使用电子钥匙系统的汽车发动机控制 【技术领域】
本发明涉及具有空转停车功能和电子钥匙系统的汽车发动机的启动控制。
背景技术
为替代常规汽车所用机械钥匙的点火开关，最近的汽车模型使用一种电子钥匙系统，它允许通过将存于汽车上所装计算机中的识别码与记录于一个电子钥匙中的识别码进行证实而启动发动机。电子钥匙和计算机中的识别码的证实操作自动地由一个无线信号完成，该无线信号是由于驾车人手持该电子钥匙走近汽车而产生的。
在驾车人关闭发动机、离开汽车和锁上车门之后及驾车人回到汽车附近并重新证实该识别码之前，禁止启动发动机。
【发明内容】
本发明人发现，当以上电子钥匙系统与一个具有空转停车功能的发动机进行组合时，会出现以下所描述的问题。空转停车功能是当发动机的预定空转状态持续一段预定时间之后自动地关闭发动机的功能。在发动机被空转停车功能关闭之后，当例如需要将电池充电时，发动机被自动地重新启动。
假设驾车人离开汽车时忘了关车门而发动机已经被空转停车功能关闭的情况。在此情况下，如果驾车人不在而电池需要充电，则发动机将自动启动。然而，不希望在驾车人不在的情况下不让驾车人知道而启动发动机。
因此，本发明的一个目的是当驾车人不在车内或不在汽车附近时阻止发动机在被空转停车功能关闭后重新启动。
为达到以上目的，本发明为以下汽车发动机提供一种控制设备，该汽车包括一个操作设备和一个识别设备，该操作设备用于在一个包括用于发射识别码的可携式电子钥匙的电子钥匙系统中操作发动机，及该识别设备被装于汽车上并用于证实该电子钥匙的识别码。
该控制设备包括一个可编程控制器，被编程为控制该操作设备，使它在预定停车条件下将发动机关闭从而执行空转停车功能，另外还控制该操作设备，以便在空转停车情况下当满足多个重新启动条件中地任何一个时将发动机重新启动。这些重新启动条件包括一个由汽车驾车人发出的重新启动的请求。该控制器被进一步编程为判断发动机是否处于空转停车状态、判断是否满足一个不是由驾车人在空转停车状态下发出的重新启动请求的重新启动条件、当满足一个不是由驾车人在空转停车状态下发出的重新启动请求的重新启动条件时控制识别设备对电子钥匙的识别码进行证实，以及当识别设备对该识别码的证实操作失败时禁止操作设备重新启动发动机。
本发明还为以上所描述的发动机提供了一种控制方法。该控制方法包括控制该操作设备，使它在预定停车条件下将发动机关闭从而执行空转停车功能，另外还控制该操作设备，以便在空转停车情况下当满足多个重新启动条件中的任何一个时将发动机重新启动。这些重新启动条件包括一个由汽车驾车人发出的重新启动的请求。该方法还包括判断发动机是否处于空转停车状态、判断是否满足一个不是驾车人在空转停车状态下发出的重新启动请求的重新启动条件，以及当识别设备对该识别码的证实操作失败时禁止操作设备重新启动发动机。
本发明的细节及其它特征和优点被阐述于说明书的其余部分，并且被显示于附图中。
【附图说明】
图1是根据本发明的汽车的驱动机构的一个原理图。
图2是用于说明根据本发明的总控制器所执行的空转停车控制子程序的流程图。
图3类似于图2，但用于显示本发明的第二实施例。
图4是用于说明根据本发明第二实施例的总控制器所执行的第二空转停车控制子程序的流程图。
【具体实施方式】
参照附图中的图1，一个供汽车用的内燃发动机1通过动力链驱动汽车，该动力链包括一个力矩转换器30和一个连续可变传动31。发动机1通过一条皮带连接至一个启动马达2，并且通过操作启动马达2来启动。
发动机的运行，具体是点火和向发动机1喷油，是由一个发动机控制器3控制的。
启动马达2由一个变换器17连至一个电池13。启动马达2的操作由一个马达控制器4通过变换器17进行控制。该汽车还包括一个识别控制器11，它使用一个由驾车人所持有的电子钥匙12对一个识别码进行证实。
