专利名称：用于利用自动制动起动机构来控制内燃机的方法和装置的制作方法
用于利用自动制动起动机构来控制内燃机的方法和装置本发明涉及用于利用自动制动起动机构来控制内燃机的方法和装置，通过所述 自动制动起动机构(Stopp-Start-Automatik)能独立于汽车驾驶员切断和起动内燃机。为了减少燃料消耗和有害物质排放，在现代的汽车中采用了各种不同的方案， 这些方案改善了内燃机的效率、汽车的废气净化效果或空气动力特性。实施所谓的自动 制动起动机构也属于这些方案，利用该自动制动起动机构能独立于汽车驾驶员来切断和 重新起动内燃机。在此特别是在长时间的空转期间实现切断内燃机，在所述空转期间， 内燃机的驱动力是不需要的。通过这种方式例如能在城市行驶循环中实现大大地节省消耗。然而利用自动制动起动机构切断内燃机却受到了限制。例如在安全因素(例如 保持足够的制动压力)或者太小的电池电压要求内燃机继续运行时，就可以防止内燃机 切断。另外值得追求的是，内燃机在起动之后尽快地达到运行温度，此时在功率输出、 效率和排放特性方面产生了最佳的状况。就此而言已知的是，禁止利用自动制动起动机 构切断内燃机，直至达到一定的运行温度，以便不会延长加热过程。已知使用冷却剂温 度传感器的输出信号来作为内燃机温度的量度。内燃机的实际温度在一定的配置情况下 和/或运行状态下非常不够精确地用冷却剂温度来表示。例如内燃机具有停车采暖装 置，该停车采暖装置将冷却剂加热到明显高的与真正的发动机组一样的温度。另外，该 方法的前提是存在非常高效的冷却剂温度传感器，从而在不存在冷却剂温度传感器或者 冷却剂温度传感器发生故障时该方法无法应用或者会导致功能失误。本发明的目的是，提出一种替代的方法和一种相应的装置，用于利用自动制动 起动机构控制汽车的内燃机。该目的通过根据独立权利要求的方法和装置得以实现。从属权利要求所述内容 均为有利的改进。根据权利要求1的方法适宜于利用自动制动起动机构来控制汽车的内燃机，该 自动制动起动机构独立于汽车驾驶员来切断和起动内燃机。按照该方法，检测内燃机的 起动，并求得表示从起动以来内燃机已做过的功的量的参数。在这种情况下根据所求得 的参数利用自动制动起动机构来切断内燃机。本发明构思在于，内燃机的温度决定于内燃机已做过的功，进而决定于由发动 机的燃烧引起的引入到发动机组中的热量。因此在内燃机温度与表示从其最近一次起动 以来内燃机已做过的功的参数之间存在直接的关系。因此，求得该参数就能推断出内燃 机的温度。于是按照本发明，可以根据该参数利用自动制动起动机构切断内燃机。因此 可以根据该参数防止或禁止利用自动制动起动机构切断内燃机。利用这种附加的关系例 如可以实现在内燃机温度太低时防止利用自动制动起动机构切断内燃机，从而能快速地 达到所希望的运行温度。本发明的方法独立于冷却剂温度传感器而工作，因此也适用于 如下配置情况，即要么没有冷却剂温度传感器要么该传感器有故障。由于该参数表示内 燃机已做过的功，进而间接地表示引入到发动机组中的热量，所以可以根据该参数以较 高的精度估计内燃机或发动机组的实际温度。由此可以避免功能失误，这种功能失误例如在冷却剂温度传感器有故障时会出现。在根据权利要求2的方法设计中，该参数是从最近一次起动以来供应给内燃机 的燃料量。在根据权利要求3的方法设计中，该参数是从最近一次起动以来供应给内燃机 的新鲜空气量。在根据权利要求4的方法设计中，求得内燃机所产生的转矩，其中该参数是从 起动以来内燃机所产生的转矩的时间累积。在根据权利要求5的方法设计中，只有当该参数超过预定的阈值时才利用自动 制动起动机构切断内燃机。在其它情况下禁止利用自动制动起动机构切断内燃机。在根据权利要求6至8的方法设计中，根据在起动之前内燃机冷却剂的温度、在 起动之前内燃机的停机时间或者在起动之前汽车的环境温度来求得阈值。采用根据权利要求5至8的方法设计能确保只有当参数(该参数表示从起动以来 内燃机所做过的功，进而表示由于发动机燃烧而引入到内燃机中的热量)超过一定的预 定的阈值时才利用自动制动起动机构切断内燃机。由此只有当内燃机已达到所希望的运 行温度时才使得自动制动起动机构激活，由此保证尽可能顺利地加热内燃机。由此改善 了特别是在冷起动之后内燃机的效率和排放特性。然而，为了达到所希望的运行温度而 需要引入到发动机组中的热量根据在起动时内燃机的温度来改变。该温度可以采用简单 的方式通过冷却剂温度、内燃机停机时间以及起动之前汽车的环境温度来估计。由于阈 值根据这些参数来确定，所以在确定该阈值时能得到较高的精度和较大灵活性。由此可 以根据所存在的环境条件使得起动之后的禁止利用自动制动起动机构切断内燃机期间的 时间间隔保持得尽可能地短。根据权利要求9的控制装置适宜于具有自动制动起动机构的汽车内燃机，该自 动制动起动机构独立于汽车驾驶员来切断和起动内燃机。该控制装置经过适当构造， 使得它能实施根据权利要求1的方法。为此在该控制装置中按照软件实施相应的控制功 能。有关通过该控制装置得到的优点，参见权利要求1的设计方案。下面对照附图详细地介绍本发明的实施例。图中示出
