专利名称：运行内燃机的方法
技术领域：
本发明涉及用于运行机动车辆中的内燃机的一种方法，其中该内燃机能够通过启动/停止系统来运行。在此该机动车辆具有一个制动助力器，该制动助力器产生用于辅助 制动力的辅助力，其中可以对该制动助力器供给在该内燃机的进气管中的负压。可替代地， 也可通过真空泵来提供所需的负压，该真空泵由该内燃机的曲轴间接或直接驱动。这样的 机械真空泵被特别地使用在其内燃机根据柴油机方法运行的车辆中。对于这两种类型的负 压系统，根据本发明的方法都能使用。此外，一种控制和/或调节装置以及一种计算机程序 也是本发明的一部分。
背景技术：
为了减少燃料消耗以及有害物质的排放，开发了多种方法和系统，它们在一定的 前提条件下，更确切地说在满足预定的关闭条件时自动地关闭机动车辆的驱动单元，以及 在满足预定的开启条件时自动地重启开启驱动单元。这类方法和系统或者说启动/停止装 置尤其适合于城市交通中以减少燃料消耗和排放。在已知的启动/停止系统中，在制动踏 板上压住较长时间就是足够的，而驱动单元自动停止。在停止之后，例如，仅仅触及油门踏 板就是足够的，该驱动单元重新自动启动。每次操作制动踏板时，制动系统的储能器中的负压就被减少。因此，当该内燃机被 关闭时在多次操作制动踏板之后，该压力储能器可能被排空到这样一种程度，以致制动助 力器的功能受到不利影响。对于车辆的乘员，缺乏制动增力能够构成一个相当大的安全风险。
发明内容
本发明的目的是进一步改进乘坐具有集成的启动/停止系统的机动车辆的舒适 性和安全性。这个目的是通过用于运行内燃机的一种方法来实现的，在该方法中对制动助力 器中的压力是否超过在一个控制和/或调节装置中所确定的阈值进行识别。根据本发明， 将在制动助力器中的当前所确定的压力与该阈值进行比较。例如，可以通过压力传感器确 定制动助力器中的压力，随后在一个控制和/或调节装置中对该压力传感器的信号进行评 估。于是在该控制和/或调节装置中能够对制动助力器采取相应的调节措施。因此，尤其 是车辆以及驾驶者的安全性得到相当大的提高。通过试验，可以确定制动助力器的压力储能器中的一个临界负压，在该负压之上， 制动助力器的增力效果被降低到这样的程度，即，一方面，对于机动车辆及其驾驶者存在着 相当大的安全性缺陷；而另一方面，恢复必要的负压将花费不适当长的时间。在压力水平几 乎平衡的情况下，负压的增加可能在内燃机启动之后要花费高达20秒，这出于安全性的理 由是不再可接受的。在这个时间段中，将仅有减少的制动力辅助作用可供驾驶者使用。以 这样一种方式确定的临界负压在根据本发明的方法中可被用作阈值。
在以下的说明和附图中还给出对于本发明重要的特征，这些特征以单独的方式和 在不同组合中对于本发明可能都是重要的，对此无需给出明确的细节。在从属权利要求中 给出多种有利的改进方案。对于该方法有意义的是该阈值是取决于机动车辆在行进中所处的大地高和/或 当前的周围空气压力。归根结底，制动助力器中的当前压力与周围空气压力之间的差值对 于制动助力器中的制动增力效果是决定性的。因为环境空气压力(以下被称作空气压力) 取决于大地高，所以有意义的是使在试验室中确定的阈值与该大地高和在那里存在的大气 压力相适配。例如，当前的大地高可以通过机动车辆的导航装置来确定。然后在控制和/ 或调节装置中将大地高转化成大气压力。例如这可以通过一条特征曲线来做到，该特征曲 线在控制和/或调节装置中被执行。可替代地，该大气压力还可以通过周围压力传感器来 确定。随后可以在控制和/或调节装置中评估空气压力数据并且所述数据可以相应地对在 实验室中确定的阈值进行适配。确定大气压力不需要任何额外的硬件，因为所使用的这些 装置通常已经存在于机动车辆之中。对于该方法还有意义的是，该阈值是取决于机动车辆在行进中所处的环境温度。 在此，考虑到压力基本上依赖于温度。例如，通过温度传感器能够容易地确定环境温度，其 中该温度传感器的信号在控制和/或调节装置中进行评估。然后，根据所确定的温度可以 对实验室中确定的阈值进行适配。温度的确定以及随后压力的适配是极为有效的并且是不
昂贵的。特别有利的是，如果制动系统的压力储能器中的负压是高于该阈值，则内燃机被 自动启动或者内燃机的自动停止功能被禁用。通过自动启动，在内燃机的进气管中或者在 真空泵中重新产生负压，该负压被输送给制动助力器。其结果是，制动助力器的功能得到恢 复。如果在车辆的停止状态中确定该负压超过了已经确定的第一阈值，则自动停止功能被 禁用；该内燃机因此继续运转，其结果是该压力储能器中的负压被进一步降低。如果诊断程 序确定出现故障，出于安全理由该内燃机的自动停止功能也被禁用。这些措施增强了驾驶 者对于提高的舒适性和安全性的客观和主观的感受。在根据本发明的方法的另一个有利的改进中，当车辆处于静止状态时，只有在压 力储能器中的负压降至第二阈值以下时内燃机才被关闭。该第二阈值是低于该第一阈值。在此，也可行的是，在由于制动助力器中的压力超过阈值而自动引入启动时，给该 机动车辆的驾驶者发出视觉和/或听觉信号。例如，该信号可以显示在机动车辆的仪表板 上或者被发出。这个措施同样增加了驾驶者对于提高的舒适性的主观感受，并且还证实了 机动车辆制造商的技术能力。
