避免在至少两个运行模式之间过于频繁切换的用于运行内燃机的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于运行机动车的内燃机的方法，所述内燃机具有多个缸，所述缸在全发动机运行模式中全数运行并且在部分发动机运行模式中部分地关断，其中，仅当在所述部分发动机运行模式中可由所述内燃机提供的部分发动机运行转矩大于或等于在所述内燃机上调整的理论转矩时，才从所述全发动机运行模式变换到所述部分发动机运行模式中。在此提出，对于从所述全发动机运行模式变换到所述部分发动机运行模式，附加地必须生成根据所述内燃机和/或所述机动车的至少一个确定的参数求得的转换变量。
【专利说明】避免在至少两个运行模式之间过于频繁切换的用于运行内燃机的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于运行机动车的内燃机的方法，所述内燃机具有多个缸，所述缸在全发动机运行模式中全数运行并且在部分发动机运行模式中部分地关断，其中，仅当在所述部分发动机运行模式中可由所述内燃机提供的部分发动机运行转矩大于或等于在所述内燃机上调整的理论转矩时，才从所述全发动机运行模式变换到所述部分发动机运行模式。此外,本发明还涉及一种相应的内燃机。
【背景技术】
[0002]开头所述类型的方法已由现有技术公知。所述方法被考虑用于运行通常安装在机动车中并且具有多个缸、即至少两个缸的内燃机。但不言而喻，内燃机也可在机动车之外使用。内燃机的缸在全发动机运行模式中全数运行，这意味着，缸任意之一都执行由进气、压缩、燃烧和排气组成的完整工作循环。尤其是在内燃机的仅要借助于内燃机产生小转矩并且由此存在部分负荷运行模式的运行状态中，出现高的配气损失或者说气体交换损失。为了降低所述配气损失或者说气体交换损失，尤其是可在部分负荷运行模式中进行缸关断，即内燃机在部分发动机运行模式中运行。在部分发动机运行模式中，缸至少之一关断，这尤其是意味着，没有燃料进入到所述缸中并且不进行燃烧。在此，所关断的缸的全部阀有利地保持关闭，以便降低配气损失并且由此降低燃料消耗。随着缸关断，在通过节流装置定量调节的内燃机、尤其是汽油发动机的部分负荷运行模式中消耗缺点相对于分层充气的内燃机、尤其是柴油发动机或者说汽油发动机而言明显降低。
[0003]通常仅当在部分发动机运行模式中可由内燃机提供的在后面被称为部分发动机运行转矩的转矩大于或等于应由内燃机提供的理论转矩时，才允许变换到所述部分发动机运行模式。在由全发动机运行模式变换到部分发动机运行模式以及反之时，在缸关断的内燃机中，所提供的转矩、即实际转矩必须尽可能精确地保持恒定，以便避免机动车从舒适性角度看不可接受地猛冲。因为所述至少一个被关断的缸对转矩没有贡献，所以，继续运行的缸必须对其进行补偿并且提供与所调整的理论转矩相应的实际转矩。
[0004]这意味着，在部分发动机运行模式中对于继续运行的缸执行负荷点提高。在所述负荷点提高中，继续运行的缸的空气填充在从全发动机运行模式变换到部分发动机运行模式时，例如如果在部分发动机运行模式中一半缸关断、即存在半发动机运行模式则近似翻番，在从部分发动机运行模式变换到全发动机运行模式时则近似减半。但空气填充的这种变化不可任意快速地执行。出于此原因，在转换时间间隔中一在所述转换时间间隔中在全发动机运行模式与部分发动机运行模式之间变换或者反之，例如借助于相应调整点火时刻来调节由内燃机提供的转矩。以此方式可实现所输出的转矩关于时间的变化曲线的平滑，由此，至少部分地防止猛冲。但通过改变点火时刻，运行的缸的燃烧效率以及由此内燃机的总效率下降。全发动机运行模式与部分发动机运行模式之间或者说反之的每次转换尤其是由于点火时刻的暂时改变而与燃烧效率或者说总效率的变差相联系。因此，在每次接通或关断缸时出现燃料额外消耗。转换时间范围例如取值大约500ms每转换方向。在该时间范围内，燃料消耗可翻番。一般来讲，例如存在大约300ms长的转换时间范围，在所述转换时间范围内燃料消耗提高大约50%。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的在于，提供一种用于运行机动车的内燃机的方法，所述方法相对于用于执行缸关断的公知方法在内燃机的运行持续时间上具有明显降低的燃料消耗。
[0006]根据本发明，这通过具有权利要求1特征的方法来实现。在此提出，对于从全发动机运行模式变换到部分发动机运行模式，附加地必须生成根据内燃机和/或机动车的至少一个确定的参数求得的转换变量。前面已经描述，在从全发动机运行模式转换到部分发动机运行模式以及反之期间出现燃料额外消耗。但如果从全发动机运行模式到部分发动机运行模式的转换结束，则随着缸关断，燃料消耗可明显降低。如果用部分发动机运行模式期间的燃料节省来抵消从全发动机运行模式转换到部分发动机运行模式以及反之期间的燃料额外消耗，则得到例如大约3s至25s的通常与负荷点相关的收益时间。从全发动机运行模式到部分发动机运行模式的变换据此仅当部分发动机运行模式至少在整个收益时间期间被执行时才值得。相应地必须防止仅短期地执行部分发动机运行模式。
