专利名称：汽车中启动/停止自动控制的操作方法
技术领域：
本发明涉及根据独立权利要求前述部分的一种方法和一件设备，用以操作具有内燃机、手动变速器和自动离合器系统的汽车中的启动/停止自动控制。
背景技术：
微混合动力汽车涉及到具有内燃机、早先传统尺寸的电子起动机、启动/停止自动控制以及用来给小尺寸启动电池充电的制动能量回收的汽车。借助启动/停止自动控制，内燃机能够在慢速滑行到停止不需要推动力的时候自动停止，即关闭，并且当驾驶员再次需要能量的时候重新启动。还将设置内燃机在汽车较高速时停止，例如在50km/h下，当汽车进入减速状态时，例如在接近交通信号灯时。在汽车停止之前，信号灯变成绿灯，例如当汽车速度在15km/h时，驾驶员再次踩下油门踏板，内燃机将开启，并且传动系关闭，从而驱动力矩能够传递到车轮上。内燃机在运行时，驾驶员得到一个可听到的回馈，是否要换挡。当内燃机声音上听起来是高转数时，能够选择一个更高的档位，并且当它听上去是不正常的低频时，必须选择一个较低的档位。当具有内燃机、手动变速器和自动离合器系统和启动/停止自动控制的汽车无动力前行时，即当内燃机与车轮解除连接和切断时，因为驾驶员不要求前进动力(油门踏板未踩下)，则失去根据发动机声音可听见的回馈。只要变速器输入回旋的转数保持在合理的限定以内，例如对于柴油发动机来说介于1300与3500转/分钟之间，则没有问题。还有可能发生的是，在一瞬间中，驾驶员再次需要推进力，而档位不当。那么就会在为前述例子中 50km/h的汽车速度所选的档位下，一般达不到15km/h的汽车速度。在档位错误的情况中，传动系并不关闭，因为自动连接系统的电子控制禁止自动放开离合器踏板，将没有推动力可供使用，直至驾驶员选择正确的档位。特别出于如下的原因，在错误的档位中禁止自动放开离合器踏板正当汽车无推动力滑行并且汽车或者较慢或者-呈梯度-较快时，驾驶员不合适的减速或加速，并且在再次需要推动力的时间点上，汽车速度差别十分大，在这个速度上内燃机关闭，因此内燃机通过连接或者空载转数，即“ 口吃”运行，或者熄火，或者超过所允许的最大转数。—种给具有自动连接系统的汽车的驾驶员提示错误档位的方法，是播送声音的或可视的报警信号，正如DE 199 46 334 Al中所描述的。但这种方法会干扰到驾驶员，对于那些对如此装备的汽车并不熟悉的驾驶员来说，这种信号会使他们迷惑，可能会需要很长的时间来做出正确反应。
发明内容
本发明的任务在于，在无推动力下滑行特别是符合工效学的驱动一个具有内燃机内燃机、手动变速器和自动离合器系统的汽车中的启动/停止自动控制。这一任务将通过独立专利权利要求的特征中的一种方法和一件设备来完成。
通过本发明，驾驶员在具有手动变速器和踏板连接的传统汽车中得到惯常的声音回馈，内燃机在低速或高速转动，并且调整到高速或低速档位。这种声音回馈实际上并不会妨碍到经验丰富的驾驶员，当他对增档或减档做出反应时，他会再次踏下油门踏板的情况下，即刻加速。例如之前用到过的手动变速器这一概念，不仅仅包括具有机械变速杆的经典变速器，还包括了自动变速器，用手确认按键或类似的，以及包括了手动模式中的自动变速器。在一个优选的实施方式中，当目前的汽车速度低于目前档位所允许的速度范围时，对声音回馈合适的驾驶员换挡反应还要额外经受模仿和制造偶然内燃机故障着火的要求和困难挑战。大多数驾驶员都知晓这种情形，并且在实践中不假思索的做出减档反应。在另外情况中，目前的汽车速度高于所允许的速度范围时，优选的通过内燃机转数间歇性的不断提高来发出异响，提示驾驶员换挡要求。对此大多数驾驶员表现的例如像转动的轮胎， 并且多多少少都会自动反应为升档。本发明中，当合适目前档位的速度范围仅比目前档位允许的最大速度范围略小时，内燃机在很多情况下虽然之前像现在的开启/停止自动控制再次启动，但是并不早于需要的时候。本发明通常能够不需要额外的传感装置或其他额外的电子设备或电子产品，只是简单的通过更新汽车软件来实现。在对此合适的实施方式中，汽车无推动力滑行、内燃机关闭和离合器断开的状态下，持续的根据合适的汽车速度和电子档位显示器中显示的当下档位计算手动变速器输入轴的转数，该转数一般与离合器输出轴的转数相同。在转数偏离开一个合适的、在所允许的最大转数范围之内的内燃机曲柄轴转数范围，内燃机将开启并且其曲柄轴的转数大约调节到手动变速器输入轴的转速。本发明还能在利用确定的现有感应器来确定本方法中计算的尺寸中寻找应用。例如，变速器输入轴的转数能够不用该方法而将其计算测量出来。在具有自动连接的变速箱中，直接测量变速器输入轴的转数对精确离合器控制是必要的。提示驾驶员换挡的方法当发动机不停止，而是仅在发动机空转驱动，并且变速器输入轴的转速超过或低于允许的发动机转数时还能应用。当超过时，发动机就像个停止的发动机一样加速到很高的转数。在低于时，发动机规律的或不规律的加速和减速，例如在信号灯变灯起步时发动机多次大响或者发动机在熄火时“ 口吃”。
