Способ управления старт-стопной системой двигателя



Способ управления старт-стопной системой двигателя
Способ управления старт-стопной системой двигателя
Способ управления старт-стопной системой двигателя
Способ управления старт-стопной системой двигателя

 


Владельцы патента RU 2604831:

Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК (US)

Изобретение относится к транспортным средствам, имеющим старт-стопную систему двигателя для автоматического запуска и останова двигателя внутреннего сгорания. Изобретение предназначено для уменьшения износа составных частей пусковой системы и раскрывает способ управления работой старт-стопной системы двигателя, в котором, если период времени, необходимый для запуска двигателя 10, управляемого старт-стопной системой, превышает заранее заданное предельное значение, то работа старт-стопной системы двигателя запрещается, в результате чего нормальный процесс запуска-остановки не происходит по крайней мере в течение текущего ездового цикла. Это предотвращает чрезмерное использование пусковой системы двигателя 10, которое может привести к преждевременной поломке пусковой системы, а также уменьшить негативную реакцию водителя транспортного средства 5, вызванную длительным запуском. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к транспортным средствам, имеющим старт-стопную систему двигателя для автоматического запуска и останова двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, в частности к способу управления подобной старт-стопной системой двигателя.

Уровень техники

Из уровня техники известно использование в транспортном средстве старт-стопной системы двигателя для автоматического запуска и остановки двигателя каждый раз, когда на основании действий водителя определено, что для этого есть возможность, что позволяет сократить потребление топлива и уменьшить вредные выбросы двигателя.

Недостаток подобных старт-стопных систем двигателя заключается в том, что они значительно увеличивают износ составных частей, связанных с пусковой системой двигателя, например, стартерного мотора и аккумуляторной батареи.

Еще одним недостатком является то, что, если повторный запуск двигателя после остановки занимает слишком много времени из-за неисправной работы пусковой системы или по какой-либо другой причине, то это также увеличивает износ составных частей пусковой системы, что, в свою очередь, часто приводит к дискомфорту водителя и проблемам при эксплуатации транспортного средства, поскольку водитель полностью включает сцепление до завершения повторного запуска двигателя, что приводит к глушению двигателя.

Целью настоящего изобретения является разработка способа управления работой старт-стопной системы двигателя, который позволит минимизировать проблемы, присущие устройствам, известным из уровня техники.

Раскрытие изобретения

Согласно первому аспекту изобретения представлен способ управления старт-стопной системой двигателя моторного транспортного средства, включающий измерение периода времени, необходимого для запуска двигателя, управляемого старт-стопной системой, и управление работой старт-стопной системы двигателя, на основании результатов этого измерения. При этом, если период времени, необходимый для запуска двигателя, превышает первое заранее заданное предельное значение, то управление старт-стопной системой двигателя заключается в том, чтобы препятствовать работе в старт-стопном режиме, а если период времени, необходимый для запуска двигателя, превышает второе заранее заданное предельное значение, которое больше, чем первое заранее заданное предельное значение, то управление старт-стопной системой двигателя заключается в том, чтобы отключить работу в старт-стопном режиме.

Способ может также предусматривать только предотвращение работы в старт-стопном режиме, если первое заранее заданное предельное значение было превышено более заранее заданного числа раз.

Если период времени, необходимый для запуска двигателя, не превышает первое заранее заданное предельное значение, то управление старт-стопной системой двигателя может заключаться в том, чтобы разрешить нормальную работу в старт-стопном режиме.

Каждый период времени, необходимый для запуска, может быть объединен со средним значением предыдущих периодов времени запуска с целью определения скользящего среднего времени запуска, которое сравнивают с первым заранее заданным предельным значением.

Способ может также предусматривать направление водителю предупреждения о том, что работа старт-стопной системы двигателя была запрещена и отключена.

Период времени, необходимый для запуска двигателя, может быть определен как период, начинающийся при подаче команды к повторному запуску двигателя и заканчивающийся в момент времени, когда выполняется заранее определенное условие.

Таким условием может являться достижение двигателем заранее заданного числа оборотов.

Согласно второму аспекту изобретения предложена старт-стопная система двигателя для транспортного средства, содержащая электронное процессорное устройство, выполненное с возможностью автоматического запуска и остановки двигателя при выполнении заранее определенных условий. При этом электронное процессорное устройство может измерять период времени, необходимый для запуска двигателя после подачи команды на запуск, и управляет работой старт-стопной системы двигателя на основании результатов этого измерения. Если период времени, необходимый для запуска двигателя, превышает первое заранее заданное предельное значение, то электронное процессорное устройство запрещает работу в старт-стопном режиме. Если период времени, необходимый для запуска двигателя, превышает второе заранее заданное предельное значение, которое больше, чем первое заранее заданное предельное значение, то электронное процессорное устройство отключает работу в старт-стопном режиме.

Если работа старт-стопной системы двигателя запрещена или отключена, то электронное процессорное устройство может также активировать устройство предупредительной сигнализации для оповещения водителя.