[0007]为此目的，例如可确定等待时间，其中，在等待时间结束之后才从全发动机运行模式变换到部分发动机运行模式。等待时间在此调整得恒定，即不可改变。根据本发明现在提出，对于从全发动机运行模式变换到部分发动机运行模式必须满足至少两个条件，即部分发动机运行转矩大于或等于所调整的理论转矩以及生成转换变量。转换变量在此根据所述至少一个参数求得。参数例如可属于内燃机、机动车和/或机动车的周围环境。转换变量优选仅当通过从全发动机运行模式变换到部分发动机运行模式实际上可实现燃料消耗的减少时才生成。以此方式可降低从全发动机运行模式到部分发动机运行模式变换的频率。转换变量是二进制布尔变量，即仅可取两个不同的值，例如O和I。
[0008]本发明的一个扩展构型提出，转换变量在内燃机运行期间在确定的时间区间中求得。转换变量因此持续更新，其中，在两次更新之间设置确定的时间区间。例如以确定的例如取值1Hz的频率进行转换变量的求得。转换变量的求得有利地至少在全发动机运行模式期间进行，但特别优选持久地即不仅在全发动机运行模式期间而且在部分发动机运行模式期间进行。
[0009]本发明的一个扩展构型提出，作为参数使用机动车的速度、机动车的纵向加速度、机动车的横向加速度、机动车的驾驶员和/或驾驶员辅助装置的要求转矩、要求转矩变化率、转向角、转向角变化率、制动力、驾驶员和/或驾驶员辅助装置的预给定制动力、在确定的时间段内制动过程的数量、当前调整的行驶档位、机动车的路面的路面倾角、机动车在标准高度零点以上的高度、机动车的行驶阻力或信号状态、尤其是闪光灯信号状态。即，如果参数涉及内燃机、机动车和/或机动车的周围环境，原则上参数可任意选择。参数可以是上面描述的参量的任意单独一个或其任意组合。不言而喻，作为所列举的参量的替换方案或附加于此，可使用其它参量、尤其是机动车和/或周围环境的状态参量。
[0010]速度可以是机动车的实际速度，或者作为替换方案是由内燃机的转速和所调整的传动比确定的速度。相应情况适用于加速度，其中，在此是指纵向加速度、即机动车在纵向方向上的加速度。横向加速度存在于相对于机动车的路面平行并且相对于机动车的纵向方向垂直的方向上。行驶阻力优选描述机动车必须克服以便保持期望速度或加速到期望速度的全部力的总和。行驶阻力起制动作用，即针对使机动车减速到静止。例如行驶阻力包括机动车的滚动阻力、与速度相关的空气阻力、与倾角相关的爬坡阻力以及加速阻力，所述加速阻力尤其是考虑在纵向加速下机动车的质量。
[0011]要求转矩是由机动车的驾驶员或者说驾驶员辅助装置所要求的转矩。由要求力矩确定最后在内燃机上所调整的理论转矩。在此，理论转矩在简单的实施形式中可等于要求转矩。但也可提出，理论转矩通过计算规则、尤其是滤波由要求转矩确定。驾驶员尤其是通过加速踏板位置预给定要求转矩。在一个有利实施形式中，如果由驾驶员辅助装置、例如ESP驾驶员辅助装置等预给定与驾驶员的要求转矩不同的要求转矩，则理论转矩应由驾驶员辅助装置的要求转矩确定并且也作为参数用于求得转换变量。
[0012]要求转矩变化率相应于要求转矩关于时间在当前时刻的导数。相应情况适用于转向角变化率，所述转向角变化率等于转向角关于时间的导数。转向角在此是在转向装置上调整的转向角。转向角的调整可按照预给定转向角来进行，所述预给定转向角例如由机动车的驾驶员借助于方向盘来调整。制动力是当前存在的制动力、即实际制动力，而由预给定制动力确定在制动装置上调整的理论制动力。预给定制动力例如由驾驶员或者说驾驶员辅助装置预给定。另外，参数可相应于在确定时间段内制动过程的数量。属于此目的的例如是在确定的时间段内制动力和/或预给定制动力超过阈值制动力的数量。确定的时间段尤其是延展到刚过去时的在当前时刻终止的时间段。
[0013]作为替换方案也可使用当前调整的行驶档位作为参数，其中，行驶档位在机动车的变速器上调整，通过所述变速器，内燃机与机动车的车轮作用连接。另外的参数是机动车的路面的例如表示坡度或倾斜度的路面倾角、机动车(例如在标准高度零点以上，其中，也可考虑其它参考高度)的高度或机动车的行驶阻力，所述行驶阻力尤其是包含滚动阻力。后者通常借助于模型计算或者说估计。最后，也可考虑信号状态作为参数。信号状态是例如机动车的发光信号、尤其是闪光灯的状态。信号状态就此而言可以以闪关灯信号状态的形式存在。
[0014]本发明的一个扩展构型提出，仅在至少一个由所述至少一个参数确定的等待时间间隔结束之后和/或当至少一个由所述至少一个参数确定的推荐参量超过阈值时，才生成转换变量。转换变量因此不是直接地而是仅仅间接地与所述至少一个参数相关。而所述转换变量借助于所述至少一个等待时间间隔和/或所述至少一个推荐参量生成。在此，转换变量的通常存在的值是O。仅在等待时间间隔结束或者说推荐参量超过阈值之后，转换变量置于I。仅在后一情况中，如果附加地满足部分发动机运行转矩大于或等于理论转矩的条件，可由全发动机运行模式转换到部分发动机运行模式中。一确定出可提供的部分发动机运行转矩大于或等于理论转矩，等待时间间隔就开始。即从该时刻起，计时器开始运转，部分发动机运行转矩一小于理论转矩，所述计时器就回置。仅当计时器具有大于等待时间间隔的值时，才生成转换变量。在此，当仅等待时间间隔结束或推荐参量超过阈值时，已经可生成转换变量。但特别优选仅当两个条件都满足时才生成转换变量。
