本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分的機動車用的用于輔助起動的控制設備和一種根據(jù)權利要求7的相應的方法。

背景技術：

原則上，在機動車的起動過程期間，當由內(nèi)燃機所提供的扭矩不足夠大時，可能發(fā)生內(nèi)燃機的不期望的熄火。在此，雙質(zhì)量飛輪——也稱為zms——短時間地在共振中運行。為了在此防止雙質(zhì)量飛輪損壞，在車輛中執(zhí)行所謂的保護功能，該保護功能提前識別發(fā)動機熄火并且啟動相應的措施，以便防止部件損壞。原則上，在此采集發(fā)動機的轉速信號，并且一旦發(fā)動機轉速低于預定的轉速閾值——例如低于每分鐘400轉的轉速閾值——就探測到發(fā)動機熄火。

那么例如從專利文獻de102008052839a1已知一種機動車用的控制設備，在相應的條件滿足時，該控制設備基于發(fā)動機轉速來探測發(fā)動機熄火并且在探測到發(fā)動機熄火時緊接著致使自動啟動。詳細地，在轉速低于預定的低轉速閾值時或者在發(fā)動機轉速從初始轉速超出預定的高轉速閾值開始然后低于預定的低轉速閾值時，則探測到發(fā)動機熄火。

此外，從還未公開的專利文獻de102015202932a1已知一種用于提早識別機動車中發(fā)動機熄火的控制設備，其中，所述控制設備設置用于基于接合轉速和發(fā)動機轉速的轉速梯度來識別熄火。

為了防止熄火，專利文獻de102011120173a1公開了一種具有手動換擋變速器的混合動力車輛的控制裝置，其中，控制裝置的控制器構成為如此控制由發(fā)動機所提供的扭矩，使得防止在人工操作離合器期間發(fā)動機熄火和/或發(fā)動機的過度爆發(fā)。為了識別即將發(fā)生的熄火工況，所述控制器接收來自輸入軸傳感器、離合器踏板傳感器和油門踏板傳感器的一個或多個信號，并且相應地評估所述信號。一種這樣的處理方式是耗費的并且與高成本相聯(lián)系，因為這樣的傳感器通常沒有安裝在車輛中。此外，這只有與電機配合作用才起作用。

技術實現(xiàn)要素：

現(xiàn)在，本發(fā)明的任務是提供一種改進的控制設備和一種相應的方法用于提早識別發(fā)動機熄火并用于啟動相應對策。

這些任務通過根據(jù)權利要求1的控制設備和根據(jù)權利要求7的方法得到解決。有利的進一步改進方案由從屬權利要求中得出。

本發(fā)明首先基于如下知識，即，當在起動時通過就轉速低于閾值方面進行評估而識別出熄火時，閾值的選擇是一個基本問題。如果閾值選擇過高，則雖然及時啟動了相應的保護機制，但是增大了所謂的錯誤識別的概率，亦即將會比所需要的那樣更頻繁地啟動相應的保護措施。這又會對顧客認可產(chǎn)生負面影響。然而，如果閾值選擇過低，則發(fā)動機轉速可能下降到非常低的范圍中、甚至下降到雙質(zhì)量飛輪的共振轉速范圍中。由此至少在某些發(fā)動機變型方案中會發(fā)生zms(雙質(zhì)量飛輪)中極大的扭轉振動，所述zms中極大的扭轉振動在一次出現(xiàn)時就可能已經(jīng)引起不可逆轉的部件損壞。

在考慮該知識的情況下，鑒于對即將發(fā)生的熄火工況進行前瞻性的識別或者預測而提出設定一種以內(nèi)燃機作為驅(qū)動發(fā)動機的機動車用的用于輔助起動的控制設備，該控制設備設置用于基于內(nèi)燃機的發(fā)動機轉速和內(nèi)燃機的發(fā)動機轉速梯度在達到接合轉速或者接合時間點之前來預測熄火。為了防止熄火，按照本發(fā)明，控制設備進一步設置用于在預測到內(nèi)燃機熄火時輸出用于致使內(nèi)燃機的發(fā)動機力矩要求(因此以及發(fā)動機力矩)提高的信號。

已經(jīng)表明，在本發(fā)明的一種有利的設計方案中，內(nèi)燃機的轉速梯度能根據(jù)在發(fā)動機的至少一次之前的點火期間內(nèi)燃機的至少一個最小轉速在達到接合轉速或者接合時間點之前確定，特別是能從內(nèi)燃機的至少兩次或多次點火的內(nèi)燃機最小轉速在達到接合轉速之前確定。同樣，發(fā)動機轉速的轉速梯度可以通過在每一個氣缸的上止點中的發(fā)動機轉速以及兩次點火之間的時間來確定。