本发明的示例性实施例将通过参考附图予以说明，在附图中图1示出了一台内燃机的示意图；并且图2示出了利用本发明的方法的流程图。
具体实施例方式图1示出了本发明的技术领域。具体地讲，图1示出了一台内燃机10，该内燃机带有一个燃烧室12，该燃烧室被一个活塞14以一种可移动的方式密封。燃烧室12的充量的 更换是至少通过一个进气阀16以及一个排气阀18来控制的，为此目的，这些阀门是由相应 的执行器20、22来操作的。在图1的实施方案中，一个喷射器24被用来对进入燃烧室22的 空气充量中的燃料进行计量。所产生的燃料和空气的混合物是由火花塞26点燃。燃烧室 12是从带有进气连接器30的进气管28来进行充气。进气管28具有由节流阀调节器34操 作的节流阀32以及一个空气量计量器36。一条连接管38从进气管28中分支并且通向机 动车辆的制动助力器39的压力储能器。作为所展示的示例性实施方案的一个替代方案，制 动助力器39还可以由机械式真空泵(未展示)来提供负压。为了确定制动助力器39中的 压力，制动助力器39包括一个压力传感器40，该压力传感器将当前的压力信息传输给一个 控制与调节装置42。此外，内燃机10具有一个温度传感器41，该温度传感器确定周围温度。内燃机10受控制与调节装置42的控制，为此目的该控制与调节装置处理多个信 号，在这些信号中反映了内燃机10的不同运行参数。在图1的图示中，这些信号特别是空 气质量计量器36的信号mL、感测驾驶者的扭矩请求的驾驶者愿望发送器44的信号FW、制 动踏板发送器45的信号BW、感测内燃机10的曲轴转速η的转速发送器46的信号η、周围 压力传感器48的信号P_L、温度传感器41的周围温度T_U、以及压力传感器40的压力信号 P_B。周围压力传感器48被安排在进气连接器30的区域中。当然，现代内燃机10装备有多个另外的发送器和/或传感器，为了清楚的原因在 此未展示它们。这样的传感器的实例是另外的温度传感器以及压力传感器、排气传感器、等 等。就这一点来说，对发送器36、40、41、44、46、以及48的列举并非是封闭性的。也不必为 由控制与调节装置42处理的每个运行参数提供一个单独的传感器，因为控制与调节装置 42能够借助多个计算模型从其他测得的运行参数对不同的运行参数进行模拟。尤其是，控制与调节装置42从接收的发送器信号形成多个操作变量，以便设置有 待由内燃机10产生的扭矩。在图1的实施方案中，具体地讲，这些操作变量是用于启动喷 射器24的操作变量SJ(、用于启动火花塞26的操作变量S_Z、以及用于启动节流阀调节器 34的操作变量S_L_DK。此外，图1示出了一个导航装置50，该导航装置被安排在内燃机10 的区域之外。导航装置50通过一条信号线被连接到控制与调节装置42上。内燃机10 (如从图1可见)被联接到一个真空泵48上并且驱动后者。真空泵48 的作用是以负压形式提供对于制动助力器39所必须的辅助能量。由于清楚的原因未展示 该制动系统的其余部分。而且，控制与调节装置42被配置为(特别是被编程为)执行根据本发明或本发明 多个实施方案之一和/或控制相应的方法流程。内燃机10可以通过一个启动/停止系统来运行。压下一个制动踏板(未展示) 以便在该启动/停止系统的运行期间之内使内燃机10停止(特别是在内燃机10被关闭时 随后多次压下该制动踏板)，这会产生这样的影响，即，制动助力器39内的负压与大气压力 平衡，并且因此明显地减少制动助力器39的制动助力作用。当内燃机10时被关闭时，在内 燃机10的进气管28中没有负压产生，其结果是被连接到进气管28和连接管38上的制动 助力器39也不能再被供给负压。在根据本发明的方法中，控制与调节装置42评估制动助力器39中的压力信息P_B并且采取用于运行制动助力器39的相应的调节措施。图2示出了利用本发明的方法的一个流程图。在该方法开始时，机动车辆处于静止状态。内燃机10处于运行状态中并且车辆中的制动踏板被压下。在步骤100中，由控制 与调节装置42对运行内燃机10的一般停止条件进行询问。例如，如果内燃机10是冷的 或者如果已经由车载的诊断装置确定出多个发生故障的传感器，则满足一般停止条件。另 外的停止条件是可能的。如果满足这些一般停止条件之一，则内燃机10的停止功能被禁用 (步骤110)，即，尽管车辆处于静止状态，内燃机10仍继续运行，即使制动踏板被操作也是 如此。如果这些一般停止条件都不满足，则内燃机10通过该已知的启动/停止系统来运行 (步骤120)，并且如果在该车辆的静止状态过程中制动踏板被操作，则内燃机10停止。