[0015]本发明的一个扩展构型提出，设置有至少一个评价模块，在所述评价模块中由所述至少一个参数确定等待时间间隔和/或推荐参量。在此提出的用于运行内燃机的方法构造成模块式并且可由任意数量的评价模块组成。评价模块作为至少一个输入参量具有上述参数至少之一。作为至少一个输出参量，评价模块输出至少一个等待时间间隔、至少一个推荐参量或两者。如果设置有多个评价模块，则这些评价模块彼此无关地工作。以此方式，所述方法可毫无问题地扩展以另外的评价模块。
[0016]在本发明的至少一个实施形式中提出，在转向角超过尤其是根据速度和/或纵向加速度确定的阈值转向角时，等待时间间隔置于第一等待时间间隔值。阈值转向角可选择得恒定或者可以是可变的。在后一情况中，阈值转向角优选由函数确定，所述函数具有机动车的速度和/或纵向加速度作为输入参量。如果阈值转向角被当前调整的转向角超过，则等待时间间隔置于第一等待时间间隔值。以此方式例如可排除典型的环形交通状况，即在此情况下不从全发动机运行模式变换到部分发动机运行模式，因为不应考虑:在从环形交通(或类似状况)驶出时机动车应加速，以致可能接着直接需要从部分发动机运行模式变换到全发动机运行模式。
[0017]附加地或作为替换方案提出，在制动力和/或预给定制动力超过阈值制动力时，等待时间间隔置于第二等待时间间隔值。阈值制动力优选是恒定的，即不在每次求得转换变量时重新确定。但可执行阈值制动力的匹配，所述匹配与转换变量或者说等待时间间隔的求得脱耦。阈值制动力例如这样确定，使得所述阈值制动力相应于机动车的中等锐度的制动。作为替换方案，阈值制动力例如可根据机动车的速度来确定。尤其是机动车的速度越高，则阈值制动力越小。现在，当阈值制动力被当前实际存在的制动力或者说预给定制动力超过时，等待时间间隔置于第二等待时间间隔值。
[0018]也可提出，在路面倾角超过最大阈值路面倾角时，等待时间间隔置于第三等待时间间隔值。就此而言，在路面强烈上升时，从全发动机运行模式到部分发动机运行模式的转换被延迟以第三等待时间间隔值。如果机动车处于这样的斜坡上，则可能的是，必须短期地由内燃机提供高转矩，即就此而言增大理论转矩。因此，即使在当前时刻理论转矩由部分发动机运行转矩覆盖，也存在大的可能性:仅对于有限的时间情况如此，因此必须又快速离开部分发动机运行模式。
[0019]也可提出，在路面倾角低于最小阈值路面倾角时，等待时间间隔置于第四等待时间间隔值。在此情况下存在倾斜度。这使得可能的是，应执行机动车的制动，为此，内燃机进入惯性断油运行模式中。但这通常导致部分发动机运行模式转换到全发动机运行模式中，以便提高内燃机的制动作用。相应地，应防止在与第四等待时间间隔值相应的等待时间间隔上从全发动机运行模式转换到部分发动机运行模式。
[0020]本发明的一个有利构型提出，根据高度求得最大阈值路面倾角和/或最小阈值路面倾角。当机动车处于大的高度上时，例如当行驶经过山脉的隘口时，前面的描述尤其是有意义的。高度越大，则内燃机的单位功率越小，尤其是当内燃机在自吸运行模式中运行时。由此可能的是，在部分发动机运行模式中可提供的部分发动机运行转矩不足以覆盖理论转矩。相应地，最大阈值路面倾角或者说最小阈值路面倾角作为机动车的高度的函数来确定。附加地需要注意的是，最大阈值路面倾角始终应大于最小阈值路面倾角，其中，当水平的路面的倾角确定到零(例如0° )时,最大阈值路面倾角典型地大于零,最小阈值路面倾角小于零。
[0021]也可提出，如果要求转矩通过驾驶员预给定，在要求转矩变化率超过最大阈值要求转矩变化率时，等待时间间隔置于第五等待时间间隔值。在驾驶员例如借助于加速踏板预给定要求转矩时，在考察确定的时间段的情况下，可理想近似地假设加速踏板线性地继续运动。在此，在变化为正的情况下，存在部分发动机运行模式中最大可提供的转矩即部分发动机运行转矩被超过的危险。相应地，从部分发动机运行模式到全发动机运行模式的变换应被延迟以与第五等待时间间隔值相应的等待时间间隔。
[0022]附加地或作为替换方案可提出，如果要求转矩通过驾驶员预给定，在要求转矩变化率低于最小阈值要求转矩变化率时，等待时间间隔置于第六等待时间间隔值。
[0023]按照上述实施形式，所期待的要求转矩在确定的时间段内考察时可被线性接近。在要求转矩减小、即要求转矩变化率为负时，存在大的可能性:内燃机进入惯性断油运行模式中。但在所述惯性断油运行模式中，部分发动机运行模式的执行不是有意义的，由此，等待时间间隔置于第六等待时间间隔值。但仅当要求转矩通过驾驶员预给定时情况才为后者，但在通过驾驶员辅助装置预给定时情况不是。后面探讨后一情况。
[0024]对于通过驾驶员辅助装置预给定要求转矩，可进行类似考虑。例如现在提出，如果要求转矩通过驾驶员辅助装置预给定，在要求转矩变化率超过最大阈值要求转矩变化率时，等待时间间隔置于第七等待时间间隔值。附加地或作为替换方案可提出，如果要求转矩通过驾驶员辅助装置预给定，在要求转矩变化率低于最小阈值要求转矩变化率时，等待时间间隔置于第八等待时间间隔值。
