一種手動擋汽車的起停方法及系統與流程

2023-05-28 01:05:06

本發明涉及汽車相關技術領域，特別是一種手動擋汽車的起停方法及系統。

背景技術：

起停技術是指在車輛停止待機的狀態下切斷髮動機噴油，使發動機熄火，這樣減少車輛等待紅燈等工況下的燃油消耗。

現有的汽車起停系統的基本控制方式如下:

進入停機狀態的基本操作：遇到紅燈，駕駛員掛入空擋並鬆開離合器且車輛停穩，控制發動機進入停機狀態。

發動機自動起動狀態的基本操作：紅燈計時結束，駕駛員踩下離合器準備換檔時發動機起動。

然而，現有的汽車起停系統的控制方法對車輛燃油經濟性的提高不足。

技術實現要素：

基於此，有必要針對現有技術的汽車起停系統的控制方法對車輛燃油經濟性的提高不足的技術問題，提供一種手動擋汽車的起停方法及系統。

本發明提供一種手動擋汽車的起停方法，包括：

停機步驟，當檢測到車速大於零且小於預設速度閾值，且離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值，且制動踏板開度大於或等於預設制動踩下開度閾值，則控制發動機進入停機狀態；

起動步驟，在離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值的情況下，制動踏板開度從大於或等於預設制動踩下開度閾值變化為小於或等於預設制動鬆開開度閾值，則起動發動機。

本發明提供一種手動擋汽車的起停系統，包括：

停機模塊，當檢測到車速大於零且小於預設速度閾值，且離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值，且制動踏板開度大於或等於預設制動踩下開度閾值，則控制發動機進入停機狀態；

起動模塊，在離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值的情況下，制動踏板開度從大於或等於預設制動踩下開度閾值變化為小於或等於預設制動鬆開開度閾值，則起動發動機。

本發明通過控制策略的優化，延長了發動機停機時間的同時保證了系統的行駛安全性，提高車輛燃油經濟性。

附圖說明

圖1為本發明一種手動擋汽車的起停方法的工作流程圖；

圖2為本發明與現有的起停系統的節能效果比較示意圖；

圖3為本發明一種手動擋汽車的起停系統的系統模塊圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細的說明。

如圖1所示為本發明一種手動擋汽車的起停方法的工作流程圖，包括：

步驟S101，當檢測到車速大於零且小於預設速度閾值，且離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值，且制動踏板開度大於或等於預設制動踩下開度閾值，則控制發動機進入停機狀態；

步驟S102，在離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值的情況下，制動踏板開度從大於或等於預設制動踩下開度閾值變化為小於或等於預設制動鬆開開度閾值，則起動發動機。

當駕駛員遇到紅燈，駕駛員判斷需要停車後踩下制動踏板且踩下離合器，當車輛車速低於預設速度閾值，觸發步驟S101，控制發動機進入停機狀態。其中，預設速度閾值優選為10公裡每小時，離合器踩下開度閾值優選為離合器的允許開度的最大值，制動踩下開度閾值優選為制動踏板的允許開度的最大值。離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值，且制動踏板開度大於或等於預設制動踩下開度閾值，即離合器及制動踏板均被踩下。

當紅燈計時結束，駕駛員踩下離合器並切換檔位後，鬆開制動踏板，觸發步驟S102，發動機起動。

其中，預設速度閾值優選為10公裡每小時，離合器踩下開度閾值優選為離合器的允許開度的最大值，制動踩下開度閾值優選為制動踏板的允許開度的最大值，制動鬆開開度閾值優選為制動踏板的允許開度的最小值。離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值的情況下，制動踏板開度從大於或等於預設制動踩下開度閾值變化為小於或等於預設制動鬆開開度閾值，即離合器被踩下的情況下，制動踏板被鬆開。

