预先暂时使发动机转矩超前的方法和汽车的车载电器网络的制作方法

专利名称：预先暂时使发动机转矩超前的方法和汽车的车载电器网络的制作方法
技术领域：
本发明特别是涉及一种斷&气车f煤的方法，所必气车带有发动才脉至少 一个至少接有第一用电设备的车载电器网络。
背景技术：
汽车中用电设备的数目M增加。为了减少汽车的C02排放，^a工作的 耗能设备被电动耗能设^^替。这样^i^定情况下，例如汽车的电动转向系统 (EPS)代替了、絲转向器。然而，这样的用电设备可f^短时间内对汽车的车栽 电器网g出高的功^求。由itbi^i^t汽车车栽电器网络稳定性的高要求。 特别是在短时间内出现高负载时，必须有足够高的电压或电功率可^f^L

发明内容
本发明的任务是，特别是给出一种方法，它在,氐汽车肯沐的情况下使实 现高效的车载电器网络成为可能。
该任务通过其有相关独立权利要求所述特征的方法或车栽电器网络来解 决。本发明有利的实施方iU^^权利要求的M。
本发明的一个方面在于，发动机在第一工作状态下以第一喷油量和第一点 火时刻运行。例如，汽车发电才脉汽车电M同向车载电器网，电，以便以 足够的电压向用电设M电。该发电机可以在第一工作状态下完全满负荷。
在第二工作状态下，发动机以比第一喷油量高的第二喷油量和第二点火时 刻运行。该第二点火时刻在第二喷油量下与第一点火时刻相》b^动机的功率 输出方面更为不利。比第一喷油量高的第二喷油量提高了发动机的功率输出， ^H^C动机可以城高的转矩传敬汽车发电机。如果不^M"策，发动机的 ^i4会提高到4^驶员吃惊的地步，使驾驶员得到存在缺陷的印象。为了州尝 转矩的提高，按照本发明，在第二工作状态下把点火时刻麟一点火时刻调整过提高喷油量来提高转头&^样，降f^^动机的
功率或其转矩。第二工作状态的结果^iC动机的转头E^前，并M第一工作状态it;度到第二工作状态时，发动机的#^仍尽量##不变。
在第三工作状态下，发动机以第二喷油量并尽量以第一点火时刻运行，从而^^动机的功率输出或转头E^第三工作状态下t匕在第二工作状态下更高。
iM在车辆中的行驶状态銜则装置才m驾驶员目前为iL^控制汽车时的行为和/或车辆的行为，预先识别出拟艮大禾I^Ji即将;^的特殊行驶状态，预先^f议动才;U^—工作状态变到第二工作状态。^^了拟艮大禾i^Ji即将;^的特殊行驶状态，按照本发明便可以通过提高喷油量^^动才贿杀E^前，用棘短时间内实际需要时实现车栽电器网络电压的稳定。
在已知的车载电器网络上接入用电设备时，该车载电器网络承受的负载大大增加，iiiH电机负^U^。 ii^这样引起的用电设备首^Aj'气车电池被供电，接着^UM^多地由发电;N皮供电。"^:这种过程、即所谓负载响应持续几秒。通iiil个^i^免了在接入电流需求量大的用电设备时发动才;^i较强絲波动。
在本发明一，&的实施例中规定，即使车载电器网有较大的电负载，特别是在发动机的第三工作状态下，也肯fe^量没有^^超'j汽车发电机。因此，在这^H^的实施例中，特别是在第三工作状态下，没有所谓负载响应过程。
在本发明一个M的实施例中敝，行车状态^^则装置在识别出特殊的行驶状态时，^^动才脈第二工作状态变为第三工作状态。由于按照本发明在第二工作状态下转^^前，在向第三工作状态过渡的过程中，通过该技术可以非常iStii^实现点火时刻的调整，在非常短的时间内准M由发动才成前给出的转矩。发动才;i^会熄火，并且可以"te^斤需的转矩传it^发电机。发电机可以向车栽电器网络馈入较高的电功率，^Nt、定电压，或者即使当车载电器网络上突然出 大的负载时也不会崩溃。
