用于激活停止/起动发动机的方法和系统与流程

文档序号:18468281发布日期:2019-08-17 02:57阅读:649来源:国知局
用于激活停止/起动发动机的方法和系统与流程

本说明书涉及用于改善车辆操作和功率消耗的系统和方法。所述方法对于频繁地停止和重新起动以节约燃料的发动机特别有用。



背景技术:

可通过自动停止车辆的发动机而无需人类驾驶员向具有停止发动机旋转的唯一目的或功能的装置提供输入来减少发动机排放和燃料消耗。发动机可自动停止长达驾驶员需求扭矩为低的时间段;然而,如果电池荷电状态为低,则发动机可自动重新起动,使得有足够的电能来重新起动发动机。尽管如此,但如果人类驾驶员离开车辆的乘客舱,则自动停止的发动机可能不会重新起动,并且可能不会向电力消耗器供应电力。在人类驾驶员离开车辆之后,发动机可保持停止并且电力消耗器可被停用,使得车辆可具有足够的电能以在稍后的时间重新起动发动机。此外,停用发动机确保第三方未经人类驾驶员许可不会驾驶该车辆离开。以这种方式操作的车辆可能是期望的,不仅确保发动机重新起动并防止未经授权的车辆操作,而且它还防止车辆系统在人类驾驶员离开车辆时更新。此外,当人类驾驶员离开车辆时,其他车辆乘员可能不具有使用车辆电能消耗器的益处。



技术实现要素:

发明人在本文已经认识到上述缺点并开发了一种用于操作发动机的方法,该方法包括:经由控制器自动停止发动机;以及经由控制器,在发动机自动停止时向车辆的人类驾驶员发送联接到车辆的一个或多个电力消耗器将在预定时间量内被停用除非人类驾驶员在车辆处执行发动机重新激活程序的通知,人类驾驶员不占据车辆。

在车辆的发动机已经自动停止并且车辆的人类驾驶员已经离开车辆乘客舱后,经由通知人类驾驶员一个或多个车辆电力消耗器将在预定时间量内被停用,车辆的电能消耗器可保持激活。此外,仅第三方进入车辆可能不会使发动机自动重新起动,因为可能需要证实操作者的身份,然后发动机才可能自动重新起动。因此,可以提供允许车辆系统保持在线和操作的技术结果,而不需要第三方仅进入车辆并接合变速器就能驾驶车辆离开。以这种方式,可以允许在人类驾驶员离开发动机已经自动停止的车辆之后电气系统保持更新并且娱乐车辆乘客。

本说明书可提供若干优点。具体地,该方法可通过允许发动机在更长的时间段内保持在关状态来减少发动机燃料消耗。此外,该方法可允许车辆电力消耗系统在驾驶员离开车辆之后保持在更新状态。此外,该方法可有助于确保车辆具有足够的电能以在发动机自动停止后重新起动发动机。

从以下单独或结合附图进行的具体实施方式,本说明书的上述优点和其他优点以及特征将是明显的。

应当理解,提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的一些概念。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征,所述要求保护的主题的范围由具体实施方式后面的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

通过单独地或参考附图阅读本文中称为具体实施方式的实施例的示例,将更全面地理解本文所述的优点,附图中:

图1是发动机的示意图;

图2示出了示例车辆传动系;

图3示出了根据图4和图5的方法的示例预示性发动机操作序列;以及

图4和图5示出了用于操作发动机的方法的示例流程图。

具体实施方式

本说明书涉及控制车辆的发动机操作。车辆可包括发动机作为用于推进车辆的唯一扭矩源。可替代地,车辆可包括发动机和马达,它们都提供扭矩以推进车辆。图1示出了示例发动机系统。发动机可包括在传动系中,如图2所示。发动机和车辆可如图3的序列所示操作。可根据图4和图5的方法操作发动机和车辆部件。在整个说明书中可引用术语“驾驶员”,并且该术语是指作为车辆的已授权操作者的人类驾驶员或人类车辆操作者,除非另有说明。

参考图1,内燃发动机10包括多个气缸,其中一个气缸在图1中示出。发动机10由电子发动机控制器12控制。控制器接收来自图1的各种传感器的信号并且采用图1的各种执行器来基于所接收的信号和存储在控制器12的存储器中的指令来调整发动机操作。例如,可响应于如根据发动机位置传感器的输出所确定的发动机位置来调整燃料喷射正时、火花正时和提升阀操作。

发动机10包括燃烧室30和气缸壁32,其中活塞36位于其中并连接到曲轴40。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地使小齿轮95前进以接合环形齿轮99。起动机96可直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中,起动机96可经由带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中,起动机96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。燃烧室30被示出为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53来操作。进气凸轮51的位置可通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可通过排气凸轮传感器57确定。进气凸轮51和排气凸轮53可相对于曲轴40移动。

燃料喷射器66被示出为设置成将燃料直接喷射到气缸30中,这被本领域技术人员称为直接喷射。可替代地,可将燃料喷射到进气道,这被本领域技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。此外,进气歧管44被示出为与可选的电子节气门62连通,该电子节气门调整节流板64的位置以控制从进气口42到进气歧管44的气流。在一个示例中,可使用低压直接喷射系统,其中燃料压力可升高到大约20-30巴。可替代地,高压双级燃料系统可以用于生成较高的燃料压力。在一些示例中,节气门62和节流板64可设置在进气门52和进气歧管44之间,使得节气门62是进气道节气门。

无分电器点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(uego)传感器126被示出为联接到催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地,双态排气氧传感器可代替uego传感器126。