現有起停在車輛停穩後發動機熄火。本發明的步驟S101相比現有起停系統可以提高發動機熄火時間，例如10公裡至車輛停穩需要1.5秒時間，從而實現油耗降低。

現有手動擋車輛的起停系統，在踩下離合器時觸發發動機起動。本發明的步驟S102採用上述新策略後，由於在踩下離合器到完成換擋並鬆開制動一般需要5秒時間，因此相比現有的起停系統可以提高發動機熄火時間，從而實現油耗降低。

如圖2所示。本發明比較現有起停系統車輛在低速行駛時如條件滿足即進入停機狀態，延長停機時間。同樣相較現有起停系統的駕駛員鬆開制動踏板時觸發起動，延長了停機時間。

本發明通過控制策略的優化，延長了發動機停機時間的同時保證了系統的行駛安全性，提高車輛燃油經濟性。

在其中一個實施例中，所述步驟S101，具體包括：

當檢測到車速大於零且小於預設速度閾值，且離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值，且制動踏板開度大於或等於預設制動踩下開度閾值，則控制發動機進入停機狀態，或者；

當檢測到車速大於零且小於預設速度閾值，且當前擋位為空擋且離合器開度小於或等於預設離合器鬆開開度閾值，則控制發動機進入停機狀態。

離合器鬆開開度閾值優選為離合器的允許開度的最小值。本實施例增加對車輛空檔滑行的檢測，當檢測到車速大於零且小於預設速度閾值，且當前擋位為空擋且離合器開度小於或等於預設離合器鬆開開度閾值，車輛進入空檔滑行狀態，此時將控制發動機進入停機狀態。

本實施例增加對車輛空檔滑行的判斷，以符合不同駕駛員的駕駛習慣。

在其中一個實施例中，所述步驟S101，還包括：監測制動缸真空度，在控制發動機進入停機狀態後，如果制動缸真空度低於設定真空度起動閾值，則起動發動機。

發動機控制單元實時監測制動缸真空度，車輛進入自動停機後，如果監測出制動缸真空度低於設定目標值(真空度起動閾值)時，表示車輛制動助力不足，發動機控制單元將會自動起動發動機，提供充足的制動助力。

本實施例避免車輛未停止的狀態下停止發動機，車輛失去真空助力來源。

在其中一個實施例中，所述步驟S101，還包括：

在控制發動機進入停機狀態後，禁止激活車輛行駛安全系統。

車輛行駛安全系統包括制動防抱死系統(antilock brake system，ABS)、電子穩定程序控制系統(Electronic Stability Control，ESC)等。本實施例在進入自動停機的狀態下不會激活ABS、ESC等功能，從而避免發動機自起動所產生的整車電壓下降影響到車輛ABS,ESC等車輛行駛安全系統。

在其中一個實施例中，所述步驟S102，具體包括：

在離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值的情況下，制動踏板開度從大於或等於預設制動踩下開度閾值變化為小於或等於預設制動鬆開開度閾值，則起動發動機，或者；

離合器開度從小於或等於預設離合器鬆開開度閾值變化為大於或等於預設離合器踩下開度閾值，則起動發動機。

本實施例增加對駕駛員在掛入空檔後，鬆開離合器停車後，重新啟動的情況，以符合不同駕駛員的駕駛習慣。

在其中一個實施例中，所述步驟S102，還包括：

在熱起動發動機時，當檢測到離合器開度與離合器結合點的差值小於預設結合點閾值時，停止起動發動機。

在熱起動過程中，當檢測到離合器位置接近結合點時發動機控制系統將停止起動。本實施例能避免離合器結合的情況下，起動機帶動整車負載，引起起動機損壞。

本發明最佳實施例的起停策略具體如下：

一、進入起停的條件(滿足如下條件之一)：

A、車速小於10公裡每小時，駕駛員踩下離合器及制動踏板

B、車速小於10公裡每小時，進入空擋且離合器鬆開。(空檔滑行)

