專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力來源于發(fā)動(dòng)機(jī)，目前的機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)主要是采用內(nèi)燃機(jī)，以電動(dòng)車還占較小的比例。參照?qǐng)D2所示，目前都采用電控單元E⑶(Engine Control Unit)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，特別是帶微處理器的電控單元。E⑶除包括微處理器外，還包括輸入電路和輸出電路， 輸入電路通過各種傳感器獲得發(fā)動(dòng)機(jī)或機(jī)動(dòng)車的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等各種信號(hào)，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入給微處理器，微處理器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，輸出相應(yīng)控制指令給輸出電路，輸出電路將指令轉(zhuǎn)化為執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在受控工況下。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加劇，對(duì)石油、天然氣等不可再生能源的依賴性和消耗明顯提高，不但造成了能源壓力，也由于排放溫室氣體等造成了極大的環(huán)境壓力。因此機(jī)動(dòng)車的燃油經(jīng)濟(jì)性是汽車領(lǐng)域面臨的重大問題之一，一方面面臨環(huán)境保護(hù)相關(guān)的法律法規(guī)要求， 提高燃油經(jīng)濟(jì)性有助于節(jié)約能源和降低C02、NOx及硫化物排放；另一方面面臨高油價(jià)的挑戰(zhàn)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性是汽車消費(fèi)者的一致需求。不同工況下汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率具有較大差別，例如怠速下發(fā)動(dòng)機(jī)燃油燃燒完全處于浪費(fèi)不做功狀態(tài)，即使在汽車行進(jìn)狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)也不能工作在最佳油耗狀態(tài)，例如高檔低速以及低檔高速行駛，都屬于燃油消耗較高的非經(jīng)濟(jì)行駛狀態(tài)。在不同載重和不同路況下， 汽車的油耗也有較大差異。為此，CN201301754Y公開了一種“用于切換發(fā)動(dòng)機(jī)的功率的裝置和開關(guān)”，包括狀態(tài)信號(hào)接收單元，被配置為接收指示車輛負(fù)載狀態(tài)的信號(hào)；控制信號(hào)生成單元，與所述狀態(tài)信號(hào)接收單元連接，并被配置為根據(jù)接收到的該信號(hào)，生成用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的控制信號(hào)，以使得發(fā)動(dòng)機(jī)以適合于所述車輛負(fù)載狀態(tài)的功率運(yùn)行；狀態(tài)信號(hào)提供單元，其與所述狀態(tài)信號(hào)接收單元連接，并配置為提供指示車輛負(fù)載狀態(tài)的信號(hào)。狀態(tài)信號(hào)提供單元可以是獲得機(jī)動(dòng)車負(fù)載狀態(tài)的負(fù)載測(cè)量設(shè)備，然而機(jī)動(dòng)車的工作狀態(tài)不同，負(fù)載測(cè)量設(shè)備測(cè)得的連續(xù)變化的多個(gè)設(shè)備信號(hào)，很難準(zhǔn)確反應(yīng)機(jī)動(dòng)車實(shí)際運(yùn)行的復(fù)雜工況，因此通過這些復(fù)雜的參數(shù)由控制信號(hào)生成單元的ECU來分析和準(zhǔn)確識(shí)別以相應(yīng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)保證在最佳工作區(qū)域， 在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上是復(fù)雜和困難的，因此該專利文獻(xiàn)中所提供的最佳實(shí)施方式是以安裝在駕駛室內(nèi)的多態(tài)開關(guān)作為狀態(tài)信號(hào)提供單元，即由駕駛者根據(jù)車輛負(fù)載來判斷和選擇控制工作狀態(tài)，籍由該開關(guān)產(chǎn)生受控狀態(tài)信號(hào)給ECU，再由ECU控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作在優(yōu)化的工作區(qū)域。 這種采用開關(guān)的方式，以駕駛者判斷和選擇工作狀態(tài)，無疑更具可操作性。在該最佳實(shí)施例中，將其確定為“空載”、“輕載”、“標(biāo)載”、“重載”四個(gè)狀態(tài)，其開關(guān)采用旋鈕開關(guān)，對(duì)應(yīng)地開關(guān)的工作位置為四個(gè)，位置轉(zhuǎn)換電路由串聯(lián)在E⑶的GND引腳與1.62引腳(Vcc)之間的四個(gè)電阻串聯(lián)成，以獲得四個(gè)電位不同的信號(hào)。