在一个示例中,转化器70可包括多个催化剂砖。在另一示例中,可使用多个排放控制装置,各自具有多个砖。在一个示例中,转化器70可以是三元型催化剂。

控制器12在图1中被示出为常规的微计算机,其包括:微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如,非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。控制器12被示出为除了接收先前讨论的那些信号之外,还从联接到发动机10的传感器接收各种信号,包括:来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect);联接到加速踏板130的用于感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器134;来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管绝对压力(map)的测量值;来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器;来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值;当人类驾驶员132应用制动踏板150时来自制动踏板位置传感器154的制动踏板位置;以及来自传感器58的节气门位置的测量值。还可感测(未示出的传感器)大气压力以供控制器12处理。在本说明书的优选方面,发动机位置传感器118在曲轴的每转中产生预定数量的等距脉冲,根据其可确定发动机转速(rpm)。

在一些示例中,发动机可联接到混合动力车辆中的电动马达/电池系统。此外,在一些示例中,可采用其他发动机配置,例如柴油发动机。

在操作期间,发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环:循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间,一般来讲,排气门54关闭并且进气门52打开。将空气经由进气歧管44引入燃烧室30,并且活塞36移动到气缸的底部,以增大燃烧室30内的容积。本领域技术人员通常将活塞36靠近气缸底部并在其冲程的终点(例如,当燃烧室30处于其最大容积时)的位置称为下止点(bdc)。在压缩冲程期间,进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动,以便压缩燃烧室30内的空气。本领域技术人员通常将活塞36在其冲程的终点并且最接近气缸盖(例如,当燃烧室30处于其最小容积时)的点称为上止点(tdc)。在下文称为喷射的过程中,将燃料引入燃烧室。在下文称为点火的过程中,由诸如火花塞92的已知点火装置点燃喷射的燃料,从而导致燃烧。在膨胀冲程期间,膨胀气体将活塞36推回到bdc。曲轴40将活塞移动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后,在排气冲程期间,排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48,并且活塞返回到tdc。应当注意,以上仅作为示例示出,并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可发生变化,诸如以提供正的或负的气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。

现在参考图2,该图是包括动力传动系统或传动系200的车辆290的框图。图2的动力传动系统包括图1中示出的发动机10。动力传动系统200被示出为包括控制器12,该控制器可与乘客舱气候控制系统289通信。气候控制系统289可加热或冷却乘客舱290。在一个示例中,气候控制系统289包括热泵。

在该示例中,动力传动系统200可由发动机10和电机203提供动力。发动机10可用图1所示的发动机起动系统、经由带驱动传动起动机/发电机(bisg)280或经由也称为马达/发电机的传动系传动的起动机/发电机(isg)203起动。此外,发动机10的扭矩可经由诸如燃料喷射器、节气门等的扭矩执行器204进行调整。

bisg280经由带281和带轮282机械地联接到发动机10。bisg280可联接到曲轴40或凸轮轴(例如,51或53)。当经由电能存储装置240供应电力时,bisg280可作为马达操作。bisg280可作为向电能存储装置240(例如,电池或电容器)供应电力的发电机操作。

发动机输出扭矩可传输到传动系分离离合器201,该传动系分离离合器可以是电致动的或液压致动的。传动系分离离合器201也机械地联接到isg203。可对isg203进行操作以向动力传动系统200提供扭矩或在再生模式下将动力传动系统扭矩转化成电能以存储在电能存储装置240中。isg203与能量存储装置240电通信。isg203具有比图1所示的起动机96或bisg280更高的输出扭矩容量。此外,isg203直接驱动动力传动系统200或由动力传动系统200直接驱动。不存在将isg203联接到动力传动系统200的带、齿轮或链条。而是,isg203以与动力传动系统200相同的速率旋转。isg203也机械地联接到变矩器206。isg203可通过如控制器12所指示作为马达或发电机操作而向动力传动系统200提供正扭矩或负扭矩。应该注意,该示例显示了单个控制器。然而,在其他示例中,经由控制器12执行的功能和操作可在多个控制器之间分布。

变矩器206经由变速器输入轴207机械地联接到自动变速器208。变矩器206还可包括变矩器旁路锁止离合器(未示出)。自动变速器208包括挡位离合器(例如,挡位1-10)210和前进离合器212。自动变速器208为固定阶梯传动比变速器。挡位离合器210和前进离合器212可选择性地接合,以改变输入轴207的实际总转数与车轮218的实际总转数的比。通过经由换挡控制电磁阀(未示出)调整供应到离合器的流体,挡位离合器210可接合或脱离。也可经由输出轴215将来自自动变速器208的扭矩输出传送到车轮218以推进车辆。具体地,自动变速器208可在将输出驱动扭矩传输到车轮216之前响应于车辆行驶状况而在输入轴207处传递输入驱动扭矩。控制器12可选择性地激活变矩器离合器(未示出)、挡位离合器210和前进离合器212。控制器12还可选择性地停用或脱离变矩器离合器(未示出)、挡位离合器210和前进离合器212。

响应于使车辆290加速的请求,控制器12可从加速踏板或其他装置获得驾驶员需求扭矩或动力请求。控制器12然后将所请求的驾驶员需求扭矩的一部分分配给发动机,并将剩余部分分配给isg203或bisg280。控制器命令发动机10、isg203和bisg280生成命令扭矩。如果isg扭矩加上发动机扭矩小于变速器输入扭矩极限(例如,不超过阈值),则将扭矩输送到变矩器206,然后变矩器将所请求的扭矩的至少一部分传送到变速器输入轴207。响应于可基于变速器输入轴扭矩和车辆速度的换挡计划和变矩器离合器锁止计划,可锁定变速器变矩器离合器(未示出)并经由挡位离合器210接合齿轮。在某些状况下,当可能需要对电能存储装置240充电时,可在存在非零驾驶员需求扭矩时请求充电扭矩(例如,负isg扭矩)。控制器12可请求增加发动机扭矩以超过充电扭矩,从而满足驾驶员需求扭矩。