[0025]在本发明的一个有利构型中提出，在要求转矩超过部分发动机运行转矩时，等待时间间隔置于第九等待时间间隔值。频繁的加速踏板运动——尤其是在考察确定的时间段时——以及预给定转矩的频繁变化相应地表明驾驶员的动态的驾驶方式。因此，现在应提出，用于触发减速的阈值按照第九等待时间间隔值与由内燃机在部分发动机运行模式中最大可提供的部分发动机运行转矩耦合。因此例如在行驶档位具有低传动比以及相应地要求转矩在趋势上早已较小的情况下尽管是动态的驾驶方式仍可释放部分发动机运行模式并且仍防止过短地激活部分发动机运行模式。在该实施形式中，特别有利的是，对要求转矩求平均，即要求转矩平均值与部分发动机运行转矩相比较。平均值由在过去的确定时间段内在确定时刻存在的要求转矩形成。
[0026]最后可提出，对应的等待时间间隔值是恒定的或由参数和相应阈值的差确定。前面描述的第一至第九等待时间间隔值因此可恒定地预给定。但这优选仅意味着，对应的等待时间间隔值不在每次求得转换变量或者说等待时间间隔时重新确定。而是在此也可进行等待时间间隔值的匹配，但与转换变量或者说等待时间间隔的求得脱耦。但不言而喻也可提出，等待时间间隔值持久恒定地选择。作为替换方案，对应的等待时间间隔值也可作为参数和相应阈值的函数例如由其差确定。在参数与相应的阈值偏差较大时选择较大的等待时间间隔值，在差较小时选择较小的等待时间间隔值。因此可持久地与机动车的当前行驶参数匹配。
[0027]除了所述至少一个等待时间间隔，附加地或作为替换方案可设置所述至少一个推荐参量。推荐参量通常是-1与+1 (包括这些值)之间的值，所述值描述:是否变换到部分发动机运行模式是有利的。在此，-1的推荐参量意味着负向的评价，“O”意味着中性的评价，“+I”意味着正向的评价。如果设置有多个推荐参量，则可由这些推荐参量形成一个总推荐参量，所述总推荐参量接着与阈值比较。总推荐参量例如可以是所述多个推荐参量的平均值或通过归一化形成。在后一情况中，推荐参量尤其是在推荐参量任意之一分别配置有加权因子的情况下相加并且为了形成总推荐参量除以推荐参量的数量或者说加权因子的总数。
[0028]在本发明的一个优选实施形式中提出，由转向角确定统计的转向角参量，尤其是转向角在确定的时间段上平均成转向角平均值，并且由尤其是根据速度和/或纵向加速度确定的另外的阈值转向角和转向角参量或者说转向角平均值求得推荐参量。即提出，确定转向角的统计参量、即转向角参量。转向角参量例如可作为转向角的方差、作为转向角的类似方差的函数或作为转向角的平均值存在。在后一情况中，在确定的时间段内在确定的时刻检测转向角并且由所述转向角计算转向角平均值。确定的时间段在此是直接走过的在机动车行驶期间在短的时间间隔上延展的时间段。接着，转向角参量与所述另外的阈值转向角相比较并且借助于该比较确定推荐参量。推荐参量就此而言是函数的输出值，所述函数作为输入参量具有转向角参量和所述另外的阈值转向角。在刚过去时、即在确定的时间段内频繁的转向运动允许推断出市内交通和/或“停-起”运行模式。但这导致在全发动机运行模式与部分发动机运行模式之间的频繁变换。相应地，在这种条件下，从全发动机运行模式到部分发动机运行模式的转换应避免。例如在转向角参量超过所述另外的阈值转向角时，推荐参量置于第一推荐值。
[0029]此外可提出，由尤其是根据速度和/或纵向加速度确定的阈值数量和制动过程的数量求得推荐参量。制动过程的数量已经在前面描述。阈值数量例如确定为恒定的或作为替换方案由函数确定，所述函数作为输入参量具有速度或者说纵向加速度。例如可提出，在制动过程的数量超过阈值数量时，推荐参量置于第二推荐值。在刚过去时频繁的制动踏板操作、即制动过程的大的数量也如频繁的转向运动那样允许推断出市内交通或“停-起”运行模式。相应地，变换到部分发动机运行模式应避免。
[0030]附加地或作为替换方案提出，由参数中的一个或多个确定加速度裕量，确定最小加速度裕量，并且由加速度裕量和最小加速度裕量求得推荐参量。加速度裕量例如由所计算或者说所估计的车辆质量、行驶阻力、路面倾角、部分发动机运行转矩以及当前挂入的行驶档位或者说当前的传动比计算。加速度裕量描述:机动车借助于部分发动机运行转矩在基于当前存在的运行条件或者说周围环境条件的情况下可最大达到何纵向加速度。就此而言，尤其是由上述参量确定可通过部分发动机运行转矩实现的最大牵引力和当前存在的行驶阻力。牵引力与行驶阻力之间的差与仍可形成的最大的纵向加速度、即加速度裕量成比例。附加地确定最小加速度裕量，其中，所述最小加速度裕量例如可确定为恒定的或可以是可变的。在后一情况中，最小加速度裕量例如由参数中的至少一个确定，其中，最小加速度裕量尤其是与机动车的速度相关。加速度裕量现在至少应相应于最小加速度裕量，由此，允许转换到部分发动机运行模式。因此提出，在最小加速度裕量超过加速度裕量时，推荐参量置于第三推荐值，所述第三推荐值尤其是负的。以此方式可避免在全发动机运行模式与部分发动机运行模式之间以及反之的多个短的且首先高负荷并且由此耗费燃料的转换。
[0031]附加地或作为替换方案提出，纵向加速度在确定的时间段上平均成加速度平均值，由参数中的一个或多个确定加速度裕量，并且由加速度裕量和加速度平均值求得推荐参量。即由纵向加速度应以前面已经针对转向角描述的方式和方法形成加速度平均值。尤其是确定的时间段是直接走过的时间段，该时间段在短的恒定的时间间隔上延展，例如0.1s至5s。加速度平均值描述在过去尤其是由机动车的驾驶员要求的纵向加速度。加速度平均值接着与加速度裕量相比较。加速度裕量例如以前面描述的方式和方法来计算。可假定，将来要求的纵向加速度以及因此理论转矩应至少相应于在确定的时间段内被要求的纵向加速度。因此尤其是提出，在加速度平均值超过加速度裕量时，推荐参量置于另外的推荐值。不言而喻，取代加速度平均值，也可形成纵向加速度、尤其是在确定的时间段内存在的纵向加速度的其它合适的统计参量。这种参量例如是纵向加速度的方差或至少一个类似方差的函数，所述函数可以以低的计算投入来确定。
