CN108869065A - 用于车辆的控制装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的控制装置，该控制装置包括电子控制单元。电子控制单元执行用于在点火开关接通之后禁止停止‑起动控制直到经过了预定时间段为止的控制。电子控制单元执行用于根据车辆在点火开关关断时的状态而操作作为特定功能的第一功能组并停止除第一功能组以外的功能的特定场景电力供应控制。电子控制单元将停止‑起动控制被禁止期间的预定时间段设定成当在点火开关接通时第一功能组处于操作状态的情况下比第一功能组不处于操作状态的情况下长。

Description

用于车辆的控制装置和控制方法
技术领域
本发明涉及用于车辆的控制装置和控制方法。
背景技术
在安装有发动机(内燃发动机)的车辆中，执行用于当满足预定的自动停止条件时自动停止发动机并且当在发动机的自动停止期间满足预定的自动重新起动条件时自动重新起动发动机的停止-起动控制(下文中，也被称为S&S控制)，使得降低燃料消耗(燃料消耗率)。
作为与S&S控制相关的技术已知的是用于在用户于S&S控制期间通过操作点火开关(起动按钮)而执行点火关闭(下文中，也被称为IG-OFF)并且然后通过再次操作点火开关而执行点火开启(下文中，也被称为IG-ON)的情况下重新起动发动机的技术(例如参见日本待审特许申请公报No.2010-121511(JP2010-121511A))。
发明内容
在根据相关技术的S&S控制中，从IG-OFF切换到IG-ON之后S&S控制被禁止几秒钟以保证系统的操作。然而，这种禁止没有在整个通信异常确认时间内持续进行。这是因为：使用初始值作为通信值(通信初始值)直到通信确认为止，并且该初始值被设定成紧接在IG-OFF之后成为S&S控制的期望操作(S&S控制禁止)直到通信确认为止。
在根据相关技术的电力供应控制期间，一旦车辆的点火开关被关断，则车辆的整个系统的操作(功能)停止(电力供应关断)。与根据相关技术的电力供应控制不同的特定场景电力供应控制已被采用。
特定场景电力供应控制是下述控制，所述控制用于通过致使用于保持电力供应的IG-R和用于关断电力供应的IG-P在例如车辆行进期间IG-OFF的情况下并行地起作用来操作特定功能(比如EPS)并使除该特定功能之外的操作停止(参照图3)。
在采用如上所述的特定场景电力供应控制的情况下，在IG-ON时IG-ON之前的状态被分为IG-P和IG-R一起关断的情况和仅IG-P关断的情况。在从IG-P和IG-R一起关断的状态开始IG-ON的情况下，在IG-ON之前整个系统的通信未被操作，因此即使在如现有技术中那样从IG-ON开始禁止S&S控制直到经过了通信初始值为止时也不会出现问题。然而，在从仅IG-P关断的状态开始IG-ON的情况下，在IG-R期间操作的系统(特定功能)的通信处于操作状态。因此，在IG-ON时通信中断的情况下，需要禁止S&S控制直到确认通信异常为止。当S&S控制被禁止的禁止时间变成与IG-P和IG-R一起关断的情况下的条件相同的条件(通信初始值)时，可能以存在保留有系统异常的可能性的状态操作S&S控制。因此，在某些情况下，不能保证S&S控制的期望操作。
本发明在采用特定场景电力供应控制的车辆中提供了如下的控制装置和控制方法，该控制装置和该控制方法可以在保证系统的操作之后确保能够执行S&S控制的区域，甚至在IG-ON时特定功能处于操作状态的情况下亦是如此。
