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CN103573421B - 辅助驾驶员使用发动机启停自动控制装置的方法和设备 - Google Patents

辅助驾驶员使用发动机启停自动控制装置的方法和设备 Download PDF

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CN103573421B CN201310316533.6A CN201310316533A CN103573421B CN 103573421 B CN103573421 B CN 103573421B CN 201310316533 A CN201310316533 A CN 201310316533A CN 103573421 B CN103573421 B CN 103573421B
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Abstract

本发明涉及一种用于辅助汽车驾驶员使用汽车的发动机启停自动控制装置的方法和设备。所述方法包括：第一步骤(101)，预设或者确定第一极限值tG1，其表示在通过发动机启停自动控制装置停止汽车发动机之后，直至与发动机继续运行相比通过停止发动机而形成能量节省所必经的时间；第二步骤(102)，检测自通过发动机启停自动控制装置进行的发动机停止过程以来经过的时间Δt(t)=|t0‑t|，t0是通过发动机启停自动控制装置停止发动机的时间点，t是时间；第三步骤(103)，产生并且输出与第一极限值tG1和时间Δt(t)有关的可光学和/或触觉和/或声学地感知的信息，驾驶员至少可由信息得知自多长时间Δt(t)起的发动机停止过程导致能量节省。所述方法实现了更好地使用发动机启停自动控制装置。

Description

辅助驾驶员使用发动机启停自动控制装置的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于辅助汽车驾驶员使用发动机启停自动控制装置的方法和设备。本发明还涉及一种具有这种设备的汽车。
背景技术
发动机启停自动控制装置是一种用于降低静止阶段(例如停在红灯处)汽车的燃料消耗的自动工作的系统。在挂入空挡并且汽车的离合器松开时，发动机启停自动控制装置进行自动的发动机停止过程。如果重新操作离合器踏板，则发动机启停自动控制装置进行自动的发动机启动过程。发动机启停自动控制装置通常只在某些预设条件下进行发动机停止过程：只在符合一些温度规定时(发动机、外界温度处于确定范围内，例如在3℃至30℃之间)。当例如电池强烈放电时，当内部温度尚未达到借助空调预选的值时，制动力增强器内不再具有足够的负压或者当汽车处于加热运行中时，自动控制装置通常不继续工作。解开安全带锁或者打开发动机罩或驾驶员车门也会导致不进行自动的发动机停止过程。如果发动机被停止，则通常在电池电压非常低，制动力增强器内不再具有负压或者在想让汽车下坡滑行时，通常进行自动的发动机启动过程。关于发动机启停自动控制装置的其它信息可参考现有技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，实现驾驶员对发动机启停自动控制装置的优化使用。
该技术问题按本发明通过一种用于辅助汽车驾驶员使用汽车的发动机启停自动控制装置的方法和设备以及具有这种设备的汽车解决。本发明的其它特征、适用性和优点由以下的说明以及对在附图中示出的本发明实施例的阐述得出。
所述技术问题的第一即方法方面通过一种用于辅助汽车驾驶员使用汽车的发动机启停自动控制装置的方法解决。按照本发明的方法包括以下步骤：第一，预设或者确定第一极限值tG1，其表示在通过所述发动机启停自动控制装置停止汽车发动机之后，直至与发动机继续运行相比通过停止发动机而形成能量节省所必须经过的时间；第二，检测自通过所述发动机启停自动控制装置进行的发动机停止过程以来经过的时间Δt(t)＝|t0-t|，其中t0是通过所述发动机启停自动控制装置停止发动机的时间点，t是时间；并且第三，产生并且输出与所述第一极限值tG1和时间Δt(t)有关的能够光学地和/或触觉地和/或声学地感知的信息，驾驶员至少能够由所述信息得知自多长时间Δt(t)起的发动机停止过程导致能量节省。
