專利名稱：Iss系統(tǒng)和控制車輛引擎的方法
ISS系統(tǒng)和控制車輛引擎的方法技術(shù)領(lǐng)域
本申請涉及用于傳統(tǒng)的汽油和柴油車輛的怠速停啟系統(tǒng)(ISS)和制車輛引擎的方法。
背景技術(shù)：
在交通擁擠的都市，例如遇到紅燈和等候乘客時不得不頻繁地停車。然而，發(fā)動機(jī)在空擋(怠速)狀態(tài)時仍然工作，這不僅消耗燃料而且會向附近的行人排放污染物質(zhì)。
ISS不僅節(jié)省了燃料而且減低了污染排出物。這種ISS已經(jīng)被安裝在最近投入市場的車輛上。然而，仍然有大量的現(xiàn)有車輛沒有安裝這種系統(tǒng)，因此，在后安裝配件市場上， 具有很大的ISS系統(tǒng)需求。
目前，在市場上具有大量的ISS系統(tǒng)設(shè)備。大部分ISS系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計用于OEM并且預(yù)先安裝到這些最近研發(fā)生產(chǎn)的車輛上。
Bosch的自動引擎關(guān)閉和重啟動系統(tǒng)通過監(jiān)控車速、發(fā)送機(jī)的速度、和加速踏板和離合器踏板的狀態(tài)，而設(shè)計用于手動變速的傳統(tǒng)車輛，但是未考慮空調(diào)啟動狀態(tài)和變速檔 (shift level)的狀態(tài)。該系統(tǒng)的速度傳感器用于通過RC電路設(shè)置3m/h的門限，判斷怠速停止/啟動動作，但是門限一旦設(shè)定后就不能改變。此外，RC電路會由于周圍環(huán)境(例如溫度)的改變而變化，從而影響判斷的準(zhǔn)確性。
Toyota'的自動引擎停止-重啟動系統(tǒng)還被設(shè)計用于手動變速的傳統(tǒng)車輛，該系統(tǒng)通過車輛的速度、傾斜、引擎速度、交流電機(jī)的發(fā)電狀態(tài)和空調(diào)的啟動狀態(tài)檢測車輛的操作狀態(tài)。
Honda的系統(tǒng)用于自動停-啟引擎，并具有兩組電池，S卩，42V和12V的電池。42V 的電池在引擎的啟動狀態(tài)向啟動電機(jī)(starter)供電，在引擎啟動后，啟動電機(jī)向發(fā)電機(jī)一樣工作從而改變42V的電池。12V的電池向輔助設(shè)備供電。該系統(tǒng)增加了成本，并且不容易安裝到不具有ISS功能的自動車輛上。發(fā)明內(nèi)容
本申請?zhí)峁┝艘环N智能的啟動系統(tǒng)，用于在車輛銷售后，安裝在車輛上實現(xiàn)汽油和柴油車輛的自動引擎起/停。該系統(tǒng)具有怠速停/起策略控制或引擎啟動處理控制中的至少一個功能。
一方面，本申請公開了一種用于控制車輛引擎的方法，包括
根據(jù)車輛的當(dāng)前狀況啟動怠速停啟系統(tǒng)(ISS)；
當(dāng)踩下剎車踏板停止車輛時，確定所述車輛的換擋桿是否位于D檔并已經(jīng)保持了預(yù)定時間；
如果是，則當(dāng)所述車輛的換擋桿從D檔切換到N檔時，通過所述ISS停止所述車輛引擎。當(dāng)所述剎車踏板再次被踩下時，通過所述ISS啟動所述車輛引擎。
另一方面，本申請公開了一種ISS系統(tǒng)，包括
開關(guān)裝置，與所述車輛的點火電路耦合；
控制器，用于獲取車輛的當(dāng)前狀況，并根據(jù)所獲取的當(dāng)前狀況確定是否要停止所述車輛的引擎；
其中，當(dāng)踩下剎車踏板停止車輛時，所述控制器確定所述車輛的換擋桿是否位于D 檔并已經(jīng)保持了預(yù)定時間；如果是，當(dāng)所述控制器進(jìn)一步確定出車輛的換擋桿從D檔切換到N檔時，控制所述開關(guān)裝置以切斷所述點火電路從而停止所述車輛引擎。當(dāng)所述剎車踏板再次被踩下時，通過所述ISS啟動所述車輛引擎。
根據(jù)本申請的系統(tǒng)能夠被組裝到自動變速的傳統(tǒng)車輛中，實現(xiàn)怠速停/啟功能。
附圖簡要說明


圖1所示為根據(jù)本申請一個實施方式的ISS系統(tǒng)100以及與其關(guān)聯(lián)的車輛傳感器；以及
圖2示出了根據(jù)本申請一個實施方式的用于ISS的控制流程圖。
具體實施方式