本发明的第一方面涉及一种用于车辆的控制装置。该车辆设置有发动机和点火开关。控制装置包括电子控制单元。电子控制单元被配置成执行用于当电子控制单元判定满足预定的自动停止条件时自动停止发动机并且当电子控制单元在发动机的自动停止期间判定满足预定的自动重新起动条件时自动重新起动发动机的停止-起动控制。电子控制单元被配置成执行用于在点火开关接通之后禁止停止-起动控制直到经过了预定时间段为止的控制。电子控制单元被配置成执行用于根据车辆在点火开关关断时的状态而操作作为特定功能的第一功能组并停止除第一功能组以外的功能的特定场景电力供应控制。电子控制单元被配置成将停止-起动控制被禁止的预定时间段设定成当点火开关被接通时在第一功能组处于操作状态的情况下比在第一功能组不处于操作状态的情况下长。
根据本发明的第一方面，停止-起动控制被禁止的预定时间段被设定成当点火开关被接通(下文中，也被称为IG-ON)时在作为特定功能的第一功能组(例如EPS)处于操作状态的情况下比在第一功能组不处于操作状态的情况下长。如上所述，停止-起动控制被禁止期间的时间段被设定成当IG-ON时在第一功能组处于操作状态的情况下与在第一功能组不处于操作状态的情况下具有不同的值。因此，在第一功能组于IG-ON时处于操作状态的情况下，停止-起动控制在IG-ON之后被禁止的时间段可以被设定为考虑出现通信中断的情况的时间段、即直到能够保证整个系统的操作正常所经过的时间段。因此，在保证系统的操作之后，可以确保能够执行停止-起动控制的区域。
在根据本发明的第一方面的控制装置中，车辆的状态可以包括：车辆正在行进或者档位为行进档，并且电子控制单元可以被配置成在第一功能组于点火开关关断时被操作的情况下当车辆停止或者档位变为非行进档时也停止第一功能组的操作。
根据本发明的第一方面，可以进一步减少不必要的电力消耗。另外，可以进一步扩大能够执行停止-起动控制的区域，因此可以进一步提高燃料经济性。
在根据本发明的第一方面的控制装置中，电子控制单元可以将在点火开关接通时第一功能组处于操作状态的情况下的停止-起动控制被禁止的预定时间段设定为在点火开关接通之后直到第一功能组处于非操作状态所经过的时间段。
根据本发明的第一方面，在IG-ON时第一功能组处于操作状态的情况下，在IG-ON之后直到第一功能组处于非操作状态为止所经过的时间段——即一行程(a trip)——期间禁止停止-起动控制。因此，可以进一步可靠地保证系统操作。
本发明的第二方面涉及一种用于车辆的控制方法。该车辆设置有发动机、点火开关和电子控制单元。该控制方法包括：由电子控制单元执行用于当电子控制单元判定满足预定的自动停止条件时自动停止发动机并且当电子控制单元在发动机的自动停止期间判定满足预定的自动重新起动条件时自动重新起动发动机的停止-起动控制；由电子控制单元执行用于在点火开关接通之后禁止停止-起动控制直到经过了预定时间段为止的控制；由电子控制单元执行用于根据车辆在点火开关关断时的状态而操作作为特定功能的第一功能组并停止除第一功能组以外的功能的特定场景电力供应控制；以及由电子控制单元将停止-起动控制被禁止的预定时间段设定成当点火开关被接通时在第一功能组处于操作状态的情况下比在第一功能组不处于操作状态的情况下更长。
根据本发明的各方面，在采用特定场景电力供应控制的车辆中，可以在保证系统的操作之后确保能够执行停止-起动控制的区域，甚至在IG-ON时特定功能处于操作状态的情况下亦是如此。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
图1是示出了应用有根据本发明的实施方式的控制装置的车辆的示例的示意性构型图；
图2是示出了由节能行驶ECU执行的IG-ON后的S&S控制的示例的流程图；以及
图3是特定场景电力供应控制的IG-R和IG-P的说明图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。
首先将参照图1来描述应用有根据本发明的实施方式的控制装置的车辆的示例。
车辆100设置有发动机(内燃发动机)1、电池2、集成电子控制单元(ECU)101、发动机ECU 102、节能行驶ECU 103、空调ECU 104、制动ECU 105等。
