專利名稱：供油器的操作方法及控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)和/或傳動(dòng)系統(tǒng)的供油器的操作方法以及 一種相應(yīng)的控制器，供油系統(tǒng)的油壓可以通過該控制器控制。
背景技術(shù)：
由DE10041789A1已知在低油壓時(shí)以自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置超馳內(nèi)燃機(jī)的自動(dòng)停止 指令。這樣油泵可以在內(nèi)燃機(jī)由于當(dāng)前自動(dòng)停止指令而停止之前首先填充儲(chǔ)油罐。在內(nèi)燃 機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于所述超馳而可以提供足夠的油壓。這種方法的缺點(diǎn)在于內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗和CO2排放很高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的問題是提供一種供油器的操作方法與一種控制器，使得 內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗和CO2排放得以減少并且沒有內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)油壓過低的問題。這一問題的解決是通過具有權(quán)利要求1特征的方法和具有權(quán)利要求7特征的控制 器來實(shí)現(xiàn)的。從屬權(quán)利要求給出了優(yōu)選的實(shí)施形式。按照本發(fā)明的對于用于特別是具有自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置的機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)和/或 傳動(dòng)系統(tǒng)的供油器的操作方法包括如下步驟探測機(jī)動(dòng)車的減速，監(jiān)控至少一個(gè)與減速行 為有關(guān)的狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)該狀態(tài)參數(shù)和實(shí)際供油控制策略估計(jì)供油器未來的油壓，如果所 估計(jì)的未來油壓低于預(yù)設(shè)的油壓閾值，就激活一個(gè)用于填充儲(chǔ)油罐的油泵。按照本發(fā)明的方法使得不僅可以在內(nèi)燃機(jī)由自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置觸發(fā)自動(dòng)停止 時(shí)，甚至也可以在滿足開始自動(dòng)停止的所有條件之前填充儲(chǔ)油罐。未來油壓可以特別為如 下時(shí)間點(diǎn)計(jì)算，即，基于發(fā)展和/或狀態(tài)參數(shù)的實(shí)際值而計(jì)劃的內(nèi)燃機(jī)由于自動(dòng)起動(dòng)/停止 裝置而達(dá)到的自動(dòng)停止時(shí)。為此，可以外插值算出狀態(tài)參數(shù)的發(fā)展。由于狀態(tài)參數(shù)和減速 行為的相關(guān)性，至少可以粗略估算出機(jī)動(dòng)車速度的發(fā)展并因而計(jì)算出減速度，反之亦然。為 此，甚至定性參數(shù)就足夠了，其中，不同參數(shù)的特定測量值是優(yōu)選的。由于儲(chǔ)油罐在可能的 自動(dòng)停止之前就已經(jīng)填充，因而保證了內(nèi)燃機(jī)再次起動(dòng)時(shí)具有足夠高的油壓，其中用于實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)停止的時(shí)間段沒有延長。從機(jī)動(dòng)車停止至開始自動(dòng)停止的時(shí)間段甚至可以縮短。這 使得內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗和CO2排放得以減少并且沒有內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)油壓過低的問題。這一結(jié)果是通過在實(shí)際供油控制策略之外，不采用實(shí)際供油控制策略而附加地短 時(shí)間填充儲(chǔ)油罐。沒有明顯問題，改變實(shí)際供油控制策略的決定可以基于監(jiān)測值(如減速 度和/或車速大小，即機(jī)動(dòng)車速度)出現(xiàn)非常低的數(shù)值。此外，注意到自動(dòng)停止只會(huì)發(fā)生在 機(jī)動(dòng)車減速之后而不會(huì)發(fā)生在加速之后。因此，當(dāng)滿足特別是關(guān)于減速度值和/或車速值 的特定條件時(shí)，就可以觸發(fā)按照本發(fā)明的方法的開始。例如按照本發(fā)明的方法在機(jī)動(dòng)車速 度低于一個(gè)特定值(例如20km/h)且減速度值大于0(即出現(xiàn)了機(jī)動(dòng)車負(fù)加速)的情況下 開始。特別是狀態(tài)參數(shù)可以通過CAN總線提供，這樣不需要額外的傳感器。