圖1所示為根據(jù)本申請一個實施方式的ISS系統(tǒng)100以及與其關(guān)聯(lián)的車輛傳感器。如圖所示，系統(tǒng)100包括開關(guān)裝置12和控制器20。開關(guān)裝置12可以與車輛的點火器 14耦合，用于切斷點火器14，從而停止車輛引擎。在一個實施方式中，開關(guān)裝置12可以為繼電器。
控制器20用于監(jiān)控車輛速度、引擎速度、加速盤、剎車盤、以及例如空調(diào)等附屬設(shè)備的啟動狀態(tài)。控制器20還用于監(jiān)控?fù)Q擋桿的狀態(tài)、車載電池的充電狀態(tài)(SOC)以及排放氣體的溫度。
控制器20可通過安裝到車輛上的現(xiàn)有傳感器來獲得上述信息。為清楚起見，圖1 還示出了用于采集上述信息的現(xiàn)有傳感器或相關(guān)部件。如圖1所示，通過與加速踏板開關(guān) 1和剎車踏板開關(guān)2關(guān)聯(lián)的傳感器分別獲得加速踏板和剎車踏板的狀態(tài)。車輛的檔位狀態(tài)可通過儀表板上的換擋LED指示的信號(圖中示為3、4和5)獲得。如本領(lǐng)域公知的那樣， 信號為N表示空擋、P表示停放、R表示倒檔。當(dāng)檔位信號不在N、P、R時，換擋桿信號D，檔位1和檔位2作為一個整體考慮。
此外，通過用于測量驅(qū)動軸9的脈沖信號的傳感器來確定車輛的速度。例如，通過測量該脈沖信號上什沿和下什沿之間的時間長度ΔΤ，以下面的規(guī)則檢測到車輛的速度，
V = 3. 6 π Xr/(NX Δ Τ) 1).
其中，V為車輛的速度km/h，r是車輪的半徑，N為車車輪旋轉(zhuǎn)一圈時的脈沖信號總數(shù)。
引擎速度通過引擎旋轉(zhuǎn)傳感器11檢測。檢測到的引擎速度信號在啟動引擎的處理控制中使用，以使得當(dāng)引擎的速度已經(jīng)很高(例如SOOrpm)時防止引擎結(jié)合到啟動電機(jī) 15，從而延長啟動電機(jī)15的使用時間。
此外，在圖1中還示出了司機(jī)用來啟動或關(guān)閉ISS 100的電源開關(guān)8。
在一個實施方式中，控制器20還進(jìn)一步配置為確定是否要啟動ISS系統(tǒng)的功能。例如，當(dāng)控制器20檢測到車輛的電池的SOC高于預(yù)定的門限(例如，該電池總?cè)萘康?30%)、空調(diào)A/C開關(guān)關(guān)閉、車輛排放管的溫度高于門限(例如，800°C)時，啟動ISS系統(tǒng)的相關(guān)功能。如圖1所示，可通過與A/C開關(guān)6關(guān)聯(lián)的傳感器獲知車載空調(diào)的開啟狀態(tài)，以確保在空調(diào)開啟后，引擎不會關(guān)閉。電池的充電狀態(tài)(SOC)可通過電池電流傳感器7測量。 當(dāng)電池中的充電量小于30%時，ISS系統(tǒng)的功能不會啟動。此外，排放氣體的溫度可通過安裝于排氣管的傳感器10測量。排放氣體的溫度指示排放管中的催化劑是否準(zhǔn)備完備。當(dāng)溫度超過800°C時，催化劑準(zhǔn)備完畢。否則，ISS系統(tǒng)100的功能不會啟動。
在該實施方式中，控制器20通過監(jiān)控車輛的上述信息以確定是否要控制所述開關(guān)裝置來停止車輛的引擎。具體地，當(dāng)踩下剎車踏板停止車輛時，控制器確定所述車輛的換擋桿是否位于D檔并保持預(yù)定時間，例如10毫秒；如果是，當(dāng)該控制器20進(jìn)一步確定出車輛的換擋桿從D檔切換到N檔時，控制開關(guān)裝置12切斷點火電路從停止車輛引擎。
在駕駛員真正需要停止車輛可預(yù)測和相當(dāng)?shù)臅r間，例如當(dāng)紅燈時間較長時，或等候上下乘客時，需要停止引擎。然而，當(dāng)車輛在以低速排隊等候和需要頻繁制動時，不應(yīng)該停止引擎，因為和在短停時期怠速相比，在重新啟動后將消耗更多的燃料。通常而言，啟動引擎消耗的燃料等同于怠速20秒鐘消耗的燃料。當(dāng)引擎關(guān)閉小于20秒時，不會節(jié)省能量。 當(dāng)燃料關(guān)閉超過20秒時將節(jié)省能量。上述怠速停啟控制策略將使得司機(jī)有區(qū)別地對待上述的兩種場景，從而適當(dāng)?shù)貑拥∷偻⒐δ?。目前，許多交通指示燈具有時間指示。因此， 該系統(tǒng)的策略可以由司機(jī)容易地管理。當(dāng)?shù)∷贂r間小于20秒時，司機(jī)可以踩下剎車踏板同時將換擋桿保持在D檔。在這種情況下，引擎不會關(guān)閉。因此，當(dāng)司機(jī)預(yù)測怠速時間超過20 秒時，可以將換擋桿推到N檔，然后立即熄滅引擎。
