专利名称：怠速停止和启动功能的通风状况确定方法
技术领域：
本发明涉及一种怠速停止和启动(ISG)逻辑，并且更加具体而言，本发明涉及这样一种方法，其利用可以从车辆获得的信息而不利用额外的昂贵的传感器，而从通风状态的建模当中确定用于怠速停止和启动的通风状况。
背景技术：
通常而言，怠速停止和启动(ISG)功能是用于控制怠速的发动机停止运行，并且通过根据路况而重复使发动机启动和停止，从而可以获得节省燃料的效果。为了这样的功能，ISG逻辑响应输入的信息而给出指令以使怠速中的发动机停止运行，该输入的信息例如为车辆速度、发动机速度以及冷却水温度。在实际燃料效率模式中，具有ISG的车辆可以获得节省燃料5%至15%的效果。然而，如上所述，甚至在具有ISG的车辆(其中燃料效率设为优先)中，通过设定一些限制(所述限制是通过通风状况和电池状况而限制ISG的执行)，使得具有ISG的车辆中的车辆系统的安全性和商业价值得到提高。例如，有根据特定的通风状况的怠速停止和启动功能，其是这样一种方法保持对空调系统进行监测，并根据监测确定的结果而停止ISG功能。对于这样的构造，空调系统配备有通讯网络，该通讯网络使用控制器区域网络(CAN)通讯、面向媒体的系统传输(MOST)通讯、或ITS数据总线1349(TDB1349)通讯。图3是通过利用硬件(该硬件例如为空调控制器、传感器以及通讯网络)来监测通风状况以阻止ISG的逻辑流程图，并在特定的状况下限制ISG的执行。如上所述，步骤SlOO是在空调系统的空调控制器中监测通风状况以阻止ISG的过程，其中通过传感器测量的与冷却/加热相关的设备的温度测量信息通过CAN通讯而被提供到空调控制器。在步骤SllO中，确定由空调控制器从传感器中读取的温度信息而确定的通风状况是否满足怠速停止条件，然后，当满足怠速停止条件时，发动机保持停止，如步骤S120所
/Jn ο接着，如步骤S130所示，再次在空调系统的空调控制器中监测利用CAN通讯来阻止ISG的通风状况，然后，如步骤S140所示，确定通过上述监测确定的通风状况是否满足怠速启动条件。如步骤S150所示，当满足怠速启动条件时，发动机重新启动。然而，在硬件型的方法中，用于确定怠速停止和怠速启动的通风状况逻辑在空调系统中执行，从而使空调系统需要有空调控制器以执行所述的通风状况逻辑。
该硬件型方法需要各种传感器，以从与冷却/加热相关的设备这检测温度信息，并且其需要构建CAN(或MOST、或IDB1394)通讯网络，从而利用空调控制器来读取传感器检测的信息。当已经制造完成的车辆具有ISG功能时，所述空调控制器、各种传感器以及CAN(或MOST、或IDB1394)通讯网络增加了应用ISG的成本，并且在某些情形中由于布局不充分而导致其可能无法被应用。具体而言，由于已经制造完成的车辆的布局而导致ISG不能被应用，所以在利用ISG来遵循由法规制定的提高燃料效率的政策时，其必然是非常不利的。公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种确定ISG通风状况的方法，其利用可以从车辆获得的信息(例如空调系统的输出电压、冷却水温度、进气温度以及发动机扭矩)而对车辆的通风状态进行建模，从而确定用于怠速停止和启动的通风状况，因此使本发明能够消除由于额外利用昂贵的传感器所导致的成本增加的因素，并解决了由于已经制造完成的车辆的布局所导致的ISG不可用的问题，该问题是构建用于空调控制器的通讯网络所引起的。根据本发明的确定怠速停止和启动(ISG)通风状况的示例性的方法可以包括ISG初期限制步骤，其利用从车辆获得的信息来通过建模而计算预期的外部空气温度，并且执行ISG逻辑，以基于当前的车辆通风状况来确定是否可以进入ISG ;限制ISG继续进行的步骤，其检测空调系统的电压；ISG限制确认步骤，其确定是否满足ISG进入条件，其中ISG进入条件包括将由建模获得的预期的外部空气温度与特定的温度进行比较，以及将空调系统的电压与特定的电压进行比较；以及ISG进入步骤，当ISG进入条件满足时其通过执行ISG进入而控制发动机。