如果內(nèi)燃機(jī)沒 有如估計(jì)的那樣停止，也沒有任何缺點(diǎn)。常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)供油控制策略可以毫無問題地處理填充的儲(chǔ)油罐。預(yù)先設(shè)定的油壓閾值特別地選擇成使得，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)，油泵可以在某一段時(shí) 間內(nèi)不必工作。特別地，儲(chǔ)油罐被填充以提供明顯高于閾值的油壓以提供安全儲(chǔ)備，并且/ 或者考慮到如前述計(jì)算的在直到機(jī)動(dòng)車停止的時(shí)間段內(nèi)增大的減速度。這一時(shí)間段內(nèi)所需 油壓可以只由儲(chǔ)油罐內(nèi)的油量提供。為起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸帶動(dòng)時(shí)車載電池不必為 油泵提供電能。這就節(jié)省了相應(yīng)的電能以用于起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)后，所需的電能可 以由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)提供。這就節(jié)省了車載電池的負(fù)荷。按照本發(fā)明的方法也可以用 于傳統(tǒng)的純內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車上，此時(shí)自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置的自動(dòng)停止用于在機(jī)動(dòng)車速度為 0停止時(shí)自動(dòng)停止內(nèi)燃機(jī)。按照本發(fā)明的方法也可以用于混合動(dòng)力的機(jī)動(dòng)車上，此時(shí)自動(dòng)起 動(dòng)/停止裝置的自動(dòng)停止應(yīng)用于從內(nèi)燃機(jī)模式向電動(dòng)機(jī)模式的轉(zhuǎn)換。特別的，狀態(tài)參數(shù)是減速度值，機(jī)動(dòng)車速度或者制動(dòng)狀態(tài)，是否采用了制動(dòng)。優(yōu)選 使用多個(gè)狀態(tài)參數(shù)。例如制動(dòng)狀態(tài)可以是用于開始按照本發(fā)明方法的信號(hào)，并且/或者車 輛速度和減速度值的組合可用來計(jì)算未來機(jī)動(dòng)車停止的時(shí)間點(diǎn)。在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，基于至少一個(gè)狀態(tài)參數(shù)(特別是機(jī)動(dòng)車速度和減速度 值)的發(fā)展和/或?qū)嶋H值計(jì)算出停止時(shí)間，直至該停止時(shí)間，機(jī)動(dòng)車速度才為0并且/或 者內(nèi)燃機(jī)由于自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置而發(fā)生自動(dòng)停止，并且計(jì)算出停止時(shí)間結(jié)束時(shí)的未來油 壓。停止時(shí)間tst。p可以由車輛實(shí)際速度ν和實(shí)際減速度值a的比例來計(jì)算(tstop = v/a)， 其中實(shí)際減速度可由車輛速度的發(fā)展所確定(a= !>,其中力=dv/dt)·特別是為了安全而 額外增加一段時(shí)間.增加的時(shí)間段可以是通過比例v/a計(jì)算出的停止時(shí)間的一個(gè)百分比P， 其中彡ρ彡25%，尤其2%彡ρ彡20%，優(yōu)選3%彡ρ彡15%且最優(yōu)選5%彡ρ彡10%。 如果自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置提供了一個(gè)機(jī)動(dòng)車停止之后直至開始自動(dòng)停止的最小延遲，這一 延遲通常是一個(gè)足夠的安全時(shí)間，那么就可以關(guān)于所計(jì)算出的機(jī)動(dòng)車在沒有出于安全目的 的額外時(shí)間段的情況下的停止計(jì)算出停止時(shí)間。如果自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置要進(jìn)行的延遲比 儲(chǔ)油罐最大填充時(shí)間長，那么就可以關(guān)于由于自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置而使內(nèi)燃機(jī)發(fā)生自動(dòng)停 止的時(shí)間點(diǎn)計(jì)算出停止時(shí)間。這時(shí)優(yōu)選考慮一額外的時(shí)間段用于確定停止時(shí)間，以便保持 在相對于供油系統(tǒng)希望的最小油壓的安全一側(cè)。