响应于使车辆290减速并提供再生制动的请求,控制器12可基于车辆速度和制动踏板位置来提供负的期望车轮扭矩。然后,控制器12将负的期望车轮扭矩的一部分分配给isg203(例如,期望的动力传动系统车轮扭矩)和/或发动机10,并将剩余部分分配给摩擦制动器(未示出)。此外,控制器12可基于唯一的换挡计划来换挡211以提高再生效率。isg203向变速器输入轴207提供负扭矩,但由isg203提供的负扭矩可受到限制。此外,isg203的负扭矩可基于电能存储装置240的工况而受控制器12限制(例如,约束到小于阈值负阈值扭矩)。发动机10还可通过停止向发动机气缸输送燃料来提供负扭矩。在发动机旋转期间进气门和排气门打开和关闭的情况下,或者在发动机旋转时进气门和排气门在一个或多个发动机循环内保持关闭的情况下,发动机汽缸可停用。可能不由发动机10和/或isg203提供的期望负车轮扭矩的任何部分可能由于变速器或isg极限而被分配给摩擦制动器(未示出),使得期望的车轮扭矩由来自摩擦制动器(未示出)、发动机10和isg203的负车轮扭矩的组合提供。

可由控制器12通过控制涡轮或机械增压发动机的节气门开度和/或气门正时、气门升程和增压来调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合来控制发动机扭矩。在柴油发动机的情况下,控制器12可通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时以及空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下,可在逐缸的基础上执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。

控制器12也可通过调整流入和流出isg的场绕组和/或电枢绕组的电流来控制来自isg203的扭矩输出和电能产生,如本领域中已知的。

控制器12可经由位置传感器(未示出)接收变速器输入轴位置,并通过微分来自位置传感器的信号将变速器输入轴位置转换成输入轴速度。控制器12可从扭矩传感器(未示出)接收变速器输出轴扭矩。控制器12还可接收来自传感器277的附加变速器信息,所述传感器可包括但不限于泵输出线压力传感器、变速器液压传感器(例如,挡位离合器流体压力传感器)、isg温度传感器、驾驶员座椅检测开关中的驱动器、驾驶员车门开关、心跳传感器、bisg温度传感器和环境温度传感器。

控制器12可经由收发器220与卫星275通信。可替代地,收发器220可以是发射器-接收器。当驾驶员离开车辆时,控制器12可经由收发器220向卫星275广播车辆数据和驾驶员输入请求,如参考图4和图5进一步详细描述的。控制器12还可经由收发器225与蜂窝网络270通信。可替代地,收发器225可以是发射器-接收器。当驾驶员离开车辆时,控制器12可经由收发器225向蜂窝网络270广播车辆数据和驾驶员输入请求,如参考图4和图5进一步详细描述的。蜂窝网络270可向移动装置265(例如,电话、记事本、计算机等)传送数据和请求。移动装置265可包括显示器267和人机界面266(例如,键盘和/或传声器)。移动装置265可包括用于请求控制传动系200的软件应用(例如,存储在非暂时性存储器中的可执行指令)。控制器12还可经由接收器230接收来自远程钥匙扣260的请求。具体地,钥匙扣260可将安全令牌(例如,唯一数据集)传输到控制器12,以在人类驾驶员在车辆290内时授权起动和操作传动系200。当钥匙扣260进入车辆290的预定邻近处时(例如,在10米内),该钥匙扣可传输安全令牌。当车辆290已经在驾驶员离开车辆的邻近处(例如,在10米内)后自动停止时,安全令牌可授权起动车辆290,包括发动机10。当驾驶员已经停止发动机和车辆时(例如,无发动机旋转且无电机旋转),安全令牌还可授权起动车辆,包括起动发动机10、激活bisg280以及激活isg203。安全令牌可用于确认驾驶员的身份。此外,钥匙扣260可请求远程起动发动机10、bisg280和isg203。钥匙扣260可经由生物特征识别来确认驾驶员的身份。例如,钥匙扣260可将钥匙扣持有者的属性与已授权钥匙扣持有者(例如,驾驶员)的属性进行比较。在将数据广播到控制器12之前,钥匙扣可检测钥匙扣持有者的属性(例如,指纹、声纹、视网膜扫描等)。因此,可经由钥匙扣数据序列和由钥匙扣对钥匙扣的持有者执行的生物特征扫描来确认驾驶员的身份。如果驾驶员的身份或钥匙扣持有者的身份未被确认为已授权用户,则钥匙扣260不将令牌发送到控制器12,并且控制器12不对来自钥匙扣260的命令或请求做出响应。

电力消耗器250-254可选择性地从电能存储装置240(例如,电池、电容器等)接收电力。控制器可闭合接触器241以在电能存储装置240和电力消耗器250-254之间建立电通信。开关242-246可经由控制器12选择性地断开和闭合,以控制到各电力消耗器的电力分配。例如,控制器12可闭合接触器241和开关242以向电力消耗器250提供电力。此外,控制器12可闭合接触器241、断开开关242并且闭合开关243-246以停用电力消耗器250并激活电力消耗器251-254。因此,控制器12可单独地控制到电力消耗器250-254的电力流。电力消耗器250-254可包括但不限于计算机、双向无线电、灯、信息娱乐系统、dc到ac逆变器、电源、冷却器等。车辆电力消耗器和开关的实际数量可小于或大于图2中所示的开关和车辆电力消耗器的数量。

因此,图1和图2的系统提供了一种车辆系统,该车辆系统包括:发动机;一个或多个电能消耗器,其与电能存储装置选择性地电通信;以及发动机控制器,其联接到发动机,该发动机控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,所述可执行指令用于:经由控制器自动停止发动机;确定电能装置荷电状态;以及如果人类驾驶员在预定时间量内未执行发动机起动程序,则通知人类驾驶员一个或多个电能消耗器将被停用。该车辆系统包括通知人类驾驶员包括经由蜂窝通信网络向人类驾驶员发送数据的情况。该车辆系统包括通知人类驾驶员包括经由卫星向人类驾驶员发送数据的情况。该车辆系统包括通知人类驾驶员包括经由射频向人类驾驶员发送数据的情况。该车辆系统还包括用于响应于人类驾驶员执行发动机起动程序而自动起动发动机的附加指令。该车辆系统还包括用于在自动起动发动机之前证实人类驾驶员的身份的附加指令。

