专利名称：车辆发动机控制系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆发动机控制系统和方法，其中车载单元核对通过执行与便携装置的通讯而获得的ID代码和存储ID代码，在核对结果的基础上控制起动和停止车辆发动机的操作。
背景技术：
为了提高安全性防止车辆被盗，防盗功能安装在车辆安全系统中。在该系统中，车载单元核对存储ID代码和通过执行与便携装置的通讯而获得的来自便携装置的ID代码，该便携装置例如由使用者携带的便携电子钥匙，在核对结果的基础上控制车门的锁紧/打开状态。
更为特殊的是，在最接近车辆驾驶员座椅的位置，设置有开关，该开关被操作以便起动和停止发动机。当开关被操作以便从停止状态起动车辆发动机时，车载单元试图与便携装置通讯，比较并核对从便携装置获得的ID代码和存储ID代码。当核对结果为OK时，车载单元向发动机ECU输出起动允许信号。接收盗起动允许信号后，发动机ECU能控制点火正时和燃料喷射量。因而，发动机ECU能起动车辆发动机。另一方面，当核对结果为NG时，车辆发动机不能起动，因为没有燃料和点火火花供给到发动机中。
但是，在这种系统中，使用者能在没有便携装置的情况下打开门，进入车辆，起动车辆发动机。因而便携装置的意识程度可能降低。因此，驾驶员可能不会意识到当车辆发动机保持操作时乘客已经将便携装置带出车辆。在这种情况下，当车辆发动机一旦停止，发动机就不再能重新起动，因为便携装置不在车辆舱室内。
为了解决这个问题，例如，当车辆处于静止状态且车门被开启和关闭时，车载单元试图使用车辆舱室发射器与便携装置通讯，以便验证便携装置存在于舱室。当车载单元在试图验证便携装置存在于舱室中失败时，车载单元发出警报或警告，以便防止便携装置被带出车辆。
但是，在该系统中，当便携装置将要被带出车辆时，仅发出警报。因而，如果乘客没有注意到警报，乘客仍有可能错误地将便携装置带出车辆。在这种情况下，一旦车辆发动机停止，此后发动机就不再能重新起动。US 6,653,747对该问题提出了改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆发动机控制系统和方法，其进一步改善基于便携装置和车载单元之间的通讯执行的发动机起动和停止控制。
根据本发明的一个方面，基于车辆使用者携带的便携装置和安装在车辆中的车载单元之间的通讯控制车辆发动机。在没有使用者的发动机停止命令的情况下，当发动机失速时，车载单元存储发动机失速。当使用者发出发动机起动命令时，车载单元核对接收的来自便携装置的ID代码和存储ID代码。当ID代码匹配存储ID代码，车载单元允许起动发动机。车载单元也允许与ID代码和存储ID代码的核对无关、响应于存储在车载单元中的发动机失速而起动发动机。
根据下面参考附图的详细说明书，本发明的上述和其它目的、特征和优势将变得显而易见。图中图1是显示根据发明实施例的车门控制系统的示意图。
图2是流程图，其阐述核对ECU和主体ECU执行的过程，以便根据实施例中ID代码核对结果起动和停止车辆发动机。
具体实施例方式
参考图1，车门控制系统构造有使用者携带的便携装置1和设置在车辆10中车载单元10a。车载单元10a用于控制发动机起动和停止的允许和禁止(不允许)，以便提高车辆10的安全。车载单元10a也用于控制车辆10方向盘的锁止。