在本发明的一个实施例中舰，行车状态检测装置当车栽电器网络的电压^fe念J^jt崩溃时iWJ出(实际)ii/v了特殊行驶状态。监控电压和^^定情况下调整点火角度以提升转^^技术上实S^^嫩简单iU4^錄。
在本发明一个可能的实施例中^t，行车状态检测装置在识别出拟艮大程^h即将^i特殊的行驶状态时，使该发动才;LT、从第一工作状态近度到第二工
作状态，而是^^动机直接从第一工作状态变为第三工作状态。更确切地说，这涉及的不是本发明的M实施例，而是本发明的一种可能的实施方式。
^^发明一个实施例中m^:，该行驶状态伤则装置考虑当时的驾驶员是谁，以及^rf的行为:^f可。以此可以提高即将转弯的预测的命中率。若该行驶状
态检测装置例:W尸^出相关驾驶员总是在转弯之前#^亍驶，但并非所有驾驶
员都如此，则可以在按照本发明识别转弯过程的算法中给这个判据赋予较高的权重。
在本发明的一个实施例中mx，该第^电设备是汽车的电动操怍的转向器，而拟艮大程JLL即将^jt的特殊行驶状态是转弯过程。，脉转弯过程中，转向器的动作无 改变或它们毫无困^#向对驾驶员来"^1很重要的。在转弯过程中电动转向器的功率需求特别高。
在本发明的一个实施例中m^:，该行驶状态^f^则装置检则油门^iu口速
i^的位置，并当加i4^Mr油门5^^艮大程^J^t于其静止位置并:iiA^少另一个行驶状态时，4植动才脈第一工作状态变到第二工作状态。这也是即将M转弯过程的一^4争征，并为即将M的转弯过程^^^个重要的指示。
在本发明的一个 i^r案中^:，该行驶状态检测装置检测汽车的力口i^
和組，并当汽车的加i4^负、狄不超过一顿先确定的阈值并ii^少另一个行驶状态时，^^动才M^—工作状态变到第二工作状态。这也是即将
g转弯过程的一^H争征，并为即将;^的转弯过程提^"个重要的指示。
在本发明一顿选的实施例中规定，该行驶状态检测装置检验车辆是否摇
4!4亍驶。4Wff驶可以为即将n的转弯过禾li昏出一个明显而正确的提示。
在本发明的一个实施例中，该行驶状态检测装置检测汽车的电动转向器的转向角度。当转向角度的妾^t值大于一^^先确定的阈值并ii^少另 一个行
驶状态时，使该发动才脈第一工作状态变到第二工作状态。这可以指示该驾驶员开始一个##或转弯，行驶。
在本发明的另 一实施例中规定，该行驶状态检测装置检测汽车的电动转向器的转向角度，并当转向角度的多^t值大于一^先确定的与速度有关的转向
阈值或转向角度阈值并iiA^少另一个行驶状态时， <纹动才感第一工作状态
变到第二工作状态。若驾驶员在转弯过程之前无##^于驶，则即将u转弯过程的这^f争征可以代替"4^斟'j据"，而且即将n转弯过程的预测的可靠性得以提高。
在本发明的一个 i^r案中舰，该行驶状态检测装置检辦'沐压力是否高于一顿先确定的刹车压力或允许压力，；H^卜检^i亥i4^否小于"HH^先确定的与力oii^有关的速度值或一个动态转弯阔值。以此可以进一步提高转弯过程预测的可靠性。
jH^卜，本发明还提出一种汽车的车载电器网络，它具有禾踏控制的行驶状态#^则装置，^1fr^照本发明的方法。还提出一种禾J^控制的行驶状态检测装置，它扭/ftfe照本发明的方法或者允许实施3l些方法。


下面借助转弯过程中一个示例的流程详细说明按照本发明的方法。相同的
附图相3e4^示相同的作用功能。附图中
图1表示按照本发明的方法的主要功能1或第一部分，图2表示按照本发明的方法的主^^力能2或第二部分，图3表示按照本发明的方法的主要功能3或第三部^;图4 ;l^^照;^发明的方法的子功能"转向阈值"；而图5是子功能"动态转弯阈值"。
M实施方式
