CN111071244A - 用于控制车辆发动机怠速启停的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于控制车辆发动机怠速启停的方法和系统。所述方法包括：获取当前车辆位置；以及确定所述当前车辆位置与预设位置或者交通标志的距离是否在预定距离内。当所述当前车辆位置与所述预设位置或者交通标志的距离在所述预定距离内时，自动禁止所述ISG系统的ISG模式。

Description

用于控制车辆发动机怠速启停的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于控制车辆发动机怠速启停的方法和系统，更具体来说，涉及一种基于车辆位置和交通标志信息来自动控制车辆怠速启停的方法和系统。
背景技术
当今，发动机怠速启停(ISG)系统用于通过基于当前车辆速度停止或者禁用车辆的发动机来改善燃料消耗。例如，当车辆速度降低到0并且制动踏板接合时，ISG系统关闭车辆发动机。一旦制动踏板脱离并且油门踏板接合，发动机通常被重启。
然而，当确定是否禁用发动机时，当前开发的ISG系统由于受限于上述条件而没有考虑各种驾驶情况。因此，需要驾驶员手动禁用ISG系统(例如，通过操纵ISG按钮)，并且还需要在需要ISG功能时手动打开ISG系统。也就是说，这些系统不会根据当前的驾驶情况自动禁用ISG系统。已经开发了另一种技术，其提供何时禁用包括服务区域或者水体(作为发动机应保持开启的区域)的ISG系统的预定义情况。然而，这样的系统不会自动检测应禁用ISG区域的区域，仅限于特定类型的服务和紧急位置，并且需要用户输入。
公开于本部分的上述信息仅仅用于加深对发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在该国已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提供一种控制车辆内的怠速启停(ISG)系统的方法和系统。车辆内的ISG系统能够禁用车辆内的发动机以减少燃料消耗。
根据本发明的一个方面，控制车辆的怠速启停系统的方法可以包括：获取当前车辆位置；以及确定所述当前车辆位置与预设位置或者交通标志距离是否在预定距离内。当所述当前车辆位置与所述预设位置或者交通标志距离在所述预定距离内时，可以自动禁止所述ISG系统的ISG模式。确定所述当前车辆位置与所述预设位置或者交通标志的距离是否在所述预定距离内基于制动踏板的接合而被触发。此外，响应于确定所述当前车辆位置从所述预设位置超出所述预定距离，可以确定所述当前车辆位置是否处于预先检测到的ISG暂停位置。响应于确定所述当前车辆位置处于所述预先检测到的ISG暂停位置，可以自动禁止所述ISG模式。
此外，所述方法可以包括连续监视所述车辆的周围，以检测交通标志，所述交通标志可以是停车标志、让路标志、行人过街标志等。在示例性实施方案中，可以使用高级驾驶辅助系统来确定所述当前车辆位置、所述预设位置以及所述交通标志。可以使用安装在所述车辆上的(ADAS的)相机来检测所述交通标志。所述预设位置可以是存储在导航系统中的位置，并且可以是家庭位置或者车库位置。可以使用所述ADAS的全球定位系统(GPS)来检测所述当前车辆位置。
特别地，所述ISG模式可以基于多个条件关闭所述车辆的发动机。所述多个条件可以包括：车辆速度被检测为0、油门输入被检测为0以及制动踏板被接合。
根据本发明的另一方面，车辆可以包括：发动机，其安装在所述车辆内；以及ISG系统，其被编程为基于检测当前车辆位置与预设位置或者交通标志的距离是否在预定距离内而自动禁止ISG模式。所述车辆可以进一步包括：车辆速度传感器，其被配置为检测所述车辆的当前速度；以及高级驾驶辅助系统。此外，所述车辆的油门踏板可以包括被配置为检测所述油门踏板的当前接合量的传感器，所述车辆的制动踏板可以包括被配置为检测所述制动踏板的接合量的传感器。所述高级驾驶辅助系统可以包括被配置为检测所述当前车辆位置的GPS和被配置为检测所述交通标志的相机。所述车辆还可以包括ISG按钮，所述ISG按钮被配置为接收手动输入以启用或者禁止所述ISG系统的所述ISG模式。
根据本发明的又一方面，可以提供一种用于控制车辆的ISG的系统。所述系统可以包括：存储器，其被配置为存储程序指令；以及处理器，其被编程为执行所述程序指令。所述程序指令在执行时可以被配置为：获取当前车辆位置；确定所述当前车辆位置与预设位置或者交通标志的距离是否在预定距离内。当所述当前车辆位置与所述预设位置或者交通标志的距离在所述预定距离内时，可以自动禁止所述ISG系统的ISG模式。
值得注意的是，本发明不限于如上所列的元件的组合，并且可以以如本文所述的元件的任何组合进行组装。
下面讨论本发明的其它方面。
附图说明
通过结合附图进行的如下具体描述将更清楚地理解本申请的以上和其它目的、特征以及优点。
图1示出根据本发明的示例性实施方案的怠速启停车辆内的系统；
图2示出根据本发明的示例性实施方案的控制车辆怠速启停的方法的流程图；
图3示出根据本发明的示例性实施方案的与交通标志点相关的车辆位置的曲线图；
图4示出根据本发明的示例性实施方案的基于检测到停止标志的ISG暂停的示例；
