CN103221680A

CN103221680A - 用于车辆内燃机的控制设备

Info

Publication number: CN103221680A
Application number: CN2011800552410A
Authority: CN
Inventors: 泷伸幸
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2013-07-24
Also published as: US20130231850A1; JP2012107580A; EP2640961A1; WO2012066400A1

Abstract

一种用于车辆的控制设备，该控制设备在自动停止控制中将没有正在进行停车辅助控制的条件并入内燃机（1）的停止条件并且在正在执行停车辅助控制时阻止对自动变速器的自动停止控制。

Description

用于车辆内燃机的控制设备

技术领域

本发明涉及用于车辆的控制设备。更具体地，本发明涉及这样的用于车辆的控制设备：其根据驾驶状况对内燃机进行自动停止/启动控制。

背景技术

近年来，为了降低燃料消耗和废气排放，已经增加了进行以下所谓的怠速停止控制的内燃机的数量：在满足诸如车辆停止的预定停止条件时，自动停止内燃机，并且在满足预定启动条件时，自动启动内燃机。

例如，日本专利申请公开第2000-120464号（JP-A-2000-120464）描述了以下技术：当车辆速度为零、正在压下制动器踏板而未压下加速器踏板、并且电池的荷电状态（SOC）等于或者大于预定值时，自动停止内燃机；并且响应于压下加速器踏板等而重启内燃机。

近年来，一些车辆也设置有辅助停车的停车辅助设备。例如，日本专利申请公开第2008-279980号（JP-A-2008-279980）描述了以下技术：其通过基于由后置监控摄相机所拍摄的图像、转向角和车辆速度来计算到目标停车位置的停车路径，并且在停车时控制转向角以实现该停车路径。

当进行怠速停止控制的内燃机被安装在设置有如上所述的停车辅助设备的车辆上时，即使正在进行停车辅助中，内燃机也可能由于满足停止条件而停止。因此，内燃机可能违背驾驶员的意图而停止，导致驾驶性能下降。

此外，当内燃机处于自动停止状态时，即使存在停车辅助的请求，内燃机也不可能立刻启动。因此，内燃机可能违背驾驶员的意图而保持停止，导致驾驶性能下降。

发明内容

本发明提供了一种用于车辆的控制设备，在设置有停车辅助设备和进行怠速停止控制的内燃机的车辆中，该控制设备通过在进行停车辅助时阻止内燃机违背驾驶者的意图地停止或保持停止，来阻止驾驶性能的下降。

本发明的第一方面涉及一种用于车辆的控制设备，该控制设备包括：辅助车辆进行停车的停车辅助设备；以及自动停止装置，其基于预定的停止条件自动停止内燃机并且当存在进行上述两种控制的请求时优先考虑停车辅助控制。即，一种包括有辅助车辆进行停车的停车辅助设备和基于预定的停止条件自动停止内燃机的自动停止装置的用于车辆的控制设备在该停车辅助设备进行停车辅助时不自动停止内燃机。

此外，根据该第一方面的用于车辆的控制设备还可以包括设置在停车辅助设备中的用于启动停车辅助的停车辅助开关。该控制设备可以是这样的：当接通停车辅助开关时该控制设备不自动停止内燃机。

此外，对于上述用于车辆的控制设备，当在接通停车辅助开关之后经过了预定的或更长的时间或者车辆已经行驶了预定的距离或更长距离时，所述控制设备可以基于另外的停止条件自动停止内燃机而不管停车辅助开关处于接通状态还是关断状态。

本发明的第二方面涉及一种用于车辆的控制设备，该控制设备包括辅助车辆进行停车的停车辅助设备和基于预定的重启条件使内燃机从自动停止状态返回的重启装置，并且如果内燃机处于自动停止状态，则当存在进行停车辅助的请求时，该控制设备重启内燃机。

此外，根据该第二方面的用于车辆的该控制设备还可以包括设置在该停车辅助设备中的用于启动停车辅助的停车辅助开关，并且当接通停车辅助开关时可以重启内燃机。

此外，上述用于车辆的该控制设备可以是这样的：当满足预定的重启禁止条件时，即使存在进行停车辅助的请求，该控制设备也不重启内燃机。

根据该第一方面的用于车辆的控制设备能够在装备有停车辅助设备和进行怠速停止控制的内燃机的车辆中通过在进行停车辅助期间阻止内燃机违背驾驶员的意图而停止来阻止驾驶性能下降。

