本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)的控制策略和方法，更具體地說(shuō)，涉及一種參考路口紅燈等待時(shí)間的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù)：
目前，大氣污染是一個(gè)全球性的問(wèn)題。國(guó)際衛(wèi)生組織發(fā)表報(bào)告稱(chēng)：大氣污染致癌，更嚴(yán)重的是：如何治理大氣污染是擺在人類(lèi)面前的一個(gè)難題。
各個(gè)國(guó)家和地區(qū)污染空氣包含的有害物質(zhì)成分是不盡相同的。中國(guó)不少地區(qū)空氣質(zhì)量惡化是霧霾危害加重，霧霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多。霧霾，是霧和霾的統(tǒng)稱(chēng)，二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項(xiàng)是霧霾的主要組成，前兩者為氣態(tài)污染物，最后一項(xiàng)顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍?zhǔn)住Ｋ鼈兣c霧氣結(jié)合在一起，讓天空瞬間變得灰蒙蒙的。特別是直徑小于等于2.5微米的污染物顆粒本身既是一種污染物，又是重金屬、多環(huán)芳烴等有毒物質(zhì)的載體。被人吸入肺泡后要么停留在肺泡內(nèi)，要么進(jìn)入血液系統(tǒng)，危害巨大，這也是污染空氣致癌的原因。
霾的形成主要是空氣中懸浮的大量微粒和氣象條件共同作用的結(jié)果，其成因有三：一是水平方向靜風(fēng)現(xiàn)象增多。城市里大樓越建越高，阻擋和摩擦作用使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時(shí)明顯減弱。靜風(fēng)現(xiàn)象增多，不利于大氣中懸浮微粒的擴(kuò)散稀釋?zhuān)菀自诔菂^(qū)和近郊區(qū)周邊積累；二是垂直方向上出現(xiàn)逆溫。逆溫層好比一個(gè)鍋蓋覆蓋在城市上空，這種高空的氣溫比低空氣溫更高的逆溫現(xiàn)象，使得大氣層低空的空氣垂直運(yùn)動(dòng)受到限制，空氣中懸浮微粒難以向高空飄散而被阻滯在低空和近地面。三是空氣中懸浮顆粒物的增加。隨著城市人口的增長(zhǎng)和工業(yè)發(fā)展、機(jī)動(dòng)車(chē)輛猛增，導(dǎo)致污染物排放和懸浮物大量增加，直接導(dǎo)致了能見(jiàn)度降低。
對(duì)于污染空氣的治理有兩個(gè)方向：一是減少污染物進(jìn)入大氣，二是使現(xiàn)有大氣中的污染物減少。本發(fā)明針對(duì)的是第一個(gè)方向。
近年來(lái)我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量急劇增長(zhǎng)，機(jī)動(dòng)車(chē)污染日益嚴(yán)重，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放成為我國(guó)大中城市空氣污染的主要來(lái)源，給城市和區(qū)域空氣質(zhì)量帶來(lái)了巨大壓力。有研究報(bào)告指出：在實(shí)際行駛條件下，機(jī)動(dòng)車(chē)在冷啟動(dòng)工況和怠速工況尾氣排放VOCs和苯系物濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常行駛時(shí)排放濃度，當(dāng)行駛速度在40-60km/h時(shí)，尾氣中VOCs組分和苯系物含量相對(duì)較低。中國(guó)科學(xué)院大氣物理所的地區(qū)大氣重霾污染的形成機(jī)理和源解析初步結(jié)果顯示：北京在2013年1月和2014年2月的霧霾污染事件中，PM2.5在重污染時(shí)段的主要來(lái)源為機(jī)動(dòng)車(chē)、 燃煤、工業(yè)和揚(yáng)塵，分別約占42％、28％、13％和12％；而在清潔時(shí)段，燃煤占45％，機(jī)動(dòng)車(chē)僅占13％。
“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”(Start-Stop System)其實(shí)就是一套控制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火/點(diǎn)火的系統(tǒng)，核心在于行駛過(guò)程中根據(jù)車(chē)速和停車(chē)時(shí)間，自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火/點(diǎn)火，盡量減少怠速時(shí)產(chǎn)生的燃油消耗并降低排放，主要適用于城市交通中等待信號(hào)燈或是堵車(chē)時(shí)。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，電源還能取代皮帶輪對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇及車(chē)內(nèi)空調(diào)提供運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，這套系統(tǒng)可以讓車(chē)子在遇堵短暫停車(chē)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)“休眠”，需要啟動(dòng)時(shí)則可以快速響應(yīng)(發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間在0.4秒左右，幾乎不影響正常加速)，而且自動(dòng)擋手動(dòng)擋均可裝備這套系統(tǒng)。至于這套系統(tǒng)的作用，當(dāng)然是在車(chē)子等待時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火，盡量減少發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空轉(zhuǎn)帶來(lái)的燃油浪費(fèi)。
“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”的啟動(dòng)是有判定條件的，自動(dòng)擋踩下剎車(chē)，靜止數(shù)秒后即可熄火，手動(dòng)擋則需要掛空擋松離合，靜止數(shù)秒后同樣自動(dòng)熄火。除了這個(gè)基本限定條件，啟停系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初還參考到了很多特殊情況，例如堵車(chē)時(shí)頻繁啟停、行車(chē)速度過(guò)低、蓄電池電量不足、車(chē)外溫度過(guò)高/過(guò)低、剎車(chē)系統(tǒng)內(nèi)壓力下降到臨界點(diǎn)之下等等，都不會(huì)觸發(fā)啟停系統(tǒng)。
“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”的節(jié)油效果顯著，在車(chē)輛原地怠速時(shí)，大約一小時(shí)耗油1升(以1.8排量舉例，不同排量有所不同)，一次啟動(dòng)大概消耗3-5秒怠速的汽油。也就是說(shuō)，任何一次最多超過(guò)5秒的自動(dòng)啟停都可以達(dá)到節(jié)油效果。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在市區(qū)路況條件下采用“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”至少節(jié)油8％-15％。