现在参考图3,示出根据图4和图5的方法的发动机操作序列。可经由图1和图2的系统执行图3的序列。t0至t6的垂直线表示序列期间的感兴趣的时间。

自图3的顶部起的第一曲线图是自动发动机停止请求状态与时间的曲线图。垂直轴线表示自动发动机停止请求状态。当迹线302在水平轴线附近处于较低水平时,自动发动机停止未被请求。当迹线302在垂直轴线箭头附近处于较高水平时,自动发动机停止被请求。水平轴线表示时间并且时间量从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。迹线302表示自动发动机停止请求状态。自动发动机停止是发动机停止(例如,停止发动机旋转和发动机的加燃料),其可响应于车辆工况而经由控制器来引发,而无需驾驶员向具有激活和停用包括发动机的车辆传动系的唯一目的的装置(诸如钥匙开关或按钮)提供输入。例如,当驾驶员需求扭矩小于阈值时,可引发自动发动机停止。

自图3的顶部起的第二曲线图是发动机操作状态与时间的曲线图。垂直轴线表示发动机操作状态。当迹线304在水平轴线附近处于较低水平时,发动机操作状态未被断言并且发动机未操作(例如,不旋转也不燃烧燃料)。当迹线304在垂直轴线箭头附近处于较高水平时,发动机操作状态被断言并且发动机操作(例如,旋转并燃烧燃料)。迹线304表示发动机操作状态。水平轴线表示时间并且时间量从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

自图3的顶部起的第三曲线图是变速器状态(例如,图2所示变速器208的状态)与时间的曲线图。垂直轴线表示变速器状态。当迹线306在水平轴线附近处于较低水平时,变速器状态占用驻车挡(例如,变速器驻车锁爪被接合以防止车辆运动)。当迹线306在垂直轴线箭头附近处于较高水平时,变速器占用某一挡位(例如,第一挡或倒车挡)。迹线306表示变速器操作状态。水平轴线表示时间并且时间量从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

自图3的顶部起的第四曲线图是驾驶员接近度状态与时间的曲线图。垂直轴线表示驾驶员接近度状态,并且当迹线308在垂直轴线箭头附近处于高水平时,车辆的已授权驾驶员在车辆的邻近处内。当迹线308在水平轴线附近处于较低水平时,车辆的已授权驾驶员不在车辆的邻近处内。迹线308表示已授权驾驶员与车辆的接近度状态。水平轴线表示时间并且时间量从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

自图3的顶部起的第五曲线图是供应到电力消耗器的电力的操作状态与时间的曲线图。垂直轴线表示供应到电力消耗器的电力的操作状态,并且当迹线310在垂直轴线箭头附近处于高水平时,电力被供应到电力消耗器。当迹线310在水平轴线附近处于低水平时,电力未被供应到车辆电力消耗器。当迹线310在水平轴线附近处于较低水平时,电力接触器(例如,图2的241)断开(例如,电力未被传导通过接触器)。当迹线310在垂直轴线箭头附近处于较高水平时,接触器闭合(例如,电力被传导通过接触器)。迹线310表示供应到车辆电力消耗器的电力的状态。水平轴线表示时间并且时间量从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

自图3的顶部起的第六曲线图是电池荷电状态(soc)与时间的曲线图。垂直轴线表示电池soc,并且soc在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线312表示电池soc。水平线350表示阈值荷电状态。如果车辆自动停止并且电池soc下降到低于阈值350,则发动机可自动起动或者可向驾驶员发送请求以返回到车辆,使得发动机可自动起动。水平轴线表示时间并且时间量从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

自图3的顶部起的第七曲线图是气候控制系统状态(例如,图2所示气候控制系统289的状态)与时间的曲线图。垂直轴线表示气候控制系统的操作状态。当迹线314处于沿着垂直轴线所指示的“开”水平时,气候控制系统被激活。当迹线314处于沿着垂直轴线所指示的“关”水平时,气候控制系统为关。当气候控制系统为关时,气候控制系统的风扇可保持激活并以低速旋转,以保持车辆的乘客舱内的一定程度的空气循环。当迹线314处于沿着垂直轴线所指示的“停用”水平时,气候控制系统被停用。当气候控制系统被停用时,气候控制系统的风扇可能不旋转以降低功率消耗。水平线352表示气候控制系统为关的水平。迹线314表示气候控制系统的操作状态。水平轴线表示时间并且时间量从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

自图3的顶部起的第八曲线图是驾驶员自动起动输入状态(例如,由驾驶员提供的将自动起动发动机的输入的状态,例如制动踏板状态)与时间的曲线图。垂直轴线表示驾驶员自动起动输入状态,并且当轨迹316在垂直轴线箭头附近处于较高水平时,驾驶员提供用于自动起动发动机和传动系的输入。当迹线316在水平轴线附近处于较低水平时,驾驶员自动起动输入状态未被断言。迹线316表示驾驶员自动起动输入状态。水平轴线表示时间并且时间量从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。驾驶员自动起动输入状态可能并不响应于点火钥匙开关的位置或按钮而做出响应或改变,该点火钥匙开关或按钮的唯一目的是起动或停止发动机和传动系。响应于制动踏板或加速踏板的应用,驾驶员自动起动输入状态(例如,高水平)可被断言。可替代地,驾驶员自动起动输入状态可响应于点火钥匙开关的位置、按钮、制动踏板位置和加速踏板位置而改变状态。响应于驾驶员提供自动起动输入(例如,驾驶员自动起动输入状态被断言或处于较高水平),发动机和动力传动系统可被起动和/或激活。