優(yōu)選如果自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置的自動(dòng)停止被解除禁止(unblocked)，則激活油泵， 其中自動(dòng)停止特別在如下情況下被禁用，即車載電池的電荷低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的值，車輛 零件的溫度值和/或其它值超出了預(yù)設(shè)的范圍，并且/或者內(nèi)燃機(jī)控制處于被較低子系統(tǒng) 超馳的模式，尤其是由傳動(dòng)控制系統(tǒng)或空調(diào)控制系統(tǒng)超馳時(shí)?？紤]到在某些情況下自動(dòng)起 動(dòng)/停止裝置的自動(dòng)停止被禁用。這種情況下沒有必要在通常的標(biāo)準(zhǔn)供油控制策略之外填 充儲(chǔ)油罐。按照本發(fā)明的方法阻止對儲(chǔ)油罐額外的填充，而自動(dòng)停止則被禁用。儲(chǔ)油罐的 填充和清空僅按照通常的標(biāo)準(zhǔn)供油控制策略。如果是這樣，那么就可以控制較高的最小油 壓和/或較高的儲(chǔ)油罐最小油量，因此當(dāng)被禁止的自動(dòng)停止被解除禁止時(shí)，即使機(jī)動(dòng)車靜 止其速度為0，也已處于或者會(huì)快速達(dá)到預(yù)先設(shè)定的油壓閾值。特別的，該預(yù)先設(shè)定的閾值基于儲(chǔ)油罐的填充體積V和儲(chǔ)油罐的最大填充體積 Vmax 的比值來確定，其中 0. 75 ≤ V/Vmax ≤ 0. 99,尤其 0. 85 ≤ V/Vmax ≤ 0. 95,優(yōu)選 V/Vmax = 0.90士0.02。這是考慮到油壓主要取決于儲(chǔ)油罐內(nèi)部的靜液壓力?？刂朴蛪嚎梢酝ㄟ^控制 儲(chǔ)油罐內(nèi)油量來進(jìn)行。
優(yōu)選油泵可以電氣驅(qū)動(dòng)，并且也適于由來自向機(jī)動(dòng)車提供制動(dòng)力的發(fā)電機(jī)的電能 驅(qū)動(dòng)。駕駛員制動(dòng)時(shí)，機(jī)動(dòng)車的制動(dòng)能可用于操作油泵。不是浪費(fèi)了制動(dòng)能，而是將制動(dòng)能 通過至少部分支持制動(dòng)過程的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成用于操作油泵和/或?qū)囕d電池充電的電能。 沒有必要采用部分由內(nèi)燃機(jī)提供的能量和/或采用車載電池來通過油泵泵油。本發(fā)明還涉及一個(gè)用于執(zhí)行所述方法的控制器，其中該控制器包括至少一個(gè)傳感 器，該傳感器用于探測機(jī)動(dòng)車的減速和/或至少一個(gè)狀態(tài)參數(shù)，該狀態(tài)參數(shù)和減速行為相 關(guān)；一個(gè)用于連接到供油器控制器的數(shù)據(jù)輸入；一個(gè)計(jì)算單元，用于根據(jù)狀態(tài)參數(shù)和實(shí)際 供油控制策略來估計(jì)供油器的未來油壓；一個(gè)連接到用于在所估計(jì)的未來油壓低于油壓的 預(yù)設(shè)閾值的情況下填充供油器儲(chǔ)油罐的油泵的觸發(fā)器輸出。供油器控制器可以為供油系統(tǒng) 提供通常的標(biāo)準(zhǔn)供油控制策略。由于數(shù)據(jù)輸入，供油器控制器的內(nèi)部變量可以由按照本發(fā) 明的控制器所用。檢測減速的傳感器可以使用車輛速度作為狀態(tài)參數(shù)，這樣例如在兩個(gè)不 同時(shí)間點(diǎn)測量的兩個(gè)不同的車速就可以進(jìn)行比較以探測是否出現(xiàn)減速。觸發(fā)器輸出可以是 一個(gè)用于打開或者關(guān)閉油泵的開關(guān)。觸發(fā)器輸出尤其與供油器控制器并聯(lián)地連接到油泵 上，這樣基于供油器控制器的控制的油泵觸發(fā)和基于按照本發(fā)明的控制器控制的油泵觸發(fā) 就可以疊加。由于儲(chǔ)油罐在可能的自動(dòng)停止之前就已經(jīng)填充，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)再次起動(dòng)時(shí)，就可以 確保足夠高的油壓，其中，用于完成自動(dòng)停止的時(shí)間段沒有延長。機(jī)動(dòng)車停止后至開始自動(dòng) 停止的時(shí)間段甚至可以縮短。這使得內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗和CO2排放得以減少并且沒有內(nèi)燃 機(jī)起動(dòng)時(shí)油壓過低的問題。本發(fā)明還涉及用于機(jī)動(dòng)車特別是具有自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置的機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)和/ 或傳動(dòng)系統(tǒng)的供油系統(tǒng)，其中該供油系統(tǒng)包括一個(gè)用于向內(nèi)燃機(jī)提供油的油路，一個(gè)用于 從油路中泵油的油泵，一個(gè)存儲(chǔ)油并提供油壓的儲(chǔ)油罐，其中該儲(chǔ)油罐連接到用于填充該 儲(chǔ)油罐的油泵上，及一個(gè)控制器，可以按前述設(shè)計(jì)，連接到用于執(zhí)行前述方法的油泵上。由 于儲(chǔ)油罐在可能的自動(dòng)停止之前已經(jīng)填充，在內(nèi)燃機(jī)再次起動(dòng)時(shí)可以確保足夠高的油壓， 其中用于完成自動(dòng)停止的時(shí)間段沒有延長。