但是，現(xiàn)有的“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”存在兩點(diǎn)不足：一是駕駛者不能實(shí)時(shí)獲得路口紅燈等待時(shí)間，不能決定是否使用該系統(tǒng)，致使“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”使用率較低；二是駕駛者不能實(shí)時(shí)獲得路口紅燈結(jié)束時(shí)間，不能決定何時(shí)啟動(dòng)車(chē)輛，浪費(fèi)了綠燈通行時(shí)間制造了擁堵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種參考路口紅燈等待時(shí)間的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)的控制方法，使駕駛者(更具體地說(shuō)是車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或者車(chē)輛的行車(chē)電腦)實(shí)時(shí)獲得路口紅燈等待時(shí)間，在等紅燈時(shí)能夠決定是否使用該系統(tǒng)；駕駛者(更具體地說(shuō)是車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或者車(chē)輛的行車(chē)電腦)也能夠?qū)崟r(shí)獲得路口紅燈結(jié)束時(shí)間，適時(shí)啟動(dòng)車(chē)輛有效利用路口的綠燈通行時(shí)間，提高城市路網(wǎng)的通行效率避免擁堵。
本發(fā)明的控制方法是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種參考路口紅燈等待時(shí)間的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)的熄火判定條件下(包括如下條件或者增減如下條件：自動(dòng)擋踩下剎車(chē)，手動(dòng)擋則需要掛空擋松離合，車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器顯示為零，蓄電池有足夠的能量，行駛滿(mǎn)4公里，系安全帶，空調(diào)達(dá)到設(shè)定溫度)，根據(jù)智能交通系統(tǒng)傳來(lái)的該路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”確定路口紅燈等待時(shí)間，當(dāng)路口紅燈等待時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火；根據(jù)智能交通系統(tǒng)傳來(lái)的該路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”確定路口紅燈結(jié)束時(shí)間，在路口紅燈結(jié)束之前根據(jù)設(shè)定值提前自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。
優(yōu)選地，還根據(jù)車(chē)輛的定位系統(tǒng)確定本車(chē)距離前方路口中間點(diǎn)的距離，決定是否啟動(dòng)“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”。
優(yōu)選地，所述的定位系統(tǒng)為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、基站定位系統(tǒng)、WiFi定位系統(tǒng)。
優(yōu)選地，還根據(jù)車(chē)輛的定位系統(tǒng)，確定車(chē)輛所在的車(chē)道，進(jìn)一步精確確定本車(chē)的紅燈等待時(shí)間。
優(yōu)選地，所述的定位系統(tǒng)為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)或者車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)。
優(yōu)選地，還需要根據(jù)車(chē)輛的傳感器測(cè)量(如雷達(dá)等)距前車(chē)的距離，決定是否啟動(dòng)“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)駕駛者根據(jù)實(shí)時(shí)獲得路口紅燈等待時(shí)間，人為決定或者發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)決定是否啟動(dòng)該系統(tǒng)，這樣能夠提高“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”的使用率；
(2)駕駛者能夠?qū)崟r(shí)獲得路口紅燈結(jié)束時(shí)間，人為決定或者發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)決定何時(shí)啟動(dòng)車(chē)輛，充分利用綠燈時(shí)間提高路網(wǎng)通行效率；
(3)采用本發(fā)明的一種參考路口紅燈等待時(shí)間的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)的控制方法，提高了“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”使用率，能夠明顯的達(dá)到節(jié)能減排的效果，減少城市霧霾的發(fā)生；
(4)采用本發(fā)明的一種參考路口紅燈等待時(shí)間的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)的控制方法，駕駛者不會(huì)盲目地使用“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”，達(dá)到了“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”的合理使用；
(5)將來(lái)無(wú)人駕駛汽車(chē)普及時(shí)，采用本發(fā)明的一種參考路口紅燈等待時(shí)間的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)的控制方法，可以精確控制“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”的使用，最大限度地達(dá)到節(jié)能減排的效果；
(6)采用本發(fā)明的一種參考路口紅燈等待時(shí)間的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)的控制方法，使“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”真正地實(shí)現(xiàn)了沒(méi)有人為干預(yù)地全自動(dòng)啟停。
具體實(shí)施方案
下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方案。
實(shí)施例一：
公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)“一種同步顯示前方路口交通信號(hào)燈狀態(tài)的系統(tǒng)及方法”(申請(qǐng)?zhí)枺?01410248079.X)，屬于一種智能交通系統(tǒng)，包括：智能交通信號(hào)燈系統(tǒng)，安裝于每個(gè)路口，將路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”發(fā)送給系統(tǒng)服務(wù)器；智能車(chē)載終端系統(tǒng)，放置于車(chē)內(nèi)通過(guò)衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛自身進(jìn)行定位和定向，檢索到“前方路口的編碼”向系統(tǒng)服務(wù)器索取前方路口的交通信號(hào)燈的“狀態(tài)信息”，接收到信息后運(yùn)行紅綠燈子程序?qū)ⅰ八旭偟缆吩谇胺铰房谔帉?duì)應(yīng)的紅綠燈組”的狀態(tài)顯示在屏幕上，以數(shù)字、圖形或者聲音的方式提醒駕駛者提前預(yù)知前方路口交通信號(hào)燈的狀態(tài)，能輔助駕駛決策。
