機動車怠速停止起動控制模塊及系統的製作方法
2023-05-12 05:31:56 1
專利名稱：機動車怠速停止起動控制模塊及系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及怠速停止起動控制，尤其是一種基於起動/發電一體機的機動車怠速停止起動控制模塊及系統。
背景技術：
隨著環境和能源的壓力越來越大，保護環境的呼聲越來越強烈，油價也在步步升高。車輛能耗問題引起廣泛關注，對日益增加車輛進行節能改進是很有必要的。如今城市中，車輛集中且保有量逐漸增加，導致交通擁堵現象嚴重，致使車輛運行在怠速工況下的比重上升，尤其是城市公交車，停靠的站點多，站與站之間的距離不長。據統計，公共汽車平均站距在0. 5公裡，平均每一個站點的滯留時間約為1分鐘，實驗證明發動機怠速1分鐘約等於行駛1公裡左右所消耗的燃油。再加上城區交通擁擠，行駛時速不高，交通道口紅綠燈多，公共汽車起步和停車十分頻繁，造成了發動機產生的大部分能量在制動過程中以摩擦生熱的形式消耗掉了。又由於存在長時間的停車工況，使發動機長時間地處於怠速運轉狀態，造成車速低、油耗高、汙染嚴重等問題。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種機動車怠速停止起動控制模塊及系統，以減少發動機怠速時間，提高發動機燃油利用率，降低廢氣排放量。為實現上述目的，本實用新型的機動車怠速停止起動控制模塊技術方案如下該模塊包括通訊連接的微處理器MCU和CAN Bus電路，微處理器MCU，內部集成有CAN控制器，微處理器MCU用於接收、處理CAN Bus電路上傳的信號，並發送發動機停止和起動控制信號及起動/發電一體機起動、驅動、常態發電和緩速發電控制信號。CAN Bus電路，包括CAN收發器，用於接收整車和發動機狀態信號。進一步的，所述CAN Bus電路中CAN收發器信號輸入端連接油門踏板、制動踏板、 發動機轉速、車速、蓄電池電壓、離合器踏板、變速箱檔位、轉向燈、空調、霧燈和手剎狀態信號。本實用新型的機動車怠速停止起動控制系統，包括依次通過CAN Bus連接的怠速停止起動控制模塊、整車控制模塊BCM和發動機控制模塊ECU，所述怠速停止起動控制模塊包括通訊連接的微處理器MCU和CAN Bus電路。微處理器MCU，內部集成有CAN控制器，微處理器MCU用於接收、處理CAN Bus電路上傳信號，並發送發動機停止和起動控制信號及起動/發電一體機起動、驅動、常態發電和緩速發電控制信號。CAN Bus電路，包括CAN收發器，用於接收整車和發動機狀態信號。進一步的，所述CAN Bus電路中CAN收發器信號輸入端連接油門踏板、制動踏板、 發動機轉速、車速、蓄電池電壓、離合器踏板、變速箱檔位、轉向燈、空調、霧燈和手剎狀態信號。本實用新型的機動車怠速停止起動控制模塊及系統中設置通訊連接的微處理器 MCU和CAN Bus電路，在機動車處於怠速狀態下，微處理器MCU通過邏輯判斷，主動關閉發動機；當機動車需要常態行駛時，自動起動發動機，實現對機動車發動機起停的智能控制；採用起動/發電一體機，實現了發動機快速起動、制動和減速時回收能量、大負荷時功率補償和高效率充電，減少了發動機怠速運行，提高發動機燃油利用率。
圖1是怠速停止起動控制模塊原理圖；圖2是怠速停止起動控制系統原理圖。
具體實施方式