发动机控制器3、马达控制器3和识别控制器11由一个信号电路分别连至总控制器5。总控制器5由一个信号电路分别连至以下部件。一个刹车行程传感器6监测汽车的刹车踏板的操作。一个汽车速度传感器7监测汽车速度。一个门控开关8监测车门和引擎罩的开闭。一个座位开关9监测驾车人座位的状态以便判断是否有人坐在驾车人座位上。一个继电器开关10将电能从电池供给各发动机附件。一个SOC传感器监测电池13的充电状态(SOC)。一个节流阀传感器15监测发动机1中节流阀的开启度。一个油温传感器16监测连续可变传动31的油温。一个约束开关18监测汽车中的变速杆的所选范围。一个刹车助力器压力传感器19监测汽车刹车的助力器压力。一个水温传感器20监测发动机1中的冷却水温度。一个油压传感器21监测连续可变传动的油压。一个油门踏板踩下传感器22监测汽车油门踏板踩下量。
发动机控制器3、马达控制器4、识别控制器11和总控制器5包括一个被提供有一个中央处理单元(CPU)、一个只读存储器(ROM)、一个随机存取存储器(RAM)和一个输入/输出接口(I/O接口)的微计算机。上述控制器中的一部分或全部可以由单个微计算机构成。反之，上述控制器中的任何一个，例如总控制器5可以由多个微计算机构成。
总控制器5使用自上述各传感器或各开关输入的信号，自动地将发动机重新启动及当汽车停车时自动地将发动机关闭，从而执行空转停车控制功能。
然而，当发动机1已经被空转停车功能关闭并且在没有驾车人请求的情况下被重新启动时，对电子钥匙12的识别码进行证实。当没有一个匹配的识别码时，换言之，当识别码的证实操作失败时，使发动机1的重新启动操作暂停。
接着参照图2，其中描述由总控制器5执行空转停车控制子程序以便实现上述控制。当发动机1运行或处于空转停车状态时，此子程序每隔十毫秒间隔执行一次。
首先，在步骤S1，总控制器5判断汽车是否处于空转停车状态。空转停车被定义为一种状态，其中根据预定操作条件而不是根据驾车人的请求将发动机1关闭。下面将描述预定操作条件。当汽车处于空转停车状态时，该子程序进至步骤S2。
在步骤S2中，总控制器5确认是否有启动发动机1的请求。下面将描述启动发动机1的请求。
当来自约束开关18的范围信号显示为运行范围及当来自门控开关8的信号显示车门和引擎罩关闭时，如果满足条件(1)-(6)中的任何一个，则判定有一个启动请求。
(1)汽车油门踏板被踩下。
(2)刹车被松开。
(3)电池SOC小于一个预定量。
(4)刹车助力器的负压(绝对值)小于一个预定值。
(5)发动机冷却水温低于一个预定温度。
(6)连续可变传动的油温低于一个预定温度。
根据来自油门踏板踩下传感器22的信号确定油门踏板的踩下量。根据由刹车行程传感器6所监测的刹车踏板的行程量来确定刹车的松开。选代地，有可能当刹车油压低于一个预定压力时监测到刹车的松开。根据来自SOC传感器14的信号确定电池13的SOC。根据来自刹车助力器压力传感器19的信号确定刹车助力器的负压。根据来自水温传感器20的信号确定发动机冷却水温。根据来自油温传感器16的信号确定连续可变传动的油温。
当约束开关18的范围信号显示为非运行范围时，具体地当它处于泊车范围或中间范围时，以及当满足上面条件(3)-(6)中的任何一个时，确定有一个对发动机1的启动请求。
当总控制器5确定有一个对发动机1的启动请求时，完成步骤S3的处理过程。当确定没有对发动机1的启动请求时，立即结束子程序。
在步骤S3中，总控制器5判断对发动机1的启动请求是否为一个来自驾车人的启动请求。更精确地，当满足条件(1)-(6)中的条件(1)或(2)时，确定该请求是一个来自驾车人的启动请求。当满足其它条件(3)-(6)时，确定该启动请求不是一个来自驾车人的请求。
当该启动请求是一个来自驾车人的启动请求时，在步骤S4中，总控制器5重新启动发动机1。以下将详细地描述发动机1重新启动操作的完成情况。
具体地，总控制器5输出一个重新启动允许信号至发动机控制器3和马达控制器4。当重新启动允许信号被输入至马达控制器4中时，通过变换器17操作启动马达2，并且完成发动机1的曲柄启动。当重新启动允许信号被输入至发动机控制器3中时，发动机控制器3命令发动机1中的喷油器和火花塞在发动机1中生成和点燃一个气体混合物。随后发动机1被启动并且超过一个预定旋转速度而连续地运转。当发动机旋转速度大于或等于预定旋转速度时，马达控制器4将启动马达2关闭。
在步骤S4处理过程之后，总控制器5结束该子程序。相反，当在步骤S1中确定汽车不是处于空转停车状态中时，总控制器5完成步骤S6中的处理过程。