此外，當(dāng)控制器20確定出剎車踏板再次被踩下時，通過啟動電機(jī)15啟動車輛的引擎。例如，當(dāng)控制器20確定出需要重新啟動引擎時，先將鑰匙門信號置成高電平，S卩，控制器20將鑰匙門信號置為高電平，開始啟動發(fā)動機(jī)15的過程；接著開關(guān)裝置12啟動點火器 14，從而使得引擎的各缸點火電路閉合。接著，控制器20發(fā)出控制命令將車輛的啟動電機(jī) 15推到高電壓。該啟動電機(jī)15將結(jié)合到引擎的曲柄軸，然后推動該曲柄軸。來自引擎旋轉(zhuǎn)速度傳感器的脈沖信號由傳感器11實時檢測到。當(dāng)速度不小于預(yù)定門限，例如SOOrpm時， 啟動電機(jī)15會被設(shè)置為低電壓從而和引擎斷開。
下面將描述根據(jù)本申請另一個實施方式的用于控制車輛引擎的方法200。根據(jù)該方法200，首先根據(jù)車輛的當(dāng)前狀況啟動怠速停啟系統(tǒng)(ISS)。如上所述，當(dāng)控制器20檢測到車輛的電池的SOC高于預(yù)定的門限(例如，該電池總?cè)萘康?0% )、空調(diào)A/C開關(guān)關(guān)閉、 車輛排放管的溫度高于門限(例如，800°C )時，啟動ISS系統(tǒng)的相關(guān)功能。當(dāng)踩下剎車踏板停止車輛時，確定車輛的換擋桿是否位于D檔并保持預(yù)定時間，例如10毫秒；如果是，則當(dāng)車輛的換擋桿從D檔切換到N檔時，通過所述ISS停止車輛引擎。當(dāng)剎車踏板再次被踩下時，通過ISS啟動車輛引擎。
具體地，如圖2所示，在步驟S201中確定是否啟動了 ISS提供，如果是，則在步驟 S202中進(jìn)一步確定車輛速度是否為零。如果為零，則在步驟S203中確定剎車踏板是否被踩下，如果是，則在步驟S204中確定換擋桿是否處于D檔；如果是，則在步驟S205中等候預(yù)定時間。如果在步驟S201 204中確定的結(jié)果為否，則在步驟S206中等候預(yù)定時間，例如為 10毫秒。在步驟S205和S206中等候預(yù)定時間可以節(jié)約控制器單片機(jī)計算時間，并也能夠滿足實時控制的需要。然后，回到步驟S201。
接著，在步驟S207中確定檔位桿是否位于N檔，如果是，則在步驟S208中停止車輛引擎。
如上所述，當(dāng)剎車踏板再次被踩下時，通過ISS啟動車輛引擎。具體地，在步驟 S209中確定剎車踏板是否被釋放。當(dāng)司機(jī)踩下剎車踏板停止車輛時，換擋桿必須首先位于 D檔。通常，司機(jī)會將換擋桿推到N檔并確保手動剎車啟動從而進(jìn)行長時間的停留，例如等候乘客上車。在這種情況下，司機(jī)能夠從剎車踏板移開腳稍作放松。
如果在步驟S209中確定的結(jié)果為“否”，則在步驟S210中等候例如10毫秒的預(yù)定時間，然后回到步驟S209。如果在步驟S209中確定的結(jié)果為“是”，則在步驟S211中也等候10毫秒的預(yù)定時間。接著在步驟S212中確定剎車踏板是否被再次被踩下，如果是則在步驟S213中通過ISS啟動車輛引擎，否則回到步驟S211。
以上僅為本申請的示例性實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上述實施方式，在本申請權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)，可以對上述各個實施方式進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種用于控制車輛引擎的方法，包括根據(jù)車輛的當(dāng)前狀況啟動怠速停啟系統(tǒng)(ISS)；當(dāng)踩下剎車踏板停止車輛時，確定所述車輛的換擋桿是否位于D檔并保持了第一預(yù)定時間；如果是，則當(dāng)所述車輛的換擋桿從D檔切換到N檔時，通過所述ISS停止所述車輛引擎。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一預(yù)定時間為10毫秒。