自图3的顶部起的第九曲线图是驾驶员通知状态与时间的曲线图。垂直轴线表示驾驶员状态通知状态,并且当迹线318处于较高水平时,驾驶员状态指示驾驶员正在或已经被通知车辆的操作状态。当迹线318在水平轴线附近处于较低水平时,车辆的驾驶员尚未被通知车辆的操作状态。迹线318表示驾驶员通知状态。可经由卫星或蜂窝网络向驾驶员通知车辆的操作状态,如关于图4和图5更详细地讨论的。水平轴线表示时间并且时间量从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

在时间t0,发动机为开并且未生成自动发动机停止请求。变速器占用某一挡位并且驾驶员在车辆的邻近处内。电力正被供应到车辆电力消耗器并且soc处于高水平。气候控制系统为开,并且不存在输入被提供到驾驶员自动发动机起动输入装置(例如,加速踏板或制动踏板)。驾驶员未被通知车辆工况。此类状况可指示车辆沿着道路行驶。

刚好在时间t1之前,变速器转换到驻车挡,然后请求自动发动机停止。当车辆移动或静止时,可引发自动发动机停止,但在该示例中,由于变速器占用驻车挡,车辆停止。可响应于低的驾驶员需求扭矩(例如,未应用加速踏板)而经由控制器请求自动发动机停止。驾驶员没有向具有起动或停止发动机的唯一功能或目的的装置(例如,点火钥匙开关或按钮)提供输入,因此驾驶员自动起动输入状态保持在低水平。

在时间t1,发动机响应于自动发动机停止请求而自动停止。变速器保持在驻车挡,并且驾驶员靠近车辆。电力正被供应到车辆电力消耗器并且soc为高。气候控制系统也为开,并且驾驶员不提供自动起动发动机的输入。驾驶员未被通知车辆的操作状态。

在时间t1和时间t2之间,车辆的驾驶员离开车辆的邻近处,如通过迹线308变为较低水平所指示。通过向车辆电力消耗器供应电力来使电池soc减小,并且气候控制系统输出减小但不关闭(例如,风扇速度可降低并且期望的蒸发器温度可增加或减少)。自动发动机停止请求保持被断言并且发动机保持为关。电力继续被供应到车辆电力消耗器,使得电力系统可连续地用数据更新并准备操作,如通过迹线310处于高水平所指示。驾驶员自动起动输入未被断言,并且驾驶员通知未被断言。

在时间t2,soc下降到低于阈值350,因此如果驾驶员在预定时间量内没有返回到车辆并且执行自动车辆起动序列,则驾驶员被通知车辆电力消耗器的电力将被切断。通过在驾驶员未执行自动车辆起动过程或序列的情况下通知驾驶员电力将被切断(例如,断开图2的接触器241),使驾驶员有机会将车辆电力消耗器保持激活。可经由向寻呼机、蜂窝电话、电子记事本或其他经由卫星或蜂窝网络的射频接收装置(例如,通过小区分布在陆地上的射频网络,其中每个小区包括固定位置收发器)发送数据来通知驾驶员。

在时间t2和时间t3之间,发动机保持自动停止并且变速器保持在驻车挡。自动停止请求保持被断言,并且驾驶员保持在车辆的邻近处之外。电力继续被输送到车辆电力消耗器并且电池soc继续下降。车辆气候控制保持在降低的功率消耗水平,并且不存在驾驶员自动起动输入。驾驶员通知状态保持被断言以指示驾驶员已被通知车辆的工况。刚好在时间t3之前,驾驶员进入车辆的邻近处,如通过驾驶员进车辆接近度状态转变到较高水平所指示。

在时间t3,驾驶员保持在车辆的邻近处内,并且驾驶员提供改变驾驶员自动起动输入状态的状态的输入。例如,驾驶员可应用制动踏板或加速踏板来断言驾驶员自动起动输入状态。响应于驾驶员输入,自动发动机停止请求被撤销,并且发动机起动。变速器保持在驻车挡,并且电力继续被供应到车辆电力消耗器。电池soc处于较低水平并且驾驶员通知状态被撤销(未被断言)。

在时间t3和时间t4之间,电池soc增加并且变速器占用某一挡位。气候控制系统的功率消耗水平增加以提高乘客的舒适度,然后由驾驶员关闭气候控制系统。发动机保持起动,并且自动发动机停止请求未被断言。驾驶员保持在车辆的邻近处内(例如,在乘客舱内)并且电力继续被供应到车辆电力消耗器。驾驶员通知状态保持清除。在时间t4附近,变速器转换到驻车挡并且电池soc已经远高于阈值350。

在时间t4,自动发动机停止请求第二次被断言。此后不久发动机停止(例如,停止旋转)并且变速器保持在驻车挡。驾驶员在车辆的邻近处内并且电力被供应到车辆电力消耗器。电池soc处于高水平并且气候控制系统处于关状态。驾驶员没有断言驾驶员自动起动输入状态,并且驾驶员未被通知车辆操作状态。

在时间t4和时间t5之间,驾驶员离开车辆的邻近处并且发动机保持为关。自动发动机停止请求保持被断言并且变速器保持在驻车挡。电力被提供到车辆电力消耗器并且电池soc衰减。气候控制系统被停用以进一步降低电力消耗。驾驶员没有断言驾驶员自动起动输入状态,并且驾驶员未被通知车辆操作状态。

在时间t5,soc下降到低于阈值350,因此如果驾驶员没有在预定时间量内返回到车辆并执行自动车辆起动序列,则驾驶员被第二次通知车辆电力消耗器的电力将被切断。发动机保持停止,并且自动发动机停止请求保持被断言。变速器保持占用驻车挡,并且驾驶员保持在车辆的邻近处之外。电力继续被供应到车辆电力消耗器,并且气候控制系统保持停用。驾驶员不供应自动起动车辆的输入,如通过驾驶员自动起动输入状态的低水平所指示。由于驾驶员已被通知车辆工况,因此驾驶员通知状态保持被断言。

