Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способам и системам для управления остановкой двигателя транспортного средства, работающего на холостом ходу.
Уровень техники
В последнее время в целях упрощения эксплуатации автомобилей их оснащают новыми водительскими интерфейсами для управления зажиганием. Например, существовавшие ранее интерфейсы на основе ключа заменены бесключевыми интерфейсами или интерфейсами с интеллектуальным ключом. В то время как в случае ранее существовавших интерфейсов, для запуска и остановки двигателя водителю требовалось бы вставлять ключ (например, активный ключ) в систему зажигания и вынимать ключ из системы зажигания, новые интерфейсы могут давать возможность запускать или останавливать двигатель путем нажатия кнопки запуска/остановки и/или за счет присутствия на определенном расстоянии от автомобиля пассивного ключа (например, интеллектуального ключа или электронного брелока).
При отсутствии физического устройства (например, активного ключа), которое для запуска/остановки двигателя требуется вставлять/извлекать из системы зажигания, водитель автомобиля может ненамеренно оставить автомобиль с двигателем, работающим на холостом ходу. Последние достижения технологии двигателестроения сделали работу автомобильного двигателя еще более тихой, что еще больше увеличивает вероятность того, что водитель может оставить автомобиль с работающим двигателем. Для решения этой проблемы системы управления автомобилем могут быть выполнены с возможностью автоматического выключения двигателя, работающего на холостом ходу, например, по истечении определенного времени работы в режиме холостого хода.
Однако установлено, что в автомобилях, оснащенных таким бесключевым интерфейсом, могут быть потенциальные проблемы. В качестве примера, водитель автомобиля может на время выйти из машины и преднамеренно оставить двигатель работать на холостом ходу, чтобы сохранить требуемые условия в салоне, и обеспечить себе комфортное вождение после возвращения в кабину автомобиля.
Это может быть особенно важно при холодных погодных условиях. Если работающий на холостом ходу двигатель будет преждевременно остановлен системой управления автомобиля, то могут быть не достигнуты требуемые условия в салоне, и когда водитель вернется в автомобиль, его ощущения при управлении автомобилем могут ухудшиться.
Раскрытие изобретения
Согласно одному примеру вышеуказанную проблему можно по меньшей мере частично решить посредством способа управления находящимся в покое или остановившимся транспортным средством. Согласно одному варианту осуществления способ включает автоматический запрет выключения двигателя, работающего на холостом ходу, причем указанный запрет формируют на основе каждого из следующих факторов: местоположения транспортного средства и наружной температуры. Таким образом, функция автоматического выключения двигателя, работающего на холостом ходу, может быть заблокирована при выполнении определенных условий, например при условии холодной погоды и парковки автомобиля вне помещения.
Согласно одному примеру водитель может намеренно выйти из машины, оставив двигатель работающим. То есть, автомобиль может быть на время припаркован с двигателем, работающим на холостом ходу, с целью прогрева двигателя и салона. Система управления автомобилем может использовать один или более датчиков местоположения, бортовое навигационное оборудование, датчики температуры, датчики влажности, датчики кислорода и т.п. для определения местоположения автомобиля и для дальнейшего определения того, где находится автомобиль; по существу в закрытом помещении или вне помещения. Например, контроллер может установить, запаркован автомобиль по существу в закрытом помещении или вне помещения на основе данных изменения наружных условий (например, температуры или влажности), оценивание которых производится за время, пока автомобиль находится в состоянии покоя. Если установлено, что автомобиль запаркован вне помещения, например на открытой стоянке, то система управления автомобилем может задержать автоматическое выключение двигателя, работающего на холостом ходу, в предположении, что водитель непременно вернется в машину. Величина задержки может быть выбрана исходя из условий окружающей среды, например наружной температуры в месте расположения автомобиля. Например, при холодной погоде величина задержки может быть увеличена для сохранения тепла в салоне машины или разогрева устройства снижения токсичности выбросов, например катализатора. Для сравнения, если установлено, что автомобиль запаркован по существу в закрытом помещении, например, в расположенном внутри здания гараже, то система управления автомобилем может автоматически выключить двигатель, работающий на холостом ходу, в предположении, что водитель в ближайшее время в машину не вернется.
Таким образом, путем регулирования выключения двигателя автомобиля, работающего на холостом ходу, в зависимости от данных географического местоположения и условий окружающей среды автомобиля может быть обеспечен повышенный комфорт для водителя, улучшающий его ощущения при вождении. Кроме того, может быть сокращен объем токсичных выбросов и уменьшен бесполезный расход топлива.
Следует понимать, что содержащиеся в данном разделе сведения приведены с целью ознакомления в упрощенной форме с некоторыми идеями, которые далее рассмотрены в подробном описании. Данный раздел не предназначен для формулирования ключевых или существенных признаков объекта изобретения, объем которого единственным образом определен пунктами формулы изобретения, приведенной после подробного описания. Более того, объект изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые решают проблему недостатков, упомянутых выше или в любой другой части данного описания
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает пример автомобильной системы.
Фиг.2 изображает пример интерфейсов зажигания, которые могут быть включены в состав автомобильной системы фиг.1.
Фиг.3 изображает пример осуществления двигателя внутреннего сгорания.
Фиг.4 изображает блок-схему алгоритма для регулирования выключения двигателя, работающего на холостом ходу, исходя из данных местоположения и условий окружающей среды запаркованного автомобиля.
Фиг.5 изображает блок-схему алгоритма для определения местоположения остановленного автомобиля на основе данных одного или более датчиков автомобиля.
Осуществление изобретения
Последующее описание относится к системам и способам для управления автомобилем, содержащим бесключевой интерфейс зажигания или интерфейс с пассивным ключом, как показано в автомобильной системе на фиг.1-3. В ситуации, когда водитель покинул остановленный автомобиль, оставив двигатель работать на холостом ходу, автоматическое выключение двигателя может быть скорректировано в зависимости от места, где припаркован автомобиль, и, дополнительно, в зависимости от наружных условий (например, температуры) в месте стоянки. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью исполнения программы управления (например, программы, соответствующей фиг.4) для автоматического выключения двигателя, работающего на холостом ходу, когда автомобиль припаркован в закрытом помещении, например на автомобильной стоянке внутри здания. Для сравнения, когда автомобиль припаркован вне помещения, например на открытой стоянке, и в холодную погоду, автоматическое выключение двигателя может быть задержано, чтобы обеспечить желаемую температуру в салоне для водителя, когда последний вернется в машину. Сделать вывод о том, где находится автомобиль - в закрытом помещении или вне помещения - контроллер может (см. фиг.5) на основе данных изменения наружных условий (например, изменения температуры или влажности) или какого-либо параметра работы двигателя (например, изменения заданного воздушно-топливного отношения по данным состава отработавших газов) за то время, пока водитель находится вне машины. С другой стороны, сделать заключение о местонахождении можно по данным местоположения автомобиля и данным навигационных систем. Таким образом, путем коррекции автоматического выключения двигателя, работающего на холостом ходу, на основе данных местоположения и наружной температуры можно улучшить комфорт водителя, сократить при этом объем токсичных выбросов и бесполезный расход топлива.
На фиг.1 изображена автомобильная система 100, содержащая двигатель 10 внутреннего сгорания, связанный с трансмиссией 44. Двигатель 10 может быть запущен посредством системы 54 запуска двигателя, в состав которой входит мотор стартера. Трансмиссия 44 может представлять собой ручную трансмиссию, автоматическую трансмиссию или их комбинацию. В составе трансмиссии 44 могут быть различные компоненты, такие как преобразователь крутящего момента, агрегат конечного привода, коробка передач, содержащая множество шестерен, и т.п. Показано, что трансмиссия 44 связана с ведущими колесами 52, которые могут контактировать с дорожной поверхностью.