Согласно третьему аспекту изобретения предложено транспортное средство, содержащее старт-стопную систему двигателя, выполненную в соответствии с вышеописанным вторым аспектом изобретения.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет далее описано с помощью примеров со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Фиг.1 представляет собой схематическое изображение транспортного средства, содержащего систему согласно второму аспекту изобретения.

Фиг.2 представляет собой многоуровневую блок-схему, описывающую действия, выполняемые старт-стопной системой двигателя, включая этапы, выполняемые в первом варианте осуществления способа управления старт-стопной системой двигателя в соответствии с первым аспектом изобретения; и

Фиг.3 представляет собой многоуровневую блок-схему, описывающую действия, выполняемые старт-стопной системой двигателя, включая этапы, выполняемые во втором варианте осуществления способа управления старт-стопной системой двигателя в соответствии с первым аспектом изобретения.

Осуществление изобретения

На Фиг.1 изображено моторное транспортное средство 5, имеющее двигатель 10, приводящий в действие многоступенчатую механическую трансмиссию 11. Трансмиссия 11 имеет приводное соединение с двигателем 10 через муфту сцепления, которая включается и отключается вручную водителем транспортного средства 5 и которая имеет переключатель передач (не показан). Переключатель передач может передвигаться между несколькими положениями, включающими в себя по меньшей мере одну выбранную передачу многоступенчатой трансмиссии 11 и нейтральное положение, при котором не выбрана ни одна передача. Когда переключатель передач перемещен в нейтральное положение многоступенчатой трансмиссии 11, то это понимается как «нейтральное состояние», в котором многоступенчатая трансмиссия 11 не может передавать тяговое усилие, а когда переключатель передач перемещен в положение одной из передач многоступенчатой трансмиссии 11, то это понимается как «состояние включенной передачи», в котором многоступенчатая трансмиссия 11 может передавать тяговое усилие.

Стартер двигателя в виде встроенного стартера-генератора 13 связан с двигателем 10 с возможностью передачи приводного усилия, в данном случае соединен с коленчатым валом двигателя 10 гибким приводом в виде приводного ремня или цепи 14. Стартер-генератор 13 подключен к источнику электрической энергии в виде аккумуляторной батареи 15 и используется для запуска двигателя 10. Стартер-генератор подзаряжает аккумуляторную батарею при его работе в качестве электрогенератора.

Изобретение не ограничивается использованием стартера-генератора 13, который может быть заменен стартерным мотором для запуска двигателя 10.

Следует понимать, что при запуске двигателя 10 стартер-генератор 13 приводит в движение коленчатый вал двигателя 10, а в остальное время стартер-генератор сам приводится в движение двигателем 10 для выработки электрической энергии.

Управляемое водителем устройство включения-выключения в виде управляемого ключом выключателя зажигания (не показан) используется для управления работой двигателя 10 в целом. Другими словами, когда двигатель 10 работает, выключатель зажигания находится в положении «включено», а когда выключатель зажигания находится в положении «выключено», двигатель 10 не может быть запущен. Выключатель зажигания также имеет третье «мгновенное» положение, используемое для запуска двигателя 10 вручную. Следует понимать, что для выполнения данной функции могут быть использованы другие устройства, и изобретение не ограничивается применением выключателя зажигания.

Электронный блок 16 управления подключен к стартеру-генератору 13, к двигателю 10, к датчику 12 переключателя передач, который контролирует, включена ли какая-нибудь передача или установлено нейтральное положение трансмиссии 11, к датчику 21 скорости движения, который измеряет угловую скорость коленвала 20 двигателя 10, к датчику 24 положения педали тормоза, который контролирует положение педали 23 тормоза, к датчику 26 положения педали сцепления, который контролирует положение педали 25 сцепления, и к датчику 19 положения дроссельной заслонки, который контролирует положение педали 18 акселератора. Педаль 18 акселератора обеспечивает управляющее воздействие водителя для получения требуемой выходной мощности от двигателя 10. Если педаль 18 акселератора переместилась из исходного положения, то можно сказать, что она находится в нажатом положении или нажатом состоянии.

Следует понимать, что термин «датчик переключателя передач» не ограничивается датчиком для контроля положения переключателя передач, но определяет любое устройство, которое может обеспечить обратную связь о состоянии трансмиссии 11 (состояние включенной передачи или состояние нейтральной передачи).

Аналогичным образом, термин «датчик педали тормоза» не ограничивается датчиком контроля положения педали тормоза, но определяет любое устройство, которое может выдать ответный сигнал о том, задействовал ли водитель транспортного средства 5 педаль 23 тормоза с целью приведения в действие фрикционных тормозов (не показаны) транспортного средства 5. Например, датчик педали тормоза может контролировать давление жидкости в одной или нескольких тормозных магистралях. Если педаль 23 тормоза нажата в достаточной степени для приведения в действие тормозной системы, то она находится в нажатом состоянии или нажатом положении.