在时间t6,自驾驶员最近在时间t5被通知以来已经过了阈值时间量,因此向车辆电力消耗器的电力输送停止。发动机保持为关,并且变速器保持在驻车挡。驾驶员保持在车辆的邻近处之外,并且电池soc为低。

以这种方式,当车辆的发动机自动停止时,车辆的驾驶员可被通知车辆工况,使得驾驶员有机会将车辆电力消耗器保持激活,使得它们可保持更新并准备操作。驾驶员可选择返回到车辆以确定车辆状况是否是重新起动发动机所期望的。这允许驾驶员知道车辆周围的状况,然后车辆才可重新起动。此外,车辆电力消耗器在驾驶员不靠近车辆时可保持激活,使得车辆电力消耗器不必重新启动。

现在参考图4和图5,示出了用于操作发动机的方法。图4和图5的方法可作为可执行指令存储在图1和图2的系统的控制器12中。此外,图4和图5的方法可提供图3所示的示例序列。另外,图4和图5的方法可与图1和图2的系统配合起作用以接收数据并调整执行器以在物理或现实世界控制图1和图2的系统。

在402处,方法400确定车辆工况。可经由控制器接收来自联接到控制器的各种传感器的输入来确定车辆工况。车辆工况可包括但不限于驾驶员需求扭矩、车辆速度、发动机转速、发动机负载、变速器操作状态、环境温度、环境压力、发动机温度、车辆速度、电池soc、气候控制系统操作状态和驾驶员与车辆的接近度。方法400前进到404。

在404处,方法400判断是否存在车辆发动机自动停止的条件。在一个示例中,车辆的发动机可自动停止,而无需驾驶员向具有起动和停止车辆的发动机的唯一目的或功能的装置提供输入。换句话说,方法400判断车辆的发动机是否应当自动停止而无需车辆的驾驶员特别请求经由点火开关或按钮实现的发动机停止。在一个示例中,方法400可在发动机温度大于阈值温度时判断发动机将响应于驾驶员需求扭矩小于阈值扭矩而自动停止。如果方法400判断发动机自动停止,那么答案为是,并且方法400前进到406。否则,答案为否,并且方法400前进到405。

在405处,方法400响应于工况操作发动机和车辆。例如,可响应于驾驶员需求扭矩来调整发动机扭矩输出。可根据加速踏板位置和车辆速度来确定驾驶员需求扭矩。方法400前进以退出。

在406处,方法400判断车辆的变速器是否占用驻车挡。方法400可响应于存储在控制器存储器中的变量的值来判断车辆的变速器占用驻车挡。可替代地,方法400可响应于一个或多个传感器的输出来确定变速器是否占用驻车挡。如果方法判断变速器占用驻车挡,则答案为是并且方法400前进到408。否则,答案为否,并且方法400前进到407。

在407处,方法400自动停止车辆的发动机。通过经由停用发动机的燃料喷射器停止向发动机供应燃料,车辆的发动机可自动停止。此外,可停止向发动机的火花输送。在一些示例中,如果车辆停止,则方法400还可应用电动操作的驻车制动器,并且方法400可向车辆电力消耗器供应电力。自动停止车辆发动机包括停止发动机旋转。方法400返回到404。

在408处,方法400自动停止车辆的发动机。通过由控制器经由停用发动机的燃料喷射器而停止向发动机供应燃料,车辆的发动机可自动停止。此外,可停止向发动机的火花输送。在一些示例中,方法400还可应用电动操作的驻车制动器。方法400返回到410。

在410处,方法400经由闭合电动接触器(例如,图2的241)来向车辆电力消耗器(例如,从车辆接收电力的电动装置)供应电力。此外,单独地控制向车辆电力消耗器的电力流的开关可闭合,使得车辆电力消耗器可继续操作。可能希望在发动机自动停止时,继续向车辆电力消耗器供应电力,使得电子装置具有最新的数据,以便为主题提供照明、允许车辆与基站保持通信以及其他原因。例如,在警察调查事故或犯罪时,可能需要警车自动停止其发动机以使其车辆电力消耗器保持激活,使得当警察返回到车辆时,警察立即获得最新的信息。方法400前进到412。

在412处,方法400判断是否存在车辆的驾驶员已离开车辆的邻近处的指示。在一个示例中,当来自钥匙扣的信号不再被接收器或控制器检测到时,可生成车辆的驾驶员已经离开车辆的邻近处的指示。如果驾驶员用钥匙扣离开车辆,则接收器或控制器可经由不存在来自钥匙扣的射频信号而检测到驾驶员的缺席。在另一示例中,当来自车门开关的信号指示在发动机自动停止后车门已打开时,可生成车辆的驾驶员已离开车辆的邻近处的指示。在又一示例中,当来自座椅开关的信号指示驾驶员没有占据驾驶员的座椅时,生成车辆的驾驶员已离开车辆的邻近处的指示。如果方法400判断存在驾驶员已离开车辆的邻近处的指示,则答案为是并且方法400前进到414。否则,答案为否,并且方法400返回到407。

在414处,方法400判断车辆气候控制系统是否为关。在一个示例中,方法400可基于由控制器从气候控制系统所接收的输入来判断气候控制系统为关。如果方法400判断气候控制系统为关,则答案为是并且方法400前进到417。否则,答案为否,并且方法400前进到416。

在416处,方法400减少气候控制系统的输出以减少电力消耗。在气候控制系统包括热泵的一个示例中,方法400可使蒸发器或冷凝器的期望温度减小或增大以减少电能消耗。此外,方法400可降低气候控制风扇的速度。方法400前进到418。