[0032]也可提出，由加速度平均值和阈值加速度求得推荐参量。在刚过去时速度的频繁变化也允许推断出市内交通或者说“停-起”运行模式。相应地，加速度平均值应与阈值加速度相比较。尤其是提出，在加速度平均值超过阈值加速度时，推荐参量置于第四推荐值。阈值加速度可选择得恒定或有时被匹配。
[0033]在一个有利的实施形式中提出，推荐参量由内燃机的惯性断油准备来求得。惯性断油准备例如由内燃机的控制装置求得并且意味着，应马上执行惯性断油，即内燃机应进入惯性断油运行模式中。如果这已经已知，则从全发动机运行模式到部分发动机运行模式的变换应避免。这例如通过将推荐参量置于第五推荐值来进行，所述第五推荐值为负。例如第五推荐值可等于-1。
[0034]另外可提出，考虑机动车的导航装置的导航数据用于求得等待时间间隔和/或推荐参量。尤其是在此也使用机动车的当前位置。如果例如确定，机动车在驾驶员所期望的行驶路线上不久得到满足上述条件之一的状况，则等待时间间隔或者说推荐参量可这样选择，使得从部分发动机运行模式到全发动机运行模式的转换得到避免。例如当导航数据结合机动车的当前位置指明机动车马上经过路面倾角超过最大阈值路面倾角或低于最小阈值路面倾角的路面时可提出这一情况。例如也可考虑交通流量数据，以便确定:是否机动车不久遇到市内交通或“停-起”交通。但这些可能性应理解为纯粹示例性的。可在考虑上述全部条件的情况下提出由导航数据求得等待时间间隔或者说推荐参量。
[0035]最后可提出，考虑横向加速度和/或由横向加速度形成的合适的统计参量、尤其是横向加速度的方差用于求得等待时间间隔和/或推荐参量。高的横向加速度表明机动车弯道行驶。按照上述关于转向角的实施形式，相应地，全发动机运行模式与部分发动机运行模式之间的变换应避免。例如当横向加速度或统计参量超过阈值横向加速度时使用足够大的等待时间间隔或合适的推荐参量。
[0036]本发明的一个扩展构型提出，为了确定转换变量，设置有判断模块，给所述判断模块由所述至少一个评价模块提供等待时间间隔和/或推荐参量。因此，判断模块接收输入参量、即所述至少一个等待时间间隔和/或所述至少一个推荐参量。尤其是借助于计时器接着检验:是否所述至少一个等待时间间隔已经结束。附加地或作为替换方案检验:是否推荐参量或者说由多个推荐参量形成的总推荐参量超过阈值。如果情况如此，则生成转换变量，即设置有值“I”。否则，将转换变量清除并且就此而言置于“O”。以此方式确定的转换变量接着由评价模块作为输出参量来提供，例如提供给内燃机的控制装置。
[0037]本发明的一个扩展构型提出，设置有多个等待时间间隔并且仅在全部等待时间间隔结束之后才生成转换变量和/或存在多个推荐参量，所述推荐参量经加权地组合成一个总推荐参量，并且仅当总推荐参量超过阈值时才生成转换变量。前面已经探讨了相应的方式。例如可提出，由所述多个等待时间间隔形成总等待时间间隔，尤其是其方式是总等待时间间隔等于所述多个等待时间间隔的最大者。关于总推荐参量可提出，作为所述多个推荐参量的平均值确定所述总推荐参量。作为替换方案，总推荐参量例如可通过作为由推荐参量的数量确定的总数来归一化由所述多个推荐参量来确定。在此情况下，各个推荐参量分别相同地加权。优选推荐参量任意之一都配置有加权系数或者说加权因子。每个推荐参量与所述加权系数或者说加权因子相乘并且相乘的结果相加。相加的结果又除以全部加权系数的总数，由此，总推荐参量以加权的形式存在。
[0038]应指出的是，在前述实施形式中，取代参量的平均值也可始终考虑其它合适的统计参量、例如参量的方差。当等待时间间隔不置于等待时间间隔值时，所述等待时间间隔优选回置，尤其是置于零。类似地，推荐参量应置于中性的值、尤其是零，或置于正的值——当推荐参量不置于推荐值时。
[0039]特别有利的是，所述阈值、等待时间间隔值、推荐值、加权系数和/或用于求平均的参数依驾驶员而定地调整。所述值因此对于任意驾驶员例如储存在非易失性存储器中并且在行驶之前被提供用于该方法。
[0040]附加地可提出，阈值、等待时间间隔值、推荐值、加权系数和/或用于求平均的参数在机动车行驶期间与对应的驾驶员匹配。即提出，在此提出的方法构造成能够学习的，以便使通过避免全发动机运行模式与部分发动机运行模式之间的变换获得的燃料节省最大化。在这种构型中，所述值例如从非易失性存储器中读出并且提供给该方法。在行驶期间，值现在这样匹配，使得燃料节省通过值的优化来最大化。在行驶之后，尤其是在内燃机关断时，值又写回到非易失性存储器中，以便在此后的行驶中提供。
[0041]本发明的一个扩展构型提出，参数在求得转换变量之前、尤其是在确定等待时间间隔和/或推荐参量之前经滤波和/或平滑。以此方式可避免，参数中的突变对所求得的转换变量产生负面影响。如果设置有多个参数，则参数至少之一经滤波或者说平滑。但优选这对于所使用的参数中的全部都适用。