本发明基于的理念是，为驾驶员显示，与通过发动机启停自动控制装置引起的当前发动机停止过程的时长有关地，从什么时候起该发动机停止过程是值得的，也就是从什么时候起所述自动发动机停止过程真正为汽车产生了(总)能量节约。信息的显示应使驾驶员(只要交通技术可能)在至少经过时间tG1时才例如通过踩离合器终止自动进行的发动机停止过程。当然，发动机在其再启动之前在超过时间tG1之后处于自动停止模式的时间越长，通过发动机停止过程节省的能量就越多。这辅助驾驶员这样使用发动机启停自动控制装置，从而改善了可能的能量节省，即燃料节省，这最后除了减小汽车的运行成本，还减少了由汽车排放的温室气体，并且由此减小了环境的负担或者对气候的影响。
所述第一极限值tG1可以作为适用于所有发动机停止过程的固定值给定。例如，可以在汽车特有的系列测试中确定tG1的这种常数值。在此，第一极限值tG1优选确定为平均值，其考虑到不同环境条件下空转消耗的不同情况和汽车的不同当前能量消耗情况(行车灯开/关，音响设备开/关，通风设备开/关等)。在此，第一极限值tG1优选预设为汽车或者车型特有的极限值。所述第一极限值的值优选为1s至10s之间，或者2s至8s，或者2s至5s之间。在此，表述“车型特有的”表示某一汽车型号，例如OPEL Insignia 2.0CDTI。术语“汽车特有的”另外还表示某型号或某独特的汽车具有其具体装备，即具有其独有的耗能负载(如功率特别强的高保真设备等)。
按照本发明方法的一种优选扩展设计的特征在于，在汽车中通过考虑至少一个适用于发动机运行(空转/Standgas)的汽车静止阶段的燃料消耗和电能消耗更新地确定所述第一极限值tG1。因此在这种变型方案中，确定与汽车的当前能量消耗情况和空转中的当前燃料消耗有关的第一极限值tG1。所述当前确定的第一极限值当然比适用于所有情况的恒定的第一极限值tG1更准确，然而其确定过程需要提供所需的输入参数，这些参数可能在小型轻便汽车中不能提供。因此，所述可变的第一极限值tG1由当前的状态向量相应地预设其状态参数。
自通过发动机启停自动控制装置进行的发动机停止过程开始经过的时间Δt(t)＝|t0-t|的检测优选通过计时器进行，所述计时器分别当发动机启停自动控制装置在时间t0停止发动机时触发并且检测和提供自t0开始经过的时间。本领域技术人员可由现有技术轻易地得到相应的方法和设备。
存在大量用于产生和输出与第一极限值tG1和时间Δt(t)有关的能够光学地和/或触觉地和/或声学地感知的信息的可能性，驾驶员至少能够由所述信息得知自多长时间Δt(t)起的发动机停止过程导致能量节省。在一种优选方案中，在汽车内具有用于输出信息的单元，其中至少当时间Δt(t)大于或者等于所述第一极限值tG1，即适用Δt(t)≥tG1时，(输出)状态发生改变。在最简单的情况下，所述单元是光学显示器，其显示状态在Δt(t)＝tG1时改变，例如显示器在t0时激活并且首先发红光(只要适用Δt(t)<tG1)。在Δt(t)＝tG1时，显示器从红色转换为绿色。驾驶员在这种情况下得到信息，即从什么时候起通过自动发动机停止过程节省能量。当然，发动机停止过程在达到时间tG1后持续的时间越长，通过发动机停止过程产生的能量节省量就越大。
因此，在一种特别优选的变型方案中，例如只要发动机处于停止模式中，则产生并且输出与比例Δt(t)/tG1有关的信息。因此例如可以在从红色经过橙色、黄色过渡为绿色的连续颜色刻度上显示色条，其根据比例Δt(t)/tG1从红色刻度区域朝绿色刻度区域的方向运动，其中，当Δt(t)＝tG1时，到达绿色刻度区域。本领域技术人员也可轻易得知其它显示可能性。
优选地，一旦时间Δt(t)超过预设的第二极限值tG2和/或一旦事先通过所述发动机启停自动控制装置再次启动了发动机，则终止输出信息。在后面一种情况下，驾驶员在发动机处于停止模式的整个时间内均可得到相应的显示。
按照本发明方法的一种特别优选的扩展设计的特征在于，对于汽车检测和保存至少一个运行时间tB，并且对于通过所述发动机启停自动控制装置在所述运行时间tB内进行的发动机停止过程的总数P中的每一次，至少检测和保存其时长tMS,k，其中，k＝0,1,2,…P，并且P∈[0,1,2,…]，确定与运行时间tB和合计的时长tMS,k有关的第一比例值W1：
(1)
并且输出所述第一比例值W1和/或产生并且输出与所述第一比例值W1有关的输出内容。在此由此出发，即在所观察的运行时间tB内总共进行了数量为P次的发动机停止过程。如果在所观察的运行时间内例如没有进行发动机停止过程，则P＝0，如果进行了10次发动机停止过程，则P＝10。每个所进行的第k次发动机停止过程还具有各自特殊的时长tMS,k，所述时长由进行第k次自动发动机停止过程的时间点t0,k与第k次发动机停止过程通过自动发动机启动过程终止的时间点ts,k之间的时间差得出。相应的数据分别在汽车中确定和保存，因此它们可以根据选择的运行时间tB用于之后的计算。
