一種發動機自動停機和自動啟動的控制方法
2023-05-21 07:31:51
專利名稱：一種發動機自動停機和自動啟動的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛發動機的控制方法，特別涉及一種發動機自動停機和自動啟
動的控制方法。
背景技術：
通常，汽車的發動機都具有怠速功能，即車輛行駛途中停車後，車輛完全停止，但 是發動機仍然以一定的穩定轉速工作，維持發動機穩定工作的最小負荷。由於發動機持續 工作，就需要消耗燃油，並排放尾氣。並且由於發動機處於怠速工況時的工作效率較低，因 此消耗的燃油也比較多，排放的尾氣中汙染物含量也會相應增多。特別是在城市擁堵的路 況下，這種情況表現得非常明顯。 近年來，一種被稱為發動機自動停機/自動啟動的技術可解決上述問題。該項技 術能在車輛靜止的情況下，將發動機斷油熄火，而當需要行駛時，又能夠快速平穩地啟動發 動機，應用該技術的汽車被稱為微混和動力汽車。 此項技術可被簡述為當車速、加速踏板、制動踏板、離合器以及檔位等條件均滿 足預先設定的條件後，汽車發動機被斷油熄火；當上述條件發生變化時，再控制發動機噴油 點火。這樣就消除了發動機怠速工況下的油耗，有利於提高燃油經濟性，降低尾氣的排放 但是現有的發動機自動停機/自動啟動技術僅僅實現了基本的發動機自動停機/ 自動啟動功能，而對於包括駕駛安全性，駕駛舒適性，啟動/停機功能的優化等方面還不夠 完善，有待進一步改進。
發明內
適性的
停機。
本發明的目的在於提供一種在能夠滿足駕駛要求的前提下，保證駕駛安全性和舒 發動機自動停機/自動啟動的控制方法。
本發明的發動機自動停機的控制方法，是這樣的 一種發動機自動停機的控制方法，包括
步驟一、檢測汽車在上一次自動停機後，車速是否曾經大於闕值； 步驟二、檢測是否滿足基本發動機條件； 步驟三、檢測是否滿足舒適性條件； 步驟四、檢測是否滿足安全性條件； 步驟五、檢測是否滿足電池條件；
當上述5個步驟的檢測結果全部為"是"時，控制發動機斷油熄火，即發動機自動
本發明的發動機自動啟動的控制方法，是這樣的 一種發動機自動啟動的控制方法，包括 步驟一、檢測汽車發動機是否處於自動停機狀態；
步驟二、檢測是否滿足基本發動機條件； 步驟三、檢測是否滿足安全性條件； 步驟四、檢測是否滿足舒適性條件； 步驟五、檢測是否滿足電池條件； 步驟六、檢測是否滿足動力轉向條件； 當步驟一的檢測結果為"是"，而步驟二至六任意一項的檢測結果是"否"時，控制
發動機噴油點火，即發動機自動啟動。 本發明的發動機自動停機/自動啟動的控制方法充分考慮了發動機的功能、性 能、安全性、舒適性等方面的要求，在實現發動機正常功能的前提下，同時也能保證車輛的 駕駛安全性和舒適性。
為了更好地理解本發明，參考以下附圖 圖1是本發明的發動機自動停機主程序流程圖； 圖2是本發明的發動機自動啟動主程序流程圖； 圖3是本發明的安全性中斷子程序流程圖； 圖4是本發明的安全性條件子程序流程圖； 圖5是本發明的基本發動機條件子程序流程圖； 圖6是本發明的電池條件子程序流程圖； 圖7是本發明的舒適性條件子程序流程圖；以及 圖8是本發明的動力轉向條件子程序流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明。 為了實現本發明，車輛中增加安裝了控制器、電動/發電一體機、深度循環蓄電 池、支架、皮帶、張緊輪、惰輪、DC/DC轉換器和蓄電池狀態監測模塊、駕駛艙溫度傳感器、轉 向力矩傳感器、制動真空壓力傳感器、離合器開關、空檔開關、車門開關、安全帶開關和發動 機艙開關等，並取消了普通的發電機、12V蓄電池和輪系皮帶等零件。