【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及在不需要发动机推进时自动停止内燃发动机并且根据需要自动重新起动内燃发动机的机动车辆，并且更具体地，涉及使用车辆电池的预测的未来状态来确定电池支持未来从自动停止状态重新起动的能力。
技术介绍
1、汽车的燃料经济性是车辆性能的重要属性，并且由其设计中采用的技术、驾驶员行为和动作以及使用车辆的条件(例如，速度、道路设计、天气和交通)来确定。制造商不断努力提供更好的燃料经济性。越来越多地使用的一种技术通常称为自动停止-起动，其中当不需要发动机动力时(例如，车辆已经停止或正在滑行到停止或沿着斜坡向下滑行)，内燃发动机自动关闭，并且然后在需要时重新起动。一种类型的自动停止-起动是停止-起动-滑行功能，其在驾驶员将脚从加速踏板移开而车辆仍在运动时使发动机停止。例如，自动起动-停止技术可以提供5％至10％的燃料效率提高。
2、除了车辆推进之外，发动机还驱动其他车辆系统，诸如发电机(例如，交流发电机)，以用于发电以为电气负载供电并对蓄电池再充电。在发电机不由停止的发动机驱动的时间期间，电池是用于为电气负载(例如，起动机马达)供电的唯一或主要来源。因此，仅当车辆的起动机电池或其他能量存储装置能够供应足够的电力以(1)转动起动内燃发动机并成功地重新起动内燃发动机，以及(2)将足够的电压保持在用于在发动机停止(滑行)状态期间所需的其他电气负载的低压(12v)配电网络上时才启用车辆中的停止-起动功能。足够的电压可以被定义为在参考点(例如，正极电池端子)与接地之间测量的最小电压阈值，在所述最小电压阈值处，可允许电气负载能够在
3、当驾驶员未请求推进扭矩时，停止-起动-滑行功能关闭发动机，这可在车辆下坡行驶时或当驾驶员使车辆减速时发生。当发动机在车辆滚动时关闭时，主动底盘部件(诸如电动助力转向(epas)系统和电动致动制动器(例如，防抱死制动器))应标称地起作用，这意味着它们的电压供应需要保持高于预定义最小值。如果发生突然的变道操纵，则epas部件可能以小于10毫秒的上升时间汲取超过100a。如果电池输出电压随着电流上升而下降到预定义阈值以下，则可能存在尝试重新起动发动机或与epas或其他电气负载的操作相关的问题。
4、常规上，已经基于电池的荷电状态(soc)和电池的环境温度来启用/禁用自动停止-起动功能。如果荷电状态或环境温度低于阈值，则禁用自动停止-起动。在实践中，保守地校准阈值。这是因为荷电状态是对在端子电压高于阈值时电池在一段时间内提供给定放电电流的能力的不精确指示。随着电池老化，判断电池容量的能力变得更加不准确，因为随着电池老化，其容量收缩，并且其内阻上升。因此，老化的电池的电力输送能力劣化，但这未反映在荷电状态测量中。尤其是当电池达到其寿命终点时，荷电状态成为电力输送能力的非常差的指示。由于荷电状态测量的不准确性，使用荷电状态作为电力输送能力的度量的能力变得更加困难。现有技术的电池监测传感器在正常状况下只能以约10％的最大准确度估计荷电状态。
5、使用常规电力管理方法诸如监测电力系统荷电状态以及测量交流发电机或联接到电池的其他能量产生系统的电压/电流，可能无法提供足够的信息来准确地确定电源是否可输送一定量的电流，并且仍保持高于基线阈值电压/电流。鉴于电源(例如，交流发电机)的能量输出来确定荷电状态，可能无法确定主动底盘电力系统的电力输送或操作的未来功能。
6、通常，因为荷电状态不是判断电池提供给定放电同时在其端子上维持最小可接受电压的能力的良好度量，所以校准soc阈值以不允许发动机在车辆滑行状态期间关闭是困难的。可以选择非常高的阈值，但这可能会严重限制启用的停止-起动事件的频率。与使用荷电状态和温度来实现停止-起动相关的另一种类型的问题是，一些电气负载(即，电池容量的消耗器)可能在发动机停止时汲取高电流瞬变。这种负载的示例是电动助力转向。驾驶员可能想要在处于滑行模式时发动机关闭的情况下执行转向操纵，诸如变道。如果这样做，则转向齿轮可能汲取超过100a，并且可能使配电网络的电压下降到低于期望阈值。
技术实现思路
1、为了增强停止-起动-滑行功能的可用性，本专利技术使用对电池的功能状态(sof)的估计以便判断其能力。sof值表示如在低压(12v)电池端子处测量的在发动机转动起动、epas事件或在处于滑行模式时的停止状态期间允许操作的电气负载的其他瞬变激活期间产生的电压响应的最小值(将被可靠地呈现的最低预期电压水平)。虽然当今市场上的电池监测传感器能够估计与立即发生的负载相对应的即时电压响应的最小值，但是它们不能预期未来的电池容量。本专利技术涉及可以如何计算对未来瞬变的电压响应，以及控制器如何使用该信息来启用停止-起动滑行功能。因为对sof值的估计考虑了电池老化和温度，所以它是比荷电状态更准确的电池容量估计。因此，不需要保守的校准，并且增强了停止-起动-滑行功能的可用性。估计未来功能状态的技术增加了本专利技术的方法和系统的稳健性，因为sof计算考虑了瞬变之前的电池消耗。
2、可以根据控制策略来使用sof值，所述控制策略在车辆减速时启用或禁用停止-起动-滑行功能。为了启用停止-起动-滑行功能并实际上开始发动机停止状态，控制器可以将电压响应的最小值(sof)与表示电动助力转向、电动助力制动和其他底盘控制致动器的最小电压要求以及用于重新起动(即，转动起动)车辆的最小电压要求的预定阈值(umin)进行比较。因此，为了实现滑行，还估计在发动机重新起动之前在该状态下控制车辆的能力。