本发明随后根据附图中的实施例进一步得以阐释。图中图1 原理解释的草图，根据该原理驱动启动/停止自动控制；和图2 为驱动启动/停止自动控制的方法流程图。
具体实施例方式在这里并未展示的具有启动/停止自动控制的汽车，该自动控制当汽车无推动力滑行时自动关闭内燃机，该汽车具有内燃机、手动变速器和自动离合器系统，即电控离合
ο在汽车无推动力滑行的状态下，经常的控制策略是，启动/停止自动控制立即关闭内燃机并断开离合。另一个控制策略是，首先先在清晰明显的驾驶愿望上执行，例如，因为驾驶员换到空转档位。为了避免驾驶员在内燃机断开时踩下油门踏板这种情况，结果虽然内燃机启动， 但是驾驶员得不到推动力，因为离合器并不能自动闭合，没有内燃机通过这样使得转数降低或提高，当变速器输入轴的转数偏离转数范围时，该转数范围符合内燃机曲柄轴合适的即推荐的转数范围时，内燃机将自动重启。变速器输入轴的转数在图1中沿着水平箭头由左至右增加。为变速器输入轴的转数定义了四个界限值。第一界限值thrl表示内燃机曲柄轴允许转数的最小值。第二界限值thr2大于第一界限值thrl，其表示合适的或者推荐的转数范围的下限。第三界限值thr3 大于第二界限值thr2，其表示合适的或者推荐的转数范围的上限。第四界限值thr4大于第三界限值thr3，其表示内燃机曲柄轴允许转数的最大值。在第一界限值thrl之下以及第四界限值thr4之上将始终禁止自动连接的关闭。在内燃机断开的瞬间，因为驾驶员将脚离开油门踏板，变速器输入轴的转数通常在第二界限值thr2至第三界限值thr3的转速范围当中。只要转数保持在这样转数范围， 驾驶员不必做出反应。当因为汽车变慢或变快变速器输入轴的转数改变时，并且其中要求转数范围从第一界限值thrl升至第二界限值thr2或者从第三界限值thr3升至第四界限值thr4时，内燃机将重启，其中曲柄轴的转数调整到变速器输入轴的转数。当变速器输入轴的转数位于从第一界限值thrl至第二界限值thr2或者从第三界限值thr3至第四界限值thr4的转速范围之中，离合器闭合或不闭合，视基本设定或实施方式而定。离合器在所述转数范围闭合，将有阻力矩，其在非常高的发动机转数下阻止汽车进一步加速，并且在相当低的发动机转数下实现空转行驶，因为怠转转速调节器使发动机转数和汽车速度保持恒定。另一方面，可能一些驾驶员偏好在所述转数范围中开启离合器， 只要他没给接收处动机希望推动力。两种情况中，驾驶员听到内燃机的声音回馈，用以提示换挡的必要性，为了使发动机转数调节到合理的值。由此，驾驶员能够对熟悉的提示做出反应，来要求换挡，并且不会再有驾驶员需要推动力时必须先换挡一次的情况。下面描述了几个情景，在这些情景中上面所述的方法较有益。a)在第一个情景中，汽车以50km/h在五档上行驶在平坦马路上。驾驶员把脚从油门踏板上拿开，从而内燃机自动停止。车速慢慢降低，变速器输入轴的转数也同样降低。 当变速器输入轴的转数达到了下限值，例如1200转/分钟，在五档上可能与车速35km/h相符，内燃机将自动重启，因为驾驶员在这段间隔中没有调节档位，以使变速器输入轴保持在较高转数。驾驶员之后听到低转数运转的发动机，并能够调节到合适的档位。b)在第二个情景中，汽车以20km/h在二档上行驶在适度起伏的马路上。驾驶员把脚从油门踏板上拿开，内燃机自动停止。车速慢慢提升，变速器输入轴的转数也同样提升。 当变速器输入轴的转数达到了上限值，例如4000转/分钟，在二档上可能与车速45km/h相符，内燃机将自动重启，并调节到变速器输入轴的转数，因为驾驶员在这段间隔中没有调节档位，以使变速器输入轴保持在较低转数。驾驶员之后听到高转数运转的发动机，并能够调节到合适的档位。
当变速器输入轴的转数仍继续与内燃机曲柄轴的转数偏离时，也就是低于第一界限值thr 1或高于第四界限值thr4时，内燃机几乎以空载转数或者最大转数驱动，并且额外的生意异常驱动，正如下面随后阐述的那样。一旦驾驶员尝试调整合适档位，以避免上面所说的发动机重启，然而却选择了错误的档位，将会有如下情况c)在情景a)的情况下，驾驶员并没有从五档换到更合适的四档，而是换到了六档。变速器输入轴的转数此时明确处在空载转数下，当内燃机继续运转时，离合器不能闭
