用于控制内燃发动机的系统的制作方法
【专利摘要】公开了一种用于控制内燃发动机的系统。还公开了一种用于控制具有自动停止和自动起动功能的车辆的方法或系统包括：响应于检测到的相对于自动获知的车辆路线的车辆位置而选择性地禁止或禁用自动停止或自动起动功能。所述车辆路线是响应于之前的驾驶循环而获知的。
【专利说明】用于控制内燃发动机的系统
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种车辆，该车辆具有自动停止/起动的发动机并在车辆停止之前禁止与发动机关闭相关联的行为。
【背景技术】
[0002]车辆可配备有发动机自动停止/起动功能，以在某些驾驶状况下自动停止发动机，然后预知车辆行驶而自动重起发动机。发动机的自动停止和起动可用来节省燃料。例如，当车辆停止时可采用自动停止功能而不是允许发动机怠速运转。当驾驶员释放制动器或致动加速器时可重起发动机。
[0003]车辆可包括用于预测期望的车辆运动并触发发动机起动的逻辑，从而使车辆对驾驶员做出响应。在一种现有技术实施中，如果驾驶员使车辆停止，则发动机将在一定时间之后关闭。如果驾驶员然后又决定关闭车辆，那么他可能会将车辆换档至“泊车档”。然而，这将触发发动机重起，以便为随后的“倒车”选择做准备。
【发明内容】
[0004]根据本公开的用于控制具有自动停止和自动起动功能的车辆的系统或方法的实施例包括:响应于检测到的相对于自动获知的车辆路线的车辆位置而选择性地禁用自动停止或自动起动功能。所述车辆路线是响应于之前的驾驶循环而获知的。
[0005]在某些实施例中，车辆路线包括车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置。在这样的实施例中，选择性地禁用包括响应于检测到车辆靠近车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置而禁用自动停止功能。在一个这样的实施例中，车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置可以是车辆之前已检测到会车交通并进行了左转的位置。在另一实施例中，车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置是车辆之前已检测到十字路交通的十字路口。
[0006]在该方法的其他实施例中，车辆路线包括处于第一次车辆停止之后的第二次车辆停止处的车辆泊车位置。在这种的实施例中，选择性地禁止或禁用可包括:响应于检测到车辆位置位于第二次车辆停止处，而在变速器换档离开前进档之前禁用自动起动功能。在这样的实施例中，禁止自动起动功能还可响应于检测到车辆靠近障碍物或墙壁。可使用RADAR或LiDAR来检测车辆靠近障碍物或墙壁。禁止自动起动功能还可响应于第二次车辆停止处于距第一次车辆停止的所获知的距离处，其中，所获知的距离是基于驾驶历史的。在这样的实施例中，该方法还可包括使用车辆里程表来测量第一次车辆停止与第二次车辆停止之间的距离。在车辆路线包括位于第一次车辆停止之后的第二次停止处的车辆泊车位置的其他实施例中，选择性地禁用包括响应于检测到车辆位置位于第二次停止处而禁用自动停止功倉泛。
[0007]根据本公开的用于控制内燃发动机的系统的实施例包括控制器，该控制器被配置成基于之前的驾驶循环而自动获知车辆路线。所述系统还包括停止/起动系统，该停止/起动系统被配置为响应于所检测到的相对于车辆路线的车辆位置而选择性地禁用自动停止功能和自动起动功能中的至少一种。
[0008]在该系统的某些实施例中，车辆路线包括车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置。在这样的实施例中，选择性地禁用包括响应于检测到车辆靠近所述车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置而禁用自动停止功能。在这样的实施例中，车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置可以是车辆之前已检测到会车交通并进行了左转的位置。在另一实施例中，车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置是车辆之前已检测到的十字路交通的十字路□。
[0009]在该系统的其他实施例中，车辆路线包括车辆在第一次车辆停止之后的第二次车辆停止处的泊车位置。在这样的实施例中，选择性地禁用可包括:响应于检测到车辆位置处于第二次停止处，而在变速器换档离开前进档之前禁用自动起动功能。在这样的实施例中，禁止自动起动功能还可响应于检测到车辆接近墙壁。禁止自动起动功能还可响应于第二次车辆停止处于距第一次车辆停止的所获知的距离处，其中，所获知的距离是基于驾驶历史的。在这样的实施例中，停止/起动系统还可被配置成使用车辆里程表来测量第一次车辆停止与第二次车辆停止之间的距离。
