動 的意圖的較早的指示。
這借助于按照圖IA-圖IC的曲線圖表示，其中，圖IA示出了兩個觸發(fā)信號 BrkTrig,即用實線表示的制動光控開關的觸發(fā)信號BrkSwtch和用虛線表示的基于制動管 道壓力的梯度獲取的觸發(fā)信號BrkRlsTrg。圖IB示出了液壓制動系統(tǒng)中的制動管道壓力 Pbrk以及圖IC示出了借助于高通濾波器測量的制動管道壓力的梯度pbrk. grd，其中，在所 有曲線圖中在橫坐標上記錄了以秒為單位的時間。這些值分別從試驗中確定。由于在該實施例中制動踏板相對較慢地被松開，制動管道壓力的梯度在一些 時間上波動-0. 5bar/s，其為此處所采用的臨界值，在超過該臨界值時輸出觸發(fā)信號 BrkRlsTrg，這可以通過將圖IC與圖IA進行比較看出。如圖IA所示，輸出了依次三個觸發(fā) 信號脈沖BrkRlsTrg，其中最早的位于制動光控開關的信號BrkSwtch向制動踏板被松開的 狀態(tài)過渡之前270ms且可以被用于觸發(fā)發(fā)動機的重啟。還在制動光控開關從制動踏板被踏 下的狀態(tài)向制動踏板被松開的狀態(tài)過渡時輸出觸發(fā)信號BrkRlsTrg。在此類方法中出現(xiàn)的問題在于無意觸發(fā)信號。這借助于圖2A-圖2D的曲線圖闡 述，其中，圖2A示出了機動車的速度，圖2B示出了制動光控開關的信號BrkSwtch，圖2C示 出了液壓制動系統(tǒng)中的制動管道壓力Pbrk以及圖2D示出了借助于高通濾波器測得的制動 管道壓力的梯度pbrk. grd，其中在所有曲線圖中橫坐標表示以秒為單位的時間，以及所記 錄的值由試驗得出。在圖2A-圖2D中在大約991秒時踩踏制動踏板，如圖2A所示，機動車在1000秒 時進入靜止狀態(tài)。駕駛員在1030秒至1040秒之間有節(jié)奏地踩踏制動踏板且不時松開制動 踏板，但不是故意要將機動車向前行駛。在1062秒時才完全松開制動踏板，機動車在1064 秒時開始行駛。根據(jù)上述基于圖IA-圖IC引入的標準，即制動管道壓力的梯度降到-0. 5bar/s之 下，比需要時早很多、即在大約1032秒時觸發(fā)發(fā)動機的重啟。此類無意的觸發(fā)信號脈沖可以通過為梯度條件添加一個附加的條件阻止。當制動 管道壓力沒有降到針對當前的關閉階段的平均制動管道壓力之下時不會觸發(fā)發(fā)動機的重 啟。圖3A-圖3D以與圖2A-圖2D相同的臨界條件對此進行描述。一旦機動車到達靜止狀態(tài)，開始計算平均制動管道壓力pavg。其在圖3C中以虛線 示出。如果制動管道壓力pbrk上升，具有一定的延遲的平均制動管道壓力pavg也隨之上 升。用于觸發(fā)發(fā)動機重啟的條件可選擇為(1)制動管道壓力的梯度pbrk. grd位于臨界值之下，并且(2)制動管道壓力pbrk位于針對當前的停止過程、即針對當前的關閉階段的平均 制動管道壓力pavg之下。在此觸發(fā)條件下在圖3C所示的壓力波動不會觸發(fā)發(fā)動機的重啟，因為(a)在壓 力梯度低于臨界值的位置制動管道壓力沒有位于平均制動管道壓力之下，(b)在制動管道 壓力降到平均制動管道壓力之下的位置壓力梯度不是足夠大。在1061秒時觸發(fā)發(fā)動機的重啟，此時制動踏板被完全松開。發(fā)動機重啟的細節(jié) 在圖4A-圖4C中示出，其示出了圖3B、3C和3D中的曲線圖在時間刻度上放大的片段。在 1061. 63秒時滿足了兩個條件制動管道壓力位于平均制動管道壓力之下，且壓力梯度位 于-0. 5bar/s之下。這在制動光控開關過渡到“制動器被松開”的狀態(tài)之前大約120ms時觸發(fā)了發(fā)動機的重啟。該贏取的時間因此小于如圖IA-圖IC所示贏取的時間，這是因為制 動踏板在圖4A-圖4C中更快地被松開。如圖3C所示，制動管道壓力的平均值的形成在觸發(fā)了發(fā)動機重啟之后繼續(xù)，直到 機動車進入檔位運行。一旦機動車速度大于一個臨界值，平均制動管道壓力置于零。在流程圖5中示出了何時計算平均制動管道壓力以及何時將其回置的邏輯電路。 在開始時，或當機動車速度不小于臨界值時，平均制動管道壓力pavg和計數(shù)器η被置于零。 一旦機動車速度小于在此實施例中為1千米/小時的臨界值，由針對之前的采集時間點的 平均制動管道壓力和當前的制動管道壓力Pbrk如下計算針對依次的采集時間點中的采集 時間點η+1的平均制動管道壓力pavg pavg = (n*pavg+pbrk) / (η+1)在機動車電腦中運行的用于形成制動管道壓力的平均值的程序可以比如如下描 述if (Wenn)Fahrzeuggeschwindigkeit < Schwellenwertpavg = (n*pavg+pbrk) / (η+1) % pbrk 為制動管道壓力η = η+1else (Andernfalls)pavg = 0η = 0end (Ende)Fahrzeuggeschwindigkeit 力豐幾云力 ，Schwellenwert 臨Ifft。還存在其它計算平均制動管道壓力的可能性。比如可以使用低通濾波器，其可能 在機動車速度不小于臨界值時初始化到當前的制動管道壓力上。