但由於上述新增和取 消的零部件本身並非本發明的重點，因此本發明對此不予贅述。以下將主要結合流程圖詳 細描述控制方法。 在本發明的發動機自動停機/自動啟動的控制方法中，最基本的發動機自動停機 /自動啟動條件包括車速、離合器、檔位、加速踏板、制動踏板、節氣門位置和發動機冷卻水 溫等與駕駛需求相關的輸入條件，除此之外，本發明的控制方法還包含了安全性條件、舒適 性條件、動力轉向條件以及電池條件，從而滿足多方面的駕駛需求。 為了安全起見，當鑰匙、車輛故障狀態、車輛維護狀態、車門開關、安全帶開關、引 擎蓋開關、制動真空壓力傳感信號等發生變化時，取消發動機自動啟動/自動停機功能。
為了確保車內乘員的舒適性，還需考慮空調的狀態。如果空調沒有開啟或者空調 雖然開啟但是未處於工作狀態，發動機檢測到空調狀態後，可以自動停機，同時監測駕駛艙 溫度；如果溫度上升超過閥值，則自動啟動發動機，空調開始工作以調節駕駛艙溫度。
動力轉向條件是指，發動機自動停機後，如果駕駛員需要原地轉動方向盤，當轉向 助力力矩超過閾值後，控制器檢測到傳感器發送來的信號後，會要求發動機自動啟動，從而 恢復轉向助力液壓水平，滿足用戶的駕駛需求。 由於電池的狀態對啟動/停機功能有直接影響，因此需要監測電池的電壓、電流 和溫度，並將這些信號輸入到控制器中，計算出電池的荷電狀態(State Of Charge，簡稱 "S0C")和電池的健康狀態(State Of Health,簡稱"SOH")，由此決定是否允許發動機停 機、是否應該讓發動機啟動以及控制發電機提供合適的電流用來給蓄電池充電。當電池狀 態達到設計要求後，發動機方可停機，從而確保電池正常工作和使用壽命。所謂電池的荷電 狀態是指電池中剩餘電荷量的狀態，剩餘電荷量大於預設的閾值時可以滿足電池條件，否 則不滿足電池條件；所謂電池的健康狀態是指電池目前的充放電次數是否超過設計的充放 電次數，電池的充放電次數小於預設的充放電次數閾值時，可以滿足電池條件，否則不滿足 電池條件。 本發明的發動機自動停機/自動啟動控制方法的具體實施方式
如下。
如圖l所示，如果車輛在上一次自動停機後，車速曾經大於速度闕值——即汽車發 動機在上次自動停機後曾經啟動過，並且當下述5個步驟的檢測結果全部為"是"時，控制 發動機斷油熄火，即發動機自動停機。 步驟一、檢測汽車在上一次自動停機後，車速是否曾經大於闕值；
步驟二、檢測是否滿足基本發動機條件；
步驟三、檢測是否滿足安全性條件；
步驟四、檢測是否滿足舒適性條件；
步驟五、檢測是否滿足電池條件。 如圖2所示，當汽車發動機處於停機狀態時，執行以下檢測步驟 步驟一、檢測汽車發動機是否處於自動停機狀態； 步驟二、檢測是否滿足基本發動機條件； 步驟三、檢測是否滿足安全性條件； 步驟四、檢測是否滿足舒適性條件； 步驟五、檢測是否滿足電池條件； 步驟六、檢測是否滿足動力轉向條件。 當步驟一的檢測結果為"是"，而步驟二至六任意一項的檢測結果是"否"時，控制 發動機噴油點火，即發動機自動啟動。 作為本發明的優選實施例，發動機自動啟動的控制方法還需要判斷是否滿足安全 性條件。只有滿足全部的安全性條件以後，發動機才會自動啟動，否則發動機無法自動啟 動。 本發明的控制方法中關於安全性中斷的判斷流程如圖3所示，如果滿足安全性條 件，則保持發動機自動啟動功能處於開啟狀態，即發動機隨時可以自動啟動，否則禁周發動 機自動啟動功能。 關於安全性中斷的判斷流程具體如圖4所示，發動機能否自動啟動還需要根據是 否滿足安全性條件的檢測結果判斷，該安全性條件的檢測步驟包括
步驟A、檢測汽車鑰匙是否在0N位置；
步驟B、檢測汽車是否未發生故障；