在步骤S6中，总控制器5确认是否满足发动机1的空转停车条件。空转停车条件将在下面描述。
当来自约束开关18的范围信号是处于一个运行范围中同时刹车踏板被踩下、车速为零及所有车门和引擎罩都关闭时，如果所有条件(11)-(15)都得到满足，则确定为满足发动机1的空转停车条件。
(11)电池SOC大于一个预定量。
(12)刹车助力器的负压(绝对值)大于一个预定值。
(13)发动机冷却水温高于一个预定温度。
(14)连续可变传动的油温高于一个预定温度。
(15)连续可变传动的油压高于一个预定压力。
根据来自刹车行程传感器6的信号确定刹车踏板的踩下量。根据来自车速传感器7的信号确定车速。根据来自油压传感器21的信号确定连续可变传动的油压。根据来自门控开关8的信号确定所有车门和引擎罩的关闭。
当来自约束开关18的范围信号是处于一个非运行范围中同时车速为零及所有车门和引擎罩都关闭时，如果以上所有条件(11)-(15)都得到满足，则确定满足发动机1的空转停车条件。
在步骤S6中当满足空转停车条件时，在步骤S7中总控制器5停止发动机的运行。具体地，发动机控制器3输出一个信号至发动机控制器3以便停止生成和点燃气体混合物。
在步骤S7的处理过程之后，总控制器5结束该子程序。在步骤S6中，当确定不满足空转停车条件时，总控制器5立即结束该子程序。
在步骤S6中，即使所选范围是一个非运行范围，但当一个停车请求被输出时，发动机1也被关闭。也有可能除以下情况外阻止发动机1在非运行范围内关闭：此例外情况是当发动机1在运行范围内被关闭及以后变速杆被移至非运行范围。本发明能够被应用于这种类型的空转停车控制设备。
在步骤S3中，当确定发动机1的启动请求不是一个来自驾车人的启动请求时，在步骤S5中，总控制器5证实电子钥匙12的识别码。自总控制器5输出一个识别请求至识别控制器11以便完成证实操作。识别控制器11对于被编码于由电子钥匙12作为无线信号输出的识别信号中的识别码进行证实。如果发现这些码是对应的，则一个识别肯定信号被输出至总控制器5。当识别信号没有被输出，或当识别信号不对应于内部存储的识别码，则一个识别否定结果信号被输出至总控制器5。
在步骤S8中，总控制器5根据以上信号判断由识别控制器11对电子钥匙进行的证实操作是否成功。成功的证实操作意味着驾车人或者在车内或者在汽车附近。当证实操作成功时，总控制器5通过完成步骤S4中的处理过程而重新启动发动机。
当证实不成功时，在步骤S9中，总控制器5根据来自座位开关9的信号判断是否有人坐在驾车人的座位上。当有人坐在驾车人的座位上时，即使该证实操作不成功，也通过完成步骤S4中的处理过程而重新启动发动机1。
在步骤S9中，当确定没有人坐在驾车人的座位上时，总控制器5不启动发动机1。在步骤S10，用于向发动机附件供电的继电器开关10被切换至OFF位置。此过程通过抑制电池的功率消耗而阻止电池SOC的下降。在步骤S10中的处理过程之后，总控制器5结束该子程序。当在完成步骤S10中的处理过程之后结束该子程序时，该子程序不会随后被执行。当发动机1由于驾车人完成启动操作而被重新启动时，该子程序被恢复执行。
我们假设有一个对应于条件(3)-(6)的但不是由驾车人提出的重新启动请求，以及假设作为空转停车控制子程序的执行结果，发动机处于空转停车状态。在此情况下，只要电子钥匙12的识别码的证实操作不成功，将不允许重新启动发动机1。
因此，在发动机空转停车状态下，当驾车人不在汽车内时，有可能保证避免由于发动机的重新启动而造成不良后果。然而，以上所描述的空转停车控制子程序只有一个例外。即使电子钥匙12的识别码的证实操作不成功，但当有人坐在驾车人的座位上时，也允许重新启动发动机1。这相当于不是驾车人的另一个具有电子钥匙12的人下车的情况。
参照图3和4，描述本发明的另一个实施例。
在此实施例中，当发动机1处于空转停车状态中而一个来自门控开关8的信号被输出时，换言之，即当一扇门或引擎罩被打开时，允许重新启动发动机1一次。当重新启动之后经过一段预定时间时，完成电子钥匙12的识别码的证实操作，如果证实操作失败，则关闭发动机1。随后，即使驾车人已经下车，也有可能重新启动发动机1。当重新启动之后经过一段预定时间时，电子钥匙12识别码证实操作的失败意味着有很大可能性是驾车人在汽车附近而不知道发动机1被重新启动。因此在此情况下关闭发动机1。