Согласно одному варианту осуществления автомобильная система 100 может представлять собой гибридное транспортное средство, в котором трансмиссия 44 может в альтернативном варианте приводиться в движение посредством электрического мотора 50. Например, таким мотором может быть электродвигатель, питаемый от аккумуляторной батареи (как показано на фиг.1), где электрический мотор 50 питается энергией, запасенной в аккумуляторной батарее 46. Для питания мотора 50 могут быть использованы и другие источники, запасающие энергию, в числе которых конденсатор, маховик, сосуд со сжатым газом и т.п. Для преобразования постоянного тока батареи 46 в переменный ток для питания мотора 50 может быть предусмотрено устройство преобразования энергии, в данном случае - инвертор 48. Электрический мотор 50 может также работать в режиме рекуперации, т.е. в качестве генератора, чтобы поглощать механическую энергию движения автомобиля и/или двигателя и превращать ее в энергию, пригодную для сохранения в батарее 46. Кроме того, электрический мотор 50 может работать, как требуется, в качестве мотора или генератора для усиления или поглощения крутящего момента во время перехода двигателя 10 между различными режимами горения (например, во время переходов между режимами искрового зажигания и компрессионного воспламенения).
Если автомобильная система 100 имеет гибридную схему, то она может работать в различных режимах, при которых автомобиль приводится в движение только двигателем внутреннего сгорания, только электрическим мотором или сочетанием двигателя и мотора. С другой стороны, могут также применяться вспомогательные или умеренные смешанные режимы, при которых двигатель внутреннего сгорания является главным источником крутящего момента, а электрический мотор выборочно добавляет крутящий момент при определенных условиях, например в случае увеличения нагрузки на двигатель. Например, в режиме «включенного двигателя» двигатель 10 может быть приведен в действие и использоваться в качестве главного источника крутящего момента для передачи мощности на колеса 52. В режиме «включенного двигателя» топливо может подаваться в двигатель 10 из топливной системы 20, содержащей топливный бак. Топливный бак может содержать различные виды топлива, например бензин или топливные смеси, к примеру ряд спиртосодержащих (например, этанол) видов топлива с концентрациями Е10, Е85 и т.п., а также комбинации указанных видов топлива. Согласно другому примеру в режиме «выключенного двигателя» для передачи мощности колесам может быть приведен в действие электрический мотор. Режим «выключенного двигателя» может быть использован при торможении, на малой скорости, при остановках у светофоров и т.п. Согласно еще одному примеру, при «вспомогательном» режиме может быть добавлен другой источник крутящего момента, который действует совместно с крутящим моментом, создаваемым двигателем 10.
Автомобильная система 100 может дополнительно включать в себя систему 14 управления. Показано, что система 14 управления принимает информацию от множества датчиков 16 (различные примеры которых приведены в настоящем описании) и посылает управляющие сигналы множеству исполнительных органов 81 (различные примеры которых приведены в настоящем описании). Система 14 управления может содержать контроллер 12. Контроллер может принимать входные сигналы от различных датчиков или кнопок, обрабатывать принятые данные и включать исполнительные органы в ответ на результат обработки принятых данных на основе инструкций или программного кода, соответствующего одной или более программам. Примеры программ управления описаны ниже согласно фиг.4-5.
Согласно одному примеру в число датчиков 16 могут входить различные датчики давления, температуры и влажности. Например, автомобильная система 100 может содержать датчик 162 температуры, расположенный на внешней поверхности автомобиля или внутри впускной воздушной системы, связанной с наружной средой, для определения температуры наружного воздуха. Автомобильная система может также содержать один или более датчиков температуры, расположенных внутри автомобиля, для определения температуры в салоне машины. Водитель может подавать сигнал, касающийся желаемой температуры в салоне, посредством интерактивного устройства 18 водителя (например, кнопки, рукоятки или сенсорного экрана), расположенного на приборном щитке 19 автомобиля. Исходя из уставки температуры в салоне, которая задана водителем, и сравнивается с измеренной наружной температурой, может быть приведена в действие система ОВКВ (Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха) автомобиля (не показана) для нагрева или охлаждения салона и обеспечения требуемой степени комфорта в салоне. Автомобильная система 100 может также содержать датчик 164 влажности, расположенный на внешней поверхности автомобиля или внутри впускной воздушной системы, связанной с наружным воздухом, для определения влажности наружного воздуха. В число иных датчиков, связанных с системой 14 управления, может входить датчик уровня топлива, связанный с топливной системой 20, датчик 122 расхода воздуха в коллекторе и датчик 128 отработавшего газа (например, кислородный датчик), что подробно показано на фиг.3.
Автомобильная система 100 может также содержать бортовую навигационную систему 17 (например, GPS - Global Positioning System) на приборном щитке 19, с которой водитель может взаимодействовать. Навигационная система может содержать один или более датчиков местоположения для помощи в определении местоположения (т.е. географических координат) автомобиля. Согласно одному примеру навигационная система и один или более датчиков местоположения могут быть выполнены с возможностью выработки заключения о том, находится ли автомобиль в закрытом помещении, например на стоянке внутри здания, или вне помещения, например на открытой стоянке или открытом сооружении для парковки. Например, навигационная система может «поместить» автомобиль в сооружении для парковки, используя методы счисления пути, а далее свериться с дополнительной картографической информацией для определения, находится сооружение для парковки на открытом пространстве или внутри помещения. Согласно другому примеру вывод об «открытом пространстве» может быть сделан на основе наличия свободной или неограниченной видимости неба в месте расположения автомобиля. И напротив, вывод о «замкнутом пространстве» может быть сделан на основе наличия ограниченной видимости (или отсутствия свободной видимости) неба в месте расположения автомобиля.
Приборный щиток 19 может также содержать водительский интерфейс 15 зажигания, посредством которого водитель может изменять состояние зажигания в автомобильном двигателе. Точнее, водительский интерфейс зажигания может быть выполнен с возможностью инициирования и/или прекращения работы двигателя в соответствии с командой водителя. Далее, согласно фиг.2, будут описаны различные варианты осуществления водительского интерфейса зажигания. Эти различные варианты могут включать в себя интерфейсы, требующие физического устройства, такого как активный ключ, который необходимо вставить в интерфейс, чтобы запустить двигатель и включить автомобиль, и извлечь из интерфейса, чтобы остановить двигатель и выключить автомобиль. Другие варианты осуществления могут содержать пассивный ключ 40, который по информационному каналу связан с водительским интерфейсом зажигания. Пассивный ключ может быть выполнен в виде электронного брелока или интеллектуального ключа, который не требуется вставлять в интерфейс и вынимать из интерфейса, чтобы управлять двигателем автомобиля. Вместо этого может потребоваться, чтобы пассивный ключ находился внутри или вблизи автомобиля (например, в пределах порогового расстояния от автомобиля). Согласно другим вариантам осуществления может дополнительно или в качестве опции использоваться кнопка пуска/останова, которую водитель нажимает вручную, чтобы запустить или остановить двигатели и включить/выключить автомобиль. В зависимости от конструкции водительского интерфейса зажигания, водителю автомобиля может быть предоставлена индикация того, находится двигатель во «включенном» или в «выключенном состоянии», а также, находится автомобиль во «включенном» или в «выключенном состоянии».