一、機動車怠速停止起動控制模塊機動車怠速停止起動控制模塊如圖1所示，該模塊包括通訊連接的微處理器MCU 和CAN Bus電路，微處理器MCU內部集成有CAN控制器，微處理器MCU通過CAN Bus通訊網絡接收和發送信號，可接收、處理CAN Bus電路上傳信號，並發送發動機停止和起動控制信號及起動/發電一體機起動和發電控制信號；CAN Bus電路包括CAN收發器，用於接收整車和發動機狀態信號。圖1中所示的CAN Bus電路中CAN收發器信號輸入端連接油門踏板、制動踏板、 發動機轉速、車速、蓄電池電壓、離合器踏板、變速箱檔位、轉向燈、空調、霧燈和手剎狀態信號，當然也可只選擇連接其中幾種信號。機動車怠速停止起動控制模塊可實現兩個方面的控制1、發動機怠速停止起動控制，微型處理器MCU把接收到的信號進行處理，判斷發動機是否處於怠速狀態下；當微型處理器判斷發動機處於怠速狀態下，開始計時；當發動機怠速時間大於預設時間時，微型處理器發出發動機停止的信號，去關閉發動機；如果發動機不是處於怠速狀態下，或者怠速時間小於預設時間時，微型處理器不作處理。當機動車行駛時，微型處理器發出發動機起動信號，起動/發電一體機轉速超過傳統的起動機，能夠快速重新起動發動機。2、起動/發電一體機工作模式控制，微型處理器MCU通過接受並處理車輛和發動機運行狀態信號。(1)、判斷車輛是否處於制動和減速狀態下；當判斷車輛處於制動和減速狀態下，微型處理器MCU發出緩速發電控制信號，起動/發電一體機工作在緩速發電模式下，以回收更多電能。(2)、判斷發動機是否處於大負荷工作狀態下；當判斷發動機處於大負荷工作狀態下，微型處理器MCU發出驅動信號，起動/發電一體機工作在驅動工作模式下， 帶動發動機轉動，使發動機工作在經濟性較好的範圍內。(3)如果車輛不處於制動和減速狀態且發動機不處於大負荷工作狀態下，微型處理器MCU發出發電信號，起動/發電一體機工作在常態發電模式下，充當發電機。二、機動車怠速停止起動控制系統機動車怠速停止起動控制系統如圖2所示，包括依次通過CAN Bus連接的怠速停止起動控制模塊、整車控制模塊BCM和發動機控制模塊ECU，怠速停止起動控制模塊如圖1中所示。該模塊包括通訊連接的微處理器MCU和CAN Bus電路，微處理器MCU內部集成有 CAN控制器，微處理器MCU通過CAN Bus通訊網絡接收和發送信號，可接收、處理CAN Bus電路上傳信號，並發送發動機停止和起動控制信號及起動/發電一體機起動、驅動、常態發電和緩速發電控制信號；CAN Bus電路包括CAN收發器，用於接收整車和發動機狀態信號。圖1中所示的CAN Bus電路中CAN收發器信號輸入端連接油門踏板、制動踏板、 發動機轉速、車速、蓄電池電壓、離合器踏板、變速箱檔位、轉向燈、空調、霧燈和手剎狀態信號，當然也可只選擇連接其中幾種信號。微型處理器把接收到的信號進行處理，實現以下的控制目的(1)、控制發動機的起停，判斷發動機是否處於怠速的狀態或者要起動狀態，然後發出控制信號。當車速為零而發動機轉速不為零時，這時手剎拉起時，微型處理器判斷發動機是否處於怠速狀態下。當微型處理器判斷發動機處於怠速狀態，並且發動機轉速大於預設值， 微型處理器開始計時。當發動機怠速時間大於預設時間時，微型處理器發出發動機停止信號，關閉發動機。當發動機處於怠速狀態下，蓄電池電壓過低，禁止關閉發動機，防止蓄電池饋電。當發動機處於怠速狀態下，大燈沒有關閉，禁止關閉發動機，保護蓄電池。當發動機處於怠速狀態下，霧燈沒有關閉，禁止關閉發動機，保護蓄電池。當發動機處於怠速狀態下，轉向燈沒有關閉，禁止關閉發動機，保護蓄電池。當發動機處於怠速狀態下，空調沒有關閉，禁止關閉發動機。當發動機處於怠速狀態下，變速箱不在空檔位時，禁止關閉發動機，確保發動機能夠自動再起動。當發動機處於怠速狀態下，氣壓達不到制動要求時，禁止關閉發動機，確保有足夠的制動氣壓。當離合器踏板踩下，車速為零時，微型處理器判斷發動機要起動，此時，微型處理器發出發動機起動信號，發動機起動。當變速箱不在空檔位時，禁止起動發動機，確保發動機能正常起動。當發動機轉速不為零時，禁止起動發動機，避免發動機轉動時，起動發動機。