CN103821623A - 控制发动机怠速的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及操作机动车辆中的发动机的一种或者多种方法。在至少一个实施方式中，确定发动机怠速条件的存在。该方法还包括确定操作者是否在车辆中的步骤。在某些实施方式中，当发动机怠速条件存在且操作者在车辆内时，以工作怠速运行发动机。在进一步的实施方式中，当怠速条件存在而在车中不存在操作者时，以节油怠速运行发动机。在进一步的实施方式中，节油怠速将低于工作怠速。本发明预期发动机工作负载并且控制发动机怠速。基于所预期的工作负载，本发明可以减少发动机停机，同时也降低排放并增加节油性。

Description

控制发动机怠速的方法

背景技术

发动机怠速控制系统用于数个目的。例如，发动机怠速控制系统有助于改善节油性、降低发动机废气排放并且有助于将发动机保持在合适的温度下运行。另外，当附加的负载施加在发动机上时，发动机怠速控制系统还有助于防止发动机停机。因此，使用有效的发动机怠速控制可以在以下两个方面做出平衡：发动机以足够低的怠速运行，以节油且环境可接受，同时该怠速又足够高以在发动机上突然添加负载时防止发动机停机。

采用能够有效预测即将到来的发动机负载的发动机怠速控制方法可以产生更高效的发动机运行，同时防止发动机停机和达到节油性和对排放的控制。发动机怠速负载的改变可以来自例如突然的换挡、HVAC系统的运行、动力转向系统、动力制动系统和电力充电和供应系统。发动机温度和传动状态以及凸轮轴的抬升和持续时间也可以改变发动机负载，从而改变合适的发动机怠速负载。因此，出乎意料地发现，使用来自发动机、环境和其它因素的信号来预测即将到来的发动机负载有助于保证发动机以有效和有利的发动机怠速运行，同时达到节油和对排放的降低。

发明内容

本发明的一个或者多个方面涉及操作发动机、例如机动车中的发动机的方法。在本发明的实施方式中，该方法包括确定发动机怠速条件的存在。该方法还包括确定操作者是否在机动车中的步骤。基于所确定的发动机怠速条件和／或操作者的存在，该方法还可包括以预定的发动机怠速运行发动机。例如，在特定的实施方式中，该方法包括当怠速条件存在并且操作者存在的时候，以工作怠速(performance idle speed)运行发动机，从而改善发动机怠速工作能力，诸如使车辆换挡而不停机的能力。在其它的实施方式中，方法还包括当怠速条件存在而在车辆中不存在操作者的时候，以节油怠速(fuel economy idle speed)运行发动机从而达到高的发动机怠速效率。在进一步的实施方式中，节油怠速将低于工作怠速。这允许当检测到操作者存在的时候使发动机运行在更适于工作的水平，而相对地，当没有检测到操作者的时候，以更节油的水平运行发动机。

在另一方面，本发明提供运行车辆中的发动机的进一步的方法。该方法可包括确定车辆发动机怠速条件存在的步骤。在本发明的此方面的特定实施方式中，当首先确定了发动机怠速条件时，发动机以工作怠速运行从而改善发动机的怠速工作能力。该方法还可包括确定车辆是否不在运动，或者已经不运动了预定的时间段的步骤。在其它实施方式中，当存在发动机怠速条件并且确定车辆没在运动，或者已经有预定的时间段没有运动了，则该方法可包括以节油怠速运行发动机的附加步骤，该节油怠速小于工作怠速。当预期车辆即将运动时，这允许发动机在更适合工作的水平运行(例如，换挡，车辆起步等等)，相反的，当预期车辆不会马上运行时，发动机以更节油的水平运行。