Контроллер 12 может также принимать информацию о статусе зажигания от датчика (не показан) зажигания, связанного с водительским интерфейсом зажигания. Контроллер 12 может также сообщаться напрямую с двигателем 10 для определения состояния двигателя - «включен/выключен». Автомобильная система 100 может также содержать датчик 38 электронного брелока, выполненный с возможностью приема сигнала от пассивного ключа 40. Точнее, датчик 38 электронного брелока может дистанционно связывать автомобиль 100 с пассивным ключом 40, обеспечивая тем самым дистанционный бесключевой доступ в автомобиль 100 и/или дистанционное бесключевое управления двигателем 10 автомобиля. В условиях, когда водитель оставляет автомобиль (а пассивный ключ остается у водителя), датчик 38 электронного брелока может также быть выполнен с возможностью информирования контроллера 12 о том, насколько близко к автомобилю находится водитель. В зависимости от удаленности водителя от автомобиля может быть дополнительно отрегулировано выключение двигателя; работающего на холостом ходу, что подробно представлено на фиг.4.
Система 14 управления может быть выполнена с возможностью отправления управляющих сигналов исполнительным органам 81 в зависимости от входных сигналов, получаемых от датчиков и водителя автомобиля. В число различных исполнительных органов могут, например, входить топливные форсунки цилиндров, дроссель воздушной впускной системы, связанный с впускным коллектором двигателя, искровая свеча и т.п. (что показано на фиг.3).
На фиг.2 изображены различные варианты осуществления водительского интерфейса зажигания (такого как водительский интерфейс 15 зажигания автомобильной системы фиг.1). В каждом из изображенных вариантов признаком «включенного» состояния двигателя для контроллера 12 является положение паза скважины ключа зажигания, присутствие или отсутствие пассивного ключа в автомобиле и/или положение кнопки Start/Stop включения/выключения зажигания автомобиля. Соответствующий датчик (не показан) положения может передавать в контроллер данные о соответствующих положениях. Изображенный пример вариантов конфигурации органов для состояния «включенного двигателя» можно найти в автомобильных системах с гибридным приводом (см. фиг.1), системах с негибридным приводом, и/или в автомобильных системах с кнопочным запуском двигателя. Следует понимать, что состояние «включенного двигателя» не является однозначным эквивалентом состояния «включенного автомобиля». Например, состояние «включенного двигателя» может существовать как в рамках состояния «включенного автомобиля», так и в рамках состояния «выключенного автомобиля».
Первый вариант осуществления водительского интерфейса зажигания для состояния «включенного двигателя» изображен на фрагменте 200. Здесь скважина 202 ключа управления двигателем может включать в себя паз 203. Путем вставления физического устройства, например активного ключа, положение паза 203 можно изменять между первым положением 204, соответствующим состоянию «выключенного автомобиля», вторым положением 206, соответствующим состоянию «включенного автомобиля» (и «включенного двигателя»), и третьим положением 208, соответствующим состоянию «включенного стартера» (или «включенного двигателя»). Чтобы начать прокрутку двигателя, ключ можно вставить в скважину 202 и паз 203 можно вначале установить в третье положение 208, чтобы запустить работу стартера двигателя. После запуска двигателя паз можно вернуть во второе положение 206, чтобы дать сигнал, что двигатель работает. После того как двигатель поработает, автомобиль можно выключить, переведя паз 203 в первое положение 204. Признак «выключенного автомобиля» может быть передан в контроллер фактом расположения паза 203 в первом положении 204, независимо от того, находится ключ в пазу или извлечен из паза.
Второй вариант осуществления водительского интерфейса зажигания для состояния «включенного двигателя» изображен на фрагменте 230. Здесь скважина 212 ключа управления двигателем может включать в себя паз 213. Путем вставления физического устройства, например активного ключа, положение паза 213 можно изменять между первым положением 214, соответствующим состоянию «выключенного автомобиля», и вторым положением 216, соответствующим состоянию «включенного автомобиля». Может быть предусмотрена дополнительная кнопка 218, которую можно переключать между положением 220 запуска и положением 222 остановки, чтобы соответственно производить запуск и останов двигателя. Чтобы начать прокрутку двигателя, ключ можно вставить в скважину 212, паз 213 установить во второе положение 216 и нажать кнопку 218 до положения 220, чтобы запустить работу двигателя. Двигатель может быть остановлен путем нажатия на кнопку 218 до положения 222. После выключения двигателя состояние «выключенного автомобиля» можно получить, переведя паз 213 в первое положение 214. Признак «выключенного автомобиля» может быть передан в контроллер фактом расположения паза 213 в первом положении 214, независимо от того, находится ключ в пазу или извлечен из паза.
Третий вариант осуществления водительского интерфейса зажигания для состояния «включенного двигателя» изображен на фрагменте 250. Здесь вместо скважины ключа управления двигателем и физического устройства, такого как активный ключ, который необходимо вставлять в скважину, для передачи контроллеру признака присутствия водителя в автомобиле может быть использован пассивный ключ 252 (например, интеллектуальный ключ или электронный брелок). Точнее, состояние «включенного автомобиля» может быть подтверждено, когда пассивный ключ 252 находится внутри автомобиля или в пределах порогового расстояния от автомобиля (например, когда ключ обнаруживается датчиком электронного брелока, который сообщается с указанным брелоком). Может быть предусмотрена дополнительная кнопка 254, которую можно переключать между положением 256 запуска и положением 258 остановки, чтобы соответственно производить запуск и остановку двигателя, но которую можно нажимать только, когда пассивный ключ находится внутри автомобиля (или в пределах порогового расстояния от автомобиля). Чтобы запустить двигатель в работу, когда пассивный ключ находится в автомобиле или в пределах порогового расстояния от автомобиля, можно нажать на кнопку 254, переводя ее в положение 256 запуска. Индикатором состояния «выключенного автомобиля» (а также «выключенного двигателя») может служить присутствие пассивного ключа 252 внутри автомобиля и нахождение кнопки 254 в положении 258 останова. С другой стороны, индикатором состояния «выключенного автомобиля» может служить отсутствие пассивного ключа в автомобиле (или его присутствие за пределами порогового расстояния от автомобиля).
Согласно одному примеру водитель может включить двигатель нажатием кнопки 254 и затем припарковать автомобиль. В то время как автомобиль находится в покое с работающим двигателем, водитель может выйти из машины, например, вместе с пассивным ключом 252. Согласно одному примеру во время стоянки автомобиль может оставаться без водителя, а водитель может отойти на расстояние, превышающее пороговое. Система управления автомобилем (или электронный управляющий модуль системы управления автомобилем) могут быть выполнены таким образом, чтобы во время существования такого состояния «включенного двигателя» либо автоматически остановить двигатель, работающий на холостом ходу, либо продлить время работы на холостом ходу, по меньшей мере на основе данных наружной температуры, измеренной на протяжении времени стоянки. Система управления может также быть выполнена с возможностью делать заключение о том, находится автомобиль в закрытом помещении или на открытом пространстве (например, на основе сигналов одного или более датчиков температуры, измеряющих наружную температуру, датчика влажности, измеряющего влажность наружного воздуха, кислородного датчика, определяющего заданное воздушно-топливное отношение или массовое соотношение, датчика местоположения, данных бортовой навигационной системы и т.п.), и с возможностью автоматического выключения двигателя, работающего на холостом ходу, на основе сделанного заключения. Точнее, как будет подробно рассмотрено на фиг.4, система управления может автоматически выключать двигатель, работающий на холостом ходу, когда автомобиль находится в закрытом помещении, но продлевать время работы на холостом ходу до автоматического выключения, когда автомобиль находится на открытом пространстве.
