用於控制內燃發動機的系統的製作方法
2023-05-09 15:07:21 1
用於控制內燃發動機的系統的製作方法
【專利摘要】公開了一種用於控制內燃發動機的系統。還公開了一種用於控制具有自動停止和自動起動功能的車輛的方法或系統包括：響應於檢測到的相對於自動獲知的車輛路線的車輛位置而選擇性地禁止或禁用自動停止或自動起動功能。所述車輛路線是響應於之前的駕駛循環而獲知的。
【專利說明】用於控制內燃發動機的系統
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種車輛，該車輛具有自動停止/起動的發動機並在車輛停止之前禁止與發動機關閉相關聯的行為。
【背景技術】
[0002]車輛可配備有發動機自動停止/起動功能，以在某些駕駛狀況下自動停止發動機，然後預知車輛行駛而自動重起發動機。發動機的自動停止和起動可用來節省燃料。例如，當車輛停止時可採用自動停止功能而不是允許發動機怠速運轉。當駕駛員釋放制動器或致動加速器時可重起發動機。
[0003]車輛可包括用於預測期望的車輛運動並觸發發動機起動的邏輯，從而使車輛對駕駛員做出響應。在一種現有技術實施中，如果駕駛員使車輛停止，則發動機將在一定時間之後關閉。如果駕駛員然後又決定關閉車輛，那麼他可能會將車輛換檔至「泊車檔」。然而，這將觸發發動機重起，以便為隨後的「倒車」選擇做準備。
【發明內容】
[0004]根據本公開的用於控制具有自動停止和自動起動功能的車輛的系統或方法的實施例包括:響應於檢測到的相對於自動獲知的車輛路線的車輛位置而選擇性地禁用自動停止或自動起動功能。所述車輛路線是響應於之前的駕駛循環而獲知的。
[0005]在某些實施例中，車輛路線包括車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置。在這樣的實施例中，選擇性地禁用包括響應於檢測到車輛靠近車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置而禁用自動停止功能。在一個這樣的實施例中，車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置可以是車輛之前已檢測到會車交通並進行了左轉的位置。在另一實施例中，車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置是車輛之前已檢測到十字路交通的十字路口。
[0006]在該方法的其他實施例中，車輛路線包括處於第一次車輛停止之後的第二次車輛停止處的車輛泊車位置。在這種的實施例中，選擇性地禁止或禁用可包括:響應於檢測到車輛位置位於第二次車輛停止處，而在變速器換檔離開前進檔之前禁用自動起動功能。在這樣的實施例中，禁止自動起動功能還可響應於檢測到車輛靠近障礙物或牆壁。可使用RADAR或LiDAR來檢測車輛靠近障礙物或牆壁。禁止自動起動功能還可響應於第二次車輛停止處於距第一次車輛停止的所獲知的距離處，其中，所獲知的距離是基於駕駛歷史的。在這樣的實施例中，該方法還可包括使用車輛裡程表來測量第一次車輛停止與第二次車輛停止之間的距離。在車輛路線包括位於第一次車輛停止之後的第二次停止處的車輛泊車位置的其他實施例中，選擇性地禁用包括響應於檢測到車輛位置位於第二次停止處而禁用自動停止功倉泛。
[0007]根據本公開的用於控制內燃發動機的系統的實施例包括控制器，該控制器被配置成基於之前的駕駛循環而自動獲知車輛路線。所述系統還包括停止/起動系統，該停止/起動系統被配置為響應於所檢測到的相對於車輛路線的車輛位置而選擇性地禁用自動停止功能和自動起動功能中的至少一種。
