[发明专利]用于内燃机空转停止的控制设备和其上安装该设备的车辆

说明书

本发明涉及一种根据车辆的驱动状态执行的、控制内燃机空转停止的技术。

一些提出的车辆具有在车辆驱动期间在车辆临时停止处，例如在交通灯处，停止驱动内燃机、和响应驾驶员对启动的要求重新开始驱动内燃机的空转停止控制功能。在具有自动停止和重新开始内燃机操作的功能的这种车辆中，一个辅助机械驱动电动机风扇皮带与内燃机和辅助机械连接以允许其相互连接。在内燃机处于停止的同时，象水泵之类的辅助机械借助于辅助机械驱动电动机驱动。另一方面，在内燃机的运行状态下，辅助机械借助于内燃机驱动。为了从驱动系统脱开内燃机、和减小在辅助机械借助于辅助机械驱动电动机驱动时辅助机械驱动电动机的负载，一个离合器(联接机构)插入在内燃机与辅助机械驱动电动机之间，以把内燃机与辅助机械驱动电动机相联接和把两者分离。

辅助机械驱动电动机也起重新开始驱动内燃机的电动机的作用。在驱动内燃机的开始处，离合器把内燃机与当前正在驱动辅助机械的辅助机械驱动电动机相联。这把内燃机的速度的升高到启动转速。一种提出的技术在重新开始驱动内燃机时在辅助机械驱动电动机的速度降低之后联接离合器，以便减小由内燃机与当前正在驱动辅助机械的辅助机械驱动电动机之间的速度差造成的潜在冲击和振动的发生。

在车辆的一些驱动状态下，由离合器的联接动作产生的冲击和震动(能量)不足以由风扇皮带吸收。例如，在较冷时，部分因为风扇皮带的低温，在空转停止控制下由离合器的联接动作造成的冲击和振动的发生不足以吸收在重新启动内燃机的过程中。另一方面，提高辅助机械驱动电动机转数或电动机速度的降低速度以保证足够的吸收，不满足内燃机迅速重新启动的要求。

本发明的目的因而在于减小或甚至消除在启动内燃机时由联接机构的联接动作造成的可能冲击和振动、和保证内燃机的迅速启动。

通过一种安装在车辆上的空转停止控制设备实现以上和其他相关目的的至少一部分，其中借助于一个内燃机和一个电动机的任一个驱动辅助机械，并且内燃机的一个输出轴和电动机的一个输出轴经一个联接机构彼此连接，该联接机构联接成把内燃机与电动机连接，并且分离成使内燃机从电动机上脱开。在内燃机处于停止的同时，分离联接机构，并且借助于电动机经一根传动皮带驱动辅助机械。该空转停止控制设备包括：一个决定单元，确定是否满足内燃机的驱动停止条件或驱动重新启动条件；一个制动负载确定单元，当满足内燃机的驱动重新启动条件时，指定一个制动负载施加到电动机上，以便根据传动皮带的动能吸收状态减小电动机速度或电动机的转数；一个驱动备用单元，当满足内燃机的驱动重新启动条件并且分离联接机构时，在把规定制动负载施加到电动机上之后使内燃机的输出轴与电动机的输出轴经联接机构相联接；及一个内燃机操作控制单元，在内燃机经联接机构与电动机联接之后，执行一系列的处理以重新启动内燃机的操作。

在本发明的空转停止控制设备中，指定本施加到电动机上的制动负载，以便根据传动皮带的动能吸收状态减小电动机的转数或电动机速度。这种布置有效地减小或甚至消除在启动内燃机时由联接机构的联接动作造成的可能冲击和振动，并且保证内燃机的迅速启动。

按照本发明的空转停止控制设备的一个方面，车辆带有一个测量传动皮带弹性的传动皮带弹性测量单元，并且制动负载确定单元根据传动皮带的观测弹性确定传动皮带的动能吸收状态，并且随传动皮带观测弹性的减小增大制动负载。按照另一个方面，车辆带有一个测量传动皮带温度的传动皮带温度测量单元，并且制动负载确定单元根据传动皮带的观测温度确定传动皮带的动能吸收状态，并且随传动皮带观测温度的减小增大制动负载。

传动皮带的动能吸收状态表示能够或不能够足够吸收诸如冲击和振动之类的能量的状态，并且与诸如传动皮带的弹性和硬度之类的性能有关。即传动皮带的弹性测量造成确定传动皮带的吸收状态。象传动皮带的弹性和硬度之类的性能与传动皮带的温度有关。因而根据传动皮带的温度能确定这些性能。在低温条件下，传动皮带往往熟化和失去其弹性，并因而几乎不吸收由联接机构的联接动作产生的可能冲击和振动(能量)。相反，在高温条件下，传动皮带容易吸收由联接机构的联接动作产生的可能冲击和振动。考虑到这些条件改变制动负载的安排既达到吸收由联接机构的联接动作产生的可能冲击和振动的要求，又达到迅速重新启动内燃机的要求。