雖然該文件中說明，可以多于四個(gè)或少于四個(gè)狀態(tài)，但未說明除該最佳實(shí)施例外，其它狀態(tài)分配方式如何劃分，也未給出不同狀態(tài)下如何對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。然而，在該文件中的最佳實(shí)施例，由于對(duì)應(yīng)四個(gè)狀態(tài)，采用旋鈕開關(guān)，在非相鄰的兩個(gè)狀態(tài)間進(jìn)行切換時(shí)，要連續(xù)通過該非相鄰狀態(tài)的中間狀態(tài)，例如在“空載”和“標(biāo)載”之間切換要經(jīng)過“輕載”，在“空載”與“重載”之間切換要經(jīng)過“輕載”和“標(biāo)載”，該中間狀態(tài)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的信號(hào)給ECU，ECU也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)給控制部件控制發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)其控制信號(hào)做出反應(yīng)，但由于該中間狀態(tài)是非預(yù)期的工作狀態(tài)，這種沖擊無論對(duì)ECU還是發(fā)動(dòng)機(jī)來說都是有害而不利的。另外，旋鈕開關(guān)的操作也不方便，當(dāng)采用船形開關(guān)時(shí)，四個(gè)狀態(tài)要至少用到兩個(gè)開關(guān)，不便于開關(guān)和電路的布置。并且，采用四個(gè)電阻串聯(lián)方式，每個(gè)電阻始終處于工作狀態(tài)，一但一個(gè)電阻出現(xiàn)問題，各位置轉(zhuǎn)換電路對(duì)應(yīng)的電信號(hào)值都發(fā)生變化，造成整個(gè)開關(guān)都處于不正常工作狀態(tài)，且難以判斷問題之所在，不利于維護(hù)、維修。另外，現(xiàn)在也有的一種節(jié)油開關(guān)，提供“空載”、“中載”(或“額定載荷”)、“滿載”三個(gè)選擇，但同樣采用旋鈕開關(guān)，以及三個(gè)電阻串聯(lián)的位置轉(zhuǎn)換電路。這樣也同樣具有操作不便，和在“空載”與“滿載”之間切換時(shí)要經(jīng)過“中載”(或“額定載荷”)帶來的對(duì)E⑶和發(fā)動(dòng)機(jī)的不利影響，以及一個(gè)電阻出問題對(duì)整個(gè)位置轉(zhuǎn)換電路的影響問題。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)和控制開關(guān)，易于安裝和操作，工作和控制穩(wěn)定。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，包括提供狀態(tài)信號(hào)的控制開關(guān)和與控制開關(guān)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元，其特征在于所述控制開關(guān)為有三個(gè)位置的船形開關(guān)，對(duì)應(yīng)于三個(gè)位置的位置轉(zhuǎn)換電路包括串聯(lián)的兩個(gè)電阻值不同的電阻，每個(gè)電阻兩端分別設(shè)置觸點(diǎn)共形成三個(gè)觸點(diǎn)，分別在開關(guān)的三個(gè)位置時(shí)，其中兩個(gè)觸點(diǎn)連接于所述電控單元的接地和信號(hào)輸入端，信號(hào)輸入端還接VCC。對(duì)應(yīng)地，在所述船形開關(guān)兩端的位置還設(shè)置有指示燈，連接于對(duì)應(yīng)的位置轉(zhuǎn)換電路，以在開關(guān)處于相應(yīng)工作位置時(shí)指示燈被點(diǎn)亮。所述船形開關(guān)的三個(gè)位置分別為“動(dòng)力”、“標(biāo)準(zhǔn)”和“經(jīng)濟(jì)”，所述“標(biāo)準(zhǔn)”位置位于所述船形開關(guān)中間位置，對(duì)應(yīng)的位置轉(zhuǎn)換電路為兩個(gè)電阻串聯(lián)，所述動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)位置分別位于船形開關(guān)一端，對(duì)應(yīng)的位置轉(zhuǎn)換電路分別為所述電阻中的一個(gè)。所述Vcc與電控單元的信號(hào)輸入端還串聯(lián)有分壓電阻。所述電控單元，其控制部分包括在不同的變速箱檔位調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)能夠達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速的基于檔位的轉(zhuǎn)速控制器；通過限制變速箱處于非最高檔時(shí)的車速的最高檔的防低檔運(yùn)行保護(hù)器；限制車輛的最高加速度值的車輛加速控制器；以及控制車輛平路最高行駛速度的電子車速控制器；在所述開關(guān)處于“經(jīng)濟(jì)”工作位置，所述電控單元控制所述基于檔位的轉(zhuǎn)速控制器、防低檔運(yùn)行保護(hù)器、車輛加速控制器和電子車速控制器處于工作狀態(tài)； 所述開關(guān)處于“標(biāo)準(zhǔn)”工作位置時(shí)，所述電控單元僅控制所述基于檔位的轉(zhuǎn)速控制器和防低檔運(yùn)行保護(hù)器處于工作狀態(tài)；所述開關(guān)處于“動(dòng)力”工作狀態(tài)時(shí)，所述電控單元不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)采用三個(gè)位置的船形開關(guān)，對(duì)應(yīng)的位置轉(zhuǎn)換電路路包括串聯(lián)的兩個(gè)電阻值不同的電阻，每個(gè)電阻兩端分別設(shè)置觸點(diǎn)共形成三個(gè)觸點(diǎn)，分別在開關(guān)的三個(gè)位置時(shí)，除一個(gè)開關(guān)位置時(shí)是兩個(gè)串聯(lián)電阻均處于工作位，在其它工作位置僅有一個(gè)電阻工作，因此一個(gè)電阻出現(xiàn)問題不會(huì)使整個(gè)位置轉(zhuǎn)換電路失效，另外據(jù)此也很容易判斷是哪個(gè)電阻出問題以便于快速維修。采用船形開關(guān)，在三個(gè)工作位置直接切換，容易地改變狀態(tài)信號(hào)，不但船形開關(guān)比旋鈕開關(guān)操作方便，而且避免對(duì)電控單元和發(fā)動(dòng)機(jī)不必要的沖擊。