[0010]根据本公开的用于控制停止/起动车辆的系统或方法的一个实施例包括响应于检测到车辆存在于所获知的位置处而选择性地禁用自动停止功能或自动起动功能，其中，响应于在至少一个之前的驾驶循环期间接收到的传感器输入的模式而自动获知所述位置。
[0011]所获知的位置是车辆之前已穿过交通流的位置与车辆泊车位置中的一个位置。
[0012]根据本公开的实施例提供多个优点。例如，各个实施例可防止不必要地发动机重起，并提高燃料经济性且降低发动机组件磨损。其他实施例在驾驶员可能需要快速加速或转向控制的状况下防止发动机自动停止。
[0013]通过下面结合附图对优选实施例的详细描述，本公开的以上优点和其他优点和特征将显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是根据本公开的停止/起动车辆的框图；
[0015]图2是示出了根据本公开的响应于所获知的车辆路线来控制停止/起动车辆的系统或方法的一个实施例的流程图；
[0016]图3是示出了根据本公开的响应于所获知的车辆路线来控制停止/起动车辆的系统或方法的一个实施例的流程图，其中，所获知的车辆路线包括车辆之前已穿过交通流(stream of traffic)的位置；
[0017]图4示出了根据本公开的停止/起动车辆位于所获知的车辆路线上的代表性实施例；
[0018]图5A和图5B是示出了根据本公开的响应于所获知的车辆路线控制停止/起动车辆的系统或方法的实施例的流程图，其中，所获知的车辆路线包括第一次车辆停止之后的第二次车辆停止。
【具体实施方式】
[0019]根据需要，在此描述具体实施例；然而，应该理解的是，所公开的实施例仅仅是示例，并且可采用多种和替代的形式实施。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能性细节不应解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域的技术人员以不同的方式使用本发明的代表性基础。
[0020]参照图1至图5B，将描述用于控制停止/起动车辆的系统和方法。为了方便解释和便于理解，在所有附图中，相同的标号用于类似的组件和特征。
[0021]如本领域技术人员将理解的，参照任一附图所描述和示出的本发明的各个特征可以与在一个或者更多个其他的附图中示出的特征相结合，以产生本公开的没有被明确地示出或描述的实施例。所示出的特征的结合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种结合和修改可能会是特定的应用或实施所期望的。
[0022]停止/起动车辆(有时称为微混合动力车辆，即，具有自动停止/起动功能的车辆，在上下文中简称为“停止/起动车辆”)由传统的内燃发动机驱动，并配备有控制自动停止和自动起动功能的停止/起动系统。在车辆停止并且不需要发动机用于推进或其他目的时，停止/起动系统可自动停止发动机。在随后的时间里，在需要发动机用于推进或其他目的时，停止/起动系统可自动起动发动机。通过在可能时禁用发动机，降低了总燃料消耗。与真正的混合动力车辆不同的是，停止/起动车辆通常不能进行纯电力推进。另外，与真正的混合动力车辆不同的是，停止/起动车辆通常未配备牵引电池，而是配备有传统的起动、照明和点火(SLI)电池。
[0023]控制器可根据停止/起动算法而发起发动机的自动停止或自动起动。当车辆即将停止时，例如，或者在车辆已经停止了预定时间之后，控制器可发出开始停止发动机的过程的命令。当在发动机自动停止之后制动踏板分离(和/或加速踏板接合)时，控制器可发出开始起动发动机的过程的命令。自动起动还可响应于来自其他车辆系统的信号而发起。作为示例，如果在变速器处于前进档的同时停止/起动系统已经自动停止了发动机，如果变速器换档离开前进档，则停止/起动系统可发出自动起动发动机的命令。
[0024]在与传统的内燃发动机车辆相比时，以上描述的基本的停止/起动行为可节省燃料。然而，在默认的停止/起动算法通常会发出自动停止命令时，在某些状况下优选地使发动机不自动停止。例如，当停止/起动车辆在交通流中停止并等待一间隙(gap)时,发动机通常将在预定延迟之后自动停止。当驾驶员致动加速踏板以穿过交通流时，如果发动机必须自动起动的话则可能会存在能够注意到的延迟。这会降低驾驶员满意度，尤其当在交通中稍事休息成为快速的车辆加速的必需时。
[0025]类似地，当根据停止/起动逻辑发动机通常会自动起动时，存在最好使发动机不自动起动的某些状况。例如，当车辆已经到达其最终目的地时，如果发动机在驾驶员将变速器换档离开前进档之前自动停止，则当变速杆运动时发动机通常会自动起动。然而，因为车辆已到达其最终目的地，所以驾驶员此后将最有可能立刻关闭车辆。在这种状况下发起自动起动是没必要的。