На фиг.3 изображен пример осуществления камеры сгорания или цилиндра двигателя 10 (фиг.1). Двигатель 10 может принимать параметры управления от системы управления, содержащей контроллер 12, а также сигнал от водителя 130 через устройство 132 ввода. В данном примере, устройство 132 ввода содержит педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования сигнала РР (Pedal Position), пропорционального отклонению педали. Согласно другому примеру сигнал, касающийся состояния «включенного автомобиля» и/или «включенного двигателя», может быть принят через водительский интерфейс 15 зажигания, о чем говорилось выше согласно фиг.1-2. Цилиндр (также «камера сгорания») 30 двигателя 10 может включать в себя стенки 136 камеры сгорания и расположенный внутри поршень 138. Поршень 138 может быть связан с коленчатым валом 140, так чтобы осуществлять преобразование возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 140 через систему трансмиссии может быть связан по меньшей мере с одним ведущим колесом пассажирского автомобиля. Кроме того, через маховик с коленчатым валом 140 может быть связан мотор стартера для обеспечения запуска двигателя 10.
Цилиндр 30 может принимать воздух через ряд каналов 142, 144 и 146 впуска воздуха. Впускной воздушный канал 146, кроме цилиндра 30, может сообщаться с другими цилиндрами двигателя 10. Согласно некоторым вариантам осуществления один или более впускных каналов могут содержать устройство наддува, такое как турбокомпрессор или воздушный нагнетатель. Например, на фиг.3 изображен двигатель 10, оснащенный турбокомпрессором, в состав которого входит компрессор 174, расположенный между впускными каналами 142 и 144, и турбина 176, приводимая в движение отработавшими газами и расположенная в канале 148 выпуска отработавших газов. Компрессор 174 может по меньшей мере частично получать энергию от турбины 176 через вал 180, при этом устройство наддува выполнено в виде турбокомпрессора. Однако, в иных примерах, где двигатель 10 оснащен воздушным нагнетателем, турбина 176, приводимая в движение отработавшими газами, как вариант может быть опущена, при этом компрессор 174 может получать механическую энергию от мотора или автомобильного двигателя. Дроссель 20, содержащий дроссельную заслонку 64, может быть установлен во впускном воздушном канале двигателя для изменения величины воздушного потока и/или давления воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя. Например, дроссель 20 может быть расположен после компрессора 174, как показано на фиг.3, или в ином варианте он может быть установлен перед компрессором 174.
Выпускной канал 148, кроме цилиндра 30, может принимать отработавшие газы от других цилиндров двигателя 10. Как показано, перед устройством 178 снижения токсичных выбросов к выпускному каналу 148 подключен датчик 128 отработавших газов. Датчик 128 может быть выбран из ряда различных подходящих датчиков для определения воздушно-топливного отношения по отработавшим газам, например, универсальный датчик UEGO (Universal Exhaust Gas Oxygen) для определения содержания кислорода в отработавших газах, датчик EGO (Exhaust Gas Oxygen) содержания кислорода в отработавших газах, имеющий два состояния, нагреваемый датчик HEGO (Heated Exhaust Gas Oxygen) содержания кислорода в отработавших газах, датчик NОх, НС или СО. Устройство 178 снижения токсичности выбросов может представлять собой трехкомпонентный каталитический преобразователь (TWC, Three-Way Catalyst), уловитель NОх, различные другие устройства снижения токсичности выбросов или комбинацию указанных устройств.
Температура отработавших газов может быть измерена одним или более датчиками (не показаны) температуры, расположенными в выпускном канале 148. По-другому, температуру отработавших газов можно получить косвенным образом на основе параметров работы двигателя, таких как частота вращения вала, нагрузка, воздушно-топливное отношение AFR (Air-Fuel Ratio), запаздывание искры и т.п. Также температура отработавших газов может быть рассчитана по сигналам одного или более датчиков 128 отработавшего газа. С другой стороны, следует понимать, что оценку температуры отработавших газов можно произвести, используя сочетание вышеприведенных способов.
Каждый цилиндр двигателя 10 может содержать один или более впускных клапанов, и один или более выпускных клапанов. Например, показано, что цилиндр 30 содержит по меньшей мере один впускной тарельчатый клапан 150 и по меньшей мере один выпускной тарельчатый клапан 156, расположенные в верхней части цилиндра 30. В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10, включая цилиндр 30, может содержать по меньшей мере два впускных тарельчатых клапана и по меньшей мере два выпускных тарельчатых клапана, расположенных в верхней части цилиндра.
Контроллер 12 может управлять впускным клапаном 150 через кулачок системы 151 кулачкового привода. Аналогично, контроллер 12 может управлять выпускным клапаном 156 через кулачок системы 153 кулачкового привода. Каждая из систем 151, 153 кулачкового привода может содержать один или более кулачков, и каждая из них может реализовывать одну или более систем газораспределения:
систему CPS переключения профилей кулачков (Cam Profile Switching), систему VCT изменения фаз газораспределения (Variable Cam Timing), систему VVT переменного газораспределения (Variable Valve Timing) и/или систему VVL переменного газораспределения с регулированием высоты подъема клапанов (Variable Valve Lift), которые могут приводиться в действие контроллером 12 с целью изменения фазы срабатывания клапанов. Положения впускного клапана 150 и выпускного клапана 156 можно определять соответственно датчиками положения 155 и 157. В иных вариантах, управление впускным клапаном и/или выпускным клапаном может осуществляться через электромагнитный клапан. Например, в таком случае цилиндр 30 может содержать впускной клапан, управляемый электромагнитным клапаном, и выпускной клапан, управляемый кулачковым приводом системы CPS и/или VCT. В каких-то еще вариантах осуществления, управление впускным и выпускным клапанами можно производить посредством общего привода клапанов или системы привода или посредством привода клапанов с изменяемой фазой срабатывания или системы привода.
Цилиндр 30 характеризуется степенью сжатия, которая представляет собой отношение объема, когда поршень 138 находится в нижней мертвой точке, к объему, когда поршень находится в верхней мертвой точке. Стандартно, степень сжатия находится в диапазоне от 9:1 до 10:1. Однако, в некоторых случаях, когда используются другие типы топлива, степень сжатия может быть увеличенной. Это может быть, например, когда используется высокооктановое топливо или топливо с повышенным значением скрытой теплоты парообразования. Степень сжатия может также быть увеличенной, если используется прямой впрыск, благодаря его влиянию на детонацию горючей смеси в двигателе.
В некоторых вариантах осуществления каждый цилиндр двигателя 10 может содержать искровую свечу 192 для воспламенения горючей смеси. Система 190 зажигания может формировать искру зажигания в камере 30 сгорания посредством свечи 192 в ответ на сигнал SA (Spark Advance) опережения зажигания, поступающий от контроллера 12 в определенных режимах работы. Однако согласно некоторым вариантам осуществления искровая свеча 192 может быть опущена, как, например, в случаях, когда горение смеси в двигателе 10 может начинаться за счет самовоспламенения или за счет впрыска топлива, как в некоторых дизельных двигателях.