能够从车辆获得的信息可以包括冷却水温度、进气温度以及发动机扭矩。用于ISG启动的执行的步骤的条件可以包括空调系统的电压以及通过建模获得的预期的外部空气温度，其中空调系统的电压为鼓风机的电压。可以通过建模获得的预期的外部空气温度是通过将发动机室的温度乘以考虑了时间的校准因数而计算出的修正的发动机室温度，其中发动机室温度从由发动机扭矩和冷却水温度组成的二维映射表中获得，并且所述考虑了时间的校准因数基于修正因数而被确定，该修正因数是通过建模获得的预期的外部空气温度与进气温度的差。根据本发明的示例性的方法可以进一步包括ISG启动的初期步骤，其利用从车辆获得的信息而通过建模来计算预期的外部空气温度，并且检测空调系统的电压，从而在执行ISG进入之后当满足ISG停止中的ISG启动条件时，确定是否重新启动发动机；ISG启动的确认步骤，其确定是否满足ISG启动条件，其中ISG启动条件包括将ISG停止的时间段与特定的时间段进行比较，和/或将空调系统的电压与另一个特定的电压进行比较；以及ISG启动的执彳丁步骤，其执彳丁 ISG启动并且当ISG启动条件 两足时重新启动发动机。所述特定的时间段可以是为了 ISG进入而根据通过建模获得的预期的外部空气温度而计算出的值。当怠速停止时间段比特定的时间段长、和/或空调系统的电压比另一个特定的电压高时，所述ISG启动条件可以得到满足。根据本发明的示例性方法，由于利用能够从车辆获得的信息，使得空调系统的ISG限制逻辑仅通过该软件型的通风状态建模而被执行，因此可以防止由于硬件(例如传感器和通讯网络的构建)导致的成本增加。进一步地，根据本发明示例性的方法，由于ISG限制逻辑通过软件执行，例如构建通讯网络，而并没有使用硬件，因此可以解决由于已经制造完成的车辆的布局所导致的难以应用ISG的问题，并且很大的程度上提高ISG的可用性。另外，根据本发明示例性的方法，由于ISG限制逻辑的执行没有利用空调控制器，因此甚至在无法安装空调控制器的车辆中也可以安装ISG。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式
，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
图I是显示了根据本发明的通过利用通风状态建模来确定软件型ISG通风状况的示例性方法的流程图。图2是显示了空调系统的电压和空调系统的运行温度之间的相互关系的图表。图3显示了相关技术中确定通风状况的方法，其通过利用硬件(例如空调控制器、传感器和通讯网络)而监测通风状况以阻止ISG，并且在特定的条件下限制ISG的执行。应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。在这些附图中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施例方式现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。参考图I，步骤SlO是通过执行ISG逻辑而确认是否可以进入怠速停止和启动(ISG)的步骤，这意味着通过利用ISG进入中的通风状况而确定通风状况是否满足阻止ISG进入的条件。步骤S20基于发动机室的温度和进气的温度之间的相互关系而模拟外部空气的温度，并且通过建模计算出外部空气温度的建模值d。在步骤S21中，因数a是发动机室的温度，b是根据建模的修正因数，c是利用b作为X轴坐标而确定校准因数，并且d是外部空气温度的建模值。