計算制動管道壓力的梯度pbrk. grd的最好的方式是高通濾波器，即具有如圖6中 所示的波德圖中可見的特性的帶通濾波器。在該實施例中，濾波器元件以IOms的采集時間 設計(相同的采集時間用于測量制動管道壓力)，高通部分的極限頻率位于與針對低通部 分的截止頻率相同的頻率上，即24Hz。發(fā)動機重啟的觸發(fā)條件可以如下精確表述if ( (pbrk. grd < Schwe 11 enwert) AND (pbrk < pavg)) OR ( IJbergang vonBrkSwtch)then BrkRlsTrg = TRUE (Wahr)else BrkRlsTrg = FALSE(Falsch)其中，Schwellenwert 為臨界值。這些條件的細化使得有意的完全松開制動踏板和無意的部分松開制動踏板之間 的區(qū)別更加明顯。為此，或者通過減去偏移值(pbrk< (pavg-poff))或者通過將pavg與 位于0至1、典型地位于0. 7-0. 9之間的系數(shù)相乘使pavg變小(pbrk <系數(shù)*pavg)。在圖 3C中以虛線示出了 pavg與系數(shù)0. 9相乘。
權利要求
一種在內(nèi)燃機短時關閉之后通過操控制動踏板自動重啟機動車的內(nèi)燃機的方法，其中，當制動壓力(pbrk)的梯度(pbrk.grd)低于第一臨界值時重啟內(nèi)燃機，其特征在于，只有在除了滿足制動壓力的梯度低于第一臨界值的條件之外還滿足制動壓力低于第二臨界值的條件時才重啟內(nèi)燃機，其中，第二臨界值通過形成當前的關閉階段中制動壓力的平均值(pavg)獲得。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，制動壓力是制動管道壓力(pbrk)、施加到制 動踏板上的力或代表制動管道壓力或施加到制動踏板上的力的值。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，第二臨界值是當前的關閉階段中制動壓 力(pbrk)的平均值(pavg)。
4.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，第二臨界值是當前的關閉階段中制動壓 力(Pbrk)的平均值(pavg)減去預選的偏移值(poff)。
5.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，第二臨界值是當前的關閉階段中制動壓 力(Pbrk)的平均值(pavg)乘以預選的小于1的系數(shù)。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，預選的系數(shù)位于0.7-0. 9之間。
7.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，只有在除了滿足制動壓力的梯 度低于第一臨界值以及制動壓力低于第二臨界值的條件之外還滿足機動車速度低于第三 臨界值的條件時才重啟內(nèi)燃機。
8.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，當機動車速度低于第三臨界值 時才開始形成制動壓力(Pbrk)的平均值(pavg)。
9.如權利要求7或8所述的方法，其特征在于，當機動車速度超過第三臨界值時結束制 動壓力(Pbrk)的平均值(pavg)的形成且將制動壓力的平均值回置到零。
10.如權利要求7至9中任一項所述的方法，其特征在于，當機動車速度超過第三臨界 值時馬上啟動發(fā)動機。
11.如權利要求7至11中任一項所述的方法，其特征在于，第三臨界值位于0至2千米 /小時的數(shù)值范圍內(nèi)。
12.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，制動壓力(pbrk)的梯度 (pbrk. grd)借助于帶通濾波器或高通濾波器確定。
13.一種基于制動壓力的梯度自動重啟機動車的內(nèi)燃機的停止-啟動-控制裝置，其特 征在于，所述裝置被設計用于實施按照前述權利要求中任一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在內(nèi)燃機短時關閉之后通過操控制動踏板自動重啟機動車的內(nèi)燃機的方法，其中，當制動壓力(pbrk)的梯度(pbrk.grd)低于第一臨界值時重啟內(nèi)燃機。按照本發(fā)明，只有在除了滿足制動壓力的梯度低于第一臨界值的條件之外還滿足制動壓力低于第二臨界值的條件時才重啟內(nèi)燃機，其中，第二臨界值通過形成當前的關閉階段中制動壓力的平均值(pavg)獲得。
文檔編號F02D11/06GK101881227SQ20101016334
公開日2010年11月10日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權日2009年5月8日
發(fā)明者烏韋·蓋森, 厄斯·克里森, 瑞安·亞伯拉罕·麥基, 賴納·布什 申請人:福特全球技術公司