Согласно некоторым вариантам осуществления каждый цилиндр двигателя 10 может быть выполнен с одной или более форсунками для подачи в цилиндр жидкости, подавляющей детонацию или ПВ. В некоторых вариантах, указанная жидкость может представлять собой топливо, при этом такую форсунку также называют топливной форсункой. В качестве примера (который не ограничивает собой идею изобретения) показано, что цилиндр 30 содержит одну топливную форсунку 166. Как показано, топливная форсунка 166 связана непосредственно с цилиндром 30 для прямого впрыска топлива пропорционально длительности импульса сигнала FPW (Fuel Pulse Width), получаемого от контроллера 12 через драйвер (усилитель) 168. Таким образом, топливная форсунка 166 осуществляет так называемый «прямой впрыск» топлива в цилиндр 30 (камеру сгорания). Хотя на фиг.3 форсунка 166 показана в виде боковой форсунки, она также может быть расположена и над поршнем, например, вблизи места расположения искровой свечи 192. Такое расположение может улучшать перемешивание топлива и горение, когда двигатель работает на спиртовом топливе, в силу пониженной летучести некоторых видов топлива на основе спирта. В другом варианте, для улучшения перемешивания топливная форсунка может быть расположена сверху и вблизи впускного клапана.
Доставка топлива к топливной форсунке 166 может осуществляться посредством топливной системы 20 высокого давления, содержащей топливные баки, топливные насосы и топливную рейку. С другой стороны, топливо может подаваться одноступенчатым топливным насосом при более низком давлении, но в таком случае на момент времени (фазу) прямого впрыска на такте сжатия могут накладываться более сильные ограничения, чем в случае использования топливной системы высокого давления. Кроме того (хотя это и не показано), топливные баки могут содержать датчик давления, вырабатывающий сигнал в контроллер 12. Следует понимать, что в ином варианте форсунка 166 может быть установлена во впускном канале и может подавать топливо во впускной канал, расположенный перед цилиндром 30.
Как говорилось выше, фиг.3 изображает только один цилиндр многоцилиндрового двигателя. Как таковой, каждый цилиндр может аналогичным образом содержать свой собственный набор впускных/выпускных клапанов, топливную (-ные) форсунку (-ки), искровую свечу зажигания и т.п.
Топливные баки топливной системы 20 могут содержать топливо различных сортов, с различными свойствами, например, различного состава. Указанные отличия могут заключаться в разном содержании спирта, разных октановых числах, различной теплоте испарения, различном составе топливных смесей, и/или может иметь место сочетание указанных отличий. Согласно одному примеру сорта топлива с различным содержанием спирта могли бы включать в себя одно топливо в виде бензина, а другое - в виде этанола или метанола. Согласно другому примеру в двигателе в качестве первого вещества можно использовать бензин, а в качестве второго вещества - спиртосодержащую топливную смесь, такую как Е85 (приблизительно 85% этанола и 15% бензина) или М85 (приблизительно 85% метанола и 15% бензина). Другим спиртосодержащим топливом могла бы быть смесь алкоголя с водой, смесь алкоголя, воды и бензина и т.п.
На фиг.3 показан контроллер 12 в виде микрокомпьютера, содержащего: микропроцессорное устройство 106 (CPU, Central Processor Unit), порты 108 ввода/вывода (I/O, Input/Output), электронную среду хранения исполняемых программ и калибровочных значений, в данном конкретном примере изображенную в виде постоянного запоминающего устройства 110 (ROM, Read-only Memory), оперативное запоминающее устройство 112 (RAM, Random Access Memory), энергонезависимое запоминающее устройство 114 (KAM, Keep Alive Memory) и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы от датчиков, связанных с двигателем 10, дополнительно к тем сигналам, о которых говорилось выше, включая: сигнал MAF измеренного массового расхода воздуха (Mass Air Flow), всасываемого в двигатель, от датчика 122 массового расхода; сигнал ЕСТ температуры хладагента двигателя (Engine Coolant Temperature) от датчика 116, связанного с рубашкой 118 охлаждения; сигнал PIP профиля зажигания (Profile Ignition Pick-up) от датчика 120 на эффекте Холла (или датчика иного типа), связанного с коленчатым валом 140, сигнал ТР положения заслонки (Throttle Position) от датчика положения дроссельной заслонки; сигнал MAP абсолютного давления в коллекторе (MAP, Manifold Absolute Pressure) отдатчика 124; сигнал AFR воздушно-топливного отношения (AFR, Air-Fuel Ratio) отдатчика 128 EGO и сигнал аномального воспламенения от датчика стука. Сигнал RPM частоты вращения вала двигателя (Revolutions per Minute) может быть выработан контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал MAP от датчика давления в коллекторе может быть использован для индикации разрежения или давления во впускном коллекторе. Контроллер также может принимать сигнал (команду) от оператора, касающуюся статуса зажигания двигателя, от водительского интерфейса 15 зажигания.
В постоянное запоминающее устройство 110 может быть записана программа, содержащая данные, считываемые компьютером и представляющие инструкции, исполняемые процессором 106 для осуществления способов, которые будут рассмотрены ниже, а также других вариантов, которые предполагаются, но конкретно не перечислены. Примеры алгоритмов программ приведены на фиг.4-5.
На фиг.4 изображен пример алгоритма 400 программы для регулирования автоматического выключения двигателя, работающего на холостом ходу, в покоящемся автомобиле на основе данных местоположения автомобиля и наружных условий (например, наружной температуры) в месте расположения. Таким образом, можно ограничить нерациональное пребывание двигателя в режиме холостого хода, когда автомобиль запаркован в закрытом помещении, и не ожидается использования автомобиля в ближайшее время, в то время как можно допустить продолжение работы двигателя в режиме холостого хода для создания желаемых условий в салоне, когда автомобиль запаркован на открытом пространстве и ожидается, что в ближайшее время автомобилем будут пользоваться.
На шаге 402 может быть проведена проверка того, находится ли автомобиль в покое с работающим двигателем. Например, посредством водительского интерфейса зажигания может быть подтверждено, что двигатель включен (например, паз скважины находится в положении включения и/или кнопка запуск/стоп находится в положении запуска) и работает на холостых оборотах, в то время как автомобиль находится в покое. Согласно одному примеру водитель в автомобиле может отсутствовать и дополнительно может быть определена удаленность водителя от машины. Например, у водителя может находиться пассивный ключ (например, интеллектуальный ключ или электронный брелок) для приведения автомобиля в действие, а удаленность водителя от автомобиля (то есть находится водитель в пределах порогового расстояния от автомобиля или за пределами порогового расстояния) может быть определена по положению пассивного ключа, которое воспринимает сообщающийся с ключом датчик сигнала электронного брелока. Согласно другому примеру водитель может сидеть в автомобиле, в то время как автомобиль может находиться в покое.
На шаге 406 производится проверка того, что за время стоянки автомобиля от водителя не было принято никакого сигнала (команды). Например, если водителя в машине не было, то может быть подтвержден тот факт, что пока автомобиль находился в покое и водитель в нем отсутствовал, водитель не пользовался пассивным ключом для дистанционного выключения двигателя (и/или автомобиля). Согласно другому примеру, если водитель находился в машине, то может быть подтвержден тот факт, что водитель не нажимал на педаль акселератора и/или тормоза, пока автомобиль находился в покое.
После подтверждения того, что сигналов (команд) от водителя не поступало, на шаге 408 производится определение наружных рабочих условий и/или заданного воздушно-топливного отношения за время пребывания автомобиля в покое. Согласно одному примеру указанное время может быть равно продолжительности отсутствия водителя в машине, например, продолжительности его нахождения на расстоянии, превышающем пороговое расстояние. В ином варианте, указанное время может быть равно продолжительности пребывания водителя в машине, когда от него не поступало никаких сигналов (команд). Например, водитель мог заснуть внутри покоящегося автомобиля.