由此，为驾驶员显示出对发动机启停自动控制装置的真正使用情况以在所基于的运行时间tB内节省能量。术语“运行时间”在此用作术语“运行时间段”或者“运行时程”的同义词并且表示汽车真正运行的时间或者累计时间。
确定第一比例值W1所基于的运行时间tB优选是：用于汽车的一个当前和/或过去的或者多次过去的行驶的汽车运行时间，其中，一次当前的尚未终止的行驶是随着行驶起始时汽车投入运行开始并且直到达到当前时间点t。作为备选，运行时间tB是在过去的预设时间段内(自汽车启用开始的上一周，上一年)的汽车运行时间。在此，对于汽车在过去时间段内的每次投入运行，产生对应于各次投入运行的运行时间，其由汽车运行的开始和终止构成，所述汽车运行例如由电力激活汽车或者第一次手动激活点火装置直到电力去激活汽车或者直到手动区级或点火装置。过去时间段内的运行时间tB由过去时间段内的汽车运行的叠加的运行时间得出。此外备选的是，运行时间tB是用于汽车已经驶过的预设路段的汽车运行时间。类似地，在这种备选方案中也将用于已经驶过的路段所需的运行时间相加。当然也可以将其它参考量用于确定运行时间tB并且也包括在本发明的思想内。
一种扩展设计的特征在于，在输出所述第一比例值W1之前用与所基于的运行时间tB期间的行驶特性或者平均行驶特性相关的因数或者函数为所述第一比例值加权。这能够考虑到第一比例值W1与行驶特性的关联性。由此考虑到，自动的发动机停止过程首先在城市交通中由于较多的红绿灯和较大的交通流量进行，而在高速公路路段比例较高的行驶中进行自动发动机停止过程的次数显著减少。通过所述加权可以实现，第一比例值或者由此导出的参数在很大程度上形成与行驶特性无关的类似值。行驶特性在此例如说明，汽车在哪种类型的道路(城市道路、农村公路、高速公路等)上在运行时间段tB的多大比例时段内在行驶，因此尤其可以例如确定按照城市道路或者高速公路标准化的第一比例值。对应的行驶特性优选在汽车的运行时间期间确定和保存。
在前述方法的一种扩展设计中，基于与在运行时间tB内的P次发动机停止过程对应的第一极限值tG1,k和时长tMS,k确定第二比例值W2：
(2)
其中
tG1,k是分别与第k次发动机停止过程对应的第一极限值tG1，A1是运行时间tB内与发动机继续运行相比已经通过停止发动机节省了能量的发动机停止过程的数量，也就是适用：tMS,k≥tG1,k；P是运行时间tB内发动机停止过程的总数；并且输出所述第二比例值W2和/或产生并且输出与所述第二比例值W2有关的输出内容。这种输出尤其应该激发驾驶员这样使用发动机启停自动控制装置，以使第二比例值W2尽可能为“1”或者接近“1”。当对于运行时间tB内的每次自动发动机停止过程适用tMS,k≥tG1,k时，第二比例值为“1”，这意味着在每次发动机停止时均相对于发动机的继续运行节省燃料。
所述方法的另一种优选扩展设计的特征在于，基于参数A1、P、tMS,k、tB并且通过将汽车的能量消耗数据计算在内，确定并且输出通过使用所述发动机启停自动控制装置造成的关于的运行时间tB的能量增多消耗量/能量节省量。在这种方法变型方案中，确定并且输出通过自动发动机停止过程产生的能量增多消耗量或者由此产生的能量节省量。当适用tMS,k<tG1,k时，总是会(相对于发动机继续运行，即不进行自动发动机停止过程)产生能量增多消耗量，在此，能量增多消耗量更高。通常为了将能量以驾驶员熟悉的单位表示出来，能量增多消耗量/能量节省量优选换算为燃料量并且输出。
作为备选或补充，可以基于确定的燃料量例如确定和输出关于温室气体(CO、CO2、NO、NO2、NOx、NOy等)的等价量(例如以升或者m3)的相应说明或者明确的环境效应(例如辐射驱动值)。
按照本发明的方法实现了驾驶员更好地/优化地使用发动机启停自动控制装置。此外，还可以激励驾驶员与使用发动机启停自动控制装置相关地改善其在驾驶汽车时的行为。最后，通过例如直接输出由此节省的能量，为驾驶员在相应使用发动机启停自动控制装置时显示该系统的合理性。