附图说明

图1示出了根据本发明的至少一个实施方式的基于操作者存在的控制发动机怠速的方法的流程图。

图2示出了根据本发明的至少一个实施方式的基于车辆运动的控制动机怠速的方法的流程图。

图3是显示了根据本发明的至少一个实施方式的当检测到操作者存在时、随时间的发动机怠速的图。

图4是显示了根据本发明的至少一个实施方式的当在预定时间段内没有检测到操作者存在时、随时间的发动机怠速的图。

图5是显示了根据本发明的至少一个实施方式的当检测到操作者且之后又没有检测到操作者时、随时间的发动机怠速的图。

图6是显示了根据本发明的至少一个实施方式的基于测量到的发动机冷却剂温度(“ECT”)的、随时间的发动机怠速的图。

图7是显示了根据本发明的至少一个实施方式的基于ECT和操作者存在的、随时间的发动机怠速的图。

图8是显示了根据本发明的至少一个实施方式的基于ECT和操作者存在的、随时间的发动机怠速的另一幅图。

具体实施方式

本发明给出了用于控制发动机怠速的一种或者多种方法和系统。特别地，本发明提供了一种或者多种方法和系统，其基于检测到车辆操作者／乘客的存在(或者不存在)控制发动机怠速，并且基于检测到车辆操作者／乘客的存在(或者不存在)来调节发动机怠速。例如，通过诸如制动踏板、加速踏板、离合器或者驻车制动等不同信号来检测到车辆中有操作者存在。当检测到这些信号中的一个时，怠速可以增加到工作怠速。这样，当检测到操作者存在时，本发明允许发动机以更适合工作的速度进行怠速，并且可替换地或者相反地，当检测到没有操作者的时候，以更节油的水平进行怠速。本发明的特定方面和各个实施方式给出了如下方法和系统，其基于检测到的车辆运动、移动或者动量(或者没有)控制发动机的怠速。从而当预期车辆将运动的时候，该结果允许发动机在更适合运行的水平运行，并且当预期车辆不会运动的时候，以更节油的水平运行。本发明的其它方面和实施方式提供了如下方法和系统，其基于检测到的例如发动机和发动机冷却剂的温度来调节发动机怠速。

发动机可以在各种发动机怠速下运行，从而有效地在发动机节油性和性能要求之间达到平衡。例如，发动机以相对较低的怠速下进行怠速时使用较少的燃油，产生较低水平的排放以及将发动机保持在比以较高的怠速运行的发动机要低的温度。然而，如果在发动机上施加突然的载荷，诸如如果发动机换挡或者激活HVAC系统，在这样低的发动机怠速下进行怠速的发动机可能例如停机。在过低的发动机怠速下运行的发动机有可能不能有效地实现特定功能，举例来说，诸如运行HVAC系统，功率发动(“PTO”)，发动机进入驱动传动，在车辆内的突然移动，或者车辆在上升斜坡上的启动，而不产生诸如停机或者发动机爆震的问题。因此，根据发动机的状态，使用本发明的一个或者多个方法，在一个或者多个较低的、更经济的发动机怠速和更高、更有效的工作就绪速度之间换挡，对于发动机来说是有效和有利的。

预期施加在发动机上的未来负载出人意料地有助于发动机怠速的更有效率和更有效的使用。例如，如果怠速的发动机的负载倾向于增加，那么在负载增加之前增加发动机怠速从而改善发动机性能是很有用的。然而，如果在给定的时间范围内(例如，在下一个两分钟内或者在下一个五分钟内)怠速发动机的工作负载预期不会增加，那么例如降低发动机怠速从而保存燃油并且降低排放是更经济和更高效的。本发明提供用于运行发动机的预料不到的方法和系统，其预期即将作用在怠速发动机上的工作负载，并且因此同时(或者实时，或者相继地等)改变发动机怠速。

本发明的至少一个方面提供了用于运行机动车(例如卡车)的发动机的方法，其包括基于车辆中的操作者的存在或者不存在预测未来的发动机负载。这里描述的“操作者”可以包括但是并不限于例如，发动机(或者车辆)的操作者(或驾驶者)或者车辆的乘员或者乘客。该方法还包括如下步骤：监测发动机的状况，监测车辆中操作者的存在，并且然后基于监测到的发动机条件和／或操作者的存在而以一个或者多个预选的发动机怠速运行发动机。