Согласно одному примеру наружные условия, определение которых производится, могут включать в себя абсолютное значение наружной температуры за время пребывания автомобиля в покое. Согласно другому примеру может быть измерено изменение наружной температуры за указанное время. Согласно еще одному примеру может быть определена влажность наружного воздуха за время пребывания автомобиля в покое. И согласно еще одному примеру может быть произведено определение заданного воздушно-топливного отношения или отношения измеренного массового расхода воздуха к измеренному массовому расходу топлива.
На шаге 410 на основе установленных рабочих условий делается заключение о том, находится ли автомобиль в закрытом помещении. Закрытое помещение может представлять собой, например, сооружение закрытой парковки, в то время как незакрытое пространство (или открытое пространство) может представлять собой, например, открытое сооружение для парковки (или место на открытом воздухе). Как будет более подробно описано согласно фиг.5, контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью определения, находится автомобиль в закрытом помещении или на открытом пространстве, на основе сигнала от одного или более датчиков местоположения автомобиля, бортовой навигационной системы, изменения наружной температуры за выбранный промежуток времени, когда автомобиль находился в покое, изменения влажности наружного воздуха за выбранный промежуток времени, изменения заданного воздушно-топливного отношения за выбранный промежуток времени или на основе сочетания указанных сигналов.
Например, контроллер может автоматически выключить двигатель, работающий на холостом ходу, в ответ на то, если приращение наружной температуры за время пребывания автомобиля в покое в закрытом помещении окажется выше порогового значения. В данном случае увеличение наружной температуры может указывать на то, что автомобиль находится в закрытом помещении. Согласно другому примеру контроллер может автоматически выключить двигатель, работающий на холостом ходу, в ответ на то, если величина наружной температуры за время пребывания автомобиля в покое в закрытом помещении останется выше пороговой величины. В данном случае, условие более высокой наружной температуры может указывать на снижение требований к обогреву салона. При отсутствии требования включать автомобильную систему ОВКВ, двигатель покоящегося автомобиля, работающий на холостом ходу, может быть выключен.
Если автомобиль находится в закрытом помещении, например на закрытой парковке, тогда на шаге 412 алгоритм производит автоматическое выключение двигателя, работающего на холостом ходу, например, по истечении определенного времени работы на холостом ходу или по существу незамедлительно. Согласно одному варианту осуществления, если автомобиль находится в закрытом помещении, то работающий на холостом ходу двигатель может быть автоматически выключен независимо от того, находится водитель в автомобиле или нет, и независимо от удаленности водителя от автомобиля (когда водителя в автомобиле нет). Однако, согласно другому варианту осуществления, если автомобиль находится в закрытом помещении, время работы двигателя на холостом ходу до его автоматического выключения может быть установлено исходя из того, находится водитель в автомобиле или нет, и дополнительно исходя из удаленности водителя от автомобиля. Например, когда автомобиль находится в закрытом помещении, время работы двигателя на холостом ходу можно сокращать по мере увеличения расстояния между водителем и автомобилем. Согласно еще одному примеру время работы двигателя на холостом ходу до его автоматического выключения может быть установлено исходя из состояния заряда аккумуляторной батареи. Например, если заряд аккумуляторной батареи ниже порогового значения, то время работы двигателя на холостом ходу до выключения может быть увеличено, чтобы привести заряд батареи к пороговому уровню (например, 30% номинального заряда), так чтобы снизить вероятность автоматического перезапуска двигателя сразу после автоматического выключения.
Если автомобиль не находится в закрытом помещении, тогда на шаге 414, исходя из факта нахождения автомобиля на открытом пространстве (на открытой парковке или в сооружении для открытой парковки), алгоритм запрещает автоматическое выключение двигателя, работающего на холостом ходу. Запрет может заключаться в задержке выключения работающего на холостом ходу двигателя и продлении времени работы на холостом ходу перед автоматическим выключением, в зависимости от наружных условий, например наружной температуры в месте нахождения автомобиля. Например, алгоритм может увеличить указанную задержку, когда наружная температура упадет ниже пороговой температуры, и при этом автомобиль будет находиться в покое на открытом пространстве. В данном случае, за счет увеличения времени работы на холостом ходу в ответ на падение наружной температуры ниже пороговой температуры, то есть в ответ на холодные условия, двигатель можно поддерживать работающим для приведения в действие автомобильной системы ОВКВ и обеспечения обогрева салона.
Согласно другому примеру задержка может зависеть от изменения наружной температуры за время пребывания автомобиля в покое на открытом пространстве. Например, автомобиль может быть припаркован в месте, где наружная температура высока (например, в Техасе, когда наружная температура составляет 40°С), и может быть желательным, чтобы двигатель продолжал работать на холостом ходу для поддержания кондиционирования воздуха (например, потому, что водитель оставил в машине животное или пассажиров). В данном случае нельзя ожидать, что наружная температура будет быстро увеличиваться, начиная от исходной, но все равно может быть желательной задержка выключения двигателя.
На фиг.5 изображен пример алгоритма 500 программы для определения местоположения покоящегося автомобиля (например, находится автомобиль в закрытом помещении или на открытом пространстве) на основе данных наружных рабочих условий и/или на основе заданного воздушно-топливного отношения (или отношения масс). Точнее, местоположение можно определять на основе по меньшей мере одного из следующих параметров: изменения наружной температуры, изменения влажности наружного воздуха и изменения массового расхода воздуха относительно массового расхода топлива, поступающего в форсунку (что в настоящем описании также именуется «заданным воздушно-топливным отношением»), при этом определение указанных параметров производится на протяжении времени, пока автомобиль находится в покое. Как это подробно рассмотрено на фиг.4, контроллер может быть выполнен с возможностью автоматического выключения работающего на холостом ходу двигателя покоящегося автомобиля в зависимости от местоположения автомобиля (на открытом пространстве или в закрытом помещении).
На шаге 502 (аналогично шагу 402 на фиг.4) может быть проведена проверка того, находится ли автомобиль в покое с работающим двигателем. Если нет, то базовые значения измеренных наружных рабочих условий (например, наружная температура и влажность) могут быть удалены. На шаге 506 (аналогично шагу 406, фиг.4) производится проверка того, что за время стоянки автомобиля от водителя не было принято никакого сигнала (команды). После подтверждения данного факта может быть сделано заключение о местонахождении автомобиля на основе одного или более измеренных параметров - наружной температуры и/или влажности наружного воздуха - (см. шаги 508-514), заданного воздушно-топливного отношения или массового отношения (см. шаги 516-520), а также на основе данных навигационной системы и одного или более датчиков местоположения (см. шаги 522-524).
Первый способ определения местонахождения автомобиля основан на оценивании наружной температуры и влажности наружного воздуха. На шаге 508 производится определение наружной температуры и/или влажности наружного воздуха за время пребывания автомобиля в покое. Наружную температуру можно определить посредством датчика температуры, связанного с наружной поверхностью автомобиля, или датчика, связанного с воздушной впускной системой двигателя, которая сообщается с наружным воздухом. Аналогично, влажность наружного воздуха можно определить посредством датчика влажности, связанного с наружной поверхностью автомобиля, или датчика, связанного с воздушной впускной системой двигателя, которая сообщается с наружным воздухом. С другой стороны, температуру наружного воздуха можно вывести косвенным путем из других параметров работы автомобиля. На шаге 510 производится проверка, имеет ли место рост температуры и/или влажности за время пребывания автомобиля в покое и превышает ли приращение указанных параметров пороговое значение. Если имеет место превышение порога, то на шаге 512 (на основании того, что по меньшей мере одним из параметров - наружной температурой или влажностью наружного воздуха превышен порог приращения) алгоритм делает заключение, что автомобиль находится в закрытом помещении. Если превышение порога не имеет места, то на шаге 514 (на основании того, что ни одним из параметров - наружной температурой или влажностью наружного воздуха не превышен порог приращения) алгоритм делает заключение, что автомобиль находится на открытом пространстве.