[0008]在該系統的某些實施例中，車輛路線包括車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置。在這樣的實施例中，選擇性地禁用包括響應於檢測到車輛靠近所述車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置而禁用自動停止功能。在這樣的實施例中，車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置可以是車輛之前已檢測到會車交通並進行了左轉的位置。在另一實施例中，車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置是車輛之前已檢測到的十字路交通的十字路□。
[0009]在該系統的其他實施例中，車輛路線包括車輛在第一次車輛停止之後的第二次車輛停止處的泊車位置。在這樣的實施例中，選擇性地禁用可包括:響應於檢測到車輛位置處於第二次停止處，而在變速器換檔離開前進檔之前禁用自動起動功能。在這樣的實施例中，禁止自動起動功能還可響應於檢測到車輛接近牆壁。禁止自動起動功能還可響應於第二次車輛停止處於距第一次車輛停止的所獲知的距離處，其中，所獲知的距離是基於駕駛歷史的。在這樣的實施例中，停止/起動系統還可被配置成使用車輛裡程表來測量第一次車輛停止與第二次車輛停止之間的距離。
[0010]根據本公開的用於控制停止/起動車輛的系統或方法的一個實施例包括響應於檢測到車輛存在於所獲知的位置處而選擇性地禁用自動停止功能或自動起動功能，其中，響應於在至少一個之前的駕駛循環期間接收到的傳感器輸入的模式而自動獲知所述位置。
[0011]所獲知的位置是車輛之前已穿過交通流的位置與車輛泊車位置中的一個位置。
[0012]根據本公開的實施例提供多個優點。例如，各個實施例可防止不必要地發動機重起，並提高燃料經濟性且降低發動機組件磨損。其他實施例在駕駛員可能需要快速加速或轉向控制的狀況下防止發動機自動停止。
[0013]通過下面結合附圖對優選實施例的詳細描述，本公開的以上優點和其他優點和特徵將顯而易見。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是根據本公開的停止/起動車輛的框圖；
[0015]圖2是示出了根據本公開的響應於所獲知的車輛路線來控制停止/起動車輛的系統或方法的一個實施例的流程圖；
[0016]圖3是示出了根據本公開的響應於所獲知的車輛路線來控制停止/起動車輛的系統或方法的一個實施例的流程圖，其中，所獲知的車輛路線包括車輛之前已穿過交通流(stream of traffic)的位置；
[0017]圖4示出了根據本公開的停止/起動車輛位於所獲知的車輛路線上的代表性實施例；
[0018]圖5A和圖5B是示出了根據本公開的響應於所獲知的車輛路線控制停止/起動車輛的系統或方法的實施例的流程圖，其中，所獲知的車輛路線包括第一次車輛停止之後的第二次車輛停止。
【具體實施方式】
[0019]根據需要，在此描述具體實施例；然而，應該理解的是，所公開的實施例僅僅是示例，並且可採用多種和替代的形式實施。附圖不一定按比例繪製；可誇大或最小化一些特徵以示出特定組件的細節。因此，在此公開的具體結構和功能性細節不應解釋為限制，而僅僅作為用於教導本領域的技術人員以不同的方式使用本發明的代表性基礎。
[0020]參照圖1至圖5B，將描述用於控制停止/起動車輛的系統和方法。為了方便解釋和便於理解，在所有附圖中，相同的標號用於類似的組件和特徵。
[0021]如本領域技術人員將理解的，參照任一附圖所描述和示出的本發明的各個特徵可以與在一個或者更多個其他的附圖中示出的特徵相結合，以產生本公開的沒有被明確地示出或描述的實施例。所示出的特徵的結合為典型應用提供代表性實施例。然而，與本公開的教導一致的特徵的各種結合和修改可能會是特定的應用或實施所期望的。