圖1為本實(shí)用新型的船形開關(guān)工作位置示意圖；圖2為本實(shí)用新型的船形開關(guān)位置轉(zhuǎn)換電路示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更清楚的表述本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。如圖2所示，一種發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，包括提供狀態(tài)信號(hào)的控制開關(guān)和與控制開關(guān)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元ECU，ECU由微處理器和輸入電路和輸出電路等外圍電路構(gòu)成， 輸入電路的輸入端與安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速傳感器連接以獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度信號(hào)、壓力信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)等發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信息，輸出電路在微處理器控制下產(chǎn)生的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電磁閥等執(zhí)行器，可以用于控制燃油供應(yīng)、空氣供應(yīng)、冷卻水等，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率等工作狀態(tài)。提供機(jī)動(dòng)車狀態(tài)信號(hào)的控制開關(guān)如圖1所示為有三個(gè)位置的雙拋船形開關(guān)，本較佳實(shí)施例中所述船形開關(guān)的三個(gè)位置分別對(duì)應(yīng)“動(dòng)力”、“標(biāo)準(zhǔn)”和“經(jīng)濟(jì)”三種狀態(tài)信息，以提供給ECU。機(jī)動(dòng)車大部分處于“標(biāo)準(zhǔn)”狀態(tài)，因此所述“標(biāo)準(zhǔn)”位置位于所述船形開關(guān)中間位置，所述“動(dòng)力”和“經(jīng)濟(jì)”位置則分別位于船形開關(guān)一端，以在該端按下時(shí)才向E⑶提供相應(yīng)狀態(tài)信息。如圖2所示，船形開關(guān)對(duì)應(yīng)于三個(gè)位置的位置轉(zhuǎn)換電路包括串聯(lián)的兩個(gè)電阻值不同的電阻R1、R2，每個(gè)電阻兩端分別設(shè)置觸點(diǎn)，共形成三個(gè)觸點(diǎn)1、2、3。分別在開關(guān)的三個(gè)位置時(shí)，其中兩個(gè)觸點(diǎn)通過與觸點(diǎn)A、B連接，A、B連接于所述電控單元ECU的信號(hào)輸入端和接地端，信號(hào)輸入端還通過分壓電阻R3接Vcc。本實(shí)施例中，開關(guān)為雙拋開關(guān)，通過機(jī)械結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)以下功能1，當(dāng)開關(guān)兩端都未按下時(shí)，開關(guān)中的1與A接通，3與B接通，送入E⑶的微處理器中的信號(hào)電壓是(R3/ (Rl+R2+R3)*Vs，表示開關(guān)處于B檔——“標(biāo)準(zhǔn)”檔；2，當(dāng)開關(guān)某一端按下時(shí)，開關(guān)中1與A接通，2與B接通，送入E⑶微處理器中的信號(hào)電壓是(R3/ (Rl+R3)*Vs，表示開關(guān)處于E檔——“經(jīng)濟(jì)”檔；3，當(dāng)開關(guān)另一端按下時(shí)，開關(guān)中3與A接通，2與B接通，送入E⑶微處理器中的信號(hào)電壓是(R3/ (R2+R3)*Vs，表示開關(guān)處于P檔——“動(dòng)力”檔。雙拋開關(guān)采用帶指示燈的開關(guān)，在所述船形開關(guān)兩端“經(jīng)濟(jì)”和“動(dòng)力，，檔的位置還設(shè)置有指示燈，可以采用LED，連接于對(duì)應(yīng)的位置轉(zhuǎn)換電路，在按下該端時(shí)對(duì)應(yīng)LED接通電源，被點(diǎn)亮，以提示當(dāng)前狀態(tài)。本實(shí)施例中，對(duì)不同狀態(tài)，機(jī)動(dòng)車控制方式可以采用不同組合。目前在康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)上，康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)有若干可以對(duì)整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行平衡的電子特性。