В этом случае датчик положения педали сцепления имеет первый и второй переключатели SW1 и SW2 (не показаны), которые выполнены с возможностью подавать сигнал, когда педаль 25 сцепления движется к одному из двух предельных положений. Это достигается путем размыкания или замыкания переключателей SW1 и SW2, когда педаль 25 сцепления достигает определенных положений. Если перемещение педали 25 сцепления равно 0%, когда педаль не используется, то есть, когда она находится в ненажатом состоянии, а если перемещение педали 25 сцепления равно 100%, когда педаль нажата до предельного положения, то есть, когда она находится в нажатом состоянии, то положения переключателей могут соответствовать, например, 10% перемещения для первого переключателя и 75% перемещения для второго переключателя. Когда педаль 25 сцепления находится на уровне 10% перемещения или менее, замыкается первый переключатель (SW1=1, на электронный блок 16 управления посылается подтверждающий сигнал высокого уровня). Когда педаль 25 сцепления находится на уровне 75% перемещения или более, замыкается второй переключатель (SW2=1, на электронный блок 16 управления посылается подтверждающий сигнал низкого уровня). Когда педаль 25 сцепления находится между 10% и 75% перемещения, ни один из переключателей не посылает сигнал, SW1 и SW2=0. Если нажата педаль 25 сцепления, то она находится в «нажатом состоянии», и муфта 6 сцепления отключена. Если педаль сцепления не нажата, то педаль находится в «ненажатом состоянии», и муфта 6 сцепления включена.

Необходимо отметить, что, если сигнал SW=1 посылается с первого переключателя, то сцепление будет обязательно задействовано, и если сигнал SW2=1 посылается со второго переключателя, то сцепление будет обязательно отключено.

В качестве альтернативы данного примера текущее положение педали сцепления может контролироваться отдельным датчиком, например поворотным потенциометром, состояние муфты сцепления (включено/отключено) определяется электронным блоком 16 управления, использующим сигнал, полученный от датчика положения. В этом случае сигналы высокого и низкого уровней, отражающие положения педали 25 сцепления, в которых муфта сцепления будет включена или выключена, определяются электронным блоком 16 управления, на основании сигнала, полученного от датчика положения педали сцепления.

Электронный блок 16 управления получает несколько сигналов от двигателя 10, в том числе сигнал о скорости вращения двигателя 10 от датчика 21 скорости, и направляет на двигатель 10 сигналы, используемые для управления остановкой и запуском двигателя 10. В этом случае двигатель 10 является двигателем 10 с искровым зажиганием, а сигналы, посылаемые электронным блоком 16 управления, используются для управления системой подачи топлива (не показана) в двигатель 10 и системой зажигания (не показана) двигателя 10. Если двигатель 10 является дизельным, то происходит управление только системой подачи топлива в двигатель.

Электронный блок 16 управления состоит из различных компонентов, в том числе центрального процессорного устройства, запоминающих устройств, таймеров и устройств обработки сигналов для преобразования сигналов от датчиков, подключенных к электронному блоку 16 управления, в данные, используемые электронным блоком 16 для управления работой, а особенно автоматическим запуском и остановкой двигателя 10.

Электронный блок 16 управления также подключен к устройству предупредительной сигнализации, которое в этом случае представляет собой человеко-машинный интерфейс 17, расположенный на приборной панели транспортного средства 5.

При нормальной работе двигателя электронный блок 16 управления контролирует подачу топлива в двигатель 10 и регулирует систему зажигания таким образом, чтобы искры свечей зажигания попадали в двигатель 10 в правильные моменты времени для получения желаемого крутящего момента двигателя.

Электронный блок 16 управления управляет работой двигателя 10, который имеет два режима работы, первый, или старт-стопный режим, и второй, или режим непрерывной работы. Однако следует понимать, что один или несколько отдельных электронных контроллеров могут быть использованы для управления двигателем 10 при его нормальной работе, электронный блок 16 управления может лишь переводить двигатель 10 из одного режима работы в другой, а также автоматически запускать и останавливать двигатель 10.

Все элементы, используемые для остановки или запуска двигателя в ответ на действия водителя, образуют старт-стопную систему двигателя, в которой электронный блок 16 управления является основным элементом.

Единственным фактором, используемым в стандартной старт-стопной системе двигателя для того, чтобы определить, работает двигатель 10 в первом или втором режиме, это информация о том движется ли транспортное средство 5. Если транспортное средство 5 движется, то двигатель 10 работает во втором режиме и будет работать непрерывно; если транспортное средство 5 не движется, то двигатель 10 обычно работает в первом режиме, в котором запуск и остановка происходят автоматически. Однако в соответствии с настоящим изобретением электронный блок 16 управления также определяет необходимость работы двигателя 10 в первом режиме путем проверки одного или нескольких параметров работы двигателя, таких как время, необходимое для запуска двигателя 10, до начала работы в первом режиме, как более подробно описывается далее со ссылками на Фиг.2 и 3.