特别地，便携装置1具有接收器1a、发射器1b和便携装置ECU 1c。接收器1a是无线电接收器，用于接收来自车辆外部发射器2a至2d中的一个或者车辆内部发射器2e的请求信号。车辆外部发射器2a至2d和车辆内部发射器2e的每一个都是在车载单元10a中使用的无线电接收器。另一方面，发射器1b是无线电发射器，用于响应于接收到的请求信号发射包括它的ID代码的响应信号。便携装置ECU 1c是与接收器1a和发射器1b连接的电子控制单元，用于执行控制接收器1a和发射器1b的过程。在接收器1a接收的信号基础上，便携装置ECU1c产生判断结果是否从车辆外部发射器2a至2d中的一个或者车辆内部发射器2e接收到请求信号，以致响应于接收到的请求信号的响应信号包括ID代码，该响应信号从发射器1b发射，车载单元10a包括车辆外部发射器2a至2d和车辆内部发射器2e，所述外部发射器各自安装在车辆10的门11至14中的一个上，所述内部发射器安装在车辆10的舱室中。车辆外部发射器2a至2d和车辆内部发射器2e各自在车载单元10a中使用的核对ECU4发出的发射请求信号的基础上发射请求信号。
任何一个车辆外部发射器2a至2d发射的请求信号的传播距离设置为在0.7至1.0米范围内的数值。当车辆10处于停止或驻车状态时，各自由请求信号的传播距离确定的通讯区域周期性地形成为各自包围车辆10的门11至14中一个的区域，以致当便携装置1的持有者朝着接近车辆10移动时，可以检测到该移动。
另一方面，车辆内部发射器2e的通讯区域形成为覆盖车辆10的舱室的区域，以便检查当车辆10的发动机被起动或停止时或者当门11至14被操作时便携装置1是否在舱室内。车辆内部发射器2e用作发射器，用于判断便携装置1是否存在于车辆10的舱室内。应注意也可设置若干这种车辆内部发射器。在这种情况下，一个车辆内部发射器形成各自的通讯区域，通讯区域的总区域用作覆盖车辆10的舱室的区域。
车载单元10a安装在车辆10的舱室内。车载单元10a包括用于接收来自便携装置1的响应信号的接收器3。特别地，当车辆外部发射器2a至2d中的一个和车辆内部发射器2e同时执行发射请求信号的操作时，发射器3进入这样一种状态准备接收便携装置1分别响应于车辆外部发射器2a至2d中的一个和车辆内部发射器2e发射的请求信号而发射的响应信号。该准备状态依次为车辆外部发射器2a至2d中的每一个和车辆内部发射器2e设置。接收器3接收到的响应信号提供给核对ECU 4。
核对ECU 4接着核对包括在响应信号中的ID代码和预先存储在核对ECU 4中的ID代码，以便判断响应信号的ID代码与存储的ID代码是否符合预定关系。响应信号的ID代码随着装置的不同而变化，存储在核对ECU 4中的ID代码随着单元的不同而变化。典型地，核对ECU 4产生响应信号的ID代码是否匹配存储的ID代码的判断结果。接着，核对ECU 4向主体ECU 9提供控制信号，该信号依赖于判断结果是OK(好)或者NG(不好)而控制门11至14的锁紧或打开状态。
主体ECU 9控制电源提供电力或者切断电力，该电力用于驱动安装在车辆10中的装置。主体ECU 9也向分别安装在门11至14上的锁紧控制部分5a至5d输出驱动信号，该信号控制门11至14的锁紧或打开状态。
主体ECU 9接收来自传感器和开关(SW)的信号，该信号用于产生起动车辆10的发动机的条件是否满足的判断结果。主体ECU 9设置在非常接近驾驶员座椅的位置，主体ECU 9接收来自包括发动机开关、车速传感器、档位传感器和制动灯开关的源的信号。发动机开关由使用者操作，以便起动或停止车辆10的发动机。车速传感器检测车辆10的行驶速度。档位传感器检测变速器的换档杆位置。制动灯开关输出指示踩下制动的接通(ON)信号。
当主体ECU 9产生的判断结果显示已满足起动车辆10的发动机的条件，以及电力供应给安装在车辆10上的装置时，继电电路15被驱动，以致电池(未显示)产生的电力通过继电电路15供应给装置。
另外，车载单元10a具有设置在车辆10的对应的门11至14上的锁紧控制部分5a至5d，该锁紧控制部分用作分别锁紧和打开门11至14的控制器。特别地，锁紧控制部分5a至5d各自具有根据接收到的来自主体ECU 9的锁紧信号或打开信号在正常或相反方向上旋转的门锁电机。接着，为任何特定一个门11至14设置的门锁电机的旋转锁紧或打开该特定的门。