图1为内燃机的示意图；图2以流程图的形式示出控制方法的一个实施例。在图1中示意性地示出内燃机1。为明了起见，该图非常简化地被绘制。内燃机1包括至少一个气缸2和可在该气缸2中上下移动的活塞3。内燃机1还 包括进气道(Ansaugtrakt)，在该进气道中，在用于抽吸新鲜空气的进气口的下游设置有 空气质量传感器5、节气阀6以及进气管7。进气道通到由气缸2和活塞3限定而成的燃 烧室30中。燃烧所需要的新鲜空气通过进气道引入到燃烧室30中，其中通过进气阀8 的打开和关闭来控制新鲜空气的输送。这里所示的内燃机1是带有燃料直接喷射机构的 内燃机1，其中燃烧所需要的燃料通过喷射阀9直接喷射到燃烧室30中。同样伸入到燃 烧室30中的火花塞10用于点火。燃烧废气通过排气阀11排出到内燃机1的排气道中， 并通过设置在排气道中的废气催化剂12得到净化。在排气道中还设有\试探器16。通过与活塞3耦联的曲轴13使得力传递至由内燃机驱动的汽车(未示出)的传动 系。内燃机1还具有用于检测曲轴13的转速的转速传感器15、冷却剂温度传感器14、环境温度传感器31和用于起动内燃机1的电的起动装置32。内燃机1具有燃料供应系统，该燃料供应系统具有燃料罐17以及设置在该燃料 罐中的燃料泵18。燃料被燃料泵18经由供应管路19输送给蓄压器20。该蓄压器是共 同的蓄压器20，从该共同的蓄压器给用于多个气缸2的喷射阀9供应以加载压力的燃料。 在供应管路19上还设有燃料过滤器21和高压泵22。高压泵22用于以高压(通常高达 150bar)将被燃料泵18以相对低的压力(约3bar)输送的燃料输送给蓄压器20。内燃机1配设有控制装置26，该控制装置通过信号和数据线路与内燃机1的所有 执行器和传感器连接。在控制装置26中按照软件实施基于特性曲线族的发动机控制功能 (KF1至KF5)。特别是在控制装置中实施所谓的自动制动起动机构33，该自动制动起动 机构独立于汽车驾驶员(未示出)切断和起动内燃机1。根据传感器测量值和基于特性曲 线族的发动机控制功能，将控制信号发出至内燃机1的和燃料供应系统的执行器。具体 而言，控制装置26通过数据和信号线路，与燃料泵18、空气质量传感器5、节气阀6、火 花塞10、喷射阀9、冷却剂温度传感器14、转速传感器15、A试探器16、环境温度传感 器31和起动装置32耦联。在图2中以流程图的形式示出用于图1中所述内燃机1的控制方法的一个实施 例。该方法开始于步骤200，此时例如内燃机1第一次投入运行。如下面还将说明，从 此时起，在切断以及接通内燃机1的情况下，执行该方法的部分功能。从在步骤201中的内燃机1起动介绍该方法。在此可以由汽车驾驶员或者由自 动制动起动机构来起动内燃机。在步骤202中求得从最近一次切断到在步骤201中起动内燃机1所经过的停机时 间。这例如可以通过在控制装置26中实施的时间测量器来实现。另外在步骤202中求 得内燃机1的冷却剂温度和环境温度。最好在检测到用于起动内燃机1的请求信号之后 紧接着求得这些参数(停机时间、冷却剂温度、环境温度)。在步骤203中求得表示从最近一次起动(步骤201)以来内燃机1已做过的功的参 数。该参数从内燃机1起动就连续地求得。该参数例如是从最近一次起动以来输送给内 燃机的新鲜空气量。新鲜空气量由空气量传感器5测得，并通过控制装置26中的相应的 计算函数而累加。作为替代方案，该参数可以是从最近一次起动(步骤201)以来输送给 内燃机1的燃料量。所输送的燃料量例如可以通过在控制装置26中实施的计算函数，根 据蓄压器20中的燃料压力和喷射阀9的打开时间来求得。替代地，该参数可以是从最近 一次起动(步骤201)以来由内燃机1产生的转矩的时间累积。所产生的转矩可以要么通 过转矩传感器(未示出)直接求得，要么通过在控制装置26中实施的转矩模型来算得。