機(jī)動(dòng)車停止之后至開始自動(dòng)停止的時(shí)間段甚至 可能被縮短。這使得內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗和CO2排放得以減少并且沒有內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)油壓過 低的問題。本發(fā)明還涉及一種用于尤其是帶有自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置的機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)和/或 傳動(dòng)系統(tǒng)的供油器系統(tǒng)，其中，供油器系統(tǒng)包括用于將油提供到內(nèi)燃機(jī)的油路；用于將油 泵送通過油路的油泵；用于儲(chǔ)存油和提供油壓的儲(chǔ)油罐，其中，儲(chǔ)油罐與用于填充儲(chǔ)油罐的 油泵相連；以及控制器，該控制器可以如上述地設(shè)計(jì)，與用于執(zhí)行上述方法的油泵相連。由 于儲(chǔ)油罐在可能的自動(dòng)停止之前填充，因而在內(nèi)燃機(jī)再次起動(dòng)時(shí)保證了足夠的油壓，其中， 用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停止的時(shí)間段沒有延長。機(jī)動(dòng)車停止之后至開始自動(dòng)停止的時(shí)間段甚至可能 被縮短。這使得內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗和CO2排放得以減少并且沒有內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)油壓過低的 問題。本發(fā)明的這些和其他的特征由下文結(jié)合優(yōu)選實(shí)施形式的闡述而顯而易見。


在附圖中圖1是顯示車速隨時(shí)間變化的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，機(jī)動(dòng)車具有車輛速度V1并可以在時(shí)刻、減速。在減速度恒定的假設(shè) 下，車輛速度下降，直至?xí)r刻t3達(dá)到車輛速度Y0 = Okm/h.通常在車輛速度Y0為O時(shí)至機(jī) 動(dòng)車的自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置開始機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)的自動(dòng)停止的時(shí)刻t4需要一段時(shí)間。從時(shí)刻tl開始，按照根據(jù)本發(fā)明的方法監(jiān)測在時(shí)刻t4是否會(huì)有最小油壓提供給供 油系統(tǒng)。當(dāng)例如目前時(shí)刻是t2時(shí)，基于實(shí)際車輛速度V2和實(shí)際加速度值&=、計(jì)算直到時(shí) 刻t4的停止時(shí)間tst。p。考慮從機(jī)動(dòng)車速度達(dá)到0之后到機(jī)動(dòng)車的自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置開始 自動(dòng)停止的延遲時(shí)間tdelay = t4_t3。當(dāng)按照本發(fā)明的方法計(jì)算出，當(dāng)油泵全功率運(yùn)作的情 況下余下時(shí)間tst。p幾乎不足以到達(dá)希望的最小油壓時(shí)，油泵就被激活以填充儲(chǔ)油罐，從而 借助油泵為供油系統(tǒng)提供希望的油壓。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在時(shí)刻、停止，就可確保具有足夠的油壓 以起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)而不需要同時(shí)操作油泵。
權(quán)利要求
一種用于特別是具有自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置的機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)和/或傳動(dòng)系統(tǒng)的供油器的操作方法，其中探測機(jī)動(dòng)車的減速，監(jiān)控至少一個(gè)與機(jī)動(dòng)車減速行為相關(guān)的狀態(tài)參數(shù)，基于所述狀態(tài)參數(shù)和實(shí)際供油控制策略估計(jì)供油器的未來油壓，并且如果估計(jì)的未來油壓低于油壓的預(yù)設(shè)閾值，就激活用于填充供油器儲(chǔ)油罐的油泵。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述狀態(tài)參數(shù)是減速度值、機(jī)動(dòng)車速度或者制動(dòng) 狀態(tài)、是否進(jìn)行了制動(dòng)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，基于所述至少一個(gè)狀態(tài)參數(shù)，特別是機(jī)動(dòng)車 速度和減速度值的發(fā)展和/或?qū)嶋H值來計(jì)算一停止時(shí)間(tst。