[0026]在此公开的系统和方法的某些实施例可在默认的停止/起动逻辑引发不满意的行为的状况下选择性地禁用或禁止发动机的自动停止或自动起动功能。基于所获知的驾驶路线以及传感器输入的模式(pattern)(该驾驶路线与模式是基于之前的驾驶循环的)来执行这种选择性的禁用。驾驶路线可响应于驶过一段路线或遇到传感器输入的模式阈值次数而获知。传感器输入可包括驾驶员从按钮、旋钮、开关或其他用户界面对停止/起动系统的超越。
[0027]参照图1，示出了具有自动停止功能的车辆100的示意性代表。车辆100包括发动机102和如虚线所指示的控制发动机102的停止/起动系统104。该车辆还包括控制发动机102和停止/起动系统104或者与发动机102和停止/起动系统104通信的至少一个控制器106。在某些实施例中，控制器106可被集成到停止/起动系统104中。
[0028]车辆100还包括至少一个传感器108、定位系统110、里程表112和变速器114，所有的这些都与控制器106通信或受控制器106的控制。在某些实施例中，传感器108包括激光雷达(LiDAR)或雷达(RADAR)系统。传感器108还可包括光学相机或自动停止/起动超越选择器。在Iv构造中，定位系统110可由制造商安装在车辆GPS系统中或者通过售后服务安装在车辆GPS系统中。在另一构造中，定位系统110可包括能够定位的移动装直，例如，蜂窝电话或其他独立的GPS单元。当然，其他构造也是可能的。
[0029]停止/起动系统104可在车辆运转期间向发动机发出自动停止命令和自动起动命令。停止/起动系统104 (例如)包括基本的自动停止/起动逻辑，该自动停止/起动逻辑基于来自包括至少一个速度传感器、加速踏板和制动踏板(未示出)以及变速器114的这样的源的信号而发出自动停止命令和自动起动命令。简而言之，发动机102将响应于自动停止命令而关闭并且将响应于自动起动命令而重新起动。
[0030]参照图1和图2，基于来自之前驾驶循环的传感器输入的模式来获知车辆路线，如框200所示出的。传感器输入可来自传感器108、定位系统110、里程表112或其他适当的车辆传感器。然后确定车辆是否位于所获知的路线上，如框202所示出的。该确定可由控制器106进行。如果否，则保持基本的停止/起动逻辑不变，如框204所示出的。如果是，则选择性地禁止或禁用自动停止功能或自动起动功能，如框206所示出的。这可通过停止/起动系统104响应于来自控制器106的信号而执行。下面描述系统或方法的多种其他实施例。
[0031]参照图1和图3，获知车辆路线，该车辆路线包括车辆之前已穿过交通流的位置，如框300所示。这样的位置的示例包括如框302所示的车辆已检测到交通并进行了左转的位置或者车辆已检测到十字路交通的十字路口(intersect1n)。传感器108可检测到会车或十字路交通的存在，且定位系统110可检测到该位置。然后，确定车辆是否位于所获知的位置，如框306所示。这可通过将车辆当前的位置(如由定位系统110所检测的位置)与根据框300所获知的位置的数据库进行比较而执行。如果车辆未处于这样的位置，则基本的停止/起动逻辑保持不修改，如框308所示。如果车辆处于这样的位置，则禁用自动停止功能，如框310所示。这可由停止/起动系统104响应于来自控制器106的信号而执行。
[0032]图4示出了在图3中示出的系统或方法的实施例如何通过车辆401和402实施的示例，每个车辆均配备有根据本公开的实施例的系统。在车辆驾驶循环期间，停止/起动车辆401的驾驶员发起左转。在本示例中，在十字路口处通过双向停车标志403的控制而发起左转。在完成左转之前，驾驶员在交通流404中停车以等待间隙(gap)。如果等待超过阈值，则停止/起动系统可根据默认的停止/起动逻辑而发出自动停止命令。传感器(包括RADAR、LiDAR或相机)检测交通流404。一旦交通流404中存在间隙，驾驶员便致动加速器并完成转向。如果发动机已自动停止，则当驾驶员致动加速器时发动机将自动起动。控制器将会获知位置并将该位置添加到车辆已穿过交通流的位置的数据库中。在一个实施例中，所获知的路线或位置可包括可用于检测专门针对特定日子或时间的模式的相关联的发生日子、日期和/或时间。类似地，可使用用来选择“驾驶员I”或“驾驶员2”的按钮或用户界面(例如，车辆信息娱乐系统)而使模式或路线与特定的驾驶员相关联。在随后的驾驶循环期间，车辆靠近同一十字路口。车辆的位置将由定位系统检测，并与所获知的车辆已穿过交通流的位置的数据库比较。因为该位置之前已存储在数据库中，所以控制器将命令停止/起动系统禁用自动停止功能。按照这种方式，当驾驶员致动加速踏板以完成左转时，将不存在延迟，这是因为发动机未自动停止。
