CN111252060A - 用于怠速停止和起动车辆的发动机启动控制 - Google Patents

用于怠速停止和起动车辆的发动机启动控制 Download PDF

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K·阮
金世埈
李在玹
郑广友
J·格雷茹瓦
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Abstract

本申请涉及用于怠速停止和起动车辆的发动机启动控制。具体地，本申请提供一种用于控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法。所述方法包括检测发动机停止以及制动踏板接合，并且作为响应，检测目标车辆是否位于所述车辆附近。检测目标车辆的位置，并且当位置变化时，重新启动所述车辆的发动机。

Description

用于怠速停止和起动车辆的发动机启动控制
技术领域
本申请涉及一种在具备怠速停止和起动(idle stop and go,ISG)的车辆上控制发动机启动的方法及系统，更具体地，涉及一种基于前车的位置和速度来控制ISG车辆的发动机启动的方法和系统。
背景技术
如今，发动机怠速停止和起动(idle stop and go,ISG)系统基于当前车辆速度通过停止或禁用发动机来改善燃料消耗。例如，当车辆速度减少至0并且制动踏板接合时，ISG系统自动地关闭车辆发动机。一旦制动踏板不接合，通常自动地重新启动发动机。通过交流发电机或者集成的起动机发电机基于向车辆内的电负载供应的电流来进行发动机的停止和重新启动。
然而，通常在使用这样的ISG系统时，一旦制动踏板不接合，驾驶员就会在发动机重新启动中体验到迟滞。例如，当重新启动发动机中存在延迟时，驾驶员可能会体验到迟滞感。因此，已经开发出旨在在制动踏板不接合之前就重新启动发动机的系统。这些系统响应于基于交通数据检测到车辆处于转弯车道而自动地重新启动发动机。然而，自动的重新启动仅限于车辆位于这种转弯车道中。这些系统不能够考虑其他驾驶情况，例如交通拥堵(例如，频繁停止和起动的交通)。由于这种ISG系统的限制导致用户不便，驾驶员可能倾向于停用该系统。由于停用ISG系统，无法实现改善燃料消耗的目的。
公开于本部分的上述信息仅仅用于加深对本申请背景的理解，因此其可以包含并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术的信息。
发明内容
本申请提供一种在具备怠速停止和起动(idle stop and go,ISG)的车辆上控制发动机启动的方法及系统。所述方法及系统能够通过检测前车的位置和速度而在松开制动踏板之前重新启动车辆内的发动机。
根据本申请的一个方面，控制ISG车辆的发动机启动的方法可以包括检测发动机停止以及制动踏板接合。响应于检测到发动机停止以及制动踏板接合，可以检测目标车辆是否位于车辆附近。另外，可以检测目标车辆的位置，并且当目标车辆的位置变化时，可以重新启动发动机。具体地，当检测到目标车辆距检测位置已经移动了预定距离时可以重新启动发动机。可以使用安装于车辆的摄像机通过持续监测车辆附近来初始检测所述目标车辆，并且可以确定目标车辆的位置是否在距所述车辆的预定阈值距离内。
进一步地，所述方法可以包括检测目标车辆的速度，并且当目标车辆的速度大于阈值速度时，可以重新启动发动机。目标车辆可以具体地位于所述车辆的前方。通过测量车辆距目标车辆的距离来检测目标车辆的位置，并且当车辆距目标车辆的距离从初始检测的距离增加时，重新启动发动机。具体地，使用安装于车辆内的多个传感器检测所述目标车辆的位置和速度。可以基于检测到车辆速度为零来检测发动机停止。
根据本申请的另一个方面，控制ISG车辆的发动机启动的方法可以包括检测发动机停止以及制动踏板接合。响应于检测到发动机停止以及制动踏板接合，可以确定目标车辆是否位于所述车辆附近。然后可以确定目标车辆的位置和速度。当目标车辆的当前位置距检测位置大于阈值距离或者目标车辆的速度大于阈值速度时，可以重新启动车辆的发动机。
根据本申请的又一个方面，ISG车辆可以包括发动机以及ISG控制器，所述ISG控制器配置为检测发动机停止，并且基于检测目标车辆是否在距所述车辆的预定距离内以及目标车辆的速度是否大于阈值速度来重新启动发动机。ISG控制器可以安装于发动机控制器内，并且可以配置为当车辆的当前速度为零并且所述制动踏板接合时检测发动机停止。
另外，响应于确定所述目标车辆的速度小于所述阈值速度，所述怠速停止和起动控制器配置为确定目标车辆的当前位置距初始检测位置是否大于阈值距离。所述ISG控制器可以配置为当目标车辆的当前位置距初始检测位置大于所述阈值距离时，重新启动发动机。
进一步地，所述ISG控制器可以配置为从自动发动机重启控制器接收信号，所述自动发动机重启控制器配置为当目标车辆的当前位置距初始检测位置大于阈值距离时，重新启动发动机。所述车辆可以进一步包括速度传感器，所述速度传感器配置为检测车辆的当前速度，以及制动踏板位置传感器，所述制动踏板位置传感器配置为检测车辆的制动踏板的接合。进一步地，所述车辆可以包括传感器，所述传感器配置为检测所述目标车辆的位置和速度。所述传感器可以包括摄像机以及雷达。可以经由V2V通信从周围车辆获得目标车辆的位置。