p)，該停止時(shí)間是機(jī)動(dòng)車速度 為0并且/或者內(nèi)燃機(jī)由于自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置而發(fā)生自動(dòng)停止的時(shí)間，且計(jì)算該停止時(shí) 間(tst。p)結(jié)束時(shí)的未來油壓。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，如果自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置的自動(dòng)停 止被解除禁止就激活油泵，其中，自動(dòng)停止尤其在下列情況下被禁止車載電池的電荷低于 一預(yù)先設(shè)定的值，一車輛部件的溫度值和/或其它值超出預(yù)先設(shè)定的范圍，和/或內(nèi)燃機(jī)控 制器處于被一子系統(tǒng)、特別是傳動(dòng)控制系統(tǒng)或者空調(diào)控制系統(tǒng)超馳的模式。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，該預(yù)先設(shè)定的閾值基于儲(chǔ)油罐的 填充體積V和儲(chǔ)油罐的最大填充體積Vmax的比值來確定，其中0. 75 ( V/Vmax ( 0. 99，特別 0. 85 ≤ V/Vmax ≤ 0. 95，優(yōu)選 V/Vmax = 0. 90 士 0. 02。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述油泵可以被電氣地驅(qū)動(dòng)，并且 適于由來自向機(jī)動(dòng)車提供制動(dòng)力的發(fā)電機(jī)的電能驅(qū)動(dòng)。
7.一種用于執(zhí)行按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法的控制器，包括至少一個(gè)傳感器，所述傳感器用于探測機(jī)動(dòng)車的減速和/或至少一個(gè)與減速行為相關(guān) 的狀態(tài)參數(shù)；一個(gè)連接到供油器控制器的數(shù)據(jù)輸入；一個(gè)計(jì)算單元，用于根據(jù)所述狀態(tài)參數(shù)和實(shí)際供油控制策略來估計(jì)供油器的未來油壓；一個(gè)連接到用于在所估計(jì)的未來油壓低于油壓的預(yù)設(shè)閾值的情況下填充供油器儲(chǔ)油 罐的油泵的觸發(fā)器輸出。
8.一種用于特別是具有自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置的機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)和/或傳動(dòng)系統(tǒng)的供油 系統(tǒng)，所述供油系統(tǒng)包括一個(gè)用于將油提供給內(nèi)燃機(jī)的油路， 一個(gè)用于將油泵送通過油路的油泵，一個(gè)儲(chǔ)存油并提供油壓的儲(chǔ)油罐，其中，該儲(chǔ)油罐連接到用于填充該儲(chǔ)油罐的油泵上，以及一個(gè)按照權(quán)利要求7所述的控制器，該控制器連接到油泵上，用于執(zhí)行按照權(quán)利要求1 至6中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于特別是具有自動(dòng)起動(dòng)/停止裝置的機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)和/或傳動(dòng)系統(tǒng)的供油器的操作方法，包括如下步驟探測機(jī)動(dòng)車的減速，監(jiān)控至少一個(gè)與機(jī)動(dòng)車減速行為相關(guān)的狀態(tài)參數(shù)，基于狀態(tài)參數(shù)和實(shí)際供油控制策略估計(jì)供油器的未來油壓，并且如果所估計(jì)的未來油壓低于預(yù)設(shè)的油壓閾值就激活用于填充供油器儲(chǔ)油罐的油泵。由于儲(chǔ)油罐在可能的自動(dòng)停止之前已經(jīng)填充，因而可以確保當(dāng)內(nèi)燃機(jī)再次起動(dòng)時(shí)具有足夠高的油壓，其中，用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停止的時(shí)間段并沒有延長。這使得內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗和CO2排放得以減少并且沒有內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)油壓過低的問題。
文檔編號(hào)B60W30/18GK101992772SQ201010260749
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者佩爾·弗羅伊登塔勒, 馬蒂厄斯·漢森 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司