步驟C、檢測汽車是否不處於維護狀態；
步驟D、檢測車門是否關閉；
步驟E、檢測引擎蓋是否關閉；
步驟F、檢測安全帶是否插入； 步驟G、檢測制動真空壓力是否大於預先設定的閾值； 當上述7個步驟的檢測結果全部為"是"時，則滿足安全性條件，否則不滿足安全 性條件。 所述基本發動機條件如圖5所示，當下述5個步驟的檢測結果全部為"是"時，滿
足基本發動機條件，否則不滿足基本發動機條件。 步驟2A、檢測車速是否等於0 ; 步驟2B、檢測離合器是否結合； 步驟2C、檢測檔位是否在空檔； 步驟2D、檢測節氣門位置是否為0 ; 步驟2E、檢測發動機冷卻水溫是否大於預先設定的閾值。
所述電池條件如圖6所示，所述電池條件包括以下檢測步驟
步驟4A、檢測電池電壓是否大於預先設定的閾值；
步驟4B、檢測電池電流是否小於預先設定的閾值；
步驟4C、檢測電池溫度是否小於預先設定的閾值；
步驟4D、檢測電池的荷電狀態是否大於預先設定的閾值； 步驟4E、檢測電池的健康狀態是否大於(即充放電次數是否小於)預先設定的閾 值。 所述舒適性條件如圖7所示，所述舒適性條件包括以下檢測步驟檢測空調是否 關閉；關閉則滿足舒適性條件，開啟則不滿足舒適性條件。 所述轉向條件如圖8所示，所述動力轉向條件包括以下檢測步驟檢測轉向助力 力矩是否小於預先設定的閾值；當上述檢測結果為"是"時，滿足動力轉向條件，否則不滿足 動力轉向條件。 上述實施例僅供說明本發明之用，而並非是對本發明的限制，有關技術領域的普 通技術人員，在不脫離本發明範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此，所有等同 的技術方案也應屬於本發明的範疇，本發明的專利保護範圍應由各權利要求限定。
權利要求
一種發動機自動停機的控制方法，包括步驟一、檢測汽車在上一次自動停機後，車速是否曾經大於闕值；步驟二、檢測是否滿足基本發動機條件；步驟三、檢測是否滿足安全性條件；步驟四、檢測是否滿足舒適性條件；步驟五、檢測是否滿足電池條件；當上述5個步驟的檢測結果全部為「是」時，控制發動機斷油熄火，即發動機自動停機。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述基本發動機條件包括以下檢測步驟 步驟2A、檢測車速是否等於0; 步驟2B、檢測離合器是否結合；步驟2C、檢測檔位是否在空檔；步驟2D、檢測節氣門位置是否為0 ;步驟2E、檢測發動機冷卻水溫是否大於預先設定的閾值；當上述5個步驟的檢測結果全部為"是"時，滿足基本發動機條件，否則不滿足基本發動機條件。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述舒適性條件包括以下檢測步驟檢測 空調是否關閉；關閉則滿足舒適性條件，開啟則不滿足舒適性條件。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述安全性條件包括以下檢測步驟 步驟4A、檢測車門是否關閉；步驟4B、檢測發動機艙蓋是否關閉；步驟4C、檢測制動真空壓力是否大於預先設定的閥值；當上述3個步驟的檢測結果全部為"是"時，滿足安全性條件，否則不滿足安全性條件。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述電池條件包括以下檢測步驟 步驟5A、檢測電池電壓是否大於預先設定的閾值；步驟5B、檢測電池電流是否小於預先設定的閾值；步驟5C、檢測電池溫度是否小於預先設定的閾值；步驟5D、檢測電池的荷電狀態是否大於預先設定的閾值；步驟5E、檢測電池的充放電次數是否小於預先設定的閾值；當上述5個步驟的檢測結果全部為"是"時，滿足電池條件，否則不滿足電池條件。