該智能交通系統(tǒng)能夠?qū)⑼＼?chē)路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”傳輸?shù)绞謾C(jī)，通過(guò)手機(jī)與車(chē)輛的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)連接將“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”傳輸?shù)杰?chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，更進(jìn)一步地傳輸?shù)健鞍l(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”，“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”根據(jù)智能交通系統(tǒng)傳來(lái)的該路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”確定路口紅燈等待時(shí)間，當(dāng)路口紅燈等待時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火；根據(jù)智能交通系統(tǒng)傳來(lái)的該路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”確定路口紅燈結(jié)束時(shí)間，在路口紅燈結(jié)束之前根據(jù)設(shè)定值提前自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。
“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”的大規(guī)模使用，能夠節(jié)能減排，國(guó)家和行業(yè)會(huì)根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果確定“路口紅燈等待時(shí)間的設(shè)定值”，在本實(shí)施例中確定為30秒；根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間在0.4秒左右，所以自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的時(shí)間確定為路口紅燈結(jié)束前2秒。
實(shí)施例二：
一種參考路口紅燈等待時(shí)間的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在根據(jù)智能交通系統(tǒng)將停車(chē)路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”傳輸?shù)杰?chē)輛“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”的同時(shí)，根據(jù)車(chē)輛的定位系統(tǒng)確定本車(chē)距離前方路口中間點(diǎn)的距離，決定是否啟動(dòng)“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”。
智能交通系統(tǒng)能夠?qū)⑼＼?chē)路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”傳輸?shù)绞謾C(jī)，通過(guò)手機(jī)與車(chē)輛的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)連接將“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”傳輸?shù)杰?chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，更進(jìn)一步地傳輸?shù)健鞍l(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”，“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”根據(jù)智能交通系統(tǒng)傳來(lái)的該路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”確定路口紅燈等待時(shí)間，當(dāng)路口紅燈等待時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火；根據(jù)智能交通系統(tǒng)傳來(lái)的該路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”確定路口紅燈結(jié)束時(shí)間，在路口紅燈結(jié)束之前根據(jù)設(shè)定值提前自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。
在參考路口紅燈等待時(shí)間的同時(shí)，車(chē)輛也通過(guò)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，或者北斗導(dǎo)航系統(tǒng)確定本車(chē)距離前方路口中間點(diǎn)的距離，決定是否啟動(dòng)“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”。
在本實(shí)施例中，根據(jù)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的高精度定位，確定在一個(gè)路口等紅燈的車(chē)輛中距離前方路口中間點(diǎn)的距離為100米之內(nèi)的車(chē)都需要啟動(dòng)“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”。
在此說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)特定的實(shí)施例做了描述。但是，在不背離本發(fā)明的精神和范疇的情況下還可以做出各種修改和變換。例如：智能交通系統(tǒng)將停車(chē)路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”可以直接傳輸?shù)健鞍l(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”，也可以通過(guò)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或者其他中間媒介傳輸?shù)健鞍l(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”。再例如：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)將來(lái)將在全球范圍內(nèi)提供高精度的定位導(dǎo)航服務(wù)，這項(xiàng)功能將用于車(chē)道的識(shí)別，用于確定本車(chē)前方對(duì)應(yīng)的是哪一個(gè)紅綠燈組，進(jìn)一步精確確定路口紅燈等待時(shí)間提供給“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”。再例如：現(xiàn)有的自動(dòng)駕駛和半自動(dòng)駕駛中都具有車(chē)道識(shí)別功能，這將配合智能交通系統(tǒng)傳輸?shù)杰?chē)輛的停車(chē)路口交通信號(hào)燈的“時(shí)間設(shè)定信息和當(dāng)前的狀態(tài)信息”，精確確定路口紅燈等待時(shí)間提供給“發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)”。再例如：說(shuō)明書(shū)中提到的一些概念如車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、車(chē)輛的行車(chē)電腦、ECU等就是汽車(chē)的控制系統(tǒng)或者控制系統(tǒng)的核心。因此，說(shuō)明書(shū)應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。