有利地，為了探測即將發(fā)生的發(fā)動機熄火，附加考慮另外的信號，該信號對即將發(fā)生的發(fā)動機熄火提供標志，亦即，控制設備有利地設置用于基于內(nèi)燃機的發(fā)動機轉速、內(nèi)燃機的發(fā)動機轉速梯度和至少一個其他的信號在達到接合時間點之前來預測內(nèi)燃機熄火。有利地，在此評估與變速器輸入軸的轉速相對應的信號是適合的。

在本發(fā)明的一種特別有利的設計方案中提出，控制設備設置用于基于內(nèi)燃機的發(fā)動機轉速和內(nèi)燃機的發(fā)動機轉速梯度和變速器輸入軸的轉速和/或變速器輸入軸的轉速梯度來預測內(nèi)燃機熄火。

現(xiàn)在為了可以提早地、即前瞻性地探測內(nèi)燃機熄火，控制設備有利地設置用于基于所計算的接合轉速來預測內(nèi)燃機熄火，特別是在基于發(fā)動機轉速和發(fā)動機轉速梯度和必要時基于變速器輸入軸的轉速和/或變速器輸入軸的轉速梯度的所計算的接合轉速小于預定的(可變的)接合轉速閾值時預測到內(nèi)燃機熄火。

如果借助于相應設計的控制設備(在起動過程中)提早地預測到內(nèi)燃機熄火，則必須采取相應措施以用于防止內(nèi)燃機熄火以及用于防止部件損壞。按照本發(fā)明，控制設備有利地設置用于在預測到內(nèi)燃機熄火時通過致使內(nèi)燃機的發(fā)動機力矩要求提高來致使發(fā)動機力矩和/或所估計的接合轉速有針對性地提高。有利地，控制設備為此設置用于在預測到內(nèi)燃機熄火時輸出與所計算的接合轉速或者與內(nèi)燃機的當前轉速和/或當前轉速梯度和/或變速器輸入軸的當前轉速和/或變速器輸入軸的當前轉速梯度相關的信號，以用于致使內(nèi)燃機的發(fā)動機力矩要求提高，從而相應有關地提高發(fā)動機力矩要求。換言之，例如可以根據(jù)在所計算的接合轉速和所需的接合轉速之間的偏差提高發(fā)動機力矩要求，其中，該高度可以特別是根據(jù)偏差高度來預定。

同樣的，在一種有利的改進方案中，控制設備設置用于在基于所確定的計算的接合轉速不再預測到內(nèi)燃機熄火時，至少部分地撤回在預測到內(nèi)燃機熄火時用于提高內(nèi)燃機的發(fā)動機力矩要求的致使信號。

對于根據(jù)本發(fā)明的第一方面的按照本發(fā)明的控制設備的上述說明以相應的方式也適用于根據(jù)本發(fā)明的第二方面的按照本發(fā)明的方法。

按照本發(fā)明的方法及其有利的設計方案可以借助于所執(zhí)行的算法或者在為此所設定的控制器中(特別是在發(fā)動機控制器中)相應的組件系統(tǒng)來實施。

本發(fā)明的第三個方面涉及如下的車輛，該車輛包括上面所描述的控制設備。

附圖說明

現(xiàn)在根據(jù)實施例進一步闡明本發(fā)明。在此：

圖1示出在臨界的起動過程時發(fā)動機轉速和變速器輸入軸轉速的圖示，

圖2示出用于在接合過程期間對車輛中內(nèi)燃機熄火進行預測的待評估的信號的圖示，

圖3示出在預測到內(nèi)燃機熄火時所致使的力矩要求的圖示，

圖4示出按照本發(fā)明的控制設備的實例。

具體實施方式

圖1詳細地以通過時間t和轉速dz確定的綜合特性曲線示出在機動車的接合過程或者說起動過程期間發(fā)動機轉速n和變速器輸入軸的變速器轉速n_g。在示出的階段1期間開始接合過程，即建立離合器力矩。在此，發(fā)動機的能量部分地轉化為動力傳動系中的彈簧勢能或者滑差能(schlupfenergie)。所述彈簧勢能進一步轉化為車輛動能。發(fā)動機轉速n從空轉轉速開始下降以及變速器輸入軸轉速n_g上升。在階段2中或者說在點2中，動力傳動系第一次完全接通；達到接合轉速。發(fā)動機轉速n和變速器輸入轉速n_g從該時間點起是相同的。動力傳動系在該時刻受最大預應力并且現(xiàn)在完全與發(fā)動機相連接。