3、在本专利技术的一个方面，提供了一种用于自动停止和起动机动车辆中的内燃发动机的方法。检测机动车辆的滑行状况，在所述滑行状况下，可以移除由内燃发动机输送的动力，并且在所述滑行状况下，机动车辆的功能可以由电池支持。确定多个电池功能状态(sof)值，所述多个电池sof值各自对应于在滑行状况期间可能潜在地致动的相应的可允许电气负载，其中电池sof值各自投射将在基于将由相应的可允许电气负载汲取的估计电流致动相应的可允许电气负载之后的未来时间可用的相应的最小电压。将所述电池sof值中的至少一个与预定阈值电压进行比较。如果内燃发动机正在操作以向机动车辆输送动力并且检测到滑行状况，则如果比较步骤中的每个电池sof值大于预定阈值电压，则内燃发动机自动停止，由此当任何电池sof值小于预定阈值电压时，内燃发动机的自动停止被禁止。如果内燃发动机处于自动停止状态，则当比较步骤中的任何电池sof值下降到低于预定阈值电压时，内燃发动机自动起动。
4、在本专利技术的另一方面，一种车辆包括具有停止状态和起动状态的内燃发动机，其中所述内燃发动机产生推进以使所述车辆移动。发电机由所述发动机驱动以产生电力。电池存储从发电机接收的电力。当所述内燃发动机处于所述停止状态时，多个可允许电气负载依靠来自所述电池的电力进行操作。控制电路被配置为(a)检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动停止和起动机动车辆中的内燃发动机的方法，其包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其中在步骤(c)中将所有所述相应的可允许电气负载的电池SOF值与所述预定阈值电压进行比较。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述可允许电气负载包括执行与操纵所述机动车辆有关的功能的负载。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述可允许电气负载中的一个包括转向部件。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述可允许电气负载中的一个包括制动部件。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述可允许电气负载包括在由蓄电单元供应的所有电气负载中具有最高电流汲取的电气部件，并且其中所述最高电流汲取电气部件对应于所述电池SOF值中与所述预定阈值电压进行比较的所述至少一者。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述预定阈值电压对应于所述可允许电气负载全部操作而没有功能损失的最小电压。
8.如权利要求1所述的方法，其中循环地重复步骤(b)至(e)。
9.一种车辆，其包括：
10.如权利要求9所述的车辆，其中在(c)
11.如权利要求9所述的车辆，其中所述可允许电气负载各自执行与操纵所述机动车辆有关的功能。
12.如权利要求9所述的车辆，其中所述可允许电气负载中的一个包括转向部件。
13.如权利要求9所述的车辆，其中所述可允许电气负载中的一个包括制动部件。
14.如权利要求9所述的车辆，其中所述可允许电气负载包括在由蓄电单元供应的所有电气负载中具有最高电流汲取的电气部件，并且其中所述最高电流汲取电气部件对应于所述电池SOF值中与所述预定阈值电压进行比较的所述至少一者。
15.如权利要求9所述的车辆，其中所述预定阈值电压对应于所述可允许电气负载全部操作而没有功能损失的最小电压。
...【技术特征摘要】
1.一种自动停止和起动机动车辆中的内燃发动机的方法，其包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其中在步骤(c)中将所有所述相应的可允许电气负载的电池sof值与所述预定阈值电压进行比较。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述可允许电气负载包括执行与操纵所述机动车辆有关的功能的负载。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述可允许电气负载中的一个包括转向部件。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述可允许电气负载中的一个包括制动部件。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述可允许电气负载包括在由蓄电单元供应的所有电气负载中具有最高电流汲取的电气部件，并且其中所述最高电流汲取电气部件对应于所述电池sof值中与所述预定阈值电压进行比较的所述至少一者。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述预定阈值电压对应于所述可允许电气负载全部操作而没有功能损失的最小电压。
8.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克·艾菲特，潘卡·库马尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：
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