此外，根据该第二方面的用于车辆的控制设备能够在装备有停车辅助设备和进行怠速停止控制的内燃机的车辆中通过阻止内燃机保持停止而不管是否存在对停车辅助的请求来阻止驾驶性能下降。

附图说明

下面将参考附图对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，附图中相似的附图标记表示相似的要素，其中：

图1是根据本发明的一个示例实施例的停车辅助设备的系统框图；

图2是根据本发明的一个示例实施例的、进行怠速停止控制的内燃机的系统框图；

图3是示出了根据本发明的一个示例实施例的自动停止控制的流程图；以及

图4是示出了根据本发明的一个示例实施例的重启控制的流程图。

具体实施方式

现在参考图1对根据本发明的一个示例实施例的停车辅助设备10的系统结构进行描述。停车辅助设备10围绕电子控制单元20（下文中称为“ECU20”）而构造。后置监控相机16和前置监控相机18、停车辅助开关38、车辆速度传感器14以及转向角传感器12等连接至ECU20的输入部分。此外，显示器32和转向角控制电动机56等连接至ECU20的输出部分。

后置监控相机16包括诸如CCD或COMS的成像元件。后置监控相机16例如安装在车辆后部的中心附近，其拍摄车辆后面的预定区域的图像。即，进入后置监控相机16的光被转换成数字图像信号，该数字图像信号然后作为后方图像被发送至ECU20。

前置监控相机18包括诸如CCD或COMS的成像元件。前置监控相机18例如安装在后视镜附近，其拍摄车辆前面的预定区域的图像。即，进入前置监控相机18的光被转换成数字图像信号，该数字图像信号然后作为前方图像被发送至ECU20。

停车辅助开关38设置在车厢内，并且能够由驾驶员来操作。停车辅助开关是常关的。当停车辅助开关响应于驾驶员的操作而打开时，停车辅助设备10启动停车辅助。

车辆速度传感器14是用于检测车辆的速度的传感器。可以使用安装在车轮上并且根据车轮转速生成脉冲信号的车辆速度传感器。此外，转向角传感器12是用于检测方向盘的转向角的传感器。

显示器32由视觉显示单元、诸如液晶显示器或具有设置在液晶显示器上的触摸开关的触摸屏显示器来形成。显示器32可以与安装在车辆上的导航装置共享。

转向角控制电动机56设置在驾驶杆或转向齿轮箱上，并且根据其旋转角度来转动转向轴。

接下来，将描述由根据该示例实施例的ECU20来执行的停车辅助例程。ECU20例如由CPU、ROM、RAM和将它们连接在一起的数据总线来形成，并且根据存储在ROM中的程序来进行下述停车辅助控制。

在进行停车辅助控制下，ECU20基于由安装在车辆后部的后置监控相机16所捕捉的图像、由转向角传感器12所检测的转向角和由车辆速度传感器14所检测的车辆速度来计算到目标停车位置的停车路径。然后，在停车操作期间在倒车时，ECU20在显示器32上显示该停车路径并且控制转向角控制电动机56以实现该停车路径。

接下来，将参考图2至图4对根据示例实施例的怠速停止控制进行描述。怠速停止控制基于由ECU20所接收的各种信号对内燃机1进行自动的停止控制和重启控制。

首先，将参考图2对根据示例实施例的内燃机1的系统结构进行描述。内燃机1例如是多气缸发动机。内燃机1设置有检测进气量的空气流量计（即，空气流量传感器）9、检测进气压力的进气压力传感器2、用于计算发动机速度等的曲柄角度传感器3、确定凸轮轴的旋转角度的凸轮角度传感器4、以及检测内燃机1内的冷却剂的温度（即，冷却剂温度）的冷却剂温度传感器5。由ECU20来接收这些传感器的检测结果。

内燃机1也包括通过打开和关闭来调节进气量的节流阀6，将燃料注入到燃烧室的燃料注入阀7，以及对进气和燃料的混合物进行点火的点火装置8。节流阀6、燃料喷射阀7和点火装置8都由ECU20来控制。

此外，内燃机1设置有使用电池52作为电源的启动器50。通过来自ECU20的启动控制来驱动启动器50。内燃机1还设置有发电机51。发电机51由内燃机1的驱动力生成电力。所生成的电力用来对电池52进行充电以及操作其它电子部件。电流电压传感器53检测电池52的充放电电流和电压。同样地，由ECU20来接收检测结果。