[0042]本发明的一个扩展构型提出，当由内燃机在部分发动机运行模式中可提供的部分发动机运行转矩小于在内燃机上调整的理论转矩时，已经从部分发动机运行模式变换到全发动机运行模式。因此，相应地，对于判断是否应从部分发动机运行模式变换到全发动机运行模式而言不重要的是，转换变量具有何值。变换仅与是否部分发动机运行转矩覆盖理论转矩或者说预给定转矩相关。一旦理论转矩或者说预给定转矩大于部分发动机运行转矩，就从部分发动机运行模式变换到全发动机运行模式。
[0043]此外，本发明还涉及一种机动车的内燃机，具有多个缸，尤其是用于执行根据上述实施形式的方法，其中，内燃机具有用于使缸在全发动机运行模式中全数运行并且在部分发动机运行模式中部分地关断的装置，其中提出，仅当在部分发动机运行模式中可由内燃机提供的部分发动机运行转矩大于或等于在内燃机上调整的理论转矩时，才从全发动机运行模式变换到部分发动机运行模式。在此提出，对于从全发动机运行模式变换到部分发动机运行模式，附加地必须生成根据内燃机和/或机动车的至少一个确定的参数求得的转换变量。就此而言，内燃机有利地用于转化所述方法。所述方法可根据上述实施形式来进一步构造。内燃机被装备用于执行缸关断并且为此目的具有用于使缸或者在全发动机运行模式中全数运行或者在部分发动机运行模式中部分地关断的装置。但相对于也被构造用于执行缸关断的公知内燃机，在此提出的内燃机具有优点:燃料消耗进一步降低，其方式是内燃机的总效率提高。这通过当运行条件预见性地不允许在收益时间上有利地实施部分发动机运行模式时防止从全发动机运行模式转换到部分发动机运行模式来进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]借助于附图中所示的实施例详细描述本发明，而对本发明没有限制。附图表示:
[0045]图1用于运行机动车的内燃机的方法的示意性视图，所述内燃机具有多个缸，所述内燃机被设置用于执行全发动机运行模式和部分发动机运行模式，
[0046]图2曲线图，在所述曲线图中解释了根据本发明的方法的工作原理，以及
[0047]图3曲线图，在所述曲线图中画出了从全发动机运行模式转换到部分发动机运行模式的数量关于部分发动机运行模式的持续时间的曲线。
【具体实施方式】
[0048]图1示出了用于运行机动车的内燃机的方法的示意性视图。内燃机具有多个缸，所述缸在全发动机运行模式中全数运行。而如果内燃机在部分发动机运行模式中使用，则缸至少之一关断。就此而言，在部分发动机运行模式中，可由内燃机提供的转矩相对于内燃机的最大转矩降低。在部分发动机运行模式中可提供的转矩被称为部分发动机运行转矩。根据本发明的用于运行内燃机的方法具有评价模块I至4，所述评价模块分别具有至少一个输入端6，在所述输入端上给评价模块I至4提供至少一个参数(框7)作为输入参量。
[0049]参数例如是机动车的速度、机动车的(纵向)加速度、机动车的横向加速度、机动车的驾驶员和/或驾驶员辅助装置的要求转矩、要求转矩变化率、转向角、转向角变化率、制动力、驾驶员和/或驾驶员辅助装置的预给定制动力、在确定的时间段内制动过程的数量、当前调整的行驶档位、机动车的路面的路面倾角、机动车在标准高度零点以上的高度、机动车的行驶阻力或信号状态、尤其是闪光灯信号状态。给评价模块I至4任意之一提供所述参数至少之一。评价模块I至4任意之一具有至少一个输出端8和/或输出端9。作为输出参量，在输出端8上分别提供等待时间并且在输出端9上提供推荐参量。输出参量又作为用于判断模块10的输入参量来使用，所述判断模块具有相应的输入端11和12。判断模块10由处于输入端11和12上的等待时间和推荐参量确定转换变量，所述转换变量接着在判断模块10的输出端13上作为输出参量来提供。等待时间优选以数秒来给出，而推荐参量作为无量纲归一化的值处于-1与I或O与I之间，其中，较小的值意味着部分发动机运行模式不应较早引入。而较大的值代表正向的估计。
[0050]评价模块I例如是“市内识别”和/或“停-起”评价模块。作为输入参量在此尤其是考虑转向角、在确定的时间段上求平均的转向角的制动力和在确定的时间段内制动过程的数量。如果转向角超过确定的阈值转向角，则等待时间间隔V1置于第一等待时间间隔值Vvl。如果制动力超过确定的阈值制动力，则等待时间间隔V2置于第二等待时间间隔值vV2。同时，转向角在确定的时间段上应平均成转向角平均值。如果所述转向角平均值超过根据速度确定的阈值转向角，则推荐参量E1置于第一推荐值EV1。也求得:是否在确定的时间间隔内制动过程的数量超过阈值数量，所述阈值数量例如也根据机动车的速度确定。如果情况如此，则推荐参量E2置于第二推荐值EV2。