在417处,方法400停用气候控制系统以减少电力消耗。在一个示例中,方法400停用风扇,该风扇使车辆的乘客舱内的空气循环,以减少电能消耗,并且停用气候控制系统。方法400前进到418。

在418处,方法400判断电池荷电状态(soc)是否小于阈值荷电状态。在一个示例中,方法400可经由测量电池的电压和库仑计数来确定电池soc。如果方法400判断电池soc小于阈值,则答案为是,并且方法400前进到420。否则,答案为否,并且方法400返回到410。

可替代地或另外地,方法400可判断自生成驾驶员已经离开车辆的邻近处的指示的最近时间以来是否已经超过阈值时间量。如果是,则答案为是,并且方法400前进到420。否则,答案为否,并且方法400返回到410。

在420处,方法400向驾驶员传输车辆电力消耗器的关断迫近并且驾驶员具有预定时间量返回到车辆以防止来自车辆电力消耗器的电力断开的指示。方法400可经由收发器或发射器而经由卫星、寻呼网络、射频、蜂窝网络或其他射频网络来向驾驶员传输指示或通知。方法400还可在生成通知时利用其他有用的车辆数据来给驾驶员提供最新信息。在一些示例中,方法400还可向驾驶员提供用于通过应用车辆制动器或加速踏板来自动起动车辆的指令。例如,方法400可指示驾驶员应用制动踏板或加速踏板以自动起动发动机,而无需使用专用于单独地起动或停止车辆发动机的输入装置。方法400还可记录通知被发送到驾驶员的时间。方法400前进到422。

在一些示例中,在被通知车辆电力消耗器的关断迫近之后,驾驶员还可被提供延长驾驶员必须返回到车辆并自动起动发动机的预定时间量的机会。可提示驾驶员选择可立即关断的电力消耗器,以使得在车辆电力消耗器的电力被切断之前驾驶员必须返回到车辆的预定时间量增加。例如,驾驶员可选择停用冷却器、灯和信息娱乐系统,同时允许计算机和双向无线电保持激活。驾驶员可经由移动装置265向控制器12传输数据,以指示哪些车辆电力消耗器立即停用(例如,停止供应电力)。然后,控制器12可断开开关242-246中的一个或多个以停用装置250-254中的一个或多个。

在422处,方法400开始跟踪自420处驾驶员被通知车辆电力消耗器的关断(例如,停止向车辆电力消耗器供应电力)迫近以来的时间量。跟踪自驾驶员最近被通知以来的时间量可允许控制器向驾驶员提供通知,使得驾驶员可采取缓解动作并限制电力消耗。可替代地或另外地,方法400可确定自驾驶员被通知车辆电力消耗器的关断迫近以来已经消耗的电力的量。方法400前进到424。

在424处,方法400判断驾驶员是否已执行动作以自动重新起动发动机。在一个示例中,方法400可判断驾驶员是否已经应用制动踏板或加速踏板以引发发动机自动重新起动。如果方法400判断驾驶员已经执行动作来自动起动发动机,则答案为是,并且方法400前进到425。否则,如果方法400判断驾驶员尚未执行动作来自动重新起动发动机,则答案为否,并且方法400前进到426。

在425处,方法400可选地判断驾驶员(例如,已授权用户)的身份是否已得到确认。在一个示例中,可经由驾驶员用钥匙扣进入车辆的邻近处来确认驾驶员的身份。钥匙扣可传输可证实驾驶员的身份或否认驾驶员的身份的数据序列。如果钥匙扣传输的数据序列是预期的数据序列,则可证实驾驶员的身份。如果钥匙扣传输的数据序列并非预期的数据序列,或者如果未传输序列,则驾驶员的身份可能未得到证实。此外,钥匙扣还可通过确认钥匙扣持有者的生物特征签名符合已授权用户的生物特征签名来执行驾驶员是已授权用户的生物特征证实。如果方法400判断驾驶员的身份已经得到确认或证实,则答案为是,并且方法400前进到450。否则,答案为否,并且方法400前进到426。

在450处,方法400自动重新起动发动机并继续向车辆电力消耗器供应电力。可通过经由起动机或其他电机旋转发动机并向发动机供应火花和燃料来重新起动发动机。方法400前进以退出。

在426处,方法400判断该量是否超过阈值时间量。具体地,方法400判断自驾驶员最近被通知车辆电力消耗器的关断迫近以来的时间量是否超过阈值时间量。如果是,则答案为是,并且方法400前进到428。否则,答案为否,并且方法400返回到424。可替代地或另外地,方法400可判断车辆电力消耗器消耗的电力量是否超过阈值电力量。具体地,方法400可判断自驾驶员最近被通知车辆电力消耗器的关断迫近以来被输送到车辆电力消耗器的超过阈值量的电力是否超过阈值电力量。如果是,则答案为是,并且方法400前进到428。否则,答案为否,并且方法400返回到424。

在428处,方法400停止向选择的车辆电力消耗器供应电力。在一个示例中,方法400可断开接触器(例如,图2的接触器241)以停止向车辆电力消耗器输送电力。方法400前进以退出。

以这种方式,可在车辆的发动机已自动停止同时车辆的变速器占用驻车挡后,向车辆电力消耗器供应电力。可在车辆的驾驶员离开车辆的邻近处后供应电力,直到电池荷电状态已减小到阈值荷电量,然后可向车辆驾驶员通知车辆电力消耗器的电力的断开迫近。如果驾驶员返回到车辆并提供自动重新起动发动机的输入,则发动机可被起动并且车辆电力消耗器可继续接收电力。如果驾驶员没有在预定时间量内返回到车辆并且提供自动起动车辆的输入,则车辆电力消耗器可与车辆电力断开。