值得注意的是，本申请不限于如上所列出的元件的组合，并且可以以如本文所述的元件的任何组合进行组装。
下面公开了本申请的其他方面。
附图说明
通过随后结合附图所呈现的具体描述将更为清楚地理解本申请的以上和其它目的、特征以及优点。
图1示出了根据本申请的示例性实施方案的怠速停止和起动车辆内的系统。
图2示出了根据本申请的示例性实施方案的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法。
应当了解，上面所涉及的附图不必按比例，显示了说明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、方位、位置和形状)将部分地由具体目标应用和使用的环境来确定。
具体实施方式
应当理解，本文中所使用的术语“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、插电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(例如源于非石油的能源的燃料)。正如本文所提到的，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。
虽然示例性的实施方案描述为使用多个单元以执行示例性的过程，但是应当理解，示例性的过程也可以由一个或多个模块执行。进一步地，应当理解的是术语控制器/控制单元指代的是包含有存储器和处理器的硬件设备。该存储器被配置成储存模块，并且处理器具体配置成执行所述模块以执行以下进一步描述的一个或多个过程。
本文所用的术语仅为了描述特定实施例的目的，并不旨在限制本申请。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚的说明。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“约”被理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均2个标准差内。“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。除非上下文另有清楚的说明，否则本文提供的所有数值通过术语“约”来修改。
本申请提供了一种响应于检测到前车(例如，目标车辆)的位置变化或增加的速度，用于控制怠速停止和起动(idle stop and go,ISG)车辆(例如，自动启停车辆)的发动机启动的方法及系统。因此，本申请不需要用户操作制动踏板或其他用户输入就能够响应于检测到的事件来重新启动发动机。因此，在例如交通流量开始变化、交通信号变化或其他相似类型的情况中，当驾驶员准备要驱动车辆时，发动机可能已经运行了。即便在用户输入之前重新启动发动机，仍然可以减少燃料消耗，这种益处由ISG系统提供，ISG系统也可以在停止持续时间较短的区域中使发动机避免停止和重新启动。
根据本申请的一个方面并且如图1所示，ISG车辆可以包括发动机6、发动机控制器3、车辆速度传感器4、制动踏板位置传感器5、自动发动机重启控制器1，以及另一个传感器2。具体地，发动机控制器3可以包括安装在其中的ISG控制器，其配置为检测发动机停止以及制动踏板接合。可以由制动踏板位置传感器检测制动踏板接合，并且可以基于车辆速度传感器4检测到车辆速度为零而确定发动机停止。
具体地，自动发动机重启控制器1可以配置为将信号发送到ISG控制器以重新启动发动机6。即，自动发动机重启控制器1可以配置为将自动发动机重启逻辑信号发送到发动机控制器3内的ISG控制器以重新启动发动机。可以基于检测目标车辆是否在距车辆(例如，本车)的预定距离内以及目标车辆的速度是否大于阈值速度来重新启动发动机6。传感器2可以配置为检测本车附近的目标车辆。例如，传感器2可以包括通常设置在先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System,ADAS)内的摄像机或雷达。为了检测目标车辆，传感器2可以配置为检测主车或本车与目标车辆之间的距离以及目标车辆的速度。例如，传感器2可以配置为确定目标车辆是否在相同行驶车道中停在本车的前方。
当目标车辆在距车辆的预定距离内并且目标车辆的速度大于阈值速度(例如，等于或大于约0.6m/s)时，可以重新启动发动机6。然而，当目标车辆在距车辆的预定距离内而目标车辆的速度小于阈值速度时，ISG控制器可以配置为确定目标车辆的当前位置距初始检测位置是否大于阈值距离(例如，等于或大于约3m)。即，ISG控制器可以配置为确定目标车辆是否距本车已经远离了预定距离。如果目标车辆的当前位置距初始检测位置大于阈值距离，那么也可以重新启动发动机。然而，如果当前位置距初始检测位置小于阈值距离，则可以保持ISG模式。换句话说，可以基于干预条件不间断地保持如前所述的ISG模式。类似地，如果目标车辆不在距车辆的预定距离内，则可以不间断地保持ISG模式。