图1示出了根据本发明的至少一个实施方式的基于操作者的存在来控制发动机中(例如用于机动车的发动机)的发动机怠速的方法的流程图100。正如图1中所示的，方法100在步骤110确定发动机怠速条件是否存在。例如，步骤110确定发动机是否处于怠速状态或者处于诸如加速状态或者工作状态(例如，激活了HVAC系统)等的其它状态。例如，当加速踏板未被压下并且发动机速度大于停机速度时，可以确定发动机怠速条件。其它的发动机怠速条件包括，例如低温环境保护(“CAP”)状态，其是当没有操作者时，可以在较低的温度下提高发动机转速的状态。例如，使用传感器或者传感器系统和／或运行软件应用程序的计算机或者处理器来实施步骤110。在某些实施方式中，发动机控制模块(“ECM”)可以用于实施方法100中的步骤110，该发动机控制模块包括用于检测发动机怠速状态的发动机速度控制算法。在特定的实施方式中，如果发动机不是处于怠速，那么方法100将以正或者负反馈回路的方式运行，并且循环回到步骤100并且继续监测发动机的怠速条件。然而，如果发动机处于怠速，则方法100前进到步骤120从而确定操作者是否存在以及相关的发动机怠速条件的信息。

在步骤120中，本发明的方法100监测对应于发动机操作者存在的条件。例如，当怠速发动机是机动车中的发动机时，步骤120可以监测车辆操作者是否在车辆中。可替换地，在步骤120中，方法100可以基于加速踏板或者离合器踏板的位置检测操作者在或者不在。也就是说，例如，当检测到踏板正在被压下的时候，方法100可以确定操作者存在。在其它的实施方式中，方法还包括确定人员是否处于可以操作车辆的位置，或者在其它的位置，诸如乘员座位。例如，方法步骤120可以使用对下述控制器的激活来将坐在车辆乘员座椅上的人员与坐在驾驶员座椅上的人员区分开来，此控制器可以从驾驶员座椅上操作，而不是车辆的其它位置，诸如在离合器踏板、加速踏板或者制动踏板。在这样的实施方式中，当检测到人员仅仅是位于乘员座椅而不是驾驶员座椅，方法步骤120例如可以确定不存在操作者。然而，在进一步的实施方式中，仅仅在乘员座椅上存在乘员可以做出存在操作者的判定。

因此，应想到，在特定的实施方式中，步骤120可以使用诸如车辆座椅上的压力传感器之类的压力传感器来确定操作者的存在。例如，在压力传感器指示出有人坐在车辆的驾驶员座椅上时，步骤120可以确定操作者确实存在，并且从而将发动机怠速调节到预期有换挡或者加速。在其它的实施方式中，当通过与机动车相关的一个或者多个传感器或者系统检测到例如制动踏板、离合器踏板或者加速器踏板正在受压时，步骤120也可以确定操作者存在。

在进一步的实施方式中，步骤120可以包括监测车辆条件，该条件可以在多个状态下运行。例如，步骤120可以包括监测具有第一和第二状态的车辆条件。步骤120还可以包括监测各种发动机或者车辆控制。例如，步骤120还可以包括监测离合器踏板、制动踏板、加速踏板、压力传感器、电压表、开关(诸如点火开关或者信号开关)、驻车制动、空气制动器释放、HVAC控制、无线电控制中的至少一个或者它们的组合，从而确定发动机是处于第一还是第二状态。在本发明的这样的特定实施方式中，该方法可以确定当车辆状况是第一状态时存在操作者，并且当车辆条件是其第二状态时不存在操作者。

另外，方法步骤120可以进一步包括监测车辆的内部和外部区域的步骤。例如，方法步骤120可以包括使用运动传感器、压力传感器、座椅致动器、温度传感器、声音传感器、或者接触传感器的至少一个监测车辆的乘员舱和／或乘坐舱，从而确定至少一个操作者在车辆中。步骤120还可以使用操作者致动的控制器确定至少一个操作者的存在。在特定的实施方式中，操作者致动控制器基于与发动机相关的设备或者仪表的致动或者使用来检测操作者的存在。例如，操作者致动控制器可以包括离合器踏板、制动踏板、加速器踏板、诸如发动机点火开关和信号开关的开关、驻车制动、空气制动器释放中的一个或者多个和／或其组合或者其派生物。另外，操作者致动控制器还可以包括HVAC控制、PTO、车辆的无线电控制、座椅调节控制、镜像调节控制、电子仪表板控制或者其它的操作者可以致动的任何控制。