[0022]停止/起動車輛(有時稱為微混合動力車輛，即，具有自動停止/起動功能的車輛，在上下文中簡稱為「停止/起動車輛」)由傳統的內燃發動機驅動，並配備有控制自動停止和自動起動功能的停止/起動系統。在車輛停止並且不需要發動機用於推進或其他目的時，停止/起動系統可自動停止發動機。在隨後的時間裡，在需要發動機用於推進或其他目的時，停止/起動系統可自動起動發動機。通過在可能時禁用發動機，降低了總燃料消耗。與真正的混合動力車輛不同的是，停止/起動車輛通常不能進行純電力推進。另外，與真正的混合動力車輛不同的是，停止/起動車輛通常未配備牽引電池，而是配備有傳統的起動、照明和點火(SLI)電池。
[0023]控制器可根據停止/起動算法而發起發動機的自動停止或自動起動。當車輛即將停止時，例如，或者在車輛已經停止了預定時間之後，控制器可發出開始停止發動機的過程的命令。當在發動機自動停止之後制動踏板分離(和/或加速踏板接合)時，控制器可發出開始起動發動機的過程的命令。自動起動還可響應於來自其他車輛系統的信號而發起。作為示例，如果在變速器處於前進檔的同時停止/起動系統已經自動停止了發動機，如果變速器換檔離開前進檔，則停止/起動系統可發出自動起動發動機的命令。
[0024]在與傳統的內燃發動機車輛相比時，以上描述的基本的停止/起動行為可節省燃料。然而，在默認的停止/起動算法通常會發出自動停止命令時，在某些狀況下優選地使發動機不自動停止。例如，當停止/起動車輛在交通流中停止並等待一間隙(gap)時,發動機通常將在預定延遲之後自動停止。當駕駛員致動加速踏板以穿過交通流時，如果發動機必須自動起動的話則可能會存在能夠注意到的延遲。這會降低駕駛員滿意度，尤其當在交通中稍事休息成為快速的車輛加速的必需時。
[0025]類似地，當根據停止/起動邏輯發動機通常會自動起動時，存在最好使發動機不自動起動的某些狀況。例如，當車輛已經到達其最終目的地時，如果發動機在駕駛員將變速器換檔離開前進檔之前自動停止，則當變速杆運動時發動機通常會自動起動。然而，因為車輛已到達其最終目的地，所以駕駛員此後將最有可能立刻關閉車輛。在這種狀況下發起自動起動是沒必要的。
[0026]在此公開的系統和方法的某些實施例可在默認的停止/起動邏輯引發不滿意的行為的狀況下選擇性地禁用或禁止發動機的自動停止或自動起動功能。基於所獲知的駕駛路線以及傳感器輸入的模式(pattern)(該駕駛路線與模式是基於之前的駕駛循環的)來執行這種選擇性的禁用。駕駛路線可響應於駛過一段路線或遇到傳感器輸入的模式閾值次數而獲知。傳感器輸入可包括駕駛員從按鈕、旋鈕、開關或其他用戶界面對停止/起動系統的超越。
[0027]參照圖1，示出了具有自動停止功能的車輛100的示意性代表。車輛100包括發動機102和如虛線所指示的控制發動機102的停止/起動系統104。該車輛還包括控制發動機102和停止/起動系統104或者與發動機102和停止/起動系統104通信的至少一個控制器106。在某些實施例中，控制器106可被集成到停止/起動系統104中。
[0028]車輛100還包括至少一個傳感器108、定位系統110、裡程表112和變速器114，所有的這些都與控制器106通信或受控制器106的控制。在某些實施例中，傳感器108包括雷射雷達(LiDAR)或雷達(RADAR)系統。傳感器108還可包括光學相機或自動停止/起動超越選擇器。在Iv構造中，定位系統110可由製造商安裝在車輛GPS系統中或者通過售後服務安裝在車輛GPS系統中。在另一構造中，定位系統110可包括能夠定位的移動裝直，例如，蜂窩電話或其他獨立的GPS單元。當然，其他構造也是可能的。
[0029]停止/起動系統104可在車輛運轉期間向發動機發出自動停止命令和自動起動命令。停止/起動系統104 (例如)包括基本的自動停止/起動邏輯，該自動停止/起動邏輯基於來自包括至少一個速度傳感器、加速踏板和制動踏板(未示出)以及變速器114的這樣的源的信號而發出自動停止命令和自動起動命令。簡而言之，發動機102將響應於自動停止命令而關閉並且將響應於自動起動命令而重新起動。