空调54控制车辆内的空气温度。此外，空气温度传感器55检测车辆内的空气温度，并且由ECU20来接收结果。

AT（自动变速器）控制单元21根据由档位传感器61所检测的变速杆60的档位对自动变速器进行控制（未示出）。在该示例实施例中，档位包括“P”（停车范围）位置（即非驾驶位置），“N”（空档范围）位置，“D”（驾驶范围）位置（即驾驶位置），以及“R”（倒车范围）位置。当变速杆60位于“P”和“N”位置时，控制自动变速器以使得内燃机1的驱动力不会被传送至车轮40。当变速杆60位于“D”和“R”位置时，控制自动变速器以使得内燃机的驱动力被传送至车轮40，从而使车辆分别向前或者向后行进。

IG（点火）开关62检测驾驶员的启动操作。此外，加速器操作量传感器64和制动器踏板传感器66检测加速器踏板63和制动器踏板65的操作量或操作。由ECU20来接收检测结果。（加速器踏板63和制动器踏板65的操作被描述为加速器踏板63和制动器踏板65被接通（即，被压下）或者被关断（即，未被压下））。接下来，将参考图3对由本示例实施例中的ECU20所执行的自动停止控制进行描述。在该示例实施例中，在从接通IG开关62开始以预定的周期重复执行自动停止控制，直到关断IG开关62为止。

当执行自动停止控制时，在步骤S100中ECU20首先确定内燃机1是否正在运行。如果确定内燃机1没有正在运行（即，步骤S100中的“否”），则该控制周期结束。

另一方面，如果确定内燃机1正在运行（即，步骤S100中的“是”），则ECU20在步骤S200中确定是否满足预定的停止条件。这里，停止条件包括以下条件：i）车辆速度为零；ii）加速器踏板63被关断（即，未被压下）；iii）制动器踏板65被接通（即，被压下）；iv）电池52的荷电状态（SOC）等于或者大于预定量；以及v）未进行停车辅助控制。

这里，根据停车辅助开关38被接通或者被关断来确定停车辅助控制是否正在进行。即，如果停车辅助开关38接通，则确定正在进行停车辅助控制；如果停车辅助开关38关断，则确定没有正在进行停车辅助控制。然而，即使接通停车辅助开关38，如果经过了预定的时间或更长或者如果车辆已经行进了预定的距离或更长距离，则停车辅助开关38被自动地关断或者也确定没有正在进行停车辅助控制，即使在停车辅助开关38被接通的情况下。

如果确定不满足停止条件（即，步骤S200中的“否”），则不应该停止内燃机1，从而该控制周期结束。另一方面，如果确定满足停止条件（即，步骤S200中的“是”），则在步骤S300中停止内燃机1，然后该控制周期结束。

在步骤S300中，例如，关闭节流阀6以便将进气量降低至零，并且停止燃料注入和点火。

接下来，将参考图4对由根据本示例实施例的ECU20所执行的重启控制进行描述。在该示例实施例中，从接通IG开关62开始以预定周期重复执行重启控制，直到关断IG开关62。

当执行重启控制时，首先在步骤S600中ECU20判定内燃机1是否被自动停止（也称为“处于自动停止状态”）。如果确定内燃机1没有被自动停止（即，处于自动停止状态）（即，步骤S600中的“否”），则该控制周期结束。

另一方面，如果确定内燃机1被自动停止（即，处于自动停止状态）（即，步骤S600中的“是”），则在步骤S700中ECU20确定是否满足预定的重启条件。这里，当停车辅助开关38被接通并且加速器踏板63被接通（即，被压下）或者制动器踏板被关断（即，未被压下）或者电池52的SOC等于或小于预定量时，满足重启条件。

如果确定不满足重启条件（即，步骤S700中的“否”），则内燃机1应当保持自动停止，因此该控制周期结束。另一方面，如果确定满足重启条件（即，步骤S700中的“是”），则在步骤S800中确定是否不满足重启禁止条件。

本文中，重启禁止条件是变速杆从“N”位置移动到“D”位置同时制动器踏板65被关断（即，未被压下）的条件。如果满足这样的条件（即，步骤S800中的“否”），则将禁止内燃机1重启直到压下制动器踏板65，即使满足启动条件，以避免车辆由于内燃机1重启而突然起步。然后，该控制周期结束。

另一方面，如果不满足重启禁止条件（即，步骤S800中的“是”），则在步骤S900中重启内燃机1，从而该控制周期结束。

在步骤S900中，ECU20首先驱动启动器50以转动内燃机1的曲轴，然后打开节流阀6并且控制燃料注入阀7以注入燃料以及控制点火装置8以启动点火。

根据本示例实施例的用于内燃机1的控制设备可以获得下述操作效果：

（1）在本示例实施例中，在自动停止控制中内燃机1的停止条件包括没有正在执行停车辅助控制的条件。所以，当正在执行停车辅助控制时，内燃机1不会自动停止。因此，当进行停车辅助时阻止内燃机1违背驾驶员的意图而停止，从而使得驾驶性能下降能够被阻止。