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括當(dāng)所述剎車踏板再次被踩下時，通過所述ISS啟動所述車輛引擎。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，當(dāng)所述剎車踏板再次被踩下時，通過所述ISS啟動所述車輛引擎的步驟還包括當(dāng)所述剎車踏板再次被踩下時，通過所述ISS將車輛的鑰匙門信號置成高電平，并通過車輛的啟動電機(jī)帶動所述車輛引擎。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所述車輛引擎的轉(zhuǎn)速不低于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，所述方法還包括將所述鑰匙門信號置為低電平，從而使得所述啟動電機(jī)不再工作。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速為每分鐘800轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)車輛的當(dāng)前狀況啟動ISS的步驟進(jìn)一步包括 確定以下條件是否滿足1)所述車輛的電池的SOC高于第一預(yù)定門限；2)所述車輛的A/C開關(guān)關(guān)閉；以及3)所述車輛的排放管的溫度高于第二門限； 如果是，則啟動所述ISS。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第一預(yù)定門限為所述電池的總充電量的30%。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第二預(yù)定門限為800°C。
10.一種通過ISS系統(tǒng)控制車輛引擎的方法，包括所述ISS根據(jù)車輛的當(dāng)前狀態(tài)確定出需要停止所述車輛引擎； 確定出車輛的換擋桿是否位于D檔并保持了預(yù)定時間；如果是，則當(dāng)所述車輛的換擋桿從D檔切換到N檔時，通過所述ISS停止所述車輛的引擎，其中，當(dāng)滿足以下條件時，確定出需要停止所述車輛引擎1)電池的SOC高于第一預(yù)定門限；2)A/C開關(guān)關(guān)閉；3)排放管的溫度高于第二預(yù)定門限；4)車輛的速度為0；以及5)踩下了剎車踏板。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述預(yù)定時間為10毫秒。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括當(dāng)所述ISS系統(tǒng)檢測到所述剎車踏板再次被踩下時，啟動所述車輛引擎。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，當(dāng)所述ISS系統(tǒng)檢測到所述剎車踏板再次被踩下時，啟動所述車輛引擎的步驟還包括當(dāng)所述剎車踏板再次被踩下時，通過所述ISS將車輛的鑰匙門信號置成高電平，并通過車輛的啟動電機(jī)帶動所述車輛引擎。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，如果所述車輛引擎的轉(zhuǎn)速不低于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，則所述方法還包括將所述鑰匙門信號置為低電平，從而使得所述啟動電機(jī)不再工作。
15.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速為每分鐘800轉(zhuǎn)。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第一預(yù)定門限為所述電池的總充電量的 30%。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第二預(yù)定門限為800°C。