在附加的实施方式中，如果操作者致动控制器在预定的时间期间内被(或者没有被)致动，方法步骤120还可以确定操作者存在。相反地，如果操作者致动控制器具在预定的时间段内一直没有被致动，则方法步骤120还可以判定没有操作者存在。在特定的实施方式中，预定的时间段足以将使用者确实不存在与使用者可能存在但是并不操作车辆的任何控制器的情况区分开。在至少一个实施方式中，预定的时间段可以根据发动机和其所期望的操作使用而不同。例如，在操作者相对频繁(例如，平均每5秒钟)地致动操作者致动控制器的实施方式中，该方法可以实施相对较短的预定时间段(例如，30秒)。相反地，在操作者只是相对不频繁(例如，平均每分钟)地致动控制器的另一实施方式中，实施更长的预定的时间期间(例如，5分钟)更有利。这样的实施方式反映了例如乘员可以在没有激活操作致动器或者传感器的情况下可以行走更长的时间，但是仍然在车辆中。

在涉及了重载应用场合的特定实施方式中，在进入节油模式之前等待的时间可以例如是大约5分钟。然而，检测到操作者存在而将发动机怠速升高到工作怠速的时间可以更短，并且在特定的实施方式中可以是立即的。例如，当有接近5分钟的时间检测不到操作者的存在时，发动机怠速可以降低到节油怠速。但是，当再次检测到操作者存在时，发动机怠速可以立即(或者，在相对较短的时间范围内，例如，接近大约2秒或者更少)升高到工作怠速。在特定的实施方式中，当确定操作者或者驾驶员在车辆中休息，或者确定操作者或者驾驶员已走出车辆(例如进行休息)时，方法100可以将发动机怠速降低到节油怠速。例如，当该方法在预定的时间段内没有检测到操作者致动控制器的致动，则可以确定这些事情。在特定的实施方式，可以这样确定预定的时间段，例如基于发动机的排放、节油性、性能和顾客的要求来标定发动机和计算预定的时间段。在本发明的这方面的进一步实施方式中，预定的时间段的范围可以从大约15秒到大约10分钟。在其它的实施方式中，预定的时间段的范围可以从大约1秒到大约5分钟。并且在特定的实施方式中，预定的时间段可以是大约5分钟。

如果且当检测到操作者存在时，本发明的方法100可随后进行到以预定的发动机怠速操作发动机。例如，如果在步骤120中确定没有操作者存在，则方法进行到步骤130并且以较低的发动机怠速(例如，大约600rpm)操作发动机。该较低的怠速可以是例如节油速度，从而在处于怠速状态同时提高节油性。在此实施方式中，因为没有检测到操作者的存在，可以预期的是没有高的系统工作和／或功能(例如，压下加速器或者对发动机换挡)的直接的要求。因此，整个发动机系统可以运行在更低、更节油的怠速，即节油怠速，该节油怠速实质上也降低和／或控制排放。

在本发明的某些实施方式中，以这样可预见的方式控制节油怠速从而足以防止发动机停机。可替换的或者附加的，节油怠速还可以是这样的速度，其不施加实际的发动机爆震或者额外的发动机怠速震动。因此，根据发动机的类型、发动机所操作的车辆或者其它装置、以及发动机的其它功能，节油怠速可以不同。例如，节油怠速可以在大约500到大约700rpm之间。在特定的实施方式中，节油怠速可以在大约600到大约650rpm之间。并且在特定的实施方式中，节油怠速可以是大约600rpm。对于例如重载车辆，合适的节油怠速可以是大约600rpm。