车辆10的门11至14分别具有门把手6a至6d。接触传感器6a1至6d1分别安装在门把手6a至6d上。当便携装置1持有者接触任何特定一个门把手6a至6d时，安装在特定一个门把手6a至6d上接触传感器6a 1至6d1能检测接触特定一个门把手6a至6d的操作。门锁开关6a2至6d2也分别安装在门把手6a至6d中。门锁开关6a2至6d2每个都是按钮开关开关。当任何特定一个门锁开关6a2至6d2被操作时，门11至14被锁紧。另外，门把手6a至6d也分别起到车辆外部发射器2a至2d的天线的作用。
根据上述车门控制系统，下面的描述解释控制打开和锁紧门11至14。
当车辆10的发动机停止、车辆10处于驻车状态和门11至14进入锁紧状态时，每当预定一段时间流逝后，核对ECU 4就请求每个车辆外部发射器2a至2d发射请求信号，以便判断便携装置1的持有者是否接近车辆10。
任何特定一个车辆外部发射器2a至2d发射的请求信号包括ID代码，该代码对特定一个车辆外部发射器2a至2d来说是唯一的，以及响应于该请求信号，便携装置1发射传送相同ID代码的响应信号。因而，判断便携装置1持有者是否接近车辆10的门11至14中的一个是可能的。应注意，为了判断便携装置1持有者接近门11至14中的哪一个，核对ECU 4请求车辆外部发射器2a至2d按照它们彼此偏移的定时有顺序地发射请求信号。
当便携装置1发射响应信号时，该响应信号响应于任何特定一个车辆外部发射器2a至2d发射的请求信号，车载单元10a中的接收器3接收响应信号。接着，核对ECU 4核对包括在响应信号中的ID代码和存储的ID代码，以便判断包括在响应信号中的ID代码与存储的ID代码是否符合预定关系。典型地，核对ECU 4产生包括在响应信号中的ID代码是否匹配存储的ID代码的判断结果。
当核对ECU 4产生OK判断结果时，该结果指示包括在响应信号中的ID代码匹配存储的ID代码，核对ECU 4接着根据包括在响应信号中的ID代码辨识便携装置1持有者的位置，核对ECU 4请求主体ECU9致动特定一个接触传感器6a1至6d1，该特定一个接触传感器安装在相应的特定一个车门11至14上，该特定一个车门最接近便携装置1持有者的位置，以便使特定一个门11至14中进入打开-待命状态。在核对ECU 4作出请求时，主体ECU 9使特定一个门11至14进入打开-待命状态。
当便携装置1的持有者接触安装在设置为打开-待命状态的特定一个门11至14上的特定一个门把手6a至6d时，便携装置1持有者执行的接触特定一个门把手6a至6d的操作被安装在特定一个门把手6a至6d上的特定一个接触传感器6a1至6d1检测，特定一个接触传感器6a1至6d1向核对ECU 4发射检测信号。接收到检测信号后，核对ECU 4生成使主体ECU 9打开车辆10的所有门11至14的命令信号。接着，根据该命令信号，主体ECU 9向分别与车辆10的门11至14相关的锁紧控制部分5a至5d提供打开驱动信号，以便打开车门11至14。
在车辆10停止、发动机开关切断、和分别设置在门把手6a至6d上的任何特定一个门锁开关6a2至6d2上执行的操作被检测之后，当便携装置1的持有者离开车辆10时，核对ECU 4使用车辆外部发射器2a至2d和车辆内部发射器2e试图执行与便携装置1的通讯。当舱室内部核对的结果为NG，指示没有接收到响应于车辆内部发射器2e发射的请求信号的响应信号，而舱室外部核对的结果为OK，指示已经接收到响应于任何一个车辆外部发射器2a至2d发射的请求信号的响应信号，并指示ID代码的核对结果也是OK时，便携装置1的持有者可被认为已经离开并到达车辆10舱室的外部。