根据本申请的示例性实施方案，ISG车辆可以使用车辆对车辆(vehicle-to-vehicle,V2V)通信与其他周围车辆进行通信，或者可以使用车辆对基础设施(vehicle-to-infrastructure,V2I)通信与中央服务器或者通信启用的交通信号进行通信。可以使用V2V通信或V2I通信来检测目标车辆的位置。例如，本车可以从周围车辆或其他服务器接收交通信息，从而确定位于本车前方的车辆的位置。V2V通信还可以向车辆提供目标车辆或者本车附近的其他车辆的速度信息。另外，V2I通信可以向本车提供交通灯状态信息。例如，ISG车辆可以配置为从交通信号装置接收指示交通信号或灯即将变化的信号。因此，可以在信号变化之前重新启动发动机，以在信号变化时使车辆更快速地发动。
进一步地，根据本申请的另一方面，可以提供一种控制怠速停止和起动(ISG)车辆的发动机启动的方法。参考图2，下文所描述的方法可以由具有处理器和存储器的控制器执行，并且控制器可以安装在ISG车辆内。
具体地，所述方法可以包括检测车辆的发动机停止(110)以及制动踏板接合(115)。例如，制动踏板接合可以包括确定是否已经松开了制动踏板。可以基于检测到车辆速度为零(105)来检测发动机停止。如果确定已经松开了制动踏板，则可以重新启动发动机(135)。然而，如果还没有松开制动踏板，则所述方法可以包括响应于检测到发动机停止以及制动踏板接合而检测在车辆附近是否有目标车辆(120)。即，所述方法可以包括确定车辆是否在相同行驶车道中位于本车的前方。可以通过持续监测车辆附近来检测目标车辆。例如，可以使用安装于车辆的成像装置(例如，相机、摄像机等等)来监测车辆附近。
如果未检测到目标车辆，则可以保持ISG模式(140)。换句话说，可以考虑不中断ISG模式并且可以将ISG模式保持在正常状态。目标车辆可以被具体地检测为位于本车的前方。进一步地，响应于检测到目标车辆，所述方法可以包括检测目标车辆的位置。当目标车辆的位置变化时，可以随后重新启动发动机。即，当检测到目标车辆距检测位置已经移动了预定距离时，可以重新启动发动机。
在一个示例性实施方案中，在确定目标车辆的位置是否已经变化之前，所述方法可以包括通过确定目标车辆的位置是否在距本车的预定阈值距离内来确定目标车辆(例如，前方车辆)是否足够靠近本车(125)。如果目标车辆不在预定阈值距离内(例如，距离本车更远)，那么可以保持ISG模式不中断或不改变。然而，如果目标车辆在预定阈值距离内，所述方法可以包括检测目标车辆的速度。可以将目标车辆的速度与阈值速度进行比较(130)，并且当速度大于阈值速度时，可以重新启动发动机(135)。例如，阈值速度可以在约0.4m/s与1m/s之间。
然而，当目标车辆的速度小于阈值速度时，所述方法可以包括确定目标车辆的当前位置距检测位置是否大于阈值距离(145)。如果当前位置小于阈值距离，则可以保持ISG模式不中断或不改变。在当前位置大于阈值距离时，可以重新启动发动机(135)。可以通过测量本车距目标车辆的距离来具体地检测目标车辆的位置。因此，当车辆距目标车辆的距离从初始检测的距离增加了预定距离时，可以重新启动发动机。因此，例如基于预判交通将开始运动，所述方法可以在驾驶员松开制动踏板之前重新启动发动机。基于距前车的距离和这个前车的速度，可以确定对周围交通运动的预期。因此，通过检测到前车开始运动，可以在驾驶员松开制动踏板之前有利地启动发动机。这减少了在重新启动发动机并且更快速地发动车辆时驾驶员可能体验的任何潜在延迟。
根据本申请的另一个示例性实施方案，一种控制ISG车辆的发动机重启的方法可以包括使用速度传感器和制动踏板位置传感器检测车辆的发动机停止以及制动踏板接合，然后检测目标车辆是否位于车辆附近。可以使用多个传感器(例如，摄像机、雷达等等)来检测目标车辆的位置和速度。当目标车辆的当前位置距检测位置大于阈值距离或者目标车辆的速度大于阈值速度时，可以随后重新启动车辆的发动机。
本文公开的方法和系统能够使用已经安装在车辆内的传感器获得关于周围车辆的信息。例如，这种传感器通常安装在ADAS模块中，从而防止由于给车辆添加额外组件而导致的任何的成本增加。另外，本申请通过在没有用户输入的情况下自动地重新启动ISG车辆中的发动机而能够改善机动车辆驾驶的响应。进一步地，本申请能够通过接收与交通信号的未来变化相关的信号来重新启动ISG车辆中的发动机。因此，当驾驶员基于例如交通信号变化或交通流量而准备好驾驶车辆时，发动机可能已经在运行了。
在上文中，尽管通过具体方式(例如具体组件等等)、示例性实施方案以及附图来描述本申请，但是提供它们仅仅是有助于完整地理解本申请。因此，本申请不限于示例性实施方案。本申请所属领域的技术人员可以从本说明书中进行各种修改和变化。因此，本申请的内容不应限于上述示例性实施方案，并且随附的权利要求以及与权利要求等同或等价地修改的所有技术精神应当解释为落入本申请的范围和精神内。