6. —種發動機自動啟動的控制方法，包括 步驟一、檢測汽車發動機是否處於自動停機狀態； 步驟二、檢測是否滿足基本發動機條件； 步驟三、檢測是否滿足安全性條件； 步驟四、檢測是否滿足舒適性條件； 步驟五、檢測是否滿足電池條件； 步驟六、檢測是否滿足動力轉向條件；當步驟一的檢測結果為"是"，而步驟二至六任意一項的檢測結果是"否"時，控制發動 機噴油點火，即發動機自動啟動。
7. 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述安全性條件的檢測步驟包括步驟3A、檢測汽車鑰匙是否在ON位置；步驟3B、檢測汽車是否未發生故障； 步驟3C、檢測汽車是否不處於維護狀態； 步驟3D、檢測車門是否關閉； 步驟3E、檢測引擎蓋是否關閉； 步驟3F、檢測安全帶是否插入；步驟3G、檢測制動真空壓力是否大於預先設定的閾值；當上述7個步驟的檢測結果全部為"是"時，則滿足安全性條件，否則不滿足安全性條件。
8. 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述基本發動機條件包括以下檢測步驟 步驟2A、檢測車速是否等於0;步驟2B、檢測離合器是否結合； 步驟2C、檢測檔位是否在空檔；步驟2D、檢測節氣門位置是否為0 ;步驟2E、檢測發動機冷卻水溫是否大於預先設定的閾值；當上述5個步驟的檢測結果全部為"是"時，滿足基本發動機條件，否則不滿足基本發動機條件。
9. 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述舒適性條件包括以下檢測步驟檢測 空調是否關閉；關閉則滿足舒適性條件，開啟則不滿足舒適性條件。
10. 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述電池條件包括以下檢測步驟 步驟4A、檢測電池電壓是否大於預先設定的閾值；步驟4B、檢測電池電流是否小於預先設定的閾值；步驟4C、檢測電池溫度是否小於預先設定的閾值；步驟4D、檢測電池的荷電狀態是否大於預先設定的閾值；步驟4E、檢測電池的充放電次數是否小於預先設定的閾值；當上述5個步驟的檢測結果全部為"是"時，滿足電池條件，否則不滿足電池條件。
11. 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述動力轉向條件包括以下檢測步驟 檢測轉向助力力矩是否小於預先設定的閾值；當上述檢測結果為"是"時，滿足動力轉向條件，否則不滿足動力轉向條件。
全文摘要
發動機自動停機的控制方法，包括汽車在上一次自動停機後，車速是否曾經大於闕值；是否滿足基本發動機條件；是否滿足舒適性條件；是否滿足安全條件；是否滿足電池條件；上述步驟全部為「是」時，發動機自動停機。發動機自動啟動的控制方法，包括汽車發動機是否處於自動停機狀態；是否滿足基本發動機條件；是否滿足舒適性條件；是否滿足安全條件；是否滿足駕駛條件；是否滿足電池條件；是否滿足動力轉向條件；當其中一項的檢測結果為「是」，其他任意一項的結果是「否」時，發動機自動啟動。本發明的發動機自動停機/自動啟動的控制方法考慮了發動機的安全性、舒適性等方面的要求，既實現發動機的正常功能又保證了車輛的駕駛安全性和舒適性。
文檔編號F02D29/02GK101761404SQ20091016756
公開日2010年6月30日 申請日期2009年8月25日 優先權日2009年8月25日
發明者汪熊熊, 王曉明, 陸柯偉 申請人:上海通用汽車有限公司;泛亞汽車技術中心有限公司