图5示出根据本发明的示例性实施方案的示例性测试结果的曲线图，该测试结果基于车辆位置示出距离停止标志的距离。
应当理解，上述附图不必按比例绘制，显示了本申请的基本原理的各种优选特征的略微简化的画法。本申请的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体目标应用和使用环境来确定。
具体实施方式
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非化石的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
尽管示例性实施方案被描述成使用多个单元进行示例性过程，应理解示例性过程也可以通过一个或多个模块进行。此外，应理解术语控制器/控制单元表示包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被构造成储存模块，处理器特别被构造成执行所述模块从而进行一个或多个下文进一步描述的过程。
本文所使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的并且不旨在限制本申请。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或更多种其他的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群体。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或更多种相关列举项目的任何和所有组合。
除非特别声明或者从上下文显而易见的，本文所使用的术语“大约”被理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均2个标准偏差内。“大约”可被理解为在指定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非从上下文清楚的，本文提供的所有数值通过术语“大约”修改。
本发明提供一种用于控制ISG系统以响应于车辆位置和交通标志信息而自动禁止ISG系统的ISG模式的方法和系统。因此，在对期望发动机保持启用的情况提供改进的响应性的同时仍然可以减少燃料消耗。例如，该系统能够在车辆处于停车标志或者驾驶员所需的任何其他区域时维持发动机启动，而不需要手动停用和重新激活系统。因此，通过避免发动机在停止持续时间短的区域停止和重启来降低燃料消耗。
根据本发明的一个方面，如图1所示，车辆100可以包括发动机102、车辆速度传感器106、油门踏板108、制动踏板110、ISG开/关按钮112、ISG系统104、以及高级驾驶辅助系统(ADAS)113。特别地，ISG系统104可以包括控制器105，并且ADAS可以包括全球定位系统/导航114和相机116。相机还可以是摄像机或者能够捕获车辆周围图像的其他类似类型的设备。
车辆速度传感器106可以被配置为检测车辆100的当前速度。油门踏板108可以包括被配置为检测油门踏板108的接合量或者踏板处的输入量的传感器。换句话说，该传感器可以被配置为确定施加在踏板上的力的大小。类似地，制动踏板110可包括被配置为检测制动踏板110的接合或者输入量的传感器。GPS或者导航114可以被配置为检测车辆的当前地点或者位置。相机116可以被配置为捕获车辆周围的图像以检测交通标志。另外，ISG开/关按钮112可以被配置为接收手动输入以启用或者禁用ISG模式。
特别地，车辆100可以处于ISG模式(例如，启用模式)，其中ISG系统104在不需要发动机102的区域(例如，在红灯等处)禁用发动机102以减少总体燃料消耗，并且车辆100还可以基于特定条件自动重启发动机102。当发动机102停止时，电池(未示出)向车辆内的负载提供电流，并且当发动机102运行时，起动器发电机向负载提供电流。另外，可以基于多个条件来触发ISG模式。例如，当车辆速度传感器106检测到车辆速度为0、油门踏板108脱离、并且制动踏板110接合时，触发ISG模式。然后，当油门踏板108接合时或者当制动踏板110脱离时，ISG系统104可以被配置为自动重启发动机102。
然而，为了增强ISG系统104，本发明提供一种改进的系统和方法，其基于车辆位置和交通标志来禁止ISG模式。特别地，可以基于车辆位于家庭位置或者车库以及当检测到交通标志在车辆的行进方向上即将到来时来禁止ISG模式。下面描述的方法可以由具有存储器和处理器的控制器执行。
如图2所示，控制车辆的ISG系统的方法可以包括：检测制动踏板110的接合以确定车辆是否停止(210)或者即将停止并且响应于此；检测当前车辆位置(215)。特别地，可以使用GPS114来检测车辆位置。例如，GPS还可以是车辆内的导航系统，其具有包含关于车辆位置的信息的地图。响应于检测到车辆位置(215)，可以确定车辆与预设位置的距离是否在预定距离内(220)。例如，该方法可以包括确定车辆是位于家庭位置还是位于车库位置。可以预设这些位置并将其存储在与ISG系统104通信的导航系统中。然而，本发明不限于这样的预设位置，而可以包括停车场或者预先存储在导航中的任何这样的位置。