发动机1是通过燃料燃烧来输出动力的发动机，诸如汽油发动机和柴油发动机。
在发动机1中设置有电动油泵11、串联起动器12、空调压缩机13、交流发电机14、凸轮转角传感器15和曲轴转角传感器16。串联起动器12通过消耗电池2的电力来使发动机1起动。在发动机的转速相对较高的情况下，串联起动器12能够通过在使小齿轮旋转之后挤压小齿轮并使小齿轮与环形齿轮啮合而即使在发动机旋转期间也能够使发动机1起动。也可以安装不具有使小齿轮旋转的功能的起动器。
交流发电机14是通过结合曲轴的旋转而旋转来产生电力的发电机。围绕曲轴和交流发电机14的旋转轴卷绕有带，并且交流发电机14通过利用发动机1的动力来旋转。电池2利用由交流发电机14产生的电力来充电。围绕空调压缩机13和曲轴卷绕有带，并且压缩机13通过利用发动机1的动力来旋转。
由电池2驱动的电动油泵11防止发动机油在发动机停止期间被偏置并且在发动机停止期间通过使发动机油在发动机停止时循环来冷却发动机1。
曲柄转角传感器16检测曲柄转角，并且凸轮转角传感器15检测凸轮转角。可以通过计算出的曲轴转角和凸轮转角来执行汽缸识别。例如，在发动机起动时执行燃料喷射和燃烧的汽缸可以通过计算出的每个汽缸达到压缩上止点的正时来识别。曲轴转角传感器16用于发动机转速检测。
电池2是能够充电及放电的电力储存装置(二次电池)。电池2例如是铅蓄电池并且向电动油泵11、制动液压泵(未示出)、串联起动器12以及ECU 101、ECU 102、ECU 103、ECU104、ECU 105中的每一者供应电力。电池2利用由交流发电机14产生的电力来充电。电池2的充电状态(SOC)由电池传感器21监测。
车辆100设置有电动助力转向(EPS)装置3。电动助力转向装置3设置有辅助马达(未示出)、减速器(未示出)等。由辅助马达产生的辅助转矩经由减速器传递至转向轴。
另外，在车辆100中安装有节能行驶取消开关17和机罩锁定开关18。
节能行驶取消开关17是用于取消S&S控制的开关。当驾驶员接通节能行驶取消开关17时，S&S控制被关闭。机罩锁定开关18是检测发动机机罩是否被锁定的传感器。在从机罩锁定开关18的输出检测到发动机机罩未锁定状态的情况下，由于驾驶员无法观察到前方，因而禁止在S&S控制期间重新起动发动机。
警报消息和诸如S&S控制的各种操作状况被显示在仪表板19上。在仪表板19上，警报灯也被接通。警报消息和警报声音可以从扬声器以及仪表板19输出。
车辆100设置有点火开关20。点火开关20接收用于起动车辆100的驱动系统的用户操作(点火开启操作)和用于停止驱动系统的用户操作(点火关闭操作)。在以下描述中，点火开启操作将被称为“IG-ON”，并且点火关闭操作将被称为“IG-OFF”。在IG-ON的情况下，从点火开关20向集成ECU 101输出IG-ON信号。在IG-OFF的情况下，从点火开关20向集成ECU101输出IG-OFF信号。点火开关20可以是起动开关(按压开关)或点火钥匙。
在该实施方式中采用特定场景电力供应控制。在特定场景电力供应控制期间，当车辆100正在行进时或者档位是行进档时，车辆100在由于用户操作点火开关20而导致的IG-OFF时的状态被分为IG-R(参照图3)和IG-P(参照图3)，在IG-R中，特定的第一功能组(比如EPS)的电力供应保持处于接通状态，在IG-P中，使不同于第一功能组的功能的电力供应置于关断状态。在如上所述的特定场景电力供应控制期间，当车辆100停止时或者当车辆100的档位为非行进档时，IG-R关断，如图3所示。特定场景电力供应控制由集成ECU 101执行。
ECU
如上所述，车辆100设置有集成ECU 101、发动机ECU 102、节能行驶ECU 103、空调ECU 104、制动ECU 105等。