按照本发明的方法的下述实施例的出发泉如下汽车设有电动转向器。电动转向器在^f亍一个转弯操怍或转弯过程时需要足够高的电压，即伤气车的电'#发电机^向车载电器网雑电，例如这两者都已^fM艮大程^bj^挥了最大的功率，但仍无法提供这么高的电压。尤其是在冬天，当连接座椅电加热器和/或连接电功率较高的其它耗能设备时，可能就会出S Lit样的情况。若奴样的情况下对转弯操怍不iW目应对策，电动转向器附加的负载^f吏车载电器网络上的电压M下降，因为在转弯过程中转向器必须提供艮高的积^矩，而且转向会变得困难。財于驾驶员，特别是^ii^f亍转弯M时是非常讨厌的。^^照本发明的方法，可以非常可靠地识别出转弯辨的立即来临。通#转弯,之前4^1时间内到转弯,^^M时间内暂时提高喷油量和调整点火角度以提供转头^1前，使车载电器网络中的电压得以稳定。
图1示出了按照本发明识别汽车是否在短时间内打，弯操怍的方法的第
一部分100 (主要功能l)。在步骤101开始按照本发明的方法。在步骤102进行比较，看车辆是否超过一个预先确定的速度x。如果没有超过，则重新进行该比较。如M过的话，则激活按照本发明识别即将发生转弯操作的方法，如状态103所示。
在步骤104进行t诚，看是否辦了加ii^^油门^械，即舰的角度是否为0度(静止位置)。如果不是的话，则在步骤105检l^气车的:^l:否大預先确定的狄x。如果是的话，则重新^f亍步骤104。如果不是，则重新从步骤101开始该方法。若步骤104的》b^得到肯定的结果，则如状态106所示，处于"放开油门"状态。
在步骤107进行t诚，看汽车的加it^l:否为负(a<0)和iMA否小于或等于一，先确定的逸变(v <=逸变阈值)。如果不是的话，则在步骤108重新^r测加i4^1的位置。若油门iP^Jl加i4i^^殳有处于静止状态，则从步骤IOI开始^fti亥方法。若油门^il加ii^^^偏转或未被，，则状态106有效，it^重新^/f亍t嫩步骤107。若该t嫩步骤107的结果为"是"，则汽车的状态是"车辆减速"(状态109)。
下面所^J I的概念'曲线明确的转向角度"应作如下贿若车辆在直路上行驶，则转向角度或方向盘位置为0度，即直线行驶。若车辆在弯路上行驶，则转向角度不为O度。若这指的是例如均匀转弯曲线，则扭过均匀转弯曲线的持续驾驶时间内的转向角度例如为10度。为了即使在弯道上行驶的情况下也育^1种形式的方向盘偏转(无意转弯)与实际的转弯过程(有意转弯过程)加以区分，按照本发明确定在过去的短时间内、例如3秒内M的平均转向角度有多大，并确定当前的转向角M多大。这时形成平均转向角度和当前的转向角;l之间的差值。这个差值t议曲线明确的转向角度。
在步骤110进行t汲，看曲线明确的转向角度的^HtA否大于一个允许
值，即"Abs(曲线明确的转向角度) > 允i帷"。行驶时驾驶员总是在并不想转弯Bt^为向左或向右转动方向盘。
如果不是的话，则在步骤111检發油门^iU口^^LA否没有偏转，而JU气车的速A^否大于一^先确定的最^4JL如果是的话，则车辆处于状态109。如果不是的话，则从状态101"开始"重新开始l^f于该方法。若步骤110的结果为"是"，则确定当前的转向角度y处于状态112，并由此出发可以得出以下结论驾驶员可能引趁'^#"的第一^分。接着进一步描述图2所示的主要功能2。
图2示出了按照本发明的方法的第二部分200 (主要功能2 )。在第二部分200中，在步骤201至211确定驾驶员是否在"^4T行驶，it^定情况下是即将纽转弯过程的另一个迹象。许多、^T、;I^斤有驾驶员在转弯过程之前贿#^亍驶。
首先针对直路的情况阐述"#^罢"的概念。若驾驶员沿着直5^f亍驶，则其方向盘拟艮大程^11仍^#在其静止位置。在第一种形式的^^罢的情况下首先方向盘明显地向右偏离静止位置，然后向左明显地偏##止位置。这里驾驶员靠右行驶时到扭车驗沿，而JJ气车的前方已经比直线行驶s^^偏向相M向。在第二种形式的摇摆的情况下，驾驶员首先把方向盘明皿向左偏离静止位置，然后明皿向右偏离静止位置。