当当前车辆位置从预设位置超出预定距离时，例如，车辆不位于家庭位置附近，可以检测车辆是否位于预先检测到的ISG暂停位置(225)。例如，该系统可以包括事先设置的禁止ISG模式的位置。当检测到车辆处于这样的禁止或者暂停区域时，可以自动禁止ISG模式(235)。然而，当车辆不位于家庭位置并且不位于ISG暂停位置时，可以操作ISG功能(230)，即，如果还满足多个条件，则可以关闭发动机。这样的条件可以包括：车辆速度被检测为0、油门输入被检测为0以及制动踏板被接合(例如，ISG模式条件)。
当当前车辆位置被确定为与预设位置(例如，家庭位置)的距离在预定距离(例如，大约20-30米)内时，可以阻止ISG功能(例如，可以禁止ISG模式)(235)，使发动机保持开启。类似地，当检测到当前车辆位置处于预先检测到的ISG暂停位置时，可以禁止ISG模式。
另外，该方法可以包括检测交通标志(240)。特别地，相机116可以被配置为连续监视车辆的周围，以确定车辆是否正在接近交通标志。交通标志可以是停车标志、让路标志、行人过街标志、或者车辆在短时间内停车的任何其他交通标志。一旦检测到交通标志(240)，该方法可以包括使用GPS确定当前车辆位置与交通标志(245)的距离是否在预定距离内。因此，GPS和相机可以彼此通信。例如，图3示出显示车辆位置的纬度和经度坐标的曲线图，并且曲线图上的点示出了交通点。这样的信息可以存储在GPS/导航系统内，以检测与检测到的交通标志的距离。GPS可以被配置为监视距离触发ISG系统的交通标志的距离。
也就是说，当当前车辆位置与交通标志距离不在预定距离内时，考虑到ISG模式条件的满足(例如，车辆速度被检测为0，油门输入被检测为0，以及制动踏板被接合)，可以操作ISG功能(例如，发动机可以被关闭)。然而，当当前车辆位置与交通标志距离在预定距离(例如，大约20-30米)内时，可以自动禁止ISG功能或者模式(235)。
另外，图4示出响应于检测到交通标志的ISG系统操作。特别地，该图示出使用其中检测到停止标志的相机116所捕获的图像。基于距离停车标志的距离和制动踏板的接合(显示为阴影圆圈)，ISG暂停被禁止并且发动机保持在开启状态。该图还示出车辆速度和发动机的每分钟转数(rpm)以及ISG功能的持续时间。
为了进一步说明，图5示出示例性测试结果的曲线图，该测试结果基于车辆位置、车辆速度和制动踏板的接合示出距离停止标志的距离。特别地，该曲线图示出制动踏板的接合和距离阈值(thd)。当车辆与交通标志的距离小于阈值距离时，在制动踏板接合的情况下，ISG模式可以被禁用并且发动机可以保持开启。该曲线图进一步示出在经过交通标志之后的预定时段或者距离之后可以再次重置或者启用ISG模式。例如，可以在车辆经过停车标志之后立即重置ISG模式。然而，本发明不限于此。也就是说，可以在经过交通标志大约10米之后重置ISG模式，以解决(account for)计算与交通标志的距离或者车辆停在交通标志线之后的不准确性。因此，通过提供这种ISG禁止，由于在短暂停车期间防止发动机被关闭，从而能够减少燃料消耗。
根据本发明的另一示例性实施方案，上述ISG系统的控制也可以应用于用户定制的禁止区域。例如，当不希望发动机停止和重启或者发动机停止和重启在诸如转弯车辆之前或停车操纵期间的不适合时，可以暂停ISG模式。此外，本发明中收集的与车辆位置、预设位置以及交通标志位置有关的信息都可以基于车对车通信(V2V)或者车对基础设施(V2I)通信来接收。这里描述的方法不限于上述车辆，还可以应用于控制混合动力车辆中的发动机停止滑行模式。
如上所述，本发明的方法和系统能够基于相对于预设位置或者交通标志检测当前车辆位置来自动控制车辆的怠速启停系统。因此，能够改善燃料消耗的同时还改善用户便利性。因此，每当通过检测与交通标志或者家庭位置的距离来停用ISG系统时，能够在避免需要用户操纵的同时防止不必要的燃料消耗。上述方法和系统通过考虑车辆的驾驶情况来改进当前的ISG逻辑，所述驾驶情况不限于特定类型的紧急情况或者服务位置或者水域。因此，GPS或者导航系统可以用于在驾驶期间连续监视车辆的位置，并且当检测到车辆距离预设位置或者交通标志在预定距离内行驶时，车辆可自动禁止ISG模式。因此，当车辆仅在短时间内停止时，防止发动机快速停止和重启。在这些情况下防止发动机关闭可以防止不必要的燃料消耗。
在上文中，尽管通过诸如具体部件等的具体事项、示例性实施方案、以及附图描述了本发明，但是它们仅仅是为了帮助完全理解本发明。因此，本发明不限于示例性实施方案。本发明所属领域的技术人员可以从本说明书中进行各种修改和改变。因此，本发明的精神不应限于上述示例性实施方案，随附权利要求以及与权利要求相同或等同地修改的所有技术精神应被解释为落入本发明的范围和精神内。

Claims (25)

1.一种控制车辆的怠速启停系统的方法，包括如下步骤：
获取当前车辆位置；
确定所述当前车辆位置与预设位置或者交通标志的距离是否在预定距离内；以及
响应于确定所述当前车辆位置与所述预设位置或者交通标志的距离在所述预定距离内，从而自动禁止所述怠速启停系统的怠速启停模式。