如果确定操作者存在，那么方法可进行到步骤140并且以相对较高的发动机怠速操作发动机。该较高的发动机怠速可以是例如工作怠速(例如，大约700到大约750rpm)，从而允许发动机运行在更有效的工作速率下，如果、且在操作者致动各种控制器(诸如HVAC开关、齿轮传动、或者无线电控制)或者执行或初始化各种发动机操作(诸如压下加速踏板)。在本发明的某些实施方式中，步骤140的工作怠速可以高于步骤130中的节油怠速。本领域技术人员可以想到的是，工作怠速可以根据发动机的类型、发动机操作的车辆或者其它机械和发动机的其它功能而不同。例如，大型卡车的工作怠速可以高于小型汽车的工作速度。在某些实施方式中，工作怠速可以在例如大约600到大约800rpm之间。在特定的实施方式中，工作怠速可以在例如大约700到大约800rpm之间。以及，在特定的实施方式中，工作怠速可以是大约700rpm。例如，对于重载车辆，合适的工作怠速可以是大约800rpm。在特定的实施方式中，诸如运行在大约800rpm的工作怠速的重载车辆可以运行在大约600rpm的节油怠速下。在特定的实施方式中，工作怠速和节油怠速可以进一步以这样的方式确定，其期望对排放、节油性、功能和／或顾客要求有所改善、加强和／或最优化、。

当方法100以合适的发动机怠速运行发动机时，方法100循环回到步骤110，从而产生反复的正或者负反馈回路，这样，该方法持续监测发动机怠速条件和操作者的存在或者其它的可预见的条件，从而允许基于本发明预测结果。例如，当发动机不再处于怠速时，本发明的一个方法实施方式将停止以节油怠速(即，步骤130)或者工作怠速(即，步骤140)操作发动机，但是将持续地监测发动机的发动机怠速条件(即，步骤110)。另外，在发动机处于怠速并且方法步骤120检测到例如操作者的存在有变化时，该方法将以期望的方式调节发动机怠速。在本发明的这方面的至少一个实施方式中，当发动机以节油怠速运行(步骤130)并且其确定操作者已经存在(在步骤120)时，方法将停止以节油怠速操作(步骤130)并且开始以工作怠速操作(步骤140)。并且，当确定使用者不再存在时，例如，因为在预定的时间段内不再有对操作者致动控制器的致动，则该方法可以将发动机的怠速降低到节油怠速(步骤130)。

图2示出了根据本发明的另一方面的控制机动车辆发动机的发动机怠速的方法200的流程图。如方法100，图2中的方法200监测发动机怠速条件并且基于车辆的运动状态以多个发动机怠速中的一个操作发动机。方法200包括监测发动机的发动机怠速条件的步骤210。正如图2中所示的，方法200在步骤210中确定发动机怠速条件是否存在。在步骤210中，确定系统是处于怠速状态还是其它状态，诸如完全操作状态或者完全休息状态。如果发动机不是怠速，则方法200循环回去并且继续监测发动机的怠速条件。

如果，例如确定发动机处于怠速，则方法200在步骤220中以工作怠速(例如，大约700到800rpm)操作发动机。工作怠速可以是例如与在方法100中的步骤140中使用的相同的工作怠速。也就是说，工作怠速可以是在大约600到大约800rpm之间，或者更窄地在大约700到大约800rpm之间，或者甚至更窄地在例如大约700rpm。工作怠速应高于至少一个预定的节油怠速，从而发动机可以有效地实行各种发动机运行，其不需要通过在节油发动机怠速运行发动机来实现。在其它实施方式中，方法在步骤220中可以默认地以较低的发动机怠速运行发动机，例如，以节油怠速(例如，大约600rpm)运行。

在方法200继续监测发动机的发动机怠速条件的同时，在步骤225中还监测车辆的运动或者静止状态。能够与对发动机怠速条件的监测同时、同期、相继或者并行地监测车辆的静止状态。在步骤225中，本发明的方法可以监测例如在步骤225中，预定时间段内车辆是否处于静止或者处于运动中。例如通过监测车辆的动量、加速度或者速率来确定车辆的运动(或者不运动)。在特定的实施方式中，如果确定例如车辆滑行、以低速运行、以低发动机速度上运行、在摇摆怠速(或者低怠速)运行，方法将确定车辆不运动。确定车辆在预定的时间段内是静止的或者不运动的步骤包括监测加速度计、速度计、车辆速度传感器、全球定位系统或者其它追踪装置中的一个或者多个。在特定的实施方式中，当方法确定操作者已经返回到车辆，(例如，操作者致动控制器被致动)，发动机怠速将升高到工作怠速。因此，在特定的实施方式中，根据基于所检测到的操作者返回并存在的车辆预期移动，在车辆开始移动之时或者之前，发动机怠速将以工作怠速运行。