[0051]评价模块2可被称为“加速度裕量”评价模块。如果机动车的路面倾角超过最大阈值路面倾角，则等待时间间隔V3置于第三等待时间间隔值vV3。在路面倾角低于最小阈值路面倾角时也将等待时间间隔V4置于第四等待时间间隔值Vv4。在此尤其是提出，最大阈值路面倾角和/或最小阈值路面倾角根据机动车的高度求得。与此并行，在评价模块2中确定加速度裕量，在所述加速度裕量中尤其是考虑所计算或者说所估计的车辆质量以及行驶阻力、路面倾角、部分发动机运行转矩和当前挂入的行驶档位或者说与所述行驶档位相应的当前的传动比。加速度裕量相应于机动车借助于部分发动机运行转矩可最大达到的纵向加速度。同时确定也应在转换到部分发动机运行模式之后可获得的最小加速度裕量。最小加速度裕量例如是恒定的或以合适的方式和方法可变地确定。如果最小加速度裕量大于加速度裕量，则推荐参量E3置于第三推荐值EV3。不言而喻也可提出，如果加速度裕量大于最小加速度裕量，则生成推荐参量E3。作为替换方案或附加地，纵向加速度在刚过去时的确定的时间段上平均成加速度平均值。如果加速度平均值超过加速度裕量，则推荐参量E3,置于推荐值Ev3,。
[0052]评价模块3涉及车辆速度的变化，就此而言被称为“车辆速度变化”评价模块。前面描述的加速度平均值与阈值加速度相比较。如果加速度平均值超过阈值加速度，则推荐参量E4置于第四推荐值Ev4。
[0053]最后，评价模块4是“动态识别”评价模块。所述评价模块尤其是考察要求转矩变化率，其中，区别:是通过机动车的驾驶员还是通过驾驶员辅助装置预给定要求力矩。在第一情况中，当要求转矩变化率超过最大阈值要求转矩变化率时，等待时间间隔V5置于第五等待时间间隔值vV5。附加地或作为替换方案，当要求转矩变化率低于最小阈值要求转矩变化率时，等待时间间隔V6置于第六等待时间间隔值vV6。而如果通过驾驶员辅助装置预给定要求转矩，则当要求转矩变化率超过最大阈值要求转矩变化率时，等待时间间隔V7置于第七等待时间间隔值Vv7，和/或当要求转矩变化率低于最小阈值要求转矩变化率时，等待时间间隔V8置于第八等待时间间隔值vV8。同时可提出，检验:是否存在内燃机的惯性断油准备(Schubabschaltebereitschaft)。如果情况如此,则推荐参量E5置于第五推荐值Ev5,所述第五推荐值尤其是负的。也可提出，在由驾驶员或驾驶员辅助装置预给定的要求转矩超过部分发动机运行转矩时，等待时间间隔V9置于第九等待时间间隔值Vv9。
[0054]在判断模块10中现在检验:是否全部等待时间间隔V1至V9已经过去。同时，由全部推荐参量E1至E5计算总推荐参量E，优选在使用用于各个推荐参量E1至E5的加权系数的情况下。如果全部等待时间间隔结束并且总推荐参量超过确定的阈值，则生成转换变量。否则，回置转换变量。现在提出，仅当不仅在部分发动机运行模式中可由内燃机提供的部分发动机运行转矩大于或等于在内燃机上调整的理论转矩并且生成转换变量时，允许由全发动机运行模式变换到部分发动机运行模式。
[0055]一般存在:全部等待时间间隔值Vvx(其中X= 1-9)优选分别大于O。推荐值Evx(其中X = 1-5)优选分别小于I。如果前面提及的条件不合适，则相应的等待时间间隔Vx(其中X = I…9)置于零。与此类似，推荐参量Ex(其中X= 1-5)应置于这样的值，所述值与推荐变换到部分发动机运行模式相应，即通常为1，或是中性的。如果条件合适，则或者借助于等待时间间隔Vx直接推迟部分发动机运行模式的引入或者通过推荐参量Ex拒绝引入推荐并且因此基本上引起间接推迟。在此，如果由推荐参量Ex确定的总推荐参量E达到阈值，则允许变换(在存在其它条件的情况下)。否则阻止变换。
[0056]不言而喻，可提出，等待时间间隔值Vvx和/或推荐值Evx是恒定的。在此情况下这样选择所述等待时间间隔值Vvx和/或推荐值EVx，使得在内燃机的一般运行中，通过部分发动机运行模式实现的燃料节省最大。但特别优选所述值或值至少之一是可变的并且单独与机动车的驾驶员协调。为此目的，在机动车行驶期间执行优化运行或者说学习运行，在所述优化运行或者说学习运行期间这样改变值，使得燃料节省提高。类似地，这种处理方式不言而喻可附加地或作为替换方案用于阈值、加权系数和/或用于平均或者说形成上述平均值的参数。这种参数例如是确定的时间段、在该时间段内所考察的时刻的数量等。
[0057]图2示出了曲线图，在所述曲线图中解释了所述方法的工作原理。在此，示出了关于时间的变化曲线14、15和16，所述变化曲线仅可取两个状态，8卩“0”和“I”。变化曲线14在此在内燃机运行时描述:部分发动机运行转矩是否大于或等于理论转矩。在时刻h与t2以及&与&之间情况即如此。变化曲线16示出了转换变量的状态。可以看到，仅仅在^与t2之间的时间段内生成所述转换变量。最后，变化曲线16描述:是否内燃机处于部分发动机运行模式中，即是否执行缸关断。仅当转换变量生成即具有状态“I”时情况才可如此。相应地，部分发动机运行模式仅在^与t2之间的时间段内执行。仅仅基于部分发动机运行转矩和理论转矩的考察，也可在t3与t4之间的时间段内执行部分发动机运行模式。但该时间段明显短于h与t2之间的时间段。这由根据本发明的方法已经在该时间段开始之前评价地识别出并且相应地不生成转换变量。就此而言避免在t3与t4之间的短的时间段上执行缸关断、即内燃机在部分发动机运行模式中运行。