[0033]类似地，当车辆402在交通流404中于停车标志403处等待片刻时，停止/起动系统可根据默认的停止/起动逻辑而发出自动停止命令。可使用包括RADAR、LiDAR或相机的传感器来检测十字路交通。当在交通流404中存在间隙时，驾驶员将致动加速器以穿过十字路口。如果发动机已自动停止，则在驾驶员致动加速器时发动机将会自动起动。控制器将获知位置并将其添加到车辆已穿过交通流的位置的数据库。在随后的驾驶循环期间，车辆靠近同一停车标志403。车辆的位置将由定位系统检测，并与所获知的车辆已穿过交通流的位置的数据库相比较。因为该十字路口与之前所获知的位置对应，所以控制器将根据特定的应用和实施而命令停止/起动系统禁用或禁止自动停止功能持续预定时间段或者直到车辆位置改变为止。这样，因为发动机未自动停止，所以当驾驶员致动加速器以穿过十字路口时将不存在延迟。
[0034]将参照图1和图5A描述根据本公开的用于控制停止/起动车辆的系统或方法的另一实施例。如框500所示，获知车辆路线，该车辆路线包括在第一次车辆停止之后的第二次停止的位置。当(例如)在将车辆停到车库中之前驾驶员将车辆行驶至车库处、致动车库门开启器并等待车库门完全打开时，可产生这样的驾驶模式。当驾驶员将车辆行驶至封闭社区的大门处、致动大门、等待大门打开以及然后行驶到家的剩余路程时，也可产生这样的模式。可通过定位系统110来检测第一次停止和第二次停止的位置。可响应于车辆在同一位置遇到这样的驾驶模式阈值次数，而获知第一次停止和第二次停止的位置。所获知的位置可储存在这种位置的数据库中。
[0035]如框502所示，确定车辆是否被定位在所获知的第二次停车处。可基于如定位系统110所检测的车辆位置来执行这种确定。还可基于其他输入来确认该确定。例如，可基于检测到车辆靠近墙壁或其他障碍物(例如，车库内部)来进行该确定，如框504所示。可通过传感器108来执行这种检测，并且该检测可包括使用LiDAR、RADAR或其他适当的传感器。该确定还可基于所获知的从第一次停止到第二次停止之间的距离以及校验车辆已驶过该距离，如框506所示。该检验可通过使用里程表112 (对于短距离或者在诸如车库的封闭结构内，其精度高于GPS或其他位置信号)来测量距离而执行。如果确定车辆未位于所获知的第二次停止处，则保持停止/起动逻辑不修改，如框508所示。如果确定车辆位于所获知的第二次停止处，则在车辆变速器114换档离开前进档之前禁用自动起动功能，如框510所示。这可通过停止/起动系统104响应于来自控制器106的信号而执行。按照这种方式，如果发动机在变速器114换档离开前进档之前自动停止，则在变速器114换档时车辆将不会自动起动。
[0036]下面为如图5A所示的系统或方法的实施例会如何进行操作的示例。在车辆驾驶循环期间，车辆行驶至车库处，在车库门打开期间停止，向前驶入到车库中，并到达停止点。驾驶员将变速器换档离开前进档而使其处于泊车档，然后熄火或以其他方式关闭车辆。如果在变速器换档之前停止/起动系统已自动停止发动机，则当变速器换档至泊车档时发动机将会不必要地自动起动。在驾驶循环期间重复这种模式至少阈值次数之后，获知第二次停止的位置。在随后的驾驶循环期间，在车辆到达车库处并在车库门打开期间停止之后，控制器106将基于所测量到的距第一次停止处的距离、所检测到的与车库墙壁的接近度、以及由定位系统检测到的车辆位置这三者的结合来确定车辆是否靠近第二次停止。一旦车辆位于第二次停止处，控制器将命令停止/起动系统临时禁用或禁止自动起动功能。因此，如果发动机在驾驶员将变速器换档离开前进档之前自动停止，则在驾驶员将变速器换档离开前进档时停止/起动系统将不会自动起动发动机，从而消除不必要地重起。
[0037]在各个实施例中，系统或方法还可包括使驾驶员能够超越或忽略之前所获知的位置或行为的装置。类似地，可提供通过清除或以其他方式去除之前所获知的所有位置和/或系统响应(即，禁止自动起动、禁止自动停止和/或这两者)而使驾驶员能够重设或重起系统的装置。
[0038]图5B示出了在图5A中示出的实施例的变型。如框500’所示，获知车辆路线，该车辆路线包括在第一次车辆停止之后的第二次停止的位置。然后，确定车辆是否位于所获知的第二次停止处，如框502’所示。这样的确定可基于与参照图5A所描述的类似的因素而执行。如果确定车辆未位于所获知的第二次停止处，则不影响通常的停止/起动逻辑，如框508’所示。如果确定车辆位于所获知的第二次停止处，则禁止或禁用自动停止功能，如框510’所示。按照这种方式，当车辆停止时发动机将不会自动停止，因此在变速器进行换档时避免不必要地自动起动。