当例如车辆在左旋曲线上行驶时，和直路上不同，车辆下面的车道向左移动，则进行#1^亍驶。在正常曲线行驶过程中方向盘相对于0位J^应于曲线的曲率M，即左旋曲线上的转向角度小于O度，而右旋曲线大于O度。
为了即^^弯紅行驶也能识别#^罢，在步骤201检验转向角度y是否大于O度。如果不是的话，则相对,贿效转向角度=^向角度+(2*允$愤)，即状态202。如果是的话，则相对侧转向角度=#向角度-(2*允^帷)，即状态203。^it两种情况下"状态=#^口转弯"204都有效。
在步骤205重新检验加i4^l4否没有偏转以及ii^bi否大i^先确定的最^^。如果不是，则从"开始"、即状态101重新开始^ftfe照本发明的方法。
如果是的话，则在步骤206检验当前的转向角度y是否小于"相对侧转向角度"(参见状态202和203 )。如果不是的话，则在步骤207裣^l^亥相对侧转向角度是否小于或等于当前的转向角度。如果是的话，则给出摇摆有效，正如在状态2U"iWj出#| "给出的。
如果是的话，则在步骤208检测"相对侧转向角度"是否大于或等于当前的转向角度。如果是的话，则作为#|1有效，正如状态211所给出的。若在步骤207或208的tb^果为"否"，则在按照本发明的方法氺緣内^f亍子功能"转向 阈值"209。
图4示出了按照本发明的方法的子功能"转向阔值，，400，其中为其它方法步 骤预先给定与i^l有关的、从而是动态的转向阈值。在步骤401检验在一段确 定的时间内确定的汽车平均ii^否小于8km/h。该时间长^1例如可以在3至 IO秒之间。如果是的话，则确定该动态的转向阈值为450度(状态402)。汽车 直线行驶时，即当方向盘不^MJ1个位置向夕卜偏转时，该角y^0或360度。如 果不是的话，则在步骤403检l^气车的平均iMA否小于15km/h，即与步骤 401结合，检验该平均ii^^否处于8km/h至15km/h之间。如果是的话，则 该动态的转向阈值确定为300度(状态404 )。如果不是，即该逸变大于15km/h ， 则该动态的转向阈值确^/ 200度。
在步骤210检睑当前的转向角度的乡^Hl7lL否大于当前汽车逸变的动态的 转向角度阁值。如杲不是的话，则从状态204、即"识别出转弯"重新开始扭行 该方法。如果是的话，则继续执行图3中按照本发明的方法的主要功能3。
^iK别出摇摆(步骤211 )，则在步骤212重新检验加iii 械或油门5# _
否未被齢(角度=0度)以;sji^l^否大ffi先确定的影^1。如果不是，
则入、"开始"、即从状态101重新开始扭/ff^照本发明的方法。如果是的话，则 在步骤213检验当前的转向角度的桑&^^1否大于该动态的转向角度阈值。如 果不是，则在步骤212重复进4ti亥t嫩。如果是的话，则处于"识别出反向转弯" 状态301,而JL^方法从图3所示的主要功能3继续执行。
在如图3所示的按照本发明的方法的第三部分中，现#步骤302再次检 验是否没有^^油门^iU口:^^械，而JJ气车i^A否大于该预先确定的最 ^i4^。如果不是，则从"开始"、即从步骤101重新开始^/fti亥方法。如果是 的话，则^U亍图5所示的子功能"动态转弯阈值"501。