ECU 101、ECU 102、ECU 103、ECU 104、ECU 105中的每一者均设置有中央处理单元(CPU)、存储用于控制每个部分的程序等的只读存储器(ROM)、临时存储数据的随机存取存储器(RAM)、输入输出接口等。CPU被配置为例如基于存储在ROM中的程序和数据来执行计算处理。用于控制的程序、数据等存储在ROM中。RAM临时存储由CPU产生的计算结果等。
上述的集成ECU 101、发动机ECU 102、节能行驶ECU 103、空调ECU 104和制动ECU105连接成能够经由诸如控制器局域网络(CAN)或专用线路的车载网络进行通信。
集成ECU 101向发动机ECU 102、节能行驶ECU 103、空调ECU 104和制动ECU 105发送控制命令、表示控制请求值的信号、各种传感器的检测信号等并从发动机ECU 102、节能行驶ECU 103、空调ECU 104和制动ECU 105接收控制命令、表示控制请求值的信号、各种传感器的检测信号等，并且集成ECU 101执行最佳的车辆驱动力控制、车辆制动力控制等。
发动机ECU 102基于检测发动机1的操作状态的各种传感器的输出信号来执行包括进气量控制、燃料喷射量控制等的用于发动机1的各种类型的控制。串联起动器驱动继电器12a连接至发动机ECU 102。通过由发动机ECU 102通电的串联起动器驱动继电器12a来操作串联起动器12并且起动发动机1。
节能行驶ECU103能够执行S&S控制。稍后将描述S&S控制。
空调ECU 104控制空调并且执行如下的空调控制，在该空调控制期间用户将室内温度控制成达到设定温度。在通过S&S控制使发动机1自动停止的情况下，空调ECU 104使空调压缩机13停止。因此，空调切换为送风功能。在设定温度与目标温度之间的差值相对较大的状态下执行空调控制的情况下，可以禁止S&S控制。
制动ECU 105通过控制制动致动器(制动ACT)151(电控制动器：ECB)来控制每个轮的轮缸压力。制动ECU 105执行与停止保持功能有关的控制。制动ECU 105还能够执行与车辆稳定性控制(VSC)、防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制(TRC)等相关的各种控制。
制动助力负压传感器152是检测所使用的由发动机1的进气负压形成的助力器负压的传感器。驾驶员的制动踏板力由助力器负压辅助，使得驾驶员以可靠的方式踩踏制动踏板。
停止-起动控制
下面将描述由节能行驶ECU 103执行的S&S控制。
在S&S控制期间，执行发动机1从怠速操作状态自动停止以及发动机1从自动停止状态自动重新起动。
具体地，当在发动机1操纵期间满足预定的自动停止条件时，发动机1自动停止。自动停止条件的示例包括加速器操作量为“0”以及车辆100的车辆速度等于或小于预定的车辆速度V1(V1>0)。一旦满足上述所有条件，则判定满足自动停止条件。一旦满足自动停止条件，则节能行驶ECU 103向发动机ECU 102发送停止信号。
上述自动停止条件仅是示例并且可以适当地改变。例如，自动停止条件还可以包括驾驶员的制动操作状态、空调状态、电池2的充电状态(SOC)等。
在发动机1自动停止之后，一旦满足发动机1的自动重新起动条件，则执行发动机1的自动重新起动。在上述自动停止条件中的任一者不满足的情况下，判定满足自动重新起动条件。一旦满足自动重新起动条件，则节能行驶ECU 103向发动机ECU 102发送重新起动信号。
S&S控制包括在车辆100行进期间(当车辆100的速度超过V2(V2<V1))执行的S&S控制和在车辆100停止时执行的S&S控制。
IG-ON后的S&S控制
首先，在相关技术中，如上所述，在从IG-OFF切换到IG-ON之后禁止S&S控制(下文中，也被称为根据相关技术的S&S禁止控制)直到经过了通信初始值(几秒)为止以保证系统的操作。