18.一種ISS系統(tǒng)，包括開關(guān)裝置，與所述車輛的點火電路耦合；控制器，用于獲取車輛的當(dāng)前狀況，并根據(jù)所獲取的當(dāng)前狀況確定是否要停止所述車輛的引擎；其中，當(dāng)踩下剎車踏板停止車輛時，所述控制器確定所述車輛的換擋桿是否位于D檔并保持了預(yù)定時間；如果是，當(dāng)所述控制器進(jìn)一步確定出所述車輛的換擋桿從D檔切換到N 檔時，控制所述開關(guān)裝置以切斷所述點火電路從而停止所述車輛的引擎。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定時間為10毫秒。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述控制器確定出所述剎車踏板再次被踩下時，通過所述開關(guān)裝置啟動所述車輛的引擎。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述控制器確定出所述剎車踏板再次被踩下時，將車輛的鑰匙門信號置成高電平，并通過車輛的啟動電機(jī)帶動所述車輛引擎。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，如果所述車輛引擎的轉(zhuǎn)速不低于預(yù)定轉(zhuǎn)速時，則所述控制器發(fā)出控制命令從而將所述鑰匙門信號置為低電平，以使得所述啟動電機(jī)不再工作。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定轉(zhuǎn)速為每分鐘800轉(zhuǎn)。
24.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器還進(jìn)一步配置為確定是否滿足1)所述車輛的電池的SOC高于預(yù)定第一門限；2)A/C開關(guān)關(guān)閉；3)排放管的溫度高于預(yù)定的第二門限；如果是，則啟動所述系統(tǒng)。
25.如權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中，所述第一預(yù)定門限為所述電池的總充電量的 30%。
26.如權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中，所述第二預(yù)定門限為800°C。
27.—種ISS系統(tǒng)，包括控制器，其中，所述控制器被配置為根據(jù)車輛的當(dāng)前狀態(tài)確定出需要停止所述車輛的引擎后，進(jìn)一步確定所述車輛的換擋桿是否位于D檔并保持了預(yù)定時間；如果是，則當(dāng)所述車輛的換擋桿從D檔切換到N檔時，所述控制發(fā)出停止所述車輛引擎的命令，其中，當(dāng)以下條件時，所述控制器確定出需要停止所述車輛的引擎1)電池的SOC高于第一預(yù)定門限；2)A/C開關(guān)關(guān)閉；3)排放管的溫度高于第二預(yù)定門限；4)車輛的速度為0；以及5)踩下了剎車踏板。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述控制器獲知所述剎車踏板再次被踩下時， 發(fā)出啟動所述車輛引擎的命令。
29.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述控制器確定出所述剎車踏板再次被踩下時，將車輛的鑰匙門信號置成高電平，并通過車輛的啟動電機(jī)帶動所述車輛引擎。
30.如權(quán)利要求四所述的系統(tǒng)，其中，如果所述車輛引擎的轉(zhuǎn)速不低于每分鐘800轉(zhuǎn)， 則所述控制器發(fā)出控制命令從而將所述鑰匙門信號置為低電平，以使得所述啟動電機(jī)不再工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于控制車輛引擎的方法和ISS系統(tǒng)。用于控制車輛引擎的方法包括根據(jù)車輛的當(dāng)前狀況啟動怠速停啟系統(tǒng)(ISS)；當(dāng)踩下剎車踏板停止車輛時，確定所述車輛的換擋桿是否位于D檔并保持了第一預(yù)定時間；如果是，則當(dāng)所述車輛的換擋桿從D檔切換到N檔時，通過所述ISS停止所述車輛引擎。
文檔編號B60R16/027GK102529855SQ20101061740
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者侯繼榮, 葉海活, 徐國卿, 徐揚(yáng)生, 林天麟, 趙峙江, 錢輝環(huán), 閻鏡予 申請人:汽車零部件研究及發(fā)展中心有限公司