傳統起停在車輛停穩後發動機熄火。採用上述策略後，相比傳統起停系統可以提高發動機熄火時間(10公裡至車輛停穩需要1.5秒時間)，實現油耗降低。

二、發動機自動起動的條件(滿足如下條件之一)：

A、離合器及制動踏板均踩下，或者在掛入空擋的情況下，車輛狀態出現不滿足停機要求，自動起動，不滿足停機要求，包括但不限於：電池電壓不足、水溫過低等。

B、離合器踩下的情況下，鬆開制動踏板

C、離合器未踩下的情況下，踩下離合器踏板

傳統手動擋車輛的起停系統，在踩下離合器時觸發發動機起動。採用上述新策略後，相比傳統起停系統可以提高發動機熄火時間(踩下離合器到完成換擋並鬆開制動需要5秒時間)，實現油耗降低。

三、起動機保護策略

在熱起動過程中，當檢測到離合器位置接近結合點時發動機控制系統將停止起動。此邏輯的目的在於避免離合器結合的情況下，起動機帶動整車負載，引起起動機損壞。

四、制動系統

發動機控制單元實時監測制動缸真空度，車輛進入自動停機後，如果監測出制動缸真空度低於設定目標值時(車輛制動助力不足)，發動機控制單元將會自動起動發動機，提供充足的制動助力。

同時為了避免發動機自起動所產生的整車電壓下降影響到車輛ABS,ESC等車輛行駛安全系統，針對增強起停系統，在進入自動停機的狀態下ABS,ESC等功能將不會被激活。

如下為實現本發明最佳實施例10公裡起停系統的關鍵零部件：

空擋開關(neutral switch)–用於判斷車輛排擋是否處於空擋；

COM起動機(COM starter)–提高起動速度，滿足10公裡起停的設計要求；

雙向曲軸位置傳感器(directional crank sensor)–用於判斷發動機活塞位置，提高起動速度；

智能蓄電池傳感器(IBS–Intelligent battery sensor)–用於判斷電池容量狀態；

倒檔開關(reverse switch)–判斷車輛是否處於倒檔；

離合器位置傳感器(Clutch position sensor)–提供離合器所處的具體位置；

電子轉向系統(EPS–Electrical power steering)–10公裡起停需要配備電子轉向系統，以確保車輛行駛中不會失去電動助力；

真空壓力傳感器(Vacuum sensor)–測量制動主缸真空度，在主缸真空度低的情況下起動發動機，確保制動性能。

如圖3所示為本發明一種手動擋汽車的起停系統的系統模塊圖，包括：

停機模塊301，當檢測到車速大於零且小於預設速度閾值，且離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值，且制動踏板開度大於或等於預設制動踩下開度閾值，則控制發動機進入停機狀態；

起動模塊302，在離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值的情況下，制動踏板開度從大於或等於預設制動踩下開度閾值變化為小於或等於預設制動鬆開開度閾值，則起動發動機。

在其中一個實施例中，所述停機模塊，具體用於：

當檢測到車速大於零且小於預設速度閾值，且離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值，且制動踏板開度大於或等於預設制動踩下開度閾值，則控制發動機進入停機狀態，或者；

當檢測到車速大於零且小於預設速度閾值，且當前擋位為空擋且離合器開度小於或等於預設離合器鬆開開度閾值，則控制發動機進入停機狀態。

在其中一個實施例中，所述停機模塊，還包括：監測制動缸真空度，在控制發動機進入停機狀態後，如果制動缸真空度低於設定真空度起動閾值，則起動發動機。

在其中一個實施例中，所述停機模塊，還包括：

在控制發動機進入停機狀態後，禁止激活車輛行駛安全系統。

在其中一個實施例中，所述起動模塊，具體用於：

在離合器開度大於或等於預設離合器踩下開度閾值的情況下，制動踏板開度從大於或等於預設制動踩下開度閾值變化為小於或等於預設制動鬆開開度閾值，則起動發動機，或者；

離合器開度從小於或等於預設離合器鬆開開度閾值變化為大於或等於預設離合器踩下開度閾值，則起動發動機。

在其中一個實施例中，所述起動模塊，還包括：

在熱起動發動機時，當檢測到離合器開度與離合器結合點的差值小於預設結合點閾值時，停止起動發動機。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。