发动机室的温度通过二维的映射表而实现，该二维的映射表由冷却水温度以及代表着发动机负载状态的发动机扭矩构成，其中，当冷却风扇运转时，对冷却水温度使用偏移因数。上述的二维的映射表通常用于分析发动机扭矩和冷却水温度之间的关系。修正因数b表示基于进气温度而模拟的外部空气温度和进气温度之间的差值，该进气温度是最接近外部空气温度的信息。进气温度表示通过传感器直接测量的温度值。校准因数c作为时间过滤器(time filter)，其通过考虑外部空气温度的特征，而使建模的计算值的时间变化趋于平滑，而没有迅速的改变。如上所述,在步骤S20中获得的外部空气的建模值d通过d = aXc而计算,其中 d被用于考虑了外部空气温度的发动机室温度的值。d也被用作已修正的发动机室温度。上述变量和因数通过估算或测量车辆的参数而被确定，其并不限制为特定的值或特定的方法。接着，在步骤S30中检测空调系统的电压，并且所检测到的电压被用于利用电压和温度的关系而进行建模，从而可以计算出空调系统的电压的幅值与根据空调系统的加热/冷却的温度之间的关系，或它们之间相反的关系。在各个实施方式中，从鼓风机输出的电压被用为空调系统的电压。参考图2所示，其显示了空调系统的电压值，以用于通过驱动空调系统而得到冷却/加热温度。步骤S40是通过利用建模计算出的发动机室温度d以及所检测的空调系统的电压而确定在ISG进入中是否符合ISG限制进入的条件的步骤。这是通过比较多种条件而确定空调系统的电压是否小于e，以及修正的发动机室温度d是否小于g。在上述的空调系统的电压小于e中，e是在图2的图表中对应于特定温度的电压值，因此，空调系统的电压小于e表示所检测的电压值比图2中模拟的电压值小。在上述的修正的发动机室温度d小于g中，g是图2的图表中的特定温度。当在执行步骤S40之后，空调系统的电压小于e的条件并且修正的发动机室温度d小于g的条件同时满足时，如步骤S41所示，执行ISG进入。也就是说，步骤S41意味着在ISG进入中，通风状况没有与限制ISG进入的怠速停止条件相关联，从而执行了怠速启动，并且发动机重新启动。通过独立的增加ISG逻辑，使得在步骤SlO和步骤S41中执行的用于ISG进入中的通风状况的确定逻辑能够独立地执行。接着，步骤S50和S51表示通过确定ISG进入中的通风状况使得ISG被执行，并且然后发动机根据怠速停止条件而停止运行。同时，步骤S60至步骤S90是这样的逻辑其再次确定在怠速停止期间发动机是否重新启动，当条件满足时，将怠速停止期间的发动机重新启动，并且其可以通过增加到ISG逻辑而被执行，该ISG逻辑与在如上所述步骤SlO和步骤S41中执行的ISG进入中的通风状况确定逻辑相独立、或与其结合在一起。发动机的重新启动意味着怠速启动。
当过程进入到步骤S60中的在怠速停止期间确定发动机是否重新启动的步骤时，如步骤S70所示，外部空气温度和空调系统的电压被检测或通过建模而进行计算。在步骤S70中使用的逻辑基本上与如上所述的步骤S20和步骤S30中使用的逻辑相同，从而通过建模得到的外部空气温度意味着已修正的发动机室温度d(d = aXc)，并且空调系统的电压意味着在空调系统中测量到的电压。在步骤S80中，是否重新启动发动机通过确定怠速停止的时间段或比较空调系统的电压值而被确定。map I (h)意指比较值，该比较值能够与怠速停止中的时间段进行比较，该时间段例如为在怠速停止期间当时间流逝并且发动机应当被重新启动而不对电池充电的时候，map I (h)包括根据经由建模而得到的外部空气温度的时间。如步骤S81所示，map I (h)通过利用map2 (h)而进行计算。
因此，在步骤S80的比较中，当怠速停止时间段> mapl (h)和空调系统的电压> i的至少一个条件满足时，发动机在步骤S90中被重新启动。在空调系统的电压> i中，i是对应于图2的图表中特定温度的电压值，并且相应地，空调系统的电压值> i代表所检测的电压值比图2中模拟的电压值高。如上所述，在各个实施方式中，通过利用可以从车辆获得的信息(冷却水温度、进气温度、发动机扭矩、空调系统中的鼓风机电压)对通风状态进行建模，而可以获得外部空气温度的信息，从而，在ISG进入中的通风状况的确定以及在怠速停止期间是否重新启动发动机的确定可以通过软件型的逻辑而被执行，而不需要相关技术中的利用空调系统的空调控制器、传感器和通讯网络的硬件型方法。因此，由于已经制造完成的车辆的布局所导致的问题(即，难以使用ISG)被解决了，从而可以极大地提高ISG的可用性，并且特别而言，甚至在没有安装空调控制器的车辆中也可以很容易地安装ISG。为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“高”或“低”等等用于参考在图中所示的示例性实施方式的特征的位置来对这些特征进行描述。前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。