В первом, или старт-стопном, режиме работы двигателя 10 электронный блок 16 управления останавливает или запускает двигатель без вмешательства водителя при выполнении одного или нескольких заранее определенных условий для остановки или запуска двигателя. Условия для остановки или запуска двигателя основываются на действиях водителя, информация о которых поступает в виде сигналов на электронный блок 16 управления от датчика 19 положения дроссельной заслонки, датчика 24 тормоза, датчика 26 положения педали сцепления и датчика 12 переключателя передач. Положение или состояние педали 25 сцепления, педали 18 акселератора, педали 23 тормоза и коробки передач 11 являются различными переменными величинами транспортного средства, которые могут быть использованы для управления двигателем 10.

Конкретными условиями, используемыми в качестве примера в данном варианте, являются следующие: двигатель 10 остановлен, когда трансмиссия 11 в нейтральном положении, а педаль 25 сцепления не нажата (SW1=1), а запущен, когда педаль 25 сцепления нажата (SW2=1). Такая система часто называется остановкой в нейтральной системе. Специалистам в данной области техники ясно, что другие различные комбинации действий водителя могут быть использованы для управления остановкой и запуском двигателя.

Последовательность событий для цикла запуска-остановки двигателя следующая: состояние переключателя SW1 меняется с SW1=1 на SW1=0, состояние переключателя SW2 меняется с SW2=0 на SW2=1 в ответ на нажатие водителем педали 25 сцепления; затем в трансмиссии 11 выбирают нейтральную передачу. Далее водитель отпускает педаль 25 сцепления, и состояние переключателя SW1 меняется с SW1=0 на SW1=1, состояние переключателя SW2 меняется с SW2=1 на SW2=0, двигатель 10 останавливается, когда обнаружена нейтральная передача, сигнал SW1=1.

Когда водитель нажимает на педаль 25 сцепления для того, чтобы задействовать привод, состояние переключателя SW1 меняется с SW1=1 на SW1=0, а состояние переключателя SW2 меняется с SW2=0 на SW2=1. Изменение состояния переключателя SW2 с SW2=0 на SW2=1 является указанием на то, что необходим запуск.

Следует понимать, что время, необходимое водителю для нажатия на педаль 25 сцепления и включения зацепления приводной шестерни, пока переключатель SW2 остается в состоянии SW2=1, является идеальным моментом для повторного запуска двигателя 10, поскольку в течение этого периода времени отсутствуют дополнительные факторы, тормозящие запуск двигателя 10. Следовательно, к моменту смены состояния переключателя SW2 в состояние SW2=0 предпочтительно, чтобы двигатель 10 уже был запущен и работал. Если этого не случится, то произойдет неправильный запуск и в некоторых случаях глушение двигателя. Для нормального перезапуска период времени, в течение которого педаль 25 сцепления нажата, и сцепление не задействовано (SW2 остается в состоянии SW2=1), не должен превышать 2 секунд и, таким образом, во избежание проблем двигатель 10 должен быть запущен до истечения этого периода времени.

Когда двигатель 10 работает во втором режиме, он работает непрерывно до тех пор, пока переключатель зажигания находится во включенном положении.

Измерение скорости транспортного средства может производиться либо с помощью датчика колеса, либо любыми другими подходящими способами.

Первый вариант осуществления изобретения будет описываться со ссылкой на Фиг.2.

Способ начинается на этапе 100 с запуска зажигания

Далее на этапе 110 проверяется, «отключена» или «запрещена» в данный момент старт-стопная система двигателя.

Термин «отключена» означает, что нормальная работа старт-стопной системы двигателя была прекращена, и двигатель будет постоянно работать во втором режиме, пока не произойдет внешнее вмешательство, например повторное включение старт-стопной системы двигателя.

Термин «запрещена» означает, что нормальная работа старт-стопной системы двигателя была временно прекращена, и двигатель будет работать во втором режиме в течение данного рабочего цикла. Тем не менее в этом случае старт-стопная система двигателя повторно включается при отключении зажигания и, таким образом, возвращается к нормальному режиму работы (двигатель работает в первом режиме) при следующем включении зажигания.

Следовательно, проверка на этапе 110 может подразумевать:

проверку значений двух указателей F1 и F2;

если F1 и F2<1, то используется нормальный (первый) режим;

если F1=1, то работа системы запрещается; а

если F2=1, то система отключается.

Также могут быть использованы другие проверки, изобретение не ограничено использованием данного теста.

Таким образом, если результатом проверки на этапе 110 является запрещение или отключение старт-стопной системы двигателя, то не предпринимается никаких дальнейших действий, и способ переходит через этап 115 на этап 280, где проверяется, было ли отключено зажигание. Если зажигание было отключено, то способ заканчивается на этапе 300, при этом сохраняются значения для двух указателей F1 и F2 после установки указателя F1 на ноль и сохранения текущего значения указателя F2.

Если на этапе 280 не было отключено зажигание, то способ возвращается на этап 110, где снова считывают значения указателей F1 и F2, отключенная система двигателя остается на этапах 110, 115 и 280 до тех пор, пока не произойдет вмешательство извне, и указатель F2 не будет сброшен на ноль.