I=I Od)在情景b)的情况下，驾驶员并没有从二档换到更合适的三档，而是换到了一档，从而变速器输入轴的转数高于所允许的最大发动机转数，当内燃机继续运转时离合器同样不能闭合。在c)和d)的情况下，内燃机应该启动。在低转速情况C)中已经启动的内燃机应该保持在空载转数，它应该模拟偶然的内燃机故障着火。这给驾驶员明确指示，转数过低， 急需对错误的齿轮比进行修正。在过高转数的情况d)中，发动机转数应该很快调节到一个较高的值，例如对于柴油发动机来说4300转/分钟，对于汽油发动机来说6000转/分钟。 发动机转数能够间歇性的继续提高，使得驾驶员感觉有必要升档。只要选择了合适的档位，发动机的转速调节要使得其与变速器输入轴的新转数相符，而不是在这里模拟任何内燃机故障着火或间歇性提高转数。只要驾驶员要求推动力，之后离合器能够闭合，或当驾驶员有一段时间没操作油门踏板时，内燃机能够自动再次断开。图2阐明了所述方法的决定思路以及所述情况，正如它在电子发动机控制单元中实施的那样。图2中的界限值thrl、thr2、thr3和thr4与其在图1中所示的相符。从初始状态开始，在初始状态下汽车无推动力滑行、内燃机断开并且离合器打开， 在步骤Sl中由已知的电子发动机控制单元现在的车轮转数和现在的档位计算出变速器输入轴的转数η。在步骤S2中测试转数η是否小于界限值thrl。如果是的话，内燃机将在步骤S3 中重启，并且空转数驱动，其中，偶然的内燃机故障着火被模仿，在一段时间以后再次计算转数η (Si)。如果否的话，继续进入到步骤S4。在步骤S4中测试转数η是否小于界限值thr2。如果是的话，内燃机将在步骤S5 中重启，并且空转数驱动，在一段时间以后再次计算转数η (Si)。如果否的话，继续进入到步骤S6。在步骤S6中测试转数η是否大于界限值thr4。如果是的话，内燃机将在步骤S7 中重启，并以相对高的转数驱动，其中，内燃机还间歇性的较小的高转数运行，在一段时间以后再次计算转数η (Si)。如果否的话，继续进入到步骤S8。在步骤S8中测试转数η是否大于界限值thr3。如果是的话，内燃机将在步骤S9 中重启，并且将以适合当前车速和当前所选档位的转数驱动，从而离合器输入轴和输出轴几乎同步转动，在一段时间以后再次计算转数η (Si)。如果否的话，不做任何反应回到步骤 Si。
权利要求
1.在具有内燃机、手动变速器和自动离合器系统的汽车中操作启动/停止自动控制的方法，其特征在于，当汽车处于无推动力滑行的状态，内燃机断开或者空转，并且离合器打开，现有的车速偏离合适于现有档位的车速范围(thr2至thr3)时，内燃机自动重启，并调整到一个转数，使得实际上离合器输入轴和输出轴同步转动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当现有车速偏离现有档位所允许的速度范围(thrl至thr4)，其大于合适的速度范围(thr2至thr3)并包含这些值，内燃机几乎以空转数或以波动的空转数或者最大转数驱动，此外声音异常的驱动。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当现有车速低于现有档位所允许的速度范围(thrl至thr4)时，将模拟或制作偶然的内燃机故障着火。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，当现有车速高于现有档位所允许的速度范围(thrl至thr4)时，内燃机转数还将间歇性的增大。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，汽车无推动力滑行、内燃机关闭和离合器断开的状态下，持续的根据合适的汽车速度和电子档位显示器中显示的当下档位通过计算和/或测量确定出手动变速器输入轴的转数，该转数与离合器输出轴的转数相同，并且在转数偏离开一个合适的、在所允许的最大转数范围(thrl至thr4)之内的内燃机曲柄轴转数范围(thr2至thr3)这一瞬间，内燃机将开启并且其曲柄轴的转数大约调节到手动变速器输入轴的转速。
6.具有内燃机、手动变速器和自动离合器系统的汽车中操作启动/停止自动控制的设备，其特征在于，所述设备的构成是为了实施根据上述权利要求之一所述的方法。
全文摘要
本发明涉及汽车中启动/停止自动控制的操作方法，具体地，本发明涉及一种方法和一件设备，用以在具有内燃机、手动变速器和自动离合器系统的汽车中操作启动/停止自动控制。当汽车处于无推动力滑行的状态，内燃机断开，并且离合器打开，现有的车速偏离合适于现有档位的车速范围(thr2至thr3)时，内燃机自动重启，并调整到一个转数，使得实际上离合器输入轴和输出轴同步转动。
文档编号F02D29/02GK102235254SQ201110069418
公开日2011年11月9日 申请日期2011年3月22日 优先权日2010年4月28日
发明者乌尔斯·克里森, 乌韦·古森, 雷纳·布许, 马库斯·吉斯 申请人:福特全球技术公司