[0030]參照圖1和圖2，基於來自之前駕駛循環的傳感器輸入的模式來獲知車輛路線，如框200所示出的。傳感器輸入可來自傳感器108、定位系統110、裡程表112或其他適當的車輛傳感器。然後確定車輛是否位於所獲知的路線上，如框202所示出的。該確定可由控制器106進行。如果否，則保持基本的停止/起動邏輯不變，如框204所示出的。如果是，則選擇性地禁止或禁用自動停止功能或自動起動功能，如框206所示出的。這可通過停止/起動系統104響應於來自控制器106的信號而執行。下面描述系統或方法的多種其他實施例。
[0031]參照圖1和圖3，獲知車輛路線，該車輛路線包括車輛之前已穿過交通流的位置，如框300所示。這樣的位置的示例包括如框302所示的車輛已檢測到交通並進行了左轉的位置或者車輛已檢測到十字路交通的十字路口(intersect1n)。傳感器108可檢測到會車或十字路交通的存在，且定位系統110可檢測到該位置。然後，確定車輛是否位於所獲知的位置，如框306所示。這可通過將車輛當前的位置(如由定位系統110所檢測的位置)與根據框300所獲知的位置的資料庫進行比較而執行。如果車輛未處於這樣的位置，則基本的停止/起動邏輯保持不修改，如框308所示。如果車輛處於這樣的位置，則禁用自動停止功能，如框310所示。這可由停止/起動系統104響應於來自控制器106的信號而執行。
[0032]圖4示出了在圖3中示出的系統或方法的實施例如何通過車輛401和402實施的示例，每個車輛均配備有根據本公開的實施例的系統。在車輛駕駛循環期間，停止/起動車輛401的駕駛員發起左轉。在本示例中，在十字路口處通過雙向停車標誌403的控制而發起左轉。在完成左轉之前，駕駛員在交通流404中停車以等待間隙(gap)。如果等待超過閾值，則停止/起動系統可根據默認的停止/起動邏輯而發出自動停止命令。傳感器(包括RADAR、LiDAR或相機)檢測交通流404。一旦交通流404中存在間隙，駕駛員便致動加速器並完成轉向。如果發動機已自動停止，則當駕駛員致動加速器時發動機將自動起動。控制器將會獲知位置並將該位置添加到車輛已穿過交通流的位置的資料庫中。在一個實施例中，所獲知的路線或位置可包括可用於檢測專門針對特定日子或時間的模式的相關聯的發生日子、日期和/或時間。類似地，可使用用來選擇「駕駛員I」或「駕駛員2」的按鈕或用戶界面(例如，車輛信息娛樂系統)而使模式或路線與特定的駕駛員相關聯。在隨後的駕駛循環期間，車輛靠近同一十字路口。車輛的位置將由定位系統檢測，並與所獲知的車輛已穿過交通流的位置的資料庫比較。因為該位置之前已存儲在資料庫中，所以控制器將命令停止/起動系統禁用自動停止功能。按照這種方式，當駕駛員致動加速踏板以完成左轉時，將不存在延遲，這是因為發動機未自動停止。
[0033]類似地，當車輛402在交通流404中於停車標誌403處等待片刻時，停止/起動系統可根據默認的停止/起動邏輯而發出自動停止命令。可使用包括RADAR、LiDAR或相機的傳感器來檢測十字路交通。當在交通流404中存在間隙時，駕駛員將致動加速器以穿過十字路口。如果發動機已自動停止，則在駕駛員致動加速器時發動機將會自動起動。控制器將獲知位置並將其添加到車輛已穿過交通流的位置的資料庫。在隨後的駕駛循環期間，車輛靠近同一停車標誌403。車輛的位置將由定位系統檢測，並與所獲知的車輛已穿過交通流的位置的資料庫相比較。因為該十字路口與之前所獲知的位置對應，所以控制器將根據特定的應用和實施而命令停止/起動系統禁用或禁止自動停止功能持續預定時間段或者直到車輛位置改變為止。這樣，因為發動機未自動停止，所以當駕駛員致動加速器以穿過十字路口時將不存在延遲。