在图5所示的子功能"动态转弯阈值"501中，在步骤502检^^几秒确 定的汽车负加i^l否在0m/s2至-2m/s2之间。如果是的话，则在步骤503把动 态转弯阈值确^;数值6km/h。如果不是，则在步骤504检验负加i4^:否在 -2111/82至-4mV之间。如果是的话，则在步骤505把该动态转弯阈值确定为这 样的数值加逸变的绝对值乘以因数3.6。该结果^1值。如果不是，则在步 骤506把该动态转弯阈值确^数值15km/h。在步骤501之后，在图3所示的步骤303中检验刹车压力是否高于一^ 先确定的允i一'j车压力。jH^卜，还检您气车的当前狄v是否小于在子功能"动 态转弯阈值"时确定的动态转弯阈值。如果不是，则从图3的步骤301重新开始
^ff^fe照;^发明的方法。
如果是的话，则在步骤304使"识别出即将^A转弯的状态"有效。在步骤 304，通过对汽车发动机的发动才A^制器产生影响来提高喷油量，并改变点火时 刻，以4M尝本身随着喷油量的提高而提高的转矩，即通过把点火时刻回复到原 来的时刻，在短时间内可以使转头E^前。il^:在识别出实际转弯操怍的情况下 完成的，特别是通过电负载的M增加或通过操怍电动转向器造成的车载电器 网络中的电压崩溃而tt出来。转弯过禾魏絲大概可能结束^，发动才碌 没有转头E^前的工作状态下运行。转弯过程的结束例如可以用行车状态检测装 X^控并4f^。例如， 一个判据可以是驾驶员已经再次直线行驶一段时间，或 者该车辆ii^-H^先确定的逸变。同样可以规定，步骤304^—段预先确 定的时间之后，转弯过程被认为结束。
可以理解，本发明还可以在较差的实施例中实现，此时在按照本发明的方 法的过程中更早地已^iM转头g^前。但是，^^定情况下这时"误报"的风险 上升，即转头E^前和随之而来的不利于使用的喷油量提高在没有实际的后续要 求的情况下进行。
权利要求
1.一种降低汽车能耗的方法，所述汽车带有发动机和至少一个其上至少接有第一用电设备的车载电器网络，其特征在于，●发动机在第一工作状态下以第一喷油量和第一点火时刻运行；●发动机在第二工作状态下以比第一喷油量高的第二喷油量和第二点火时刻运行，其中该第二点火时刻在第二喷油量下与第一点火时刻相比在发动机的功率输出方面更为不利；●发动机在第三工作状态下以第二喷油量并尽量以第一点火时刻运行，使得发动机的功率输出在第三工作状态下比在第二工作状态下更高；●设置在汽车中的行车状态检测装置根据驾驶员目前为止在控制汽车时的行为(102，104，105，107，108，110，111，201，205，206，210，212，213，302，303，401，403)和/或汽车的行为，预先识别出在很大程度上即将发生的特殊行驶状态(304)，并使该发动机从第一工作状态变到第二工作状态。
2. 按照权利要求1的方法，其特征在于，行车状态检测装置在识别出特殊的行驶状态时，使该发动才;u^二工作状态变到第三工作状态。
3. 按照权利要求2的方法，絲棘于，行车状态检测装置识别出#^￡ 入车载电器网络的电压4^L念上崩溃的特殊行马史状态。
4. 按照上列权利要求中任一项的方法，皿征在于，即使车栽电器网络的电负载更大，特别是在发动机的第三工作状态下，^^量没有;^M寻电负载传iti'J汽车发电才;Ui。
5. 按照权利要求1的方法，^#棘于，行车状态^i则装置在识别出拟艮 大程红即将jli的特殊行驶状态时， <纹动才/^是从第一工作状态&度到笫 二工作状态，而是"f^^动机直接麟一工作状态变到第三工作状态。
6. 按照拟'虔求1的方法，*#棘于，行车状态检测装置考虑谁是当前 的驾驶员以及他以前的行为如何，其中当前的驾驶员特别是#^^^斤使用的汽
7. 按照权矛虔求1的方法，其特征在于，该第一用电设^"是电动操怍的汽 车转向器，而拟艮大禾IJUi即将发生的特殊行驶状态(304)是转弯过程。