Если на этапе 280 не было отключено зажигание, и работа старт-стопной системы двигателя была запрещена, способ также останется на этапах 110, 115 и 280, но в этом случае указатель F1 будет сброшен на ноль, когда зажигание будет отключено на этапе 300.

Если проверка на этапе 110 указывает на то, что старт-стопная система двигателя в данный момент не отключена и не запрещена, то способ переходит на этап 120, где определяется, необходима ли автоматическая остановка двигателя 10. Если двигатель 10 не нужно останавливать, способ переходит с этапа 120 на этап 280, где проверяется, было ли выключено зажигание. Если зажигание было выключено, то способ заканчивается на этапе 300; если зажигание не было выключено, то способ возвращается на этап 110.

Если на этапе 120 имеют место условия для остановки двигателя, то способ переходит на этап 130, двигатель 10 останавливается.

Далее на этапе 140 проверяется наличие условий для перезапуска двигателя; этот процесс продолжается до тех пор, пока эти условия не будут обнаружены, после чего способ переходит на этап 150. В этом случае единственным условием для повторного запуска двигателя является нажатая педаль 25 сцепления.

Формирование запроса на запуск двигателя на этапе 150 одновременно включает таймер в электронном блоке 16 управления для измерения времени, необходимого для запуска двигателя, как указано на этапе 200, здесь же начинаются ключевые этапы способа, которые в том числе содержат этапы, указанные в блоках 210-275.

В данном варианте осуществления изобретения период времени, необходимый для запуска, начинается в момент выработки сигнала о запуске двигателя и заканчивается в момент достижения двигателем 10 заранее заданного числа оборотов, которое в данном случае составляет 700 об./мин; однако число оборотов может отличаться для различных типов двигателей. После того, как датчик 21 оборотов двигателя 10 зафиксировал данное число оборотов, таймер в электронном блоке 16 управления останавливается, и значение истекшего периода времени (Ts) сохраняется в память.

Далее способ переходит на этап 210, где проверяется достоверность измерения периода времени. Например, не учитываются запуски, прерванные водителем (к примеру, если сцепление было отпущено слишком быстро до того, как двигатель запустился). Если запуск не является действительным, то способ переходит с этапа 210 на этап 280, где проверяется, было ли выключено зажигание. Если зажигание было выключено, то способ заканчивается на этапе 300; если зажигание не было выключено, то, как было описано выше, способ возвращается на этап 110.

Если на этапе 210 подтверждается, что запуск является действительным, то способ переходит на этап 220, где выполняется сравнение измеренного периода времени запуска и заранее заданного максимального периода (Ts макс).

Ts макс гораздо больше, чем период времени, который обычно требуется для запуска двигателя 10, и поэтому он указывает на серьезную проблему, которая препятствует эффективному запуску двигателя 10. В качестве неограничивающего примера можно привести ситуацию, когда ожидаемый период времени, требуемый для запуска двигателя, составляет 0,6 секунд при условии, что все составные части системы являются новыми или находятся в полностью функциональном состоянии, в этом случае Ts макс может составлять 2,0 секунды.

Если период времени, требуемый для запуска двигателя 10, превышает Ts макс, то способ переходит на этап 230, где происходит отключение старт-стопной системы двигателя (выбирается второй режим), и затем на этапе 235 указатель F2 устанавливается на 1; это значение сохраняется и считывается на этапе 110, если способ переходит далее на этап 110. Далее способ переходит с этапа 235 на этап 270, где с помощью человеко-машинного интерфейса 17 под контролем электронного блока 16 управления водителю выводится предупреждение об отключении системы, и далее способ переходит на этап 275, откуда он продвигается на этап 280. Варианты действий для этапа 280 были описаны выше и не будут рассматриваться повторно.

С другой стороны, если на этапе 220 период запуска двигателя Ts не превышает Ts макс, то способ переходит на этап 240, где текущая величина времени запуска суммируется с существующей средней величиной времени запуска для текущего рабочего цикла двигателя.

Это может представлять собой нахождение среднего арифметического существующей средней величины Ts сред и новой величины Ts, такой как [(Ts сред + Ts)/2], или может быть основано на уравнении типа:

Ts сред = ТSсредстарое + [(Tsновое - Ts средстарое)/N],

где

Ts средстарое - средняя величина времени запуска на данный момент;

Tsновое - новая полученная величина времени запуска;

N - число, равное или большее 1.

Например, если Ts средстарое =0,65 с, Tsновое = 0,67 с и N=5,

то Ts сред = 0,65 + [(0,67-0,65)/5]=0,654 с,

по сравнению с результатом 0,66 секунд, полученным путем нахождения среднего арифметического.

Применение подобного уравнения снижает риск возникновения системной ошибки, если была получена нестандартная величина Tsновое.

Далее способ переходит с этапа 240 на этап 250, где величина Ts сред сравнивается с заранее заданным предельным значением, которое в данном случае является значением, наиболее близким к ожидаемой величине времени запуска, и которое определяет время запуска, вызывающий износ пусковой системы двигателя или дискомфорт у водителя при эксплуатации транспортного средства.