因而，在这种情况下，核对ECU 4向主体ECU 9输出命令信号，以便锁紧车辆10的所有门11至14，因为便携装置1不可能限制在车辆10的舱室内。根据接收到的来自核对ECU 4的命令信号，主体ECU 9向分别为车门11至14设置的锁紧控制传感器5a至5d输出锁紧驱动信号，以便锁紧车辆10的门11至14。
在上述车门控制系统中，为了提高车辆10的安全，当发动机开关被操作时，根据ID代码的核对结果允许或禁止发动机的起动，根据核对结果继续或停止锁止的转向状态。也就是说，车载单元10a的核对ECU 4连接用于控制发动机运行状态的发动机ECU 7和用于控制转向状态的转向锁止ECU 8。核对ECU 4也根据ID代码的核对结果向发动机ECU 7和转向锁止ECU 8输出控制信号。应注意，在执行门锁控制中，核对ECU 4也请求发动机ECU 7设置禁止发动机起动的状态，和请求转向锁止ECU 8设置锁止方向盘的状态。
另外，核对ECU 4也连接警报或警报装置16。当在发动机起动或停止时获得ID代码核对的NG结果时，警报装置16输出显示或声音，该警报在核对ECU 4发出的命令的基础上指示车辆10的舱室中不存在便携装置1。
参考作为实施例特性的图2，描述核对ECU 4执行的控制过程，以便起动和停止发动机。
过程在步骤S10处开始，在该处作出判断发动机开关是否被驾驶员操作，以便从发动机的停止状态起动车辆10的发动机。当步骤10的判断结果指示发动机开关已经被驾驶员操作以便起动发动机时，控制过程前进到步骤S20。
为了在高的安全度下起动发动机，除了判断发动机开关是否被驾驶员操作以便起动发动机的过程之外，优选地在步骤S10处还执行其它过程，例如在接收的来自各种传感器和开关的信号基础上确认发动机10的速度为0、变速器的档位位置在空档或驻车位置、制动踏板被踩下的过程。
在步骤S20处，作出判断先前发生的发动机失速事件是否存储在存储器中，以便判断发动机是否因发动机失速而停止。将发动机失速事件存储在存储器中的过程将在下面描述。当步骤S20的判断结果指示存储器中没有存储发动机失速事件时，控制过程前进到步骤S30，在该处通过使用车辆内部发射器2e执行与便携装置1的通讯，接着包括在接收到的来自便携装置1的响应信号中的ID代码(第一ID代码)与预先存储的ID代码核对。
接着，控制过程前进到步骤S40判断ID代码核对结果是否为指示ID代码匹配或便携装置1是授权的便携装置的OK。当判断结果指示ID代码核对结果为OK时，控制过程前进到步骤S50，在该处起动允许信号输出到发动机ECU 7，该信号允许起动发动机。另一方面，当步骤S40的判断结果指ID代码核对结果为NG时，控制过程前进到步骤S60，在该处警报生成，该警报指示车辆10的舱室中不存在便携装置1。因而，驾驶员能意识到发动机不能起动的原因。接着，控制过程返回步骤S10。因而，当ID代码核对结果为NG时，维持禁止发动机起动的状态。
另一方面，当步骤S20处的判断结果指示发动机失速事件已经存储在存储器中时，控制过程前进到步骤S50，在该处，起动允许信号输出到发动机ECU 7。也就是说，当车辆10的发动机因为发动机失速已进入停止状态时，不管ID代码核对结果如何，都允许发动机起动，也就是说，允许发动机起动，同时不核对ID代码。因而，当车辆10的发动机因为发动机失速已进入停止状态时，即使当乘客将便携装置1带到车辆10外部时，发动机也能被重新起动。