2.根据权利要求1所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，其中，确定所述当前车辆位置与所述预设位置或者交通标志的距离是否在所述预定距离内的步骤是基于制动踏板的接合而触发。
3.根据权利要求1所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，进一步包括如下步骤：
连续监视所述车辆的周围，以检测所述交通标志。
4.根据权利要求1所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，其中，所述预设位置是存储在导航系统中的位置。
5.根据权利要求4所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，其中，所述预设位置是家庭位置或者车库位置。
6.根据权利要求1所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，其中，所述交通标志是停车标志、让路标志、行人过街标志。
7.根据权利要求1所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，其中，使用全球定位系统来检测所述当前车辆位置。
8.根据权利要求1所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，其中，使用安装在所述车辆上的相机来检测所述交通标志。
9.根据权利要求1所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，其中，所述怠速启停模式基于多个条件关闭所述车辆的发动机。
10.根据权利要求9所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，其中，所述条件包括：车辆速度被检测为0、油门输入被检测为0以及制动踏板被接合。
11.根据权利要求1所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，其中，使用高级驾驶辅助系统来确定所述当前车辆位置、所述预设位置以及所述交通标志。
12.根据权利要求1所述的控制车辆的怠速启停系统的方法，进一步包括如下步骤：
响应于确定所述当前车辆位置从所述预设位置超出所述预定距离，确定所述当前车辆位置是否处于预先检测到的怠速启停暂停位置；以及
响应于确定所述当前车辆位置处于所述预先检测到的怠速启停暂停位置，从而自动禁止所述怠速启停模式。
13.一种车辆，包括：
发动机，其安装在所述车辆内；以及
怠速启停系统，其被编程为基于检测当前车辆位置与预设位置或者交通标志的距离是否在预定距离内而自动禁止怠速启停模式。
14.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述怠速启停模式基于多个条件关闭所述车辆的所述发动机。
15.根据权利要求14所述的车辆，其中，所述条件包括：车辆速度被检测为0、油门输入被检测为0以及制动踏板被接合。
16.根据权利要求13所述的车辆，进一步包括：
车辆速度传感器，其配置为检测所述车辆的当前速度；
油门踏板，其具有配置为检测所述油门踏板的当前接合量的传感器；
制动踏板，其具有配置为检测所述制动踏板的接合量的传感器；以及
高级驾驶辅助系统。
17.根据权利要求16所述的车辆，其中，所述高级驾驶辅助系统包括配置为检测所述当前车辆位置的全球定位系统和配置为检测所述交通标志的相机。
18.根据权利要求16所述的车辆，进一步包括：
怠速启停按钮，其配置为接收手动输入以启用或者禁止所述怠速启停系统的所述怠速启停模式。
19.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述预设位置是存储在导航系统中的位置。
20.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述交通标志是停车标志、让路标志、行人过街标志。
21.一种用于控制车辆的怠速启停的系统，包括：
存储器，其配置为存储程序指令；以及
处理器，其被编程为执行所述程序指令，所述程序指令在执行时配置为：
获取当前车辆位置；
确定所述当前车辆位置与预设位置或者交通标志的距离是否在预定距离内；以及
响应于确定所述当前车辆位置与所述预设位置或者交通标志的距离在所述预定距离内，从而自动禁止所述怠速启停系统的怠速启停模式。
22.根据权利要求21所述的用于控制车辆的怠速启停的系统，其中，确定所述当前车辆位置与所述预设位置或者交通标志的距离是否在所述预定距离内的指令是基于制动踏板的接合而触发。
23.根据权利要求21所述的用于控制车辆的怠速启停的系统，其中，所述预设位置是存储在导航系统中的位置。
24.根据权利要求21所述的用于控制车辆的怠速启停的系统，其中，使用全球定位系统来检测所述当前车辆位置。
25.根据权利要求21所述的用于控制车辆的怠速启停的系统，其中，使用安装在所述车辆上的相机来检测所述交通标志。
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