[0034]將參照圖1和圖5A描述根據本公開的用於控制停止/起動車輛的系統或方法的另一實施例。如框500所示，獲知車輛路線，該車輛路線包括在第一次車輛停止之後的第二次停止的位置。當(例如)在將車輛停到車庫中之前駕駛員將車輛行駛至車庫處、致動車庫門開啟器並等待車庫門完全打開時，可產生這樣的駕駛模式。當駕駛員將車輛行駛至封閉社區的大門處、致動大門、等待大門打開以及然後行駛到家的剩餘路程時，也可產生這樣的模式。可通過定位系統110來檢測第一次停止和第二次停止的位置。可響應於車輛在同一位置遇到這樣的駕駛模式閾值次數，而獲知第一次停止和第二次停止的位置。所獲知的位置可儲存在這種位置的資料庫中。
[0035]如框502所示，確定車輛是否被定位在所獲知的第二次停車處。可基於如定位系統110所檢測的車輛位置來執行這種確定。還可基於其他輸入來確認該確定。例如，可基於檢測到車輛靠近牆壁或其他障礙物(例如，車庫內部)來進行該確定，如框504所示。可通過傳感器108來執行這種檢測，並且該檢測可包括使用LiDAR、RADAR或其他適當的傳感器。該確定還可基於所獲知的從第一次停止到第二次停止之間的距離以及校驗車輛已駛過該距離，如框506所示。該檢驗可通過使用裡程表112 (對於短距離或者在諸如車庫的封閉結構內，其精度高於GPS或其他位置信號)來測量距離而執行。如果確定車輛未位於所獲知的第二次停止處，則保持停止/起動邏輯不修改，如框508所示。如果確定車輛位於所獲知的第二次停止處，則在車輛變速器114換檔離開前進檔之前禁用自動起動功能，如框510所示。這可通過停止/起動系統104響應於來自控制器106的信號而執行。按照這種方式，如果發動機在變速器114換檔離開前進檔之前自動停止，則在變速器114換檔時車輛將不會自動起動。
[0036]下面為如圖5A所示的系統或方法的實施例會如何進行操作的示例。在車輛駕駛循環期間，車輛行駛至車庫處，在車庫門打開期間停止，向前駛入到車庫中，併到達停止點。駕駛員將變速器換檔離開前進檔而使其處於泊車檔，然後熄火或以其他方式關閉車輛。如果在變速器換檔之前停止/起動系統已自動停止發動機，則當變速器換檔至泊車檔時發動機將會不必要地自動起動。在駕駛循環期間重複這種模式至少閾值次數之後，獲知第二次停止的位置。在隨後的駕駛循環期間，在車輛到達車庫處並在車庫門打開期間停止之後，控制器106將基於所測量到的距第一次停止處的距離、所檢測到的與車庫牆壁的接近度、以及由定位系統檢測到的車輛位置這三者的結合來確定車輛是否靠近第二次停止。一旦車輛位於第二次停止處，控制器將命令停止/起動系統臨時禁用或禁止自動起動功能。因此，如果發動機在駕駛員將變速器換檔離開前進檔之前自動停止，則在駕駛員將變速器換檔離開前進檔時停止/起動系統將不會自動起動發動機，從而消除不必要地重起。
[0037]在各個實施例中，系統或方法還可包括使駕駛員能夠超越或忽略之前所獲知的位置或行為的裝置。類似地，可提供通過清除或以其他方式去除之前所獲知的所有位置和/或系統響應(即，禁止自動起動、禁止自動停止和/或這兩者)而使駕駛員能夠重設或重起系統的裝置。
[0038]圖5B示出了在圖5A中示出的實施例的變型。如框500』所示，獲知車輛路線，該車輛路線包括在第一次車輛停止之後的第二次停止的位置。然後，確定車輛是否位於所獲知的第二次停止處，如框502』所示。這樣的確定可基於與參照圖5A所描述的類似的因素而執行。如果確定車輛未位於所獲知的第二次停止處，則不影響通常的停止/起動邏輯，如框508』所示。如果確定車輛位於所獲知的第二次停止處，則禁止或禁用自動停止功能，如框510』所示。按照這種方式，當車輛停止時發動機將不會自動停止，因此在變速器進行換檔時避免不必要地自動起動。
[0039]在此所公開的過程、方法或者算法能夠被傳送到包括任何現有的可編程電子控制單元或者專用電子控制單元的處理裝置、控制器或者計算機/通過所述處理裝置、控制器或者計算機來實現。類似地，所述過程、方法或者算法可以以多種形式被存儲為可由控制器或者計算機執行的數據和指令，所述數據和指令包括(但不限於)永久地存儲在不可寫的存儲介質(諸如ROM裝置)上的信息和可變地存儲在可寫入的存儲介質(諸如軟盤、磁數據帶存儲器、光學數據帶存儲器、CD、RAM裝置以及其它磁性介質和光學介質)上的信息。所述過程、方法或者算法還可以在軟體可執行對象中實現。可選擇地，所述過程、方法或者算法可以整體或部分利用合適的硬體組件(諸如專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)、狀態機、控制器)或任意其它硬體組件或裝置、或者硬體、軟體和固件組件的組合而實現。