[0058]图3示出了曲线图，在所述曲线图中画出了从全发动机运行模式转换到部分发动机运行模式的数量η关于部分发动机运行模式的持续时间At的曲线。收益时间例如在At = 4s时通过线17表示。但通常收益时间At不是恒定的，而是与内燃机的运行状态或者说负荷点相关。对于短于收益时间、即线17左侧的时间间隔At，从全发动机运行模式到部分发动机运行模式的转换是没有意义的，因为不能实现燃料节省。而在线17右侧，即在比收益时间持续得长的时间间隔At时，部分发动机运行模式的执行是有意义的。变化曲线18现在示出了在用于运行内燃机的传统方法中在全发动机运行模式到部分发动机运行模式之间转换的频率，在所述传统方法中仅考察:部分发动机运行转矩是否大于或等于理论转矩。可以看出，非常频繁地执行仅仅短时间的部分发动机运行模式。而如果使用上述方法，则可获得变化曲线19，在该变化曲线中，具有比收益时间短的持续时间At的部分发动机运行模式的频率明显减小。
[0059]附图标记列表:
[0060]I评价模块
[0061]2评价模块
[0062]3评价模块
[0063]4评价模块
[0064]6输入端
[0065]7 框
[0066]8输出端
[0067]9输出端
[0068]10判断模块
[0069]11输入端
[0070]12输入端
[0071]13输出端
[0072]14变化曲线
[0073]15变化曲线
[0074]16变化曲线
[0075]17线
[0076]18变化曲线
[0077]19变化曲线
【权利要求】
1.一种用于运行机动车的内燃机的方法，所述内燃机具有多个缸，所述缸在全发动机运行模式中全数运行并且在部分发动机运行模式中部分地关断，其中，仅当在所述部分发动机运行模式中可由所述内燃机提供的部分发动机运行转矩大于或等于在所述内燃机上调整的理论转矩时，才从所述全发动机运行模式变换到所述部分发动机运行模式中，其特征在于，对于从所述全发动机运行模式变换到所述部分发动机运行模式，附加地必须生成根据所述内燃机和/或所述机动车的至少一个确定的参数求得的转换变量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转换变量在所述内燃机运行期间在确定的时间区间中求得。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为参数使用所述机动车的速度、所述机动车的纵向加速度、所述机动车的横向加速度、所述机动车的驾驶员和/或驾驶员辅助装置的要求转矩、要求转矩变化率、转向角、转向角变化率、制动力、所述驾驶员和/或所述驾驶员辅助装置的预给定制动力、在确定的时间段内制动过程的数量、当前调整的行驶档位、所述机动车的路面的路面倾角、所述机动车在标准高度零点以上的高度、所述机动车的行驶阻力或信号状态、尤其是闪光灯信号状态。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，仅在至少一个由至少一个参数确定的等待时间间隔结束之后和/或当至少一个由至少一个参数确定的推荐参量超过阈值时，才生成所述转换变量。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，设置有至少一个评价模块，在所述评价模块中由所述至少一个参数确定所述等待时间间隔和/或所述推荐参量。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定所述转换变量，设置有判断模块，给所述判断模块由所述至少一个评价模块提供所述等待时间间隔和/或所述推荐参量。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，设置有多个等待时间间隔并且仅在全部等待时间间隔结束之后才生成所述转换变量；和/或存在多个推荐参量，所述推荐参量经加权地组合成一个总推荐参量，并且仅当所述总推荐参量超过所述阈值时才生成所述转换变量。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述参数中的一个或多个确定加速度裕量，确定最小加速度裕量，并且由所述加速度裕量和所述最小加速度裕量求得所述推荐参量。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当可由所述内燃机在所述部分发动机运行模式中提供的部分发动机运行转矩小于在所述内燃机上调整的理论转矩时，已经从所述部分发动机运行模式变换到所述全发动机运行模式。
10.一种机动车的内燃机，具有多个缸，尤其是用于执行根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中，所述内燃机具有用于使所述缸在全发动机运行模式中全数运行并且在部分发动机运行模式中部分地关断的装置，其中提出，仅当在所述部分发动机运行模式中可由所述内燃机提供的部分发动机运行转矩大于或等于在所述内燃机上调整的理论转矩时，才从所述全发动机运行模式变换到所述部分发动机运行模式，其特征在于，对于从所述全发动机运行模式变换到所述部分发动机运行模式，附加地必须生成根据所述内燃机和/或所述机动车的至少一个确定的参数求得的转换变量。
【文档编号】F02D17/02GK104136752SQ201280070786
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年12月5日 优先权日:2011年12月27日
【发明者】A·格罗布, S·恩斯特 申请人:奥迪股份公司