此实施例中所用硬件与第一实施例中所用者相同。然而总控制器5执行图3中而不是图2中所示空转停车控制子程序。
图3中的子程序包括增加至图2中所示子程序中的步骤S21和S22。
当发动机1处于空转停车状态中时，在步骤S21中总控制器5判断门控开关8是否处于ON位置。当门控开关处于ON位置时，换言之，当一扇门或引擎罩打开时，总控制器5完成步骤S22中的第二子程序。只要在执行第二子程序，就暂停执行图3中所示子程序。
参照图4描述当门控开关8处于ON位置时所执行的第二子程序。只当门控开关8处于ON位置时才执行子程序。
首先，在步骤S23中，总控制器5重新启动发动机1。然后在步骤S24中，总控制器5判断在重新启动发动机1之后是否经过了一段预定时间，同时等待度过该预定时间。
随后，在步骤S25中，总控制器5对电子钥匙12的识别码进行证实。这等同于步骤S5中完成的处理过程。
在步骤S26中，总控制器5判断电子钥匙12识别码的证实操作是否成功。当识别码的证实操作成功时，这意味着驾车人至少是在汽车附近。在此情况下，总控制器5完成步骤S31中的处理过程。
当识别码的证实操作不成功时，在步骤S27中总控制器5根据来自座位开关9的信号判断是否有人坐在驾车人的座位上。即使证实操作失败，当有人坐在驾车人的座位上时，总控制器5也完成步骤S31中的处理过程。
当座位开关9处于OFF时，换言之，当没有人坐在驾车人座位上时，在步骤28中总控制器5判断在门控开关8转换为ON后，汽车是否运行过。当门控开关8转换为ON后汽车已经运行过，总控制器5完成步骤S31中的处理过程。通过判断在门控开关8转换为ON后是否完成过连续可变传动中的变速杆操作、刹车操作或者加速操作，从而完成上述判断。选代地，判断车速是否改变过。当以上判断结果中的任何一个是肯定时，确定在门控开关8转换为ON后汽车已经运行过。
在步骤S31中，通过与步骤S6相同的方式，总控制器5判断是否建立了发动机1的空转停车条件。当满足空转停车条件时，在步骤S32中总控制器5停止发动机1的运行。然后在步骤S33中，在命令图3中所示子程序重新启动之后，将子程序结束。当不满足空转停车条件时，总控制器5在完成步骤S33中的处理操作之后将子程序结束。
另一方面，在步骤S28中，当门控开关8被置于ON位置之后汽车没有运行过，在步骤S29中总控制器5停止发动机1的运行。然后在步骤S30中，通过与步骤S10中的处理操作相同的方式，在将继电器开关10置于OFF位置中之后，结束该子程序。当通过完成步骤S30而结束子程序时，以后不完成图3中所示子程序。再次，只当发动机1被一个由驾车人完成的启动操作重新启动时，才完成图3中所示子程序。
根据此实施例，除在第一实施例中获得的效果之外，还能获得以下效果。具体地，当发动机1处于空转停车状态时，如果驾车人下车时打开车门，则当门控开关9被接通时发动机1被重新启动。在发动机1被重新启动并且经过预定时间之后，对电子钥匙12的识别码进行证实。当证实操作成功时，确定驾车人士在汽车附近并且知道发动机1被重新启动。在此情况下，发动机1的运行继续下去。当对电子钥匙12的识别码的证实操作失败时，发动机1的运行被结束。因此当驾车人不在汽车附近时，发动机1不会长时间地运行。此设备允许减少发动机1的油耗。
此外，当在步骤S23中发动机1被重新启动之后，如果驾车人坐在驾车人的座位上或者在重新启动后汽车运行过，则即使对电子钥匙12的识别码证实操作失败，发动机1也继续运行，直至满足空转停车条件时止。随后即使不是驾车人的另一个具有电子钥匙12的人离开汽车附近，汽车仍然被保持为可运行状态。应该注意到，此安排只在空转停车状态下重新启动发动机1时才有效。即使发动机1在运行，电子钥匙系统也不允许汽车开动，除非电子钥匙12的识别码被证实。
2002年10月28日在日本递交的Tokugan 2002-312410的内容在此处得到引用。
虽然上面已经参考本发明某些实施例描述了本发明，但本发明不限于以上描述的实施例。技术人员能够按照以上原理对以上所描述的实施例作出修改和变动。