权利要求
1.一种确定怠速停止和启动(ISG)通风状况的方法，包括 ISG初期限制步骤，其利用从车辆获得的信息而通过建模来计算预期的外部空气温度，并且执行ISG逻辑以基于当前的车辆通风状况而确定是否可以进入ISG ； 限制ISG继续进行的步骤，其检测空调系统的电压； ISG限制确认步骤，其确定是否满足ISG进入条件，其中ISG进入条件包括将通过建模获得的预期的外部空气温度与特定的温度进行比较，以及将空调系统的电压与特定的电压进行比较；以及 ISG进入步骤，当ISG进入条件满足时其通过执行ISG进入而控制发动机。
2.根据权利要求I所述的确定怠速停止和启动(ISG)通风状况的方法，其中所述从车辆获得的信息包括冷却水温度、进气温度以及发动机扭矩。
3.根据权利要求I所述的确定怠速停止和启动(ISG)通风状况的方法，其中用于ISG启动的执行的步骤的条件包括空调系统的电压以及通过建模获得的预期的外部空气温度，其中空调系统的电压为鼓风机的电压。
4.根据权利要求3所述的确定怠速停止和启动(ISG)通风状况的方法，其中通过建模获得的预期的外部空气温度是通过将发动机室的温度乘以考虑了时间的校准因数而计算出的修正的发动机室温度； 其中所述发动机室温度从由发动机扭矩和冷却水温度组成的二维映射表中获得的，并且所述考虑了时间的校准因数基于修正因数而被确定，该修正因数是通过建模获得的预期的外部空气温度与进气温度的差。
5.根据权利要求I所述的确定怠速停止和启动(ISG)通风状况的方法，进一步包括 ISG启动的初期步骤，其利用从车辆获得的信息而通过建模来计算预期的外部空气温度，并且检测空调系统的电压，从而在执行了 ISG进入之后当满足了 ISG停止中的ISG启动条件时，确定是否重新启动发动机； ISG启动的确认步骤，其确定是否满足ISG启动条件，其中ISG启动条件包括将ISG停止的时间段与特定的时间段进行比较，和/或将空调系统的电压与另一个特定的电压进行比较；以及 ISG启动的执彳丁步骤，其执彳丁 ISG启动并且当 两足ISG启动条件时重新启动发动机。
6.根据权利要求5所述的确定怠速停止和启动(ISG)通风状况的方法，其中所述特定的时间段是根据通过建模而获得的预期的外部空气温度而计算出的值，该预期的外部空气温度是为了 ISG进入而计算出来的。
7.根据权利要求5所述的确定怠速停止和启动(ISG)通风状况的方法，其中当怠速停止的时间段比特定的时间段长、和/或空调系统的电压比另一个特定的电压高时，所述ISG启动条件得到满足。
全文摘要
本发明公开了一种怠速停止和启动功能的通风状况确定方法，其中，确定怠速停止和启动(ISG)通风状况的方法可以包括ISG初期限制步骤，其利用从车辆获得的信息通过建模而计算预期的外部空气温度，并且执行ISG逻辑，以基于当前的车辆通风状况而确定是否可以进入ISG；限制ISG继续进行的步骤，其检测空调系统的电压；ISG限制确认步骤，其确定是否满足ISG进入条件，其中ISG进入条件包括将由建模获得的预期的外部空气温度与特定的温度进行比较，以及将空调系统的电压与特定的电压进行比较；以及ISG进入步骤，当满足ISG进入条件时其通过执行ISG进入而控制发动机。
文档编号B60W30/192GK102765389SQ201110384158
公开日2012年11月7日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年5月3日
发明者方晶焕, 权聪芽, 柳志勇, 金亨俊 申请人:现代自动车株式会社