由于该参数表示从最近一次起动以来内燃机已做过的功的量，它还表示此时已 处于自由状态的燃烧热，这种燃烧热导致发动机组或内燃机1受热。因此该参数允许间 接地推断出内燃机1的温度。在步骤203中还求得一个阈值，该阈值在方法的后续过程中仍然需要。该阈值 可以有利地根据所求得的在内燃机1起动时内燃机1的停机时间和/或冷却剂温度和/或 环境温度来求得。该阈值的含义将在以后说明实施例时予以明确。该参数连续地求得，或者以定期的间隔来求得，直至下一次切断内燃机。在步骤204中检查是否存在利用自动制动起动机构33切断内燃机1的请求。如果情况并非如此，则重复地询问。在询问结果为正时，在步骤205中检查所求得的参数是否超过了预定的阈值。 如果情况并非如此，则禁止利用自动制动起动机构3切断内燃机1，且方法回到步骤 204。如果在步骤205中的询问结果为正，则方法以步骤206继续，在该步骤中允许利 用自动制动起动机构33切断内燃机1。在步骤207中利用自动制动起动机构33切断内燃 机1。例如在红绿灯处停车时即为此种情况，此时汽车静止，内燃机1处于空转。在这 种情况下，内燃机1的驱动力是不需要的，且为了节省燃料而被切断。在步骤208中检查是否满足内燃机1重新起动的一个或多个条件。例如在汽车 驾驶员通过挂挡或者通过踩踏油门踏板来表达其继续行驶的意愿时即为此种情况。如果 在步骤208中询问的结果为负，则重复此点。在结果为正时，方法以步骤201继续，在 该步骤中，利用自动制动起动机构33起动内燃机1。所述方法的优点是，根据表示从最近一次起动以来内燃机1已做过的功的参数 来切断内燃机1。由于所做过的功也表示由发动机的燃烧引起的引入到发动机组中的热量 的量，所以间接地根据内燃机1的温度来允许或防止利用自动制动起动机构33切断内燃 机1。所述方法是现有技术的一种替代方案，在现有技术中，根据冷却剂温度传感器的输 出信号进行切断。该方法以较高的可靠性、精确性和工作安全性为见长。
权利要求
1.一种用于利用自动制动起动机构(33)来控制汽车的内燃机(1)的方法，通过所述 自动制动起动机构能独立于汽车驾驶员切断和起动内燃机(1)，其中-检测内燃机⑴的起动；_求得表示从起动以来内燃机(1)已做过的功的量的参数； _根据所求得的参数利用自动制动起动机构(33)来切断内燃机(1)。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述参数是从最近一次起动以来供应给内燃机(1) 的燃料量。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述参数是从最近一次起动以来供应给内燃机(1)的新鲜空气量。
4.如权利要求1所述的方法，其中求得内燃机(1)所产生的转矩，所述参数是从起动 以来内燃机(1)所产生的转矩的时间累积。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中只有当所述参数超过预定的阈值时才 利用自动制动起动机构切断内燃机(1)。
6.如权利要求5所述的方法，其中根据在起动时内燃机(1)的冷却剂的温度来求得阈值。
7.如权利要求5所述的方法，其中根据直至起动时内燃机(1)的停机时间来求得阈值。
8.如权利要求5所述的方法，其中根据在起动时汽车的环境温度来求得阈值。
9.一种用于具有自动制动起动机构(33)的汽车的内燃机(1)的控制装置，该自动制 动起动机构独立于汽车驾驶员来切断和起动内燃机，其中该控制装置经过适当构造，使 得-检测内燃机⑴的起动；-求得表示从起动以来内燃机(1)已做过的功的量的参数； _根据所求得的参数利用自动制动起动机构(33)来切断内燃机(1)。
全文摘要
一种适合于具有自动制动起动机构(33)的汽车内燃机(1)的控制方法，通过所述自动制动起动机构能独立于汽车驾驶员切断和起动内燃机(1)。按照该方法，检测内燃机(1)的起动，并求得表示从起动以来内燃机(1)已做过的功的量的参数。根据该参数来控制利用自动制动起动机构(33)进行的内燃机(1)的切断。
文档编号F02D41/06GK102016269SQ200980114256
公开日2011年4月13日 申请日期2009年3月20日 优先权日2008年4月22日
发明者A·勒弗, B·贾亚拉曼, G·埃泽尔 申请人:欧陆汽车有限责任公司