Claims (25)

1.一种控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，包括：
检测车辆的发动机停止以及制动踏板接合；
响应于检测到发动机停止以及制动踏板接合，检测目标车辆是否位于所述车辆附近；
检测所述目标车辆的位置；以及
当所述目标车辆的位置变化时，重新启动发动机。
2.根据权利要求1所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，进一步包括：
当检测到所述目标车辆距检测位置已经移动了预定距离时，重新启动发动机。
3.根据权利要求1所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，进一步包括：
检测所述目标车辆的速度；以及
当所述目标车辆的速度大于阈值速度时，重新启动发动机。
4.根据权利要求1所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，进一步包括：
确定所述目标车辆的位置是否在距所述车辆的预定阈值距离内。
5.根据权利要求1所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，其中，所述目标车辆位于所述车辆前方。
6.根据权利要求1所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，其中，通过测量所述车辆距目标车辆的距离来检测目标车辆的位置，并且当所述车辆距目标车辆的距离从初始检测的距离增加时，重新启动发动机。
7.根据权利要求1所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，其中，基于检测到车辆速度为零而检测发动机停止。
8.根据权利要求1所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，其中，通过持续监测所述车辆附近而检测目标车辆。
9.根据权利要求8所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，其中，使用安装于所述车辆的摄像机监测车辆附近。
10.根据权利要求1所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，其中，使用安装于所述车辆内的多个传感器检测所述目标车辆的位置和速度。
11.一种控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，包括：
检测车辆的发动机停止以及制动踏板接合；
响应于检测到发动机停止以及制动踏板接合，检测目标车辆是否位于所述车辆附近；
检测所述目标车辆的位置；
检测所述目标车辆的速度；以及
当所述目标车辆的当前位置距检测位置大于阈值距离或者所述目标车辆的速度大于阈值速度时，重新启动发动机。
12.根据权利要求11所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，其中，所述目标车辆位于所述车辆前方。
13.根据权利要求11所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，其中，基于检测到车辆速度为零而检测发动机停止。
14.根据权利要求11所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，其中，通过持续监测所述车辆附近而检测目标车辆。
15.根据权利要求11所述的控制怠速停止和起动车辆的发动机启动的方法，其中，所述车辆附近为距所述车辆的预定阈值距离。
16.一种怠速停止和起动车辆，包括：
发动机；以及
怠速停止和起动控制器，其配置为检测车辆的发动机停止以及制动踏板接合，并且基于检测目标车辆是否在距所述车辆的预定距离内以及目标车辆的速度是否大于阈值速度来重新启动发动机。
17.根据权利要求16所述的怠速停止和起动车辆，其中，响应于确定了所述目标车辆的速度小于阈值速度，所述怠速停止和起动控制器配置为确定所述目标车辆的当前位置距初始检测位置是否大于阈值距离。
18.根据权利要求17所述的怠速停止和起动车辆，其中，所述怠速停止和起动控制器配置为当所述目标车辆的当前位置距初始检测位置大于阈值距离时，重新启动发动机。
19.根据权利要求16所述的怠速停止和起动车辆，其中，所述怠速停止和起动控制器安装于发动机控制器内。
20.根据权利要求16所述的怠速停止和起动车辆，其中，所述怠速停止和起动控制器配置为从自动发动机重启控制器接收信号，所述自动发动机重启控制器配置为当所述目标车辆的当前位置距初始检测位置大于阈值距离时，重新启动发动机。
21.根据权利要求20所述的怠速停止和起动车辆，进一步包括：
速度传感器，其配置为检测所述车辆的当前速度；以及
制动踏板位置传感器，其配置为检测所述车辆的制动踏板的接合。
22.根据权利要求21所述的怠速停止和起动车辆，其中，所述怠速停止和起动控制器配置为当所述车辆的当前速度为零并且制动踏板接合时检测发动机停止。
23.根据权利要求16所述的怠速停止和起动车辆，进一步包括：
传感器，其配置为检测所述目标车辆的位置和速度。
24.根据权利要求23所述的怠速停止和起动车辆，其中，所述传感器包括配置为检测所述目标车辆的位置和速度的摄像机以及雷达。
25.根据权利要求16所述的怠速停止和起动车辆，其中，经由车辆对车辆通信从周围车辆获得所述目标车辆的位置。
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