如果确定车辆在预定的时间段内一直静止，则在步骤230，该方法以较低的发动机怠速、例如以节油怠速运行发动机。例如，如果确定车辆已经静止了60秒，则该方法以大约600rpm的节油怠速操作发动机。如果车辆没有静止预定的时间段，则该方法继续以工作怠速或者其它预定的发动机怠速运行。节油怠速可以是例如方法100的步骤130中所使用的相同的节油怠速(例如，大约600到大约800rpm，大约700到大约800rpm，或者大约700rpm)。在特定的实施方式中，节油怠速低于工作怠速使得发动机更节油并且产生的排放(例如，NO_X和灰尘)更低。

在进一步的实施方式中，方法200中基于车辆移动的用于发动机怠速降低的预定时间段可以比确定方法100的操作者存在的预定时间段长、短或者相同。另外，根据发动机所安装于的车型(例如，乘用、商用、军用等)和车辆的特定使用任务(乘员旅行、商业运输、军事应用等)，预定的时间段可以有所不同。例如，在特定的实施方式中，预定的时间段的范围可以从大约15秒到大约10分钟。在特定的实施方式中，预定的时间段的范围可以从大约1分钟到大约5分钟。以及，在特定的实施方式中，预定的时间期间可以是大约5分钟。

如果并且在步骤230中发动机怠速降低到节油怠速，方法循环回到步骤210从而监测发动机怠速条件。以此方式，方法200以正或者负反馈回路运行。在操作中，方法200预期在预定的时间段内停止的车辆继续保持停止，并且因此在车辆不使用和／或运动时，通过降低发动机怠速来节约燃料并且降低排放。在本发明的特定实施方式中，方法200进一步包括监测操作者存在的附加步骤。例如，方法200可包括方法100的步骤120。例如，当发动机以节油怠速运行时，并且检测到操作者、乘员或者致动器被致动的事件的存在，则方法200将以工作怠速操作发动机(即，相对较高的发动机怠速)。对操作者的监测可以被监测，例如通过监测操作者致动控制器。这里，上面还提供这样的操作者、乘员或者致动器被致动的事件的附加的例子。附加地，通过关于方法100的步骤120所描述的任何方法可以监测操作者(或者乘员或者乘客)的存在。在进一步的实施方式中，在预定的时间段内，当对操作者致动控制器进行致动，方法200将使发动机返回到工作怠速。

本领域技术人员可以想到的是，可以通过使用与发动机相关的系统，例如用于机动车辆的发动机控制模块，来实施本发明的方法100和200或者其它方法。系统还可以包括例如发动机、传感器系统和／或操作者致动控制器、一个或者多个计时器以及一个或者多个处理器和／或运行发动机控制软件应用程序的控制器。发动机控制软件应用程序编写有适于运行在这里描述的本发明方法的函数和命令。例如，发动机控制软件可以编写有预定的时间段，用于从而确定操作者(或者乘员或者乘客)存在与否。在特定的实施方式中，发动机控制软件可以编写有各种发动机怠速。例如，在某些实施方式中，软件应用程序可以编写为以大约600rpm(或者更广的范围为例如大约600到大约650rpm，大约600到大约700rpm，或者大约500到大约700rpm)的节油怠速和大约700rpm(或者更广的范围为例如大约700到大约750rpm，大约700到大约800rpm，或者大约600到大约800rpm)的工作怠速操作发动机。在特定的实施方式中，系统可以自动地实施诸如上面所描述的方法100和200等的方法，而不需要从系统操作者处接收直接的输入或者反馈。