所述技术问题的第二即设备方面通过一种用于辅助汽车驾驶员使用汽车的发动机启停自动控制装置的设备解决。按照本发明的设备包括至少一个第一器件，通过所述第一器件提供或者事先确定第一极限值tG1，所述第一极限值表示在通过所述发动机启停自动控制装置停止汽车发动机之后，直至与发动机继续运行相比通过停止发动机而形成能量节省所必须经过的时间；包括第二器件，通过所述第二器件检测自通过所述发动机启停自动控制装置进行的发动机停止过程以来经过的时间Δt(t)＝|t0-t|，其中t0是通过所述发动机启停自动控制装置停止发动机的时间点，t是时间，和第三器件，通过所述第三器件产生并且输出与所述第一极限值tG1和时间Δt(t)有关的能够光学地和/或触觉地和/或声学地感知的信息，驾驶员至少能够由所述信息得知自多长时间Δt(t)起的发动机停止过程导致能量节省。
按照本发明的设备的优点和其它设计方案通过类似地参考与按照本发明方法相关的阐述得出。
此外，本发明涉及一种具有按照本发明设备的汽车。
附图说明
其它优点、特征和细节由以下说明得出，其中参照附图详细描述了实施例。相同、相似和/或功能相同的部分配设有相同的附图标记。在附图中：
图1示出按照本发明方法的示意流程图；并且
图2示出按照本发明设备的示意图。
具体实施方式
图1示出按照本发明的用于辅助汽车驾驶员使用汽车的发动机启停自动控制装置的方法的示意流程图。所述方法包括以下步骤。在第一步骤101中，预设或者确定第一极限值tG1，其表示在通过所述发动机启停自动控制装置停止汽车发动机之后，直至与发动机继续运行相比通过停止发动机而形成能量节省所必须经过的时间。在第二步骤102中，检测自通过所述发动机启停自动控制装置进行的发动机停止过程以来经过的时间Δt(t)＝|t0-t|，其中t0是通过所述发动机启停自动控制装置停止发动机的时间点，t是时间。在第三步骤103中，产生并且输出与所述第一极限值tG1和时间Δt(t)有关的能够光学地和/或触觉地和/或声学地感知的信息，驾驶员至少能够由所述信息得知自多长时间Δt(t)起的发动机停止过程导致能量节省。
图2示出按照本发明的用于辅助汽车驾驶员使用汽车的发动机启停自动控制装置的设备的示意图。按照本发明的设备包括至少一个第一器件201，通过所述第一器件提供或者事先确定第一极限值tG1，所述第一极限值表示在通过所述发动机启停自动控制装置停止汽车发动机之后，直至与发动机继续运行相比通过停止发动机而形成能量节省所必须经过的时间；包括第二器件202，通过所述第二器件检测自通过所述发动机启停自动控制装置进行的发动机停止过程以来经过的时间Δt(t)＝|t0-t|，其中t0是通过所述发动机启停自动控制装置停止发动机的时间点，t是时间；并且包括第三器件203，通过所述第三器件产生并且输出与所述第一极限值tG1和时间Δt(t)有关的能够光学地和/或触觉地和/或声学地感知的信息，驾驶员至少能够由所述信息得知自多长时间Δt(t)起的发动机停止过程导致能量节省。
尽管通过优选实施例详细地进一步解释和阐述了本发明，但本发明并不受到所公开的例子的局限并且本领域技术人员可以由此推导出其它变型方案，而不超出本发明的保护范围。因此清楚的是，存在大量变型可能性。同样清楚的是，示例性提到的实施形式实际只是例子，它们不以任何方式限制本发明的保护范围、适用性或者配置。之前的说明和对附图的说明使本领域技术人员能够具体地转化示例性实施形式，其中，本领域技术人员可根据所公开的本发明思想例如在各个在示例性实施形式中提到的元件的功能和布置方面进行各种修改，只要不背离通过权利要求书所述技术方案及其法律等同内容，例如说明书中的阐述定义的保护范围即可。
附图标记清单
101-103 方法步骤
201 第一器件
202 第二器件
203 第三器件

Claims (13)

1.一种用于辅助汽车驾驶员使用汽车的发动机启停自动控制装置的方法，所述方法包括以下步骤：
-预设或者确定第一极限值tG1，所述第一极限值表示在通过所述发动机启停自动控制装置停止汽车发动机之后，直至与发动机继续运行相比通过停止发动机而形成能量节省所必须经过的时间，其中，在汽车中通过考虑至少一个适用于发动机持续运行的汽车静止阶段的燃料消耗和电能消耗更新地确定所述第一极限值tG1，
-检测自通过所述发动机启停自动控制装置进行的发动机停止过程以来经过的时间Δt(t)＝|t0-t|，其中
t0是通过所述发动机启停自动控制装置停止发动机的时间点，
t是时间，并且
-产生并且输出与所述第一极限值tG1和时间Δt(t)有关的能够光学地和/或触觉地和/或声学地感知的信息，驾驶员至少能够由所述信息得知自多长时间Δt(t)起的发动机停止过程导致能量节省。
2.按权利要求1所述的方法，其中，将所述第一极限值tG1预设为汽车特有的极限值，并且所述第一极限值的值为1s至10s之间，或者2s至8s，或者2s至5s之间。