在階段3中開始動力傳動系的卸去應力，由此基于已有的慣性，所述轉速(發(fā)動機轉速和變速器轉速)進一步下降，直到該轉速在階段3的最后達到最低值。在階段4中，動力傳動系首先是卸去應力的并且然后再次張緊。該卸去應力和張緊解釋了在發(fā)動機熄火時動力傳動系中低頻的顛簸振蕩。

假如現(xiàn)在在階段3和/或階段4中的轉速落入雙質(zhì)量飛輪zms的共振轉速范圍中，則可能發(fā)生雙質(zhì)量飛輪zms中極高的扭轉振動，這在最糟糕的情況下可能導致不可逆轉的部件損壞。

為了可以提早識別內(nèi)燃機熄火并且可以接著啟動反作用措施，本發(fā)明規(guī)定在達到接合轉速前至少評估內(nèi)燃機的發(fā)動機轉速n和發(fā)動機轉速n的梯度。

現(xiàn)在，圖2示出在(臨界的)接合過程和起動過程時發(fā)動機轉速曲線和變速器輸入軸轉速n_g的相應圖示。

根據(jù)內(nèi)燃機的轉速曲線(當前轉速n1和轉速曲線梯度gdn1)和變速器輸入軸轉速n_g及其梯度gdn_g，例如可以在時間點t1前瞻性地計算估計的接合轉速ekdz。對估計的接合轉速ekdz的預測可以連續(xù)地(例如每隔10ms)進行，從而持續(xù)地基于當前工況來進行確定。緊接著將該計算的接合轉速ekdz與預定的接合轉速閾值ek-dzs進行比較，由此可以預測內(nèi)燃機熄火。如果所估計的接合轉速ekdz高于預定的接合轉速閾值ekdzs，則認定為非臨界的接合過程。然而，如果所估計的接合轉速ekdz低于預定的接合轉速閾值ekdzs，則估計出臨界的接合過程并且預測到內(nèi)燃機熄火。

圖3示出在預測到內(nèi)燃機熄火時所致使的力矩要求關于時間t的圖示。在此，根據(jù)內(nèi)燃機的轉速n1和內(nèi)燃機轉速的相應的梯度以及變速器輸入軸的轉速n_g和必要時變速器輸入軸的轉速梯度來連續(xù)地計算接合轉速。

在時間點ts，基于所預測出的低的接合轉速ekdz致使最大力矩要求，這在轉速圖上面所示的放大系數(shù)vf中表現(xiàn)出來。隨著通過提高放大系數(shù)vf開始增加力矩要求(以及與此相聯(lián)系地實現(xiàn)發(fā)動機力矩增加)，內(nèi)燃機的轉速n1增大并且由此梯度也增大。這與變速器輸入軸的連續(xù)增加的轉速n_g相聯(lián)系地導致所計算的接合轉速ekdz提高。在t2和t3之間的范圍中，所計算的接合轉速ekdz達到如下的數(shù)值，該數(shù)值顯著地降低內(nèi)燃機熄火的危險，因此可以至少部分地減少或者撤回致使力矩要求增加。在接合過程結束的時間點te，重新完全撤回力矩要求的增加，因為由于達到了高的接合轉速ekdz，所以不必再擔心內(nèi)燃機熄火。

圖4現(xiàn)在示出以內(nèi)燃機作為驅(qū)動發(fā)動機的機動車用的用于輔助起動的按照本發(fā)明的控制設備sv的一種設計方案可能性，該控制設備在接合過程和起動過程啟動時作為輸入信號接收內(nèi)燃機的轉速n1、內(nèi)燃機的轉速梯度gdn1、變速器輸入軸的轉速n_g和變速器輸入軸的轉速梯度gdn_g。根據(jù)這些信號n1、gdn1、n_g和gdn_g，首先前瞻性地計算接合轉速ekdz并且借助于保存在控制設備中的特性曲線kl——該特性曲線通過接合轉速ekdz和轉速梯度gdn1而確定——來檢查所計算的接合轉速ekdz的交點是高于、還是低于邊界特性曲線kl。如果該交點低于邊界特性曲線kl(陰影區(qū)域)，則預測到發(fā)動機熄火并且發(fā)送用于增加發(fā)動機力矩要求的信號ma，由此應實現(xiàn)增加預測的(和實際的)接合轉速。如果預測的接合轉速足夠高或者接合過程結束了，則撤回發(fā)動機力矩要求的增加。

因此，利用在此所提出的本發(fā)明可以以簡單和可靠的方式來提早預測發(fā)動機熄火并且進行反作用。通過該提早的熄火識別和早期啟動相應對策，也可以防止雙質(zhì)量飛輪的部件損壞。