[0040]通過各個實施例可知，相對於現有技術的實施而言，根據本公開的用於控制具有自動停止/起動功能的車輛的系統和方法可提供相關聯的優點。例如，各個實施例可防止不必要地發動機重起，並降低相關聯的發動機磨損，並提高燃料經濟性。其他實施例在駕駛員可能需要快速加速或轉向控制的狀況下防止發動機自動停止，以提升車輛性能。
[0041]雖然上面描述了示例性實施例，但是並非旨在使這些實施例描述權利要求涵蓋的全部可能的形式。在說明書中使用的詞語是描述性的而非限制性的詞語，並且應理解的是，在不脫離本公開的精神和範圍的情況下，可作出各種改變。如前面所述，不同實施例的特徵可結合，以形成本發明的可能沒有明確描述或示出的進一步的實施例。雖然不同的實施例可描述為相對於一個或更多個期望的特性，提供優勢或優先於其他實施例或者現有技術實施方式，但是本領域的普通技術人員應該意識到，根據具體應用和實施方式，一個或更多個特徵或特性可以進行折衷以實現期望的整體系統屬性。這些屬性可包括(但不限於)成本、強度、耐久性、壽命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可製造性、組裝容易性等。這樣，被描述為相對於一個或更多個特性不如其他實施例或現有技術實施的實施例不在本公開的範圍之外並且在用於特殊應用時能夠令人滿意。
【權利要求】
1.一種用於控制內燃發動機的系統，包括: 控制器，被配置成基於之前的駕駛循環而自動獲知車輛路線； 停止/起動系統，被配置為響應於所檢測到的相對於車輛路線的車輛位置而選擇性地禁用自動停止功能和自動起動功能中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，車輛路線包括車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置，其中，選擇性地禁用包括響應於檢測到車輛靠近所述車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置而禁用自動停止功能。
3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置是車輛之前已檢測到會車交通並進行了左轉的位置。
4.根據權利要求2所述的系統，其中，所述車輛之前已穿過被檢測到的交通流的位置是車輛之前已檢測到的十字路交通的十字路口。
5.根據權利要求1所述的系統，其中，車輛路線包括車輛在第一次車輛停止之後的第二次車輛停止處的泊車位置，其中，響應於檢測到車輛位置處於所獲知的車輛路線上而進行的選擇性地禁用包括:響應於檢測到車輛位置處於第二次停止處，而在變速器換檔離開前進檔之前禁用自動起動功能。
6.根據權利要求5所述的系統，其中，禁用自動起動功能還響應於檢測到車輛接近牆壁。
7.根據權利要求5所述的系統，其中，禁用自動起動功能還響應於第二次車輛停止處於距第一次車輛停止的固定距離處，所述固定距離是基於車輛駕駛歷史的。
8.根據權利要求7所述的系統，其中，停止/起動系統還被配置成使用車輛裡程表來測量第一次車輛停止與第二次車輛停止之間的距離。
【文檔編號】B60W10/06GK104176056SQ201410208420
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月16日 優先權日:2013年5月20日
【發明者】夏恩·埃爾沃特, 蘇迪普託·艾希, 詹姆爾·塞格拉維斯 申請人:福特全球技術公司