图3、4和5是显示了基于本发明的各种方法的性能的发动机速度-时间的例子的图。图3是显示了根据方法100的在检测到驾驶员存在时发动机的速度-时间图。在图3中，发动机起初以节油怠速(例如，大约600rpm)运行。在时间T1，检测到操作者的存在，并且发动机的发动机怠速相应地增加到工作怠速(例如，大约750rpm)。

图4是显示了根据方法100在预定的时间段内当没有检测到驾驶员存在时的发动机的速度-时间图。在图4中，发动机以工作怠速(例如，大约700rpm)运行；然而，没有检测到操作者。时间T2代表这样的时刻，即，在最后检测到操作者之后，预定的时间已经过去(“x”秒，其可以是例如15秒，60秒，120秒或者更多)。因此，在时间T2，方法100确定操作者不存在，并且由此将发动机怠速降低到节油怠速(例如，大约600rpm)。在特定的实施方式中，在发动机怠速降低时，发动机怠速的降低可以作为过阻尼PI控制器。

图5是显示了根据本发明的至少一个实施方式的当检测到操作者的存在而随后又检测不到操作者存在时的发动机的怠速-时间图。起初，检测不到操作者，因此发动机以节油怠速(例如，大约600rpm)进行怠速。在时间T1，检测到操作者的存在，并且发动机怠速增加到工作怠速(例如，大约750rpm)。在时间T0，又检测不到操作者，并且计时器或者计时事件开始。在预定的时间段之后(“x”秒，其可以是例如15秒，60秒，120秒或者更多)，仍然检测不到操作者，则发动机怠速降低到节油怠速(例如，大约600rpm)。

如上所述，本发明的特定方法和系统预期发动机的未来工作负载并因此控制发动机怠速。该方法可以基于所预期的未来发动机工作负载(或者没有负载)在相对较高的工作怠速和相对较低的节油怠速之间调节发动机怠速。这些所描述的系统和方法还可以基于检测到的条件、诸如例如对存在的操作者的检测(基于所检测到的一个或者多个操作者致动控制器的致动)、车辆最近的运动或者没有运动来控制发动机怠速。本发明的可替换的实施方式还可以提供实施多于两个的发动机怠速的方法和系统。例如，在特定的实施方式中，该方法和系统可以实施第工作怠速和第二工作怠速，这样，第一工作怠速大于第二工作怠速。另外，特定实施方式可以提供如下方法和系统，其提供第一节油怠速和第二节油怠速，这样第一燃油怠速大于第二燃油怠速。在特定的实施方式中，第一节油怠速可以接近、相同或者甚至大于第二(或者第三、或者第四等)工作怠速。另外，特定的实施方式还提供了多于两个的不同的发动机怠速和／或多于两个的不同的节油怠速。例如，在特定的实施方式中，该方法和系统可以应用三、四、五个或者更多的不同的工作怠速和／或节油怠速。

相关领域的技术人员可以理解的是，基于各种不同的可测量或者可检测的条件或者因子，本发明的一个或者多个方法可以实施一个或者多个发动机怠速。例如，发动机冷却剂温度(“ECT”)可以是用于控制一个或者多个不同的发动机怠速的因子。可用于控制发动机怠速的其它的条件和因子可以包括但不限于车辆油箱中的燃油量、车辆的HVAC系统的运行、环境温度、发动机油压和／或它们的结合或者派生物。

图6是显示了根据本发明的至少一个实施方式的基于所测量的ECT的发动机速度-时间的图。在此实施方式中，当ECT低于预定温度时，发动机可以在工作怠速下运行，并且随后，一旦ECT上升到预定温度之上，则以节油怠速运行。在图7中，预定温度是大约83℃。在图的左侧，ECT被测量到低于83℃，因此，发动机以较高的发动机怠速(例如，大约700rpm)进行怠速。然而，在时间T3，ECT升高到和／或超过预定的83℃的值，并且随后将发动机怠速降低到较低的怠速(例如，大约600rpm)。