接着，控制过程前进到步骤S70判断驾驶员是否操作发动机开关以便当发动机正在运行时停止车辆10的发动机。当步骤S70处的判断结果指示驾驶员没有操作发动机开关时，控制过程前进到步骤S80。步骤S80处执行过程以在用于检测发动机速度的发动机速度传感器生成的检测信号基础上判断发动机速度是否下降到预定值或者下降到小于预定值的数值，从而导致发动机失速。当步骤S80处的判断结果指示发动机失速已经生成时，控制过程前进到步骤S90，在该处发动机失速事件存储到存储器中。接着，结束执行控制过程。如上所述，步骤S20处的判断过程基于该存储的发动机失速事件。
另一方面，当步骤S70处的判断结果指示驾驶员已经操作发动机开关时，控制过程前进到步骤S100判断操作是否为停止发动机的普通命令操作或者强制停止发动机的强制发动机停止命令操作。根据发动机开关上执行的操作持续时间的长度产生判断结果。在该实施例中，当发动机开关上执行的操作持续时间的长度被发现短于预定值时，判断结果指示发动机开关上执行的操作为停止车辆10的发动机的普通命令操作。另一方面，当发动机开关上执行的操作持续时间的长度被发现至少等于预定值时，判断结果指示发动机开关上执行的操作为强制停止车辆10的发动机的强制发动机停止命令操作。
当步骤S100的判断结果指示发动机开关上执行的操作为停止车辆10的发动机的普通命令操作时，控制过程前进到步骤S110，在该处以与步骤S30执行的过程类似的方式执行核对ID代码过程。在该过程中，车载单元10a请求和接收来自便携装置1的ID代码，该代码为第二ID代码。接着，控制过程前进到步骤S120判断ID代码核对结果是否为OK。
当判断结果指示ID代码核对结果为OK时，控制过程前进到步骤S130，在该处停止允许信号发送到发动机ECU 7，该信号允许停止发动机。另一方面，当步骤S120处的判断结果指ID代码核对结果为NG时，没有停止允许信号发送到发动机ECU 7。相反，控制过程前进到步骤S140，在该处生成警报，该警报指示车辆10的舱室内不存在便携装置1。因而，驾驶员能意识到发动机不能起动的原因。接着，控制过程返回步骤S70。
如上所述，在该实施例中，当驾驶员试图停止车辆10的发动机时，车载单元10a和便携装置1互相通讯。当通讯产生ID代码核对结果为OK时，核对ECU 4允许停止车辆的发动机。另一方面，当通讯产生ID代码核对结果为NG时，核对ECU 4禁止停止发动机。
当乘客将便携装置1带出车辆10的舱室时，车载单元10a不能与便携装置1通讯。在这种情况下，因为核对ECU 4产生ID代码核对结果为NG，所以核对ECU 4禁止停止车辆10的发动机。也就是说，当乘客将便携装置1带出车辆10的舱室时，核对ECU 4禁止停止车辆10的发动机，因为一旦车辆10的发动机被停止，发动机将不能重新起动。因而可能防止发动机不能被重新起动的状态。
但是，在车辆10被驻车停放在驾驶员家中的车库的情况下，即使当便携装置1不存在于车辆10的舱室中时，车辆10的发动机仍可被停止，或者优选地在某些情况下停止发动机。因而，当步骤S100的判断结果指示发动机开关上执行的操作为强制停止车辆10的发动机的强制发动机停止命令操作时，控制过程直接前进到步骤S130，而不执行步骤S110和S120的过程。在步骤S130处，停止允许信号被发送到发动机ECU 7，该信号允许停止发动机。因而，即使当便携装置1不存在于车辆10的舱室中时，驾驶员仍能停止车辆10的发动机。
应注意，在该实施例中，当发动机开关上执行的操作持续时间的长度被发现等于或长于预定值时，判断结果指示发动机开关上执行的操作为强制停止车辆10的发动机的强制发动机停止命令操作。强制发动机停止命令操作的这种模式不同于正常发动机停止命令操作的模式。因而，实施例消除了提供操作开关的需要，该操作开关特别用于执行强制发动机停止命令操作。但是，强制发动机停止命令操作不必是这种长时间操作持续的操作。例如，强制发动机停止命令操作也可是间断执行至少预定次数的操作，只要该操作模式不同于停止发动机的正常操作模式。