在采用特定场景电力供应控制的车辆100中，如上所述，当由使用者操作点火开关20而导致IG-ON时，IG-ON之前的状态具有两种类型，一种是IG-P和IG-R一起关断的情况，而另一种是仅IP-P关断(IG-R保持接通)的情况。在从IG-P和IG-R一起关断的状态开始的IG-ON的情况下，即使像在根据现有技术的S&S禁止控制那样从IG-ON开始直到经过了通信初始值为止禁止S&S控制的情况也不会出现问题。
然而，从IG-P和IG-R一起关断的状态开始的IG-ON的情况下的通信操作状态与从仅IG-P关断的状态开始的IG-ON的情况下的通信操作状态不同，并且因此在从仅IG-P关断的状态开始的IG-ON时，一旦S&S控制禁止时间变成与在从IG-P和IG-R一起关断的状态开始的IG-ON的情况下的条件相同的条件(通信初始值)，则可能以存在保留有系统异常的可能性的状态操作S&S控制。
在该实施方式中，S&S控制在IG-ON之后被禁止的时间(时间段)被设定为在从IG-P和IG-R一起关断的状态开始的IG-ON的情况下与在从仅IG-P关断的状态开始的IG-ON的情况下具有不同的值，以便解决上述问题。
将参照图2中所示的流程图来描述上述控制(IG-ON后的S&S控制)的示例。图2中示出的控制例程由节能行驶ECU 103以预定的时间间隔重复执行。
一旦图2所示的控制例程开始，则首先在步骤ST101中判定当前状态是否是IG-ON。在判定结果是否定判定(否)的情况下返回。在步骤ST101中的判定结果是肯定判定(是)的情况下(在IG-ON的情况下)，处理进行至步骤ST102。
在步骤ST102中，判定IG-ON之前的状态是否是IG-R关断。在判定结果是肯定判定(是)的情况下(在IG-ON之前的状态是IG-R关断的情况下)，处理进行至步骤ST103。
在步骤ST103中，在从IG-ON开始禁止S&S控制直到经过了时间TIME_A[s]为止。在步骤ST103中使用的TIME_A[s]是与根据上述相关技术的S&S禁止控制中的值(通信初始值：几秒)相同的值。
在步骤ST102中的判定结果是否定判定(否)的情况下(在IG-ON之前的状态是IG-R接通的情况下)，处理进行至步骤ST104。
在步骤ST104中，在从IG-ON开始禁止S&S控制直到经过了时间TIME_B[s]为止。在步骤ST104中使用的TIME_B[s]被设定为超过TIME_A[s]。TIME_B[s]为直到能够保证整个系统(包括第一功能组和其他功能的每个功能)的通信操作正常所经过的时间，并且通过实验或仿真预先获得的值被设定为TIME_B[s]。
效果
如上所述，在本实施方式中，S&S控制被禁止期间的时间被设定成当IG-ON时在第一功能组(比如EPS)处于操作状态的情况下比在第一功能组(比如EPS)不处于操作状态的情况下更长。如上所述，S&S控制被禁止期间的时间被设定成当IG-ON时在第一功能组处于操作状态的情况下与在第一功能组不处于操作状态的情况下具有不同的值。因此，在IG-ON时第一功能组处于操作状态的情况下，可以将在IG-ON之后禁止S&S控制期间的时间设定为考虑出现通信中断的情况的时间、即直到能够保证整个系统的操作正常所经过的时间。因此，在保证系统的操作之后，可以确保能够执行S&S控制的区域。
IG-ON后的S&S控制的另一示例
在该示例中，S&S控制禁止时间段是在IG-ON时在IG-ON之前的状态为IG-R被接通的情况下(在步骤ST102中的判定结果是否定判定(否)的情况下)的一次行程。一次行程是在IG-P和IG-R一起接通之后直到IG-P和IG-R被一起关断为止所经过的时间段并且是比上述通信初始值更长的时间段。