(2)、控制起動/發電一體機的工作模式，判斷車輛和發動機運行狀態，發出起動/ 發電一體機控制信號，使其工作在起動、驅動、常態發電和緩速發電模式下。當制動踏板踩下，微處理器判斷車輛處於制動減速狀態，發出緩速發電控制信號， 使起動/發電一體機工作在緩速發電模式下，降低車速，並回收制動能量。當油門踏板踩下並超過其行程的x%，微處理器判斷發動機處於大負荷工作狀態， 發出起動信號，起動/發電一體機工作於驅動狀態下，為發動機提供助力，使發動機工作於經濟性較好的區域內。當油門踏板踩下小於其行程的x%，發動機轉速大於零時，微處理器判斷車輛不處於制動和減速狀態，發動機不處於大負荷工作狀態，發出控制信號使起動/發電一體機運行於常態發電模式。最後所應說明的是以上實施例僅用以說明而非限定本發明的技術方案，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解；依然可以對本發明進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和範圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種機動車怠速停止起動控制模塊，其特徵在於該模塊包括通訊連接的微處理器 MCU 禾口 CAN Bus 電路；微處理器MCU，內部集成有CAN控制器，微處理器MCU用於接收、處理CAN Bus電路上傳信號，並發送發動機停止和起動控制信號及起動/發電一體機起動、驅動、常態發電和緩速發電控制信號；CAN Bus電路，包括CAN收發器，用於接收整車和發動機狀態信號。
2.根據權利要求1所述的機動車怠速停止起動控制模塊，其特徵在於所述CANBus電路中CAN收發器信號輸入端連接油門踏板、制動踏板、發動機轉速、車速、蓄電池電壓、離合器踏板、變速箱檔位、轉向燈、空調、霧燈和手剎狀態信號。
3.一種機動車怠速停止起動控制系統，其特徵在於包括依次通過CAN Bus連接的怠速停止起動控制模塊、整車控制模塊BCM和發動機控制模塊ECU，所述怠速停止起動控制模塊包括通訊連接的微處理器MCU和CAN Bus電路；微處理器MCU，內部集成有CAN控制器，微處理器MCU用於接收、處理CAN Bus電路上傳信號，並發送發動機停止和起動控制信號及起動/發電一體機起動、驅動、常態發電和緩速發電控制信號；CAN Bus電路，包括CAN收發器，用於接收整車和發動機狀態信號。
4.根據權利要求3所述的機動車怠速停止起動控制系統，其特徵在於所述CANBus電路中CAN收發器信號輸入端連接油門踏板、制動踏板、發動機轉速、車速、蓄電池電壓、離合器踏板、變速箱檔位、轉向燈、空調、霧燈和手剎狀態信號。
專利摘要本實用新型涉及機動車怠速停止起動控制模塊及系統，怠速停止起動控制模塊包括通訊連接的微處理器MCU和CANBus電路，微處理器MCU內部集成有CAN控制器，用於接收、處理CANBus電路上傳信號，並發送發動機停止和起動控制信號及起動/發電一體機起動、驅動、常態發電和緩速發電控制信號；CANBus電路包括CAN收發器，用於接收整車和發動機狀態信號；機動車處於怠速狀態下，微處理器MCU通過邏輯判斷，主動關閉發動機；當機動車需要常態行駛時，自動起動發動機，實現對機動車發動機起停的智能控制；實現了發動機快速起動、制動和減速時回收能量、大負荷時功率補償和高效率充電，減少了發動機怠速運行，提高發動機燃油利用率。
文檔編號F02D11/00GK202280519SQ201120348289
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月16日 優先權日2011年9月16日
發明者張喆, 郝慶龍, 閻備戰 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司