（2）在本示例实施例中，基于停车辅助开关38被接通或者被关断来做出关于停车辅助控制是否正在进行的判定。所以，当停车辅助开关38被接通时，内燃机1不会自动停止。因此，接通停车辅助开关38后，在车辆实际移动至停车操作之前的阶段（例如，在计算用于停车的目标停车位置的阶段）可以阻止自动停止，从而使得驾驶性能下降能够被阻止。

（3）在本示例实施例中，即使接通停车辅助开关38，如果经过了预定的或更长的时间或者如果车辆已经行进了预定的距离或更长距离，则判定没有正在进行停车辅助控制。所以，即使驾驶员接通停车辅助开关38后又改变主意并且决定继续驾驶但却忘记关断停车辅助开关38，也可以进行例如怠速停止控制以降低燃料消耗。

（4）在本示例实施例中，如果存在启动停车辅助控制的请求，则重启内燃机1。所以，可以优先考虑驾驶员进行停车辅助控制的意图而不是通过自动停止内燃机1来降低燃料消耗，从而使得驾驶性能下降能够被阻止。

（5）在本示例实施例中，即使存在启动停车辅助控制的请求，如果满足不应该重启内燃机1的重启禁止条件，则将不会重启内燃机1。所以，可以优先考虑车辆行为的稳定性等而不是驾驶员进行停车辅助控制的意图。

根据本发明的用于内燃机的控制设备也可以在下述模式中实现。

在上述示例实施例中，使用在驱动启动器50之后启动燃料喷射和点火的内燃机1的启动控制，但是内燃机1的启动控制不限于此。例如，也可以使用通过将燃料喷射至内燃机的燃烧室并且对该燃料进行点火来启动停止的内燃机的启动控制，或者使用来自能够驱动发动机的电动发电机的能量类启动内燃机的启动控制。

在上述示例实施例中，使用自动变速器作为变速器，但是变速器不限于此。例如，可以使用手动变速器或者无级变速器等。而且，当本发明应用于设置有手动变速器的车辆时，重启禁止条件与在不压下离合器踏板的情况下将变速杆移动至“N”位置以外的位置的情况相对应。

在上述示例实施例中，内燃机1的停止条件包括没有正在进行停车辅助控制的条件。然而，当停车辅助设备正在进行停车辅助时避免内燃机自动停止的内燃机1的停止条件不限于此。例如，避免内燃机1停止的条件也可以包括正在进行停车辅助控制的条件或者停车辅助开关38被接通的条件。

在上述示例实施例中，如果在接通停车辅助开关38之后经过了预定的或更长的时间或者如果车辆已经行进了预定的距离或更长距离，则判定没有正在进行停车辅助，但是本发明不限于此。例如，如果在接通停车辅助开关38之后经过了预定的或更长的时间或者如果车辆已经行进了预定的距离或更长距离，则停车辅助开关38可以自动关断因而可以使内燃机1自动停止。

Claims

1.一种用于车辆的控制设备，包括：

停车辅助设备，用于辅助所述车辆的停车；以及

自动停止装置，用于基于预定的停止条件自动停止内燃机，

其中，所述控制设备在正在进行停车辅助时不自动停止所述内燃机。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的控制设备，还包括：

用于启动停车辅助的停车辅助开关，其设置在所述停车辅助设备中，

其中，所述控制设备在所述停车辅助开关接通时不自动停止所述内燃机。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的控制设备，其中当在所述停车辅助开关接通之后经过了预定的时间段或更长时间或者所述车辆已经行驶了预定的距离或更长距离时，所述控制设备基于另外的停止条件自动停止所述内燃机，而不管所述停车辅助开关接通还是关断。

4.一种用于车辆的控制设备，包括：

停车辅助设备，用于辅助所述车辆的停车；以及

重启装置，用于基于预定的重启条件使内燃机从自动停止状态返回，

其中，当所述内燃机处于自动停止状态时，所述控制设备在有进行停车辅助的请求时重启所述内燃机。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的控制设备，还包括：

其中，所述控制设备在所述停车辅助开关接通时重启所述内燃机。

6.根据权利要求4或5所述的用于车辆的控制设备，其中当满足预定的重启禁止条件时，即使有进行停车辅助的请求，所述控制设备也不重启所述内燃机。