Например, проверкой может быть Ts сред >0,85 с использованием данных для запуска, указанных выше.

Если величина Ts сред превышает предельное значение Ts сред макс, то способ переходит на этап 260, где происходит запрещение работы старт-стопной системы двигателя путем переключения двигателя во второй режим до окончания текущего рабочего цикла. Другими словами, работа старт-стопной системы двигателя запрещается до отключения и последующего включения зажигания. Это достигается путем установки на этапе 260 значения указателя F1 на 1 и сброса значения указателя F1 на ноль на этапе 300.

Значение указателя F1 считывают каждый раз, когда способ возвращается на этап 110, что приводит к тому, что способ циклически выполняет действия на этапах 110, 115 и 280 в течение текущего рабочего цикла, если значение указателя F1 равняется единице, до тех пор, пока не будет выключено зажигание на этапе 280.

На этапе 260 после запрещения работы старт-стопной системы двигателя способ переходит на этап 270, где с помощью человеко-машинного интерфейса 17 под контролем электронного блока управления 16 водителю выводится предупреждение о запрещении работы системы, далее способ переходит на этап 275, откуда он продвигается на этап 280, варианты действий для которого были рассмотрены выше.

Следует понимать, что предупреждение, предусмотренное на этапе 270, может быть различным для случаев отключения и запрещения работы системы.

Второй вариант осуществления изобретения описывается со ссылкой на Фиг.3.

Второй вариант осуществления изобретения идентичен первому варианту, рассмотренному выше, в отношении этапов 100, 115, 120, 130, 140, 150, 200, 210 и 280, однако в данном случае имеет место только запрещение работы старт-стопной системы двигателя. В данном способе не рассматривается отключение системы, хотя функция отключения системы может быть введена при необходимости. Для этих этапов были использованы те же ссылочные позиции, и выполняемые на них действия не будут снова рассматриваться подробно.

Способ начинается на этапе 100, где происходит включение зажигания, и переходит на этап 1110, эквивалентный этапу 110, описанному выше. На этапе 1110 проверяется, «запрещена» ли в данный момент работа старт-стопной системы двигателя.

Термин «запрещена» имеет то же значение, какое было описано выше.

Следовательно, проверка на этапе 1110 включает проверку значения указателя F1 и при F1<1 использование нормального режима работы старт-стопной системы двигателя. И, наоборот, при F1=1 работа старт-стопной системы двигателя будет запрещена.

Могут быть использованы и другие проверки, и изобретение не ограничено использованием подобной проверки.

Таким образом, если результатом проверки на этапе 1110 является запрещение старт-стопной системы двигателя, то не предпринимается никаких дальнейших действий, и способ переходит через этап 115 на этап 280, где проверяется, было ли выключено зажигание. Если зажигание было выключено, то способ заканчивается на этапе 1300, при этом указатель F1 и счетчик N устанавливаются на ноль.

Если на этапе 280 зажигание не было выключено, то способ возвращается на этап 1110, где снова считывают значение указателя F1, и способ остается на этапах 1110, 115 и 280 до тех пор, пока не будет выключено зажигание. Если это произойдет, способ заканчивается на этапе 1300 сбросом значения указателя F1 и счетчика N на ноль.

Если проверка на этапе 1110 указывает на то, что старт-стопная система двигателя в данный момент не запрещена, то способ переходит на этап 120, в котором определяется, необходима ли автоматическая остановка двигателя 10. Если двигатель 10 не нужно останавливать, способ переходит с этапа 120 на этап 280, где проверяется, было ли выключено зажигание. Если зажигание было выключено, то способ заканчивается на этапе 1300; если зажигание не было выключено, то способ возвращается на этап 1110.

Если на этапе 120 имеют место условия для остановки двигателя, то способ переходит на этап 130, и двигатель 10 останавливается.

Далее на этапе 140 проверяется наличие условий для повторного запуска двигателя (нажатое сцепление); этот процесс продолжается до тех пор, пока эти условия не будут обнаружены, после чего способ переходит на этап 150. Формирование запроса на запуск двигателя на этапе 150 одновременно включает таймер в электронном блоке 16 управления, который измеряет время, необходимое двигателю для запуска, как указано в блоке 200. Как и в первом варианте осуществления изобретения, период времени, необходимый для запуска, начинается в момент выработки сигнала запуска двигателя и заканчивается в момент достижения двигателем 10 заранее заданного числа оборотов, которое в данном случае составляет 700 об./мин. Величина 700 об./мин является стабильной скоростью вращения двигателя, при которой происходит нормальная работа двигателя 10.

После того, как датчик 21 оборотов двигателя 10 зафиксировал данное число оборотов, таймер в электронном блоке 16 управления останавливается, и значение истекшего периода времени (Ts) сохраняется в память.

На этапе 210 проверяется достоверность измерения периода времени аналогично с первым вариантом осуществления изобретения, и если запуск не является действительным, то способ переходит с этапа 210 на этап 280, варианты действий которого были рассмотрены выше, и если на этапе 210 подтверждается, что запуск действителен, то способ переходит на этап 1220, где происходит сравнение измеренного периода запуска и заранее заданного предельного значения (Ts пред).