根据本发明，在这种运行状态中控制与调节装置42确定制动助力器39中的压力 是否降低(步骤130)，例如，由于多次压下制动踏板。为此目的，评估压力传感器40的信号 P_B。在步骤140中，通过多条信号线，温度传感器41的信号T_U、环境压力传感器48的 信号P_L或导航装置50的信号P_L’被送到控制与调节装置42。在使用导航装置50的情 况下，在控制与调节装置42中由当前的大地高(信号P_L’ )推断出当前的气压。然后，信 号P_L的信息以及转换后的信号P_L’的信息被认为是等效的，其中，在具体实现中对一个 信号继续处理是足够的。信号T_U、P_L或者P_L’的信息影响第一阈值，该第一阈值是在控制与调节装置 42中预定的并且该第一阈值限定了制动助力器39中的临界压力，在该临界压力下，制动助 力器39中的压力上升，使得制动助力器39仅能以减少的制动功率来进行工作。在步骤140 中，在实验室中确定的阈值通过这些信号T_U、P_L或P_L’的信息来适配。现在在步骤150中，将适配好的阈值与来自压力传感器40的信号P_B的信息相比 较，并且对适配好的阈值执行诊断以及真实性检查。如果控制与调节装置42的诊断结果是 制动助力器39中的当前压力高于适配好的阈值，则在步骤160中激活内燃机10的自动启 动功能。其结果是，制动助力器39中的负压被恢复，并且重新确保该制动助力器的符合规 定的功能。如果制动助力器39中的当前确定的压力是在允许的范围内，则继续正常的开始 /停止运行。
权利要求
用于在机动车辆中运行内燃机(10)的方法，其中该内燃机(10)能够通过启动/停止系统来运行，并且该机动车辆具有一个制动助力器(39)，该制动助力器产生用于辅助制动力的辅助力，其中对该制动助力器(39)供给在该内燃机(10)的进气管(28)中的负压，其特征在于，对制动助力器(39)中的压力是否超过在一个控制和/或调节装置(42)中确定的第一阈值进行识别。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一阈值是取决于该机动车辆在行进 中所处于的大地高和/或当前的大气压力。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该第一阈值是取决于该机动车辆在行 进中所处于的环境温度。
4.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，如果在该制动助力器(39)中的负 压超过该第一阈值，则该内燃机(10)被自动启动。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，如果在该制动助力器(39)中的 负压超过该第一阈值，则该内燃机(10)的自动停止功能被禁用。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果在该制动助力器(39)中的负压降至 第二阈值之下，则关闭该内燃机(10)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该第二阈值小于该第一阈值。
8.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，如果因为在该制动助力器(39)中 的负压超过该第一阈值而自动引入该内燃机(10)的启动，则对该机动车辆的驾驶者发出 视觉和/或听觉信号。
9.用于内燃机(10)的控制和/或调节装置(42)，其特征在于，对所述控制与调节装置 (42)进行编程以便应用在根据以上权利要求之一所述的方法中。
10.计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被编程，以便应用在根据权利要求1至8 之一所述的一种方法中。
11.控制与调节装置(42)，其特征在于，所述控制与调节装置(42)在其运行时是按照 根据权利要求1至8之一所述的一种方法来进行工作。
全文摘要
本发明涉及在机动车辆中运行内燃机(10)的一种方法，其中该内燃机(10)能够通过启动/停止系统来运行。该机动车辆具有一个制动助力器(39)，该制动助力器产生用于辅助制动力的辅助力，其中对该制动助力器(39)供给内燃机(10)的进气管中的负压。在此，对制动助力器(39)中的压力是否超过在一个控制和/或调节装置(42)中确定的阈值进行识别。
文档编号F02D11/02GK101825023SQ20101012409
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月1日 优先权日2009年3月2日
发明者T·M·贝尔 申请人:F·波尔希名誉工学博士公司