Второй способ определения местонахождения автомобиля основан на изменении заданного воздушно-топливного отношения. Как таковое, заданное воздушно-топливное отношение можно определить посредством контроля изменений расхода воздуха в коллекторе по отношению к изменениям расхода топлива через форсунку при регулировании с замкнутым контуром обратной связи и поддержании стехиометрического воздушно-топливного отношения по данным состава отработавшего газа (например, по данным кислородного датчика EGO). При этом, если содержание кислорода на впуске в двигатель уменьшится (например, за счет вытеснения наружного кислорода отработавшим газом), датчик массового воздушного расхода (или датчик абсолютного давления в коллекторе) не распознает разницы в концентрации кислорода в воздухе на впуске в двигатель (например, термоанемометр - измеритель MAF - будет давать одинаковый сигнал массового расхода независимо от изменения концентрации кислорода). Как таковой, заданный расход топлива в силу снижения концентрации кислорода будет отрегулирован (например, уменьшен) по сигналу обратной связи от датчика отработавшего газа, и контроллер сможет наблюдать увеличение отношения измеренного расхода воздуха к измеренному расходу топлива (из-за снижения расхода топлива на впрыске, вызванного сигналом обратной связи от датчика отработавшего газа и направленного на поддержание стехиометрического отношения в отработавшем газе), и таким образом контроллер может сделать заключение, что автомобиль находится в закрытом помещении. Это отличается от вариаций, вызванных изменениями (например, уменьшением) трения в двигателе (но при неизменной концентрации кислорода в наружном воздухе) тем, что измеренное отношение расхода воздуха (например, по данным датчика MAF) к расходу топлива на впрыске, при поддержании стехиометрического отношения в отработавшем газе, будет оставаться сравнительно неизменным.
На шаге 516 производится проверка отсутствия условий для продувки топливного бака, и того факта, что удаление (продувка) паров топлива из топливного бака не разрешено. Если продувка не разрешена, то на шаге 518 производится измерение и/или оценивание расхода воздуха в коллекторе и расхода топлива в форсунке за время пребывания автомобиля в покое. Расход воздуха в коллекторе может быть измерен датчиком расхода воздуха в коллекторе (например, датчиком 122 MAF на фиг.3), датчиком давления в коллекторе (например, датчиком 124 MAP на фиг.3) или сочетанием указанных датчиков. Расход топлива в форсунке можно оценивать, например, по длительности импульса FPW.
На шаге 520 производится проверка, имеет ли место рост заданного воздушно-топливного отношения при регулировании с замкнутым контуром обратной связи за время пребывания автомобиля в состоянии покоя и превышает ли указанный рост заданного воздушно-топливного отношения пороговое значение. В частности, может быть определено, превышает ли изменение отношения измеренного расхода воздуха к измеренному расходу топлива при регулировании с замкнутым контуром обратной связи пороговый уровень (при поддержании стехиометрического воздушно-топливного отношения по данным отработавшего газа). В закрытом помещении количество кислорода, которое имеется для горения смеси, может постепенно уменьшаться, за счет чего воздушно-топливное отношение будет соответствовать более богатой смеси. Чтобы компенсировать пониженное содержание кислорода в воздушной массе, контроллер двигателя может увеличить расход воздуха в коллекторе. Таким образом, в ответ на тот факт, что приращение заданного воздушно-топливного отношения (или массового отношения) оказывается выше порогового приращения, на шаге 512 может быть сделано заключение, что автомобиль находится в закрытом помещении. Для сравнения, в ответ на тот факт, что приращение заданного воздушно-топливного отношения (или массового отношения) оказывается ниже порогового приращения, на шаге 514 может быть сделано заключение, что автомобиль находится на открытом пространстве. За счет измерения как расхода воздуха в коллекторе, так и расхода топлива, а также определения местоположения автомобиля на основе каждого из измеренных параметров, изменение расхода воздуха, возникающее из-за увеличения трения (например, при запуске из холодного состояния или при работе компрессора переменного тока), можно лучше отличать от изменения расхода воздуха, возникающего из-за уменьшения концентрации кислорода в наружном воздухе. Следовательно, может быть уменьшена вероятность ошибочного определения закрытого помещения (только на основании изменения расхода воздуха).
Таким образом, контроллер двигателя может автоматически выключать двигатель в зависимости от отношения измеренного расхода воздуха к измеренному расходу топлива при работе двигателя на холостом ходу, в том числе выключать двигатель, когда расход топлива для данного измеренного расхода воздуха уменьшается (например, уменьшается ниже порогового уровня), в то время как в отработавшем газе двигателя поддерживается стехиометрическое отношение.
Третий способ определения местонахождения автомобиля основан на сигналах навигационной системы и/или датчиков местоположения. На шаге 522 производится прием сигналов от одного или более датчиков местоположения автомобиля, бортовой навигационной системы автомобиля и мобильной навигационной системы, связанной с модулем управления двигателем автомобиля. Например, мобильная навигационная система может быть построена на базе мобильного устройства (например, сотового телефона или портативной GPS), которое носит с собой водитель и которое по каналу обмена данными связано или синхронизировано с модулем управления двигателем, который входит в состав системы управления автомобилем. Согласно другому примеру входной сигнал можно принимать в форме широковещательного сигнала, такого как радиовещательный сигнал. Такой радиосигнал может быть передан с того места, где находится автомобиль (например, посредством передатчика открытого/закрытого гаража), и он может конкретно указывать местоположение автомобиля и условия стоянки - открытые/закрытые. На шаге 524, на основе полученного сигнала может быть сделано заключение, находится автомобиль в закрытом помещении или на открытом пространстве. Согласно одному примеру навигационная система может определять местоположение автомобиля способом счисления пути. Например, навигационная система способом счисления пути может «поместить» автомобиль в сооружение для парковки, а затем может дополнительно обратиться к картографической информации, чтобы определить, является данное сооружение для парковки открытым пространством или закрытым помещением. Например, если конкретное место является открытой стоянкой или открытым сооружением для парковки, то может быть сделано заключение, что автомобиль находится на открытом пространстве. С другой стороны, если конкретное место является стоянкой закрытого типа, то может быть сделано заключение, что автомобиль находится в закрытом помещении.
Согласно другому варианту осуществления в ситуации, когда водитель в автомобиле отсутствует, и у водителя имеется пассивный ключ для приведения автомобиля в действие, и указанный пассивный ключ по каналу обмена данными посредством датчика связан с автомобилем, заключение от местонахождении автомобиля может быть сделано на основе удаленности водителя от автомобиля, которая определяется по положению пассивного ключа. В любом случае, в ответ на подтверждение нахождения автомобиля в закрытом помещении контроллер двигателя может автоматически выключить двигатель, работающий на холостом ходу, в то время как в ответ на подтверждение нахождения автомобиля на открытом пространстве контроллер двигателя может продлить время работы на холостом ходу до автоматического выключения двигателя.