图7和8是显示了根据本发明的实施方式基于发动机冷却剂温度和操作者的存在的发动机速度-时间的图。在图7中，首先检测到操作者(图的左侧)并且ECT低于预定的阈值(例如，大约83℃)；因此，发动机以第一工作怠速运行(例如，大约700rpm)。在时间T3，ECT上升到预定的阈值之上，并且发动机怠速降低到第二工作怠速(例如，大约600rpm)，同时仍然能够检测到操作者。在时间T0，检测不到操作者，计时器开始工作。在时间T2，在过了预定的时间段之后(“x”秒，其可以是例如15秒，60秒，120秒或者更多)，仍检测不到操作者，则发动机怠速降低到节油怠速(例如，大约600rpm)。

图8是描述发动机速度-时间的另一幅图。在图8中，起初操作者不在并且ECT低于预定的阈值(例如，大约83℃)；因此，发动机以第一工作怠速运行(例如，大约700rpm)。在时间T3，ECT达到预定的阈值(即，83℃或者更高)，并且发动机怠速降低到第二工作怠速(例如，大约600rpm)。在时间T1，检测到操作者的存在，并且发动机怠速随后增加到工作怠速(例如，大约750rpm)。在时间T0，不再能检测到操作者的存在，计时器开始工作。在时间T2，在过了预定的时间段之后(“x”秒，其可以是例如15秒，60秒，120秒或者更多)，仍检测不到操作者，因此，发动机怠速降低到节油怠速(例如，大约600rpm)。

从图3到图8是根据本发明的各种实施方式的发动机控制方法的图形示例和预料不到的结果的图。然而，这些附图仅仅是基于假想的条件和本发明的潜在特征的示例模型。本发明不受这里描述的实施方式的限制。

本发明提供了预料不到的和出乎意料的结果，其允许预期地控制发动机怠速以便突然的负载不会引起发动机停机，同时还允许发动机降低排放和污染物并且增加节油性。本发明对发动机的工作负载的预期是基于各种指标，诸如例如车辆中操作者的存在、车辆最近的运动(或者不运动)和发动机的温度。通过预期和／或预测未来的发动机负载，本发明允许发动机以如下发动机怠速运行，即，当会有发动机工作负载时，该怠速适于工作，当不太会有工作负载时，该怠速处于更经济和有效率的发动机怠速。

Claims (10)

1.一种运行机动车辆中的发动机的方法，包括：

确定发动机怠速条件的存在；

确定操作者是否在机动车辆中；

当发动机怠速条件存在且操作者在机动车辆中时，以工作怠速运行发动机；以及

当怠速条件存在而操作者不在机动车辆中时，以节油怠速运行发动机，节油怠速低于工作怠速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：确定操作者是否在机动车辆中的步骤包括监测操作者致动控制器，以确定在预定的时间段内操作者致动控制器是否未被致动。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：操作者致动控制器包括离合器踏板、制动踏板、加速踏板、点火开关、压力传感器、点火开关、信号开关、驻车制动、空气制动器释放和无线电控制中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：确定操作者是否在机动车中的步骤包括：

监测具有第一状态和第二状态的车辆条件；

当车辆条件处于其第一状态时，确定存在操作者，当车辆条件处于其第二状态时，确定不存在操作者。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：监测车辆条件的步骤包括监测离合器踏板、制动踏板、加速踏板、压力传感器、点火开关、信号开关、驻车制动、空气制动器释放和无线电控制中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：确定操作者是否在机动车中的步骤包括监测具有运动传感器、压力传感器、致动器、温度传感器、声音传感器中的至少一种的车辆乘员舱。

7.一种运行机动车辆中的发动机的方法，包括：

确定车辆发动机怠速条件的存在；

当首先确定了车辆怠速条件存在时，以工作怠速运行发动机；

确定机动车辆是否在预定时间段内没有运动；以及

当怠速条件存在并且机动车在预定时间段内没有运动时，以节油怠速运行发动机，节油怠速小于工作怠速。。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：确定机动车辆是否在预定时间段内没有运动的步骤包括确定机动车辆在预定时间段内是否缺少动量。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：确定机动车辆是否在预定时间期间内没有运动的步骤还包括监测加速度计、速度计、车辆速度传感器和全球定位系统中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：进一步包括附加的如下步骤，即，当在第二预定时间段中致动控制器时，监测操作者致动控制器并返回到以工作怠速运行发动机。

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