上述实施例可以多种方式修改。例如，若干ECU，例如车载单元10a中的ECU 4和9，可整合为单个ECU。另外，具有核对ECU 4和主体ECU 9功能的车载单元10a也可由更多数量的ECU实现。
权利要求
1.一种用于车辆的车辆发动机控制系统，包括便携装置(1)；和车载单元(10a)，其安装在车辆(10)中，用于基于与便携装置(1)的通讯控制发动机，其中，响应于分别用于起动和停止发动机的起动命令和停止命令中的一个，车载单元(10a)接收来自便携装置(1)的ID代码，核对接收的ID代码和存储的ID代码，当两个ID代码匹配时，响应于起动命令和停止命令允许起动和停止发动机，其中，车载单元(10a)包括失速检测装置(S80，S90)，该失速检测装置用于检测独立于停止命令引起的发动机失速，以及其中，在失速检测装置(S80，S90)检测到发动机失速后，当起动命令发出时，不管ID代码核对的结果如何，车载单元(10a)都允许起动发动机。
2.如权利要求1所述的车辆发动机控制系统，其特征在于，车载单元(10a)还包括强制停止装置，该强制停止装置由使用者操作，不管ID代码核对的结果如何，都输出用于强制停止发动机的强制停止信号，以及其中，不管ID代码核对的结果如何，车载单元(10a)都响应于强制停止信号允许停止发动机。
3.如权利要求2所述的车辆发动机控制系统，其特征在于，当停止请求开关上执行强制停止操作时，强制停止装置输出强制停止信号，所述强制停止操作不同于用于停止发动机的普通操作，所述停止请求开关用于发出停止命令。
4.如权利要求1-3中任一项所述的车辆发动机控制系统，其特征在于，车载单元(10a)还包括警报装置(16)，当响应于停止车辆发动机的停止命令核对ID代码，且ID代码不匹配时，该警报装置输出警报，该警报指示车辆中不存在便携装置(1)。
5.一种车辆发动机控制方法，该方法基于车辆使用者携带的便携装置(1)和安装在车辆中的车载单元(10a)之间的通讯控制车辆发动机，该方法包括当使用者没有发出发动机停止命令而发动机失速时，将发动机失速存储(S90)到车载单元(10a)中；当使用者发出发动机起动命令时，核对(S30)接收的来自便携装置(1)的第一ID代码和存储在车载单元(10a)中的ID代码；当第一ID代码与存储ID代码匹配时，允许(S50)起动发动机；以及与第一ID代码和存储ID代码的核对无关，响应于存储在车载单元(10a)中的发动机失速允许(S50)起动发动机。
6.如权利要求5所述的车辆发动机控制方法，还包括判断(S100)发动机停止命令是以正常模式发出还是以与正常模式不同的模式发出；当使用者发出发动机停止命令时，核对(S120)接收的来自便携装置(1)的第二ID代码和存储ID代码；如果发动机停止命令在正常模式下发出，当第二ID代码与存储ID代码匹配时，允许(S130)停止发动机；如果发动机停止命令在不同模式下发出，与第二ID代码和存储ID代码的核对无关，允许(S130)停止发动机。
全文摘要
当车辆(10)的驾驶员发出停止发动机的命令时，车载单元(10a)与便携装置(1)通讯。当车载单元(10a)和便携装置(1)的ID代码核对为OK时，核对ECU(4)允许停止发动机。当ID代码核对结果为NG时，ECU(4)禁止停止发动机。当乘客将便携装置(1)带出车辆舱室时，一旦车辆发动机被停止时，则发动机不再能重新起动。但是，通过基于ID代码核对的NG结果禁止停止发动机，就有可能防止车辆发动机不能重新起动的状态。当ECU(10a)存储先前发生的发动机失速，与ID代码核对无关，优选地允许起动发动机。
文档编号F02D29/02GK1861998SQ20061007987
公开日2006年11月15日 申请日期2006年5月15日 优先权日2005年5月13日
发明者中岛和洋 申请人:株式会社电装