8. 按照上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，该行驶状态检测装置^r测油门i ^feil力口:ii^械的位置，并当该加iti t^油门^^^f艮大程^Ji处 于它的静止位置(104， 108， 111, 205， 212， 302)并ifA至少另一个^f亍驶 状态(107， 110， 111， 205， 210， 212， 213， 302， 303)时，寸嫂动 才M/vf—工作状态变到第二工作状态。
9. 按照上^^51利要求中<—项的方法，^##于，该行驶状态^ 则装置 检测汽车的加ii^和狄，当汽车的加ii^7负、歧不超过(107)—顿先 确定的阈值、^i^至少另一个行驶状态(110， 111, 205， 210, 212， 213, 302， 303)时，^^动才AA第一工作状态变到第二工作状态。
10. 按照上i^fcf'决求中^^项的方法，^#絲于，该行驶状态;^则装置 检测汽车的电动转向器的转向角度，当转向角度的^ft值大于一^先确定的 阈值(110)并i^A至少另一个行驶状态(107， 111， 205， 210， 212， 213, 302 , 303)时，^J^动4脈第一工作状态变到第二工作状态。
11. 按照上ii^利要求中4—项的方法，^##于，该行驶状态^;则装置 #^则汽车的电动转向器的转向角度，当转向角度的^^值大于一，先确定的 与i4JL有关的转向阈值或转向角度阈值(210, 213)、并i^A^少另一个行马史 状态(102， 104， 105, 107, 108, 110， 111, 201， 205， 206, 212， 302， 303 ， 401, 403)时，^f嫂动才M^第一工作状态变到第二工作状态。
12. 按照上列权利要求中任一项的方法，其特征在于，该行车状态检测装置 检验车辆是否衞對亍驶(211 )。
13. 按照上i^又利要求中^-项的方法，^#棘于，该行驶状态#^则装置 检验刹车压力是否高于一^先确定的刹车压力或允许压力，j^卜还检^i^ 是否小于一y^先确定的与力口i4JL有关的:ii;l值或动态转弯阈值(303 ， 502， 503, 504， 505)。
14. 一种汽车的车载电器网络，^#征在于，该车栽电器网络具有禾I^控制 的行驶状态^"测装置，该行驶状态检测装置^Le^照上^^U'J^求中4—项的 方法。
15. —种禾錄控制的行驶状态检测装置，>^#棘于，该行驶状态检测装置 ^frfe照上i^M'J^求中^-项的方法或者允许实皿些方法。
全文摘要
本发明特别是涉及一种降低汽车能耗的方法，所述汽车带有发动机和至少一个其上至少接有第一用电设备的车载电器网络。为了在降低能耗的情况下实现高效的车载电器网络，建议发动机在第一工作状态下以第一喷油量和第一点火时刻运行。在第二工作状态下，该发动机以比第一喷油量高的第二喷油量和第二点火时刻运行。该第二点火时刻在第二喷油量下与第一点火时刻相比在发动机的功率输出方面更为不利。在第三工作状态下发动机以第二喷油量并尽量以第一点火时刻运行，从而使发动机的功率输出在第三工作状态下比在第二工作状态下更高。设置在车辆中的行车状态检测装置根据驾驶员目前为止在控制汽车时的行为(102，104，105，107，108，110，111，201，205，206，210，212，213，302，303，401，403)和/或汽车的行为，预先识别出在很大程度上即将发生的特殊行驶状态(304)，并使发动机从第一工作状态变到第二工作状态。
文档编号F02D29/06GK101627197SQ200680056478
公开日2010年1月13日 申请日期2006年11月30日 优先权日2006年11月30日
发明者M·豪施尔德, O·莱姆基 申请人:宝马股份公司