Ts пред является более долгим периодом времени, чем период времени, который обычно требуется для запуска двигателя 10, поэтому достижение Ts пред указывает на серьезную проблему, которая препятствует эффективному запуску двигателя 10. В качестве неограничивающего примера можно привести ситуацию, когда ожидаемый период времени, требуемый для запуска двигателя, составляет 0,6 секунд при условии, что все составные части являются новыми или находятся в полностью функциональном состоянии, в этом случае Ts пред может составлять 0,9 секунд.

Если время, требуемое для запуска двигателя 10, превышает Ts пред, то способ переходит на этап 1230, где значение счетчика увеличивается на единицу(М=М +1). Далее на этапе 1240 проверяется, превысило ли значение счетчика заранее заданное предельное значение Мпред.

Например, Nпред может быть равным 2, следовательно, если проверка на этапе 1220 показывает превышение значения Nпред более чем в два раза, то это означает, что происходит постоянный износ элементов во время запуска двигателя, и способ переходит на этап 1250. В противном случае способ возвращается с этапа 1240 на этап 280, и если зажигание не было выключено, то переходит на этап 1110 со значением указателя F1=0, и, таким образом, работа системы не запрещается, и действия на этапах с 1110 по 1240 повторяются.

И, наоборот, если проверка на этапе 1240 показывает непревышение значения Nпред, то способ переходит с этапа 1240 на этап 1250, где происходит запрещение работы старт-стопной системы двигателя путем переключения двигателя во второй режим до окончания текущего рабочего цикла. Другими словами, работа старт-стопной системы двигателя запрещается до отключения и последующего включения зажигания. Это достигается на этапе 1250 путем установки значения указателя F1 равным 1, которое будет считываться, когда способ возвращается через этап 280 на этап 1110, а также на этапе 1300 путем установки указателя F1 и счетчика N на ноль вслед за выключением зажигания на этапе 280.

При считывании значения указателя F1 на этапе 1110 способ циклически выполняет действия на этапах 1110, 115 и 280 во время текущего рабочего цикла, если F1=1, то есть до тех пор, пока не будет выключено зажигание на этапе 280.

На этапе 1250 после запрещения работы старт-стопной системы двигателя способ переходит на этап 1260, где с помощью человеко-машинного интерфейса 17 под контролем электронного блока управления 16 водителю выводится предупреждение о запрещении работы системы, далее способ переходит на этап 1280, откуда он продвигается на этап 280, варианты действий для которого были рассмотрены выше.

Следует понимать, что, если на этапе 1300 указатель F1 и счетчик N не установлены на ноль, то способ может быть использован для отключения старт-стопной системы двигателя, и потребуется внешнее вмешательство для сброса значений указателя F1 и счетчика N, например переустановка техническим специалистом, водителем транспортного средства или электронным блоком управления, который может представлять собой блок управления трансмиссией, регистрирующий периоды запуска двигателя вручную ключом зажигания для того, чтобы при достижении определенного значения он мог автоматически возобновить работу в старт-стопном режиме.

Следует понимать, что действия, описываемые в способах, рассмотренных выше, приводятся в качестве примера и что возможны другие последовательности или сочетания действий двух способов.

Таким образом, обобщая вышесказанное, использование одного из рассмотренных выше способов позволяет уменьшить износ составных частей или степень дискомфорта водителя, либо полностью избежать этих проблем путем контроля пусковых характеристик и предотвращения работы двигателя 10 в первом (старт-стопном) режиме, если значения пусковых характеристик падают ниже заранее заданного уровня. Применение простого измерения периода времени исключает необходимость использования сложных диагностических программ или оборудования, которые могли бы потребоваться для определения ухудшения пусковой характеристики.

Следует понимать, что подобное ухудшение характеристики может быть вызвано различными факторами, например низким уровнем заряда аккумуляторной батареи, используемой для питания электрического пускового устройства (стартер), неисправной или затрудненной работой пускового устройства, неисправностью зажигания, например неисправной свечой зажигания или неверной регулировкой зажигания, а также неисправностью в подаче топлива, например неисправным топливным инжектором или неверной синхронизацией подачи топлива. Авторы изобретения пришли к выводу, что вместо попыток проанализировать все подобные потенциальные неисправности, могущие отрицательно повлиять на пусковую характеристику, более предпочтительным является определение лишь последовательности подобных неисправностей способом, рассмотренным выше.

Следует также понимать, что были рассмотрены только функциональные характеристики старт-стопной системы двигателя, необходимые для изложения сути настоящего изобретения, и что момент для перехода двигателя в первый режим работы могут определять также и другие факторы.

Специалистам в данной области техники понятно, что, несмотря на то, что изобретение было описано на примере со ссылкой на несколько предпочтительных вариантов осуществления изобретения, оно не ограничивается указанными вариантами, и возможны различные их модификации без выхода за рамки сущности изобретения.