当如上所述从IG-R接通(仅IG-P关断)的状态执行IG-ON时，只要在一次行程期间禁止S&S控制，则可以进一步可靠地保证系统操作。
在IG-ON时IG-ON之前的状态是IG-R接通的情况下，S&S控制禁止时间段可以是多次行程。
根据本示例的控制、即在IG-ON时IG-ON之前的状态是IG-R接通的情况下的S&S控制在该行程期间被禁止的控制期间是“将停止-起动控制被禁止期间的预定时间段设定为在点火开关接通之后直到第一功能组置于非操作状态所经过的时间段”的示例。
另一实施方式
以上公开的实施方式在所有方面都是说明性的，而不是有限解释的基础。因此，本发明的技术范围不仅仅解释为上述实施方式，而是基于权利要求的描述来限定。本发明的技术范围包括与权利要求的范围等同的含义和范围内的所有变化。
在本发明中，具体的第一功能组没有特别限制，只要第一功能组是当在车辆100行进期间(或者当档位为行进档时)执行IG-OFF时需要操作的功能即可。具体的第一功能组的示例包括ECB和VSC以及EPS。
本发明可以用在用于车辆的控制装置中，在该用于车辆的控制装置中，可以执行用于当满足预定的自动停止条件时自动停止发动机并且当在发动机的自动停止期间满足预定的自动重新起动条件时自动重新起动发动机的停止-起动控制。

Claims (4)

1.一种用于车辆的控制装置，所述车辆设置有发动机和点火开关，所述控制装置的特征在于包括电子控制单元，所述电子控制单元配置成：
执行用于当所述电子控制单元判定满足预定的自动停止条件时使所述发动机自动停止并且当所述电子控制单元在所述发动机的自动停止期间判定满足预定的自动重新起动条件时自动重新起动所述发动机的停止-起动控制，
执行用于在所述点火开关接通之后禁止所述停止-起动控制直到经过了预定时间段为止的控制，
执行用于根据所述车辆在所述点火开关关断时的状态而操作作为特定功能的第一功能组并停止除所述第一功能组以外的功能的特定场景电力供应控制，以及
将所述停止-起动控制被禁止的所述预定时间段设定成当所述点火开关被接通时在所述第一功能组处于操作状态的情况下比在所述第一功能组不处于所述操作状态的情况下长。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
所述车辆的状态包括：所述车辆正在行进或者档位为行进档；以及
所述电子控制单元被配置成在所述点火开关关断时所述第一功能组被操作的情况下当所述车辆停止或者所述档位变为非行进档时也停止所述第一功能组的操作。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述电子控制单元将在所述点火开关接通时所述第一功能组处于所述操作状态的情况下的所述停止-起动控制被禁止的所述预定时间段设定为在所述点火开关接通之后直到所述第一功能组处于非操作状态所经过的时间段。
4.一种用于车辆的控制方法，所述车辆设置有发动机、点火开关和电子控制单元，所述控制方法的特征在于包括：
由所述电子控制单元执行用于当所述电子控制单元判定满足预定的自动停止条件时使所述发动机自动停止并且当所述电子控制单元在所述发动机的自动停止期间判定满足预定的自动重新起动条件时自动重新起动所述发动机的停止-起动控制；
由所述电子控制单元执行用于在所述点火开关接通之后禁止所述停止-起动控制直到经过了预定时间段为止的控制；
由所述电子控制单元执行用于根据所述车辆在所述点火开关关断时的状态而操作作为特定功能的第一功能组并停止除所述第一功能组以外的功能的特定场景电力供应控制；以及
由所述电子控制单元将所述停止-起动控制被禁止的所述预定时间段设定成当所述点火开关被接通时在所述第一功能组处于操作状态的情况下比在所述第一功能组不处于所述操作状态的情况下长。
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