Согласно одному примеру, при работе двигателя на холостом ходу при первых условиях, контроллер может быть выполнен с возможностью выключения двигателя в ответ на факт нахождения автомобиля в закрытом помещении. В данном случае, при первых условиях автомобиль может быть запаркован на закрытой стоянке. Согласно другому примеру, при работе двигателя на холостом ходу при вторых условиях, контроллер может быть выполнен с возможностью задержки выключения двигателя в ответ на факт нахождения автомобиля на открытом пространстве, при этом осуществляется регулирование указанной задержки в зависимости от наружной температуры открытого пространства. В данном случае, при вторых условиях автомобиль может быть запаркован на открытой стоянке. Указанное регулирование может заключаться в увеличении задержки, когда наружная температура открытого пространства падает ниже пороговой температуры. Наружную температуру можно определять за время стоянки автомобиля посредством датчика температуры, который связан с наружным воздухом, с наружной стороны автомобиля. При работе двигателя на холостом ходу при любом из указанных условий - первом и втором - автомобиль может быть запаркован и в нем может не быть водителя, например водитель автомобиля может находиться за пределами порогового расстояния от машины. Утверждение, что «автомобиль находится в закрытом помещении» или «автомобиль находится на открытом пространстве», может быть основано на сигнале от одной или более навигационных систем (например, бортовой системы автомобиля или системы, по каналу обмена данными связанной с автомобилем), сигнале датчика местоположения, широковещательном сигнале, сигнале датчика температуры, датчика влажности, датчика воздушно-топливного отношения и других датчиков автомобиля.
Таким образом, можно осуществлять управление автомобилем, содержащим двигатель, когда автомобиль находится в покое, а двигатель работает на холостом ходу. Например, если водитель выйдет из машины и непреднамеренно оставит двигатель работать, то такой работающий на холостом ходу двигатель может быть остановлен. За счет автоматического выключения двигателя и сокращения времени его работы на холостом ходу, когда автомобиль находится в закрытом помещении, можно уменьшить нерациональный расход топлива и объем токсичных выбросов, и при этом также уменьшить порчу воздуха в закрытом помещении. Однако если водитель автомобиля выйдет из машины и намеренно оставит двигатель работать, то время работы двигателя на холостом ходу может быть продлено, чтобы обеспечить желаемый уровень комфорта в салоне, в частности, в условиях холодного наружного воздуха. Таким образом, можно улучшить качество ощущений, испытываемых водителем при вождении автомобиля.
Следует отметить, что приведенные примеры программ управления и оценивания могут быть использованы с различными конструкциями двигателей и/или систем транспортных средств. Конкретные процедуры, приведенные в данном описании, могут представлять одну или более стратегий обработки, которые инициируются событием, прерыванием, являются многозадачными, многопотоковыми и т.п. Как таковые, различные представленные действия, операции или функции можно выполнять в той последовательности, какая указана на схеме, можно выполнять параллельно или в некоторых случаях опускать. Аналогично, указанный порядок обработки не обязателен для решения вышеупомянутых задач изобретения, реализации отличительных признаков и преимуществ, но приведен в целях упрощения описания. Одно или более представленных действий или функций можно выполнять повторно в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, подлежащий занесению в виде программы в считываемую среду хранения данных, в компьютер системы управления двигателем.
Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании программы и конструкции по своей сути являются примерами, при этом конкретные варианты осуществления не следует рассматривать, как ограничивающие идею изобретения в виду возможности многочисленных вариантов и модификаций. Например, вышеописанная технология может быть применена в двигателях со схемами V-6, I-4, I-6, V-12, двигателях с 4 оппозитными цилиндрами и в двигателях иных типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя весь объем новых и неочевидных комбинаций и сочетаний различных систем и конструкций, а также другие отличия, функции и/или свойства, раскрытые в настоящем описании.
Пункты нижеприведенной формулы изобретения конкретно указывают на определенные комбинации и производные комбинации отличительных признаков, которые считаются новыми и неочевидными. Эти пункты могут относиться к «одному» элементу, или «первому» элементу, или эквивалентному элементу.
Следует понимать, что такие пункты содержат включение одного или более указанных элементов, не требуя при этом и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и производные комбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу изобретения путем изменения пунктов настоящей формулы или путем представления новых пунктов формулы изобретения в рамках данной или родственной заявки. Такие пункты формулы изобретения также считаются включенными в предмет настоящего изобретения независимо от того, являются они более широкими, более узкими, равными или отличающимися в отношении границ идеи изобретения, установленных исходной формулой изобретения.
Изобретение относится к способу и системе для управления остановкой двигателя транспортного средства, работающего на холостом ходу. Во время работы двигателя на холостом ходу выключают двигатель в ответ на факт нахождения транспортного средства на закрытой автомобильной стоянке. Во время работы двигателя на холостом ходу задерживают выключение двигателя в ответ на факт нахождения транспортного средства на открытом пространстве. Задержку регулируют в зависимости от влажности воздуха открытого пространства, когда удаленность водителя от транспортного средства превышает пороговое расстояние. Предложена также система транспортного средства. Достигается повышенный комфорт для водителя, улучшающий его ощущения при вождении, сокращение объема токсичных выбросов, уменьшение бесполезного расхода топлива. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
1. Способ управления находящимся в покое транспортным средством с двигателем, в котором обеспечивают, во время работы двигателя на холостом ходу при первых условиях, выключение двигателя в ответ на факт нахождения транспортного средства на закрытой автомобильной стоянке; и обеспечивают, во время работы двигателя на холостом ходу при вторых условиях, задержку выключения двигателя в ответ на факт нахождения транспортного средства на открытом пространстве, причем задержку регулируют в зависимости от влажности воздуха открытого пространства, когда удаленность водителя от транспортного средства превышает пороговое расстояние.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что задержка зависит от превышения изменением заданного воздушно-топливного отношения пороговой величины.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирование задержки включает ее увеличение, когда наружная температура открытого пространства падает ниже пороговой температуры.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение местоположения транспортного средства в закрытом помещении или на открытом пространстве производят на основе сигнала от одного или более следующих устройств: датчика температуры, датчика влажности.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время работы двигателя на холостых оборотах при первых и при вторых условиях транспортное средство припарковано и, возможно, в нем нет водителя.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при первых условиях транспортное средство поставлено в закрытом месте для парковки, а при вторых условиях транспортное средство поставлено в открытом месте для парковки.
7. Система транспортного средства, содержащая двигатель; водительский интерфейс зажигания для инициирования и прекращения работы двигателя; пассивный ключ, связанный по каналу обмена данными с водительским интерфейсом зажигания и выполненный с возможностью инициирования и/или прекращения работы двигателя по команде водителя; датчик температуры, расположенный на наружной поверхности транспортного средства и выполненный с возможностью определения наружной температуры; датчик влажности наружного воздуха; навигационную систему, содержащую один или более датчиков местоположения и выполненную с возможностью определения местоположения транспортного средства; и контроллер двигателя с инструкциями, считываемыми компьютером, выполненный с возможностью увеличения времени работы двигателя на холостом ходу до его автоматического выключения в зависимости от наружной температуры, измеренной за время пребывания транспортного средства в состоянии покоя, и влажности наружного воздуха, когда удаленность водителя от транспортного средства превышает пороговое расстояние.
8. Система по п.7, отличающаяся тем, что указанное увеличение включает увеличение времени работы на холостом ходу, когда измеренная наружная температура падает ниже пороговой температуры.
9. Система по п.7, отличающаяся тем, что контроллер также запрограммирован для невыполнения увеличения времени работы на холостом ходу, когда транспортное средство находится в покое с двигателем, работающим на холостом ходу, а удаленность водителя от транспортного средства меньше порогового расстояния.
10. Система по п.7, отличающаяся тем, что в течение времени, пока транспортное средство находится в покое, водитель в транспортном средстве отсутствует.
| US7548805B2, 16.06.2009 | |||
| US20100138139A1, 03.06.2010 | |||
| US6532926B1, 18.03.2003. |