[0039]在此所公开的过程、方法或者算法能够被传送到包括任何现有的可编程电子控制单元或者专用电子控制单元的处理装置、控制器或者计算机/通过所述处理装置、控制器或者计算机来实现。类似地，所述过程、方法或者算法可以以多种形式被存储为可由控制器或者计算机执行的数据和指令，所述数据和指令包括(但不限于)永久地存储在不可写的存储介质(诸如ROM装置)上的信息和可变地存储在可写入的存储介质(诸如软盘、磁数据带存储器、光学数据带存储器、CD、RAM装置以及其它磁性介质和光学介质)上的信息。所述过程、方法或者算法还可以在软件可执行对象中实现。可选择地，所述过程、方法或者算法可以整体或部分利用合适的硬件组件(诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器)或任意其它硬件组件或装置、或者硬件、软件和固件组件的组合而实现。
[0040]通过各个实施例可知，相对于现有技术的实施而言，根据本公开的用于控制具有自动停止/起动功能的车辆的系统和方法可提供相关联的优点。例如，各个实施例可防止不必要地发动机重起，并降低相关联的发动机磨损，并提高燃料经济性。其他实施例在驾驶员可能需要快速加速或转向控制的状况下防止发动机自动停止，以提升车辆性能。
[0041]虽然上面描述了示例性实施例，但是并非旨在使这些实施例描述权利要求涵盖的全部可能的形式。在说明书中使用的词语是描述性的而非限制性的词语，并且应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可作出各种改变。如前面所述，不同实施例的特征可结合，以形成本发明的可能没有明确描述或示出的进一步的实施例。虽然不同的实施例可描述为相对于一个或更多个期望的特性，提供优势或优先于其他实施例或者现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员应该意识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特征或特性可以进行折衷以实现期望的整体系统属性。这些属性可包括(但不限于)成本、强度、耐久性、寿命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、组装容易性等。这样，被描述为相对于一个或更多个特性不如其他实施例或现有技术实施的实施例不在本公开的范围之外并且在用于特殊应用时能够令人满意。
【权利要求】
1.一种用于控制内燃发动机的系统，包括: 控制器，被配置成基于之前的驾驶循环而自动获知车辆路线； 停止/起动系统，被配置为响应于所检测到的相对于车辆路线的车辆位置而选择性地禁用自动停止功能和自动起动功能中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，车辆路线包括车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置，其中，选择性地禁用包括响应于检测到车辆靠近所述车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置而禁用自动停止功能。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置是车辆之前已检测到会车交通并进行了左转的位置。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述车辆之前已穿过被检测到的交通流的位置是车辆之前已检测到的十字路交通的十字路口。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，车辆路线包括车辆在第一次车辆停止之后的第二次车辆停止处的泊车位置，其中，响应于检测到车辆位置处于所获知的车辆路线上而进行的选择性地禁用包括:响应于检测到车辆位置处于第二次停止处，而在变速器换档离开前进档之前禁用自动起动功能。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，禁用自动起动功能还响应于检测到车辆接近墙壁。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，禁用自动起动功能还响应于第二次车辆停止处于距第一次车辆停止的固定距离处，所述固定距离是基于车辆驾驶历史的。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，停止/起动系统还被配置成使用车辆里程表来测量第一次车辆停止与第二次车辆停止之间的距离。
【文档编号】B60W10/06GK104176056SQ201410208420
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2013年5月20日
【发明者】夏恩·埃尔沃特, 苏迪普托·艾希, 詹姆尔·塞格拉维斯 申请人:福特全球技术公司