因此,图4和图5的方法提供了一种用于操作发动机的方法,该方法包括:经由控制器自动停止发动机;以及经由控制器,在发动机自动停止时向车辆的人类驾驶员发送联接到车辆的一个或多个电力消耗器将在预定时间量内被停用除非人类驾驶员在车辆处执行发动机重新激活程序的通知,人类驾驶员不占据车辆。该方法包括向人类驾驶员发送通知包括向人类驾驶员的蜂窝电话发送文本消息的情况。该方法包括向人类驾驶员发送通知包括向人类驾驶员的寻呼机发送消息的情况。该方法包括向人类驾驶员发送通知包括向人类驾驶员的蜂窝电话的软件应用发送数据消息的情况。该方法包括发送通知包括向人类驾驶员发送直到一个或多个电力消耗器被停用时的时间量的指示的情况。该方法还包括响应于人类驾驶员不执行发动机重新激活程序,经由断开接触器来停用一个或多个电力消耗器。该方法包括发动机重新激活程序包括应用制动踏板或加速踏板的情况。该方法包括向人类驾驶员发送通知包括向卫星发送数据的情况。该方法还包括经由控制器从人类驾驶员接收通知以停用电力消耗器中的一个或多个以延长预定时间量。

图4和图5的方法还提供了一种用于操作发动机的方法,该方法包括:经由控制器自动停止发动机;经由控制器,在发动机自动停止时向车辆的人类驾驶员发送电联接到车辆的一个或多个电力消耗器将在预定时间量内被停用除非人类驾驶员在车辆处执行发动机重新激活程序的通知,人类驾驶员不占据车辆;以及在发送通知后评估占据车辆的人类驾驶员的身份。该方法包括评估人类驾驶员的身份包括控制器从钥匙扣接收安全令牌(例如,唯一数据集)的情况。该方法包括发动机重新激活程序包括人类驾驶员用钥匙扣进入车辆的邻近处的情况。该方法还包括仅在该评估确认人类驾驶员的身份之后,自动起动发动机。该方法还包括仅当车辆的变速器占用驻车挡时,在发动机自动停止并且人类驾驶员离开车辆后,向一个或多个电力消耗器供应电力。

如本领域普通技术人员将理解的,本文描述的方法可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等)中的一个或多个。因此,所示出的各种步骤或功能可以以所示出的序列执行、并行地执行,或者在一些情况下被省略。同样地,处理次序不是实现本文所述的目标、特征和优点所必需的,而是为了便于示出和描述而提供。尽管并未明确示出,但本领域普通技术人员将认识到,可取决于所使用的特定策略而重复地执行所示步骤或功能中的一个或多个。此外,所描述的动作、操作、方法和/或功能可图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。

说明书到此结束。本领域技术人员对本说明书的阅读将使人想到许多改变和修改,而不脱离本说明书的精神和范围。例如,以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置操作的i3、i4、i5、v6、v8、v10和v12发动机可使用本说明书来获益。

根据本发明,一种用于操作发动机的方法包括:经由控制器自动停止发动机;以及经由控制器,在发动机自动停止时向车辆的人类驾驶员发送联接到车辆的一个或多个电力消耗器将在预定时间量内被停用除非人类驾驶员在车辆处执行发动机重新激活程序的通知,人类驾驶员不占据车辆。

根据实施例,向人类驾驶员发送通知包括向人类驾驶员的蜂窝电话发送文本消息。

根据实施例,向人类驾驶员发送通知包括向人类驾驶员的寻呼机发送消息。

根据实施例,向人类驾驶员发送通知包括向人类驾驶员的蜂窝电话的软件应用发送消息。

根据实施例,发送通知包括向人类驾驶员发送直到一个或多个电力消耗器被停用时的时间量的指示。

根据实施例,上述发明的特征还在于,响应于人类驾驶员不执行发动机重新激活程序,经由断开接触器来停用一个或多个电力消耗器。

根据实施例,发动机重新激活程序包括应用制动踏板或加速踏板。

根据实施例,向人类驾驶员发送通知包括向卫星发送数据。

根据实施例,上述发明的特征还在于,经由控制器从人类驾驶员接收通知以停用电力消耗器中的一个或多个以延长预定时间量。

根据本发明,一种用于操作发动机的方法包括:经由控制器自动停止发动机;经由控制器,在发动机自动停止时向车辆的人类驾驶员发送联接到车辆的一个或多个电力消耗器将在预定时间量内被停用除非人类驾驶员在车辆处执行发动机重新激活程序的通知,人类驾驶员不占据车辆;以及在发送通知后评估占据车辆的人类驾驶员的身份。

根据实施例,评估人类驾驶员的身份包括控制器从钥匙扣接收令牌。

根据实施例,发动机重新激活程序包括人类驾驶员用钥匙扣进入车辆的邻近处。

根据实施例,上述发明的特征还在于,仅在评估确认人类驾驶员的身份后,自动起动发动机。

根据实施例,上述发明的特征还在于,仅当车辆的变速器占用驻车挡时,在发动机自动停止并且人类驾驶员离开车辆后,向一个或多个电力消耗器供应电力。

根据本发明,提供了一种车辆系统,该车辆系统具有:发动机;一个或多个电能消耗器,其与电能存储装置选择性电通信;以及发动机控制器,其联接到发动机,该发动机控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令,所述可执行指令用于:经由控制器自动停止发动机;确定电能装置荷电状态;以及如果人类驾驶员在预定时间量内未执行发动机起动程序,则通知人类驾驶员一个或多个电能消耗器将被停用。

根据实施例,通知人类驾驶员包括经由蜂窝通信网络向人类驾驶员发送数据。

根据实施例,通知人类驾驶员包括经由卫星向人类驾驶员发送数据。

根据实施例,通知人类驾驶员包括经由射频向人类驾驶员发送数据。

根据实施例,上述发明的特征还在于用于响应于人类驾驶员执行发动机起动程序而自动起动发动机的附加指令。

根据实施例,上述发明的特征还在于用于在自动起动发动机之前证实人类驾驶员的身份的附加指令。

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