1. Способ управления старт-стопной системой двигателя моторного транспортного средства, в котором производят измерение периода времени, необходимого для запуска двигателя, управляемого старт-стопной системой, и осуществляют управление работой старт-стопной системы двигателя на основании результатов этого измерения, причем если период времени, необходимый для запуска двигателя, превышает первое заранее заданное предельное значение, то управление старт-стопной системой двигателя осуществляют таким образом, чтобы запретить работу в старт-стопном режиме, а если период времени, необходимый для запуска двигателя, превышает второе заранее заданное предельное значение, которое больше первого заранее заданного предельного значения, то управление старт-стопной системой двигателя осуществляют таким образом, чтобы отключить работу в старт-стопном режиме.

2. Способ по п.1, в котором если первое заранее заданное предельное значение было превышено более заранее заданного числа раз, дополнительно осуществляют только запрещение работы в старт-стопном режиме.

3. Способ по п.1, в котором если период времени, необходимый для запуска двигателя, не превышает первого заранее заданного предельного значения, то управление старт-стопной системой двигателя осуществляют таким образом, чтобы разрешить нормальную работу в старт-стопном режиме.

4. Способ по п.1 или 2, в котором каждый период запуска объединяют со средним значением предыдущих периодов запуска с целью определения скользящего среднего значения периода запуска, которое сравнивают с первым заранее заданным предельным значением.

5. Способ по п.1 или 2, в котором дополнительно водителю выводят предупреждение о том, что работа старт-стопной системы двигателя была запрещена и отключена.

6. Способ по п.1 или 2, в котором период времени, необходимый для запуска двигателя, определяют как период времени, начинающийся при подаче команды на повторный запуск двигателя и заканчивающийся в момент времени, когда выполнится заранее определенное условие.

7. Способ по п.6, в котором в качестве условия используют достижение двигателем заранее заданного числа оборотов.

8. Старт-стопная система двигателя для моторного транспортного средства, содержащая электронное процессорное устройство для автоматического запуска и остановки двигателя на основании заранее определенных условий; причем электронное процессорное устройство выполнено с возможностью измерять период времени, необходимый для запуска двигателя после подачи команды на запуск двигателя, и управлять работой старт-стопной системы двигателя на основании результатов этого измерения, при этом электронное процессорное устройство выполнено с возможностью запрещать работу в старт-стопном режиме, если период времени, необходимый для запуска двигателя, превышает первое заранее заданное предельное значение, и отключать работу в старт-стопном режиме, если период времени, необходимый для запуска двигателя, превышает второе заранее заданное предельное значение, которое больше первого заранее заданного предельного значения.

9. Система по п.8, в которой электронное процессорное устройство дополнительно выполнено с возможностью активировать устройство предупредительной сигнализации для оповещения водителя, если работа старт-стопной системы двигателя запрещена или отключена.

10. Транспортное средство, содержащее старт-стопную систему двигателя по любому из пп.8-9.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к способу определения момента, когда необходимо заблокировать автоматическую остановку двигателя и когда необходимо инициировать автоматический запуск двигателя.

Изобретение относится к выхлопной системе для транспортного средства, содержащего систему «stop-start» (пуск-остановка) двигателя. Сущность изобретения: транспортное средство содержит двигатель с воспламенением от сжатия, снабженный средством управления двигателем, и нейтрализатор для обработки выхлопных газов.

Изобретение относится к устройству удаленного управления для транспортного средства, допускающему удаленное управление запуском и остановкой двигателя, установленного в транспортном средстве.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления инверторным генератором, оснащенным двигателем. Техническим результатом является улучшение массогабаритных показателей.

Изобретение относится к активирующему устройству с блоком автоматического выключателя для сдвоенной батарейной системы, которая содержит систему батарей питания, соединенную с электрической системой, содержащей стартерный двигатель и схему замка зажигания для транспортного средства, и систему стартерных батарей, выполненную с возможностью параллельного соединения с системой батарей питания посредством блока автоматического выключателя, который выполнен с возможностью переключения между разомкнутым состоянием и замкнутым состоянием, при этом в последнем состоянии система стартерных батарей способна питать электрическую систему энергией.

Комбинированная система пуска двигателя внутреннего сгорания относится к транспортной технике с электростартерным пуском. Технический результат - обеспечение запуска двигателя при различных температурах и состояниях аккумуляторной батареи.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к устройствам запуска. Технический результат - уменьшение температуры нагрева проводов в жгуте.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания автотранспортных средств. Технический результат - ограничение повышения температуры турбокомпрессора во время автоматических остановок двигателя.

Изобретение относится к системам пуска двигателей автомобилей, железнодорожного транспорта, электротранспорта. Система содержит аккумуляторную батарею и накопитель энергии, модуль управления и контроля системы (МУК) электропитания, модуль преобразования напряжения (МПН), модуль силовой коммутации (МСК) для коммутации силовых цепей постоянного тока.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система запуска предназначена для двигателя, который автоматически останавливается на основе предварительно определенного условия.
Наверх