3.按权利要求1所述的方法，其中，至少当时间Δt(t)大于或者等于所述第一极限值tG1，即适用Δt(t)≥tG1时，汽车中现有的用于输出信息的单元的输出状态发生改变。
4.按权利要求1所述的方法，其中，一旦时间Δt(t)超过预设的第二极限值tG2或者一旦事先通过所述发动机启停自动控制装置启动发动机，则终止输出信息。
5.按权利要求1所述的方法，其中，
检测和保存汽车的至少一个运行时间tB，并且对于通过所述发动机启停自动控制装置在所述运行时间tB内进行的发动机停止过程的总数P中的每一次，至少检测和保存其各自的时长tMS,k，其中，k＝0,1,2,…P，并且P∈[0,1,2,…]，确定与运行时间tB和合计的时长tMS,k有关的第一比例值W1：
(1) <mrow> <msub> <mi>W</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <msub> <mi>P</mi> <mi>B</mi> </msub> </munderover> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>MS</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>B</mi> </msub> </mfrac> </mrow>
并且输出所述第一比例值W1和/或产生并且输出与所述第一比例值W1有关的输出内容。
6.按权利要求5所述的方法，其中，确定所述第一比例值W1所基于的运行时间tB如下地选择：
-用于汽车的一个当前和/或过去的或者多次过去的行驶的汽车运行时间，或者
-在过去的预设时间段内的汽车运行时间，或者
-用于汽车已经驶过的预设路段的汽车运行时间。
7.按权利要求5或6所述的方法，其中，在输出所述第一比例值W1之前用与运行时间tB期间的行驶特性相关的因数或者函数为所述第一比例值W1加权。
8.按权利要求5所述的方法，其中，
基于与P次发动机停止过程对应的第一极限值tG1,k和时长tMS,k确定第二比例值W2：
(2) <mrow> <msub> <mi>W</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>P</mi> </mfrac> </mrow>
其中
tG1,k是分别与第k次发动机停止过程对应的第一极限值tG1；
A1是运行时间tB内与发动机继续运行相比已经通过停止发动机节省了能量的发动机停止过程的数量，也就是对于这些发动机停止过程适用：tMS,k≥tG1,k；
P是运行时间tB内发动机停止过程的总数；并且
输出所述第二比例值W2和/或产生并且输出与所述第二比例值W2有关的输出内容。
9.按权利要求8所述的方法，其中，基于参数A1、P、tMS,k、tG1,k、tB并且通过将汽车的能量消耗数据计算在内，确定并且输出通过使用所述发动机启停自动控制装置造成的关于运行时间tB的能量增多消耗量/能量节省量。
10.按权利要求9所述的方法，其中，将所述能量增多消耗量/能量节省量换算为燃料量并且输出。
11.按权利要求10所述的方法，其中，基于燃料量确定并且输出天气作用。
12.一种设备，用于在使用汽车的发动机启停自动控制装置时辅助汽车驾驶员并且用于执行按照权利要求1至11之一所述方法，至少包括：
-第一器件(201)，通过所述第一器件提供或者事先确定第一极限值tG1，所述第一极限值表示在通过所述发动机启停自动控制装置停止汽车发动机之后，直至与发动机继续运行相比通过停止发动机而形成能量节省所必须经过的时间，其中，在汽车中通过考虑至少一个适用于发动机持续运行的汽车静止阶段的燃料消耗和电能消耗更新地确定所述第一极限值tG1，
-第二器件(202)，通过所述第二器件检测自通过所述发动机启停自动控制装置进行的发动机停止过程以来经过的时间Δt(t)＝|t0-t|，其中
t0是通过所述发动机启停自动控制装置停止发动机的时间点，
t是时间，和
-第三器件(203)，通过所述第三器件产生并且输出与所述第一极限值tG1和时间Δt(t)有关的能够光学地和/或触觉地和/或声学地感知的信息，驾驶员至少能够由所述信息得知自多长时间Δt(t)起的发动机停止过程导致能量节省。
13.一种汽车，具有按照权利要求12所述的设备。
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