具體為[0026]基于檔位的轉(zhuǎn)速控制在不同的變速箱檔位，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)可以達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速，以達(dá)到更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。防低檔運(yùn)行保護(hù)功能通過限制變速箱處于非最高檔時(shí)的車速來鼓勵(lì)駕駛員使用較高檔位行駛，可降低油耗，提高耐久性。車輛加速度控制功能限制車輛的最高加速度值，可提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降噪。電子車速控制功能發(fā)動(dòng)機(jī)電子系統(tǒng)控制車輛平路最高行駛速度，可改善燃油經(jīng)濟(jì)性，提高行駛安全性。本實(shí)施例可以充分利用康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)成熟的上述四種控制器及控制組合，使當(dāng)節(jié)油開關(guān)處于不同位置的時(shí)候，將會(huì)有不同組合的電子特性被激活，達(dá)到不同的動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性平衡效果。根據(jù)整車載荷和路況的情況，駕駛員會(huì)選擇開關(guān)的不同位置，然后控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性進(jìn)行不同程度的限制，從而達(dá)到節(jié)油目的。具體方案為采用的電控單元ECU的控制采用上面基于檔位的轉(zhuǎn)速控制器、防低檔運(yùn)行保護(hù)控制器、車輛加速度控制器和電子車速控制器四種控制器，不同狀態(tài)方案組合方式如下表表1不同狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制方案
權(quán)利要求1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，包括提供狀態(tài)信號(hào)的控制開關(guān)和與控制開關(guān)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元，其特征在于所述控制開關(guān)為有三個(gè)位置的船形開關(guān)，對(duì)應(yīng)于三個(gè)位置的位置轉(zhuǎn)換電路包括串聯(lián)的兩個(gè)電阻值不同的電阻，每個(gè)電阻兩端分別設(shè)置觸點(diǎn)共形成三個(gè)觸點(diǎn)，分別在開關(guān)的三個(gè)位置時(shí)，其中兩個(gè)觸點(diǎn)連接于所述電控單元的接地和信號(hào)輸入端，信號(hào)輸入端還接Vcc。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于在所述船形開關(guān)兩端的位置還設(shè)置有指示燈，連接于對(duì)應(yīng)的位置轉(zhuǎn)換電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述船形開關(guān)的三個(gè)狀態(tài)位置分別為“動(dòng)力”、“標(biāo)準(zhǔn)”和“經(jīng)濟(jì)”，所述“標(biāo)準(zhǔn)”位置位于所述船形開關(guān)中間位置， 對(duì)應(yīng)的位置轉(zhuǎn)換電路為兩個(gè)電阻串聯(lián)；所述“動(dòng)力”和“經(jīng)濟(jì)”位置分別位于船形開關(guān)一端， 對(duì)應(yīng)的位置轉(zhuǎn)換電路分別為所述電阻中的一個(gè)。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述電控單元，其控制部分包括在不同的變速箱檔位調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)能夠達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速的基于檔位的轉(zhuǎn)速控制器；通過限制變速箱處于非最高檔時(shí)車速的最高檔的防低檔運(yùn)行保護(hù)器；限制車輛的最高加速度值的車輛加速控制器；以及控制車輛平路最高行駛速度的電子車速控制器；在所述開關(guān)處于“經(jīng)濟(jì)”工作位置，所述電控單元控制所述基于檔位的轉(zhuǎn)速控制器、防低檔運(yùn)行保護(hù)器、車輛加速控制器和電子車速控制器處于工作狀態(tài)；所述開關(guān)處于“標(biāo)準(zhǔn)”工作位置時(shí)，所述電控單元僅控制所述基于檔位的轉(zhuǎn)速控制器和防低檔運(yùn)行保護(hù)器處于工作狀態(tài)；所述開關(guān)處于“動(dòng)力”工作狀態(tài)時(shí)，所述電控單元不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。
5.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述Vcc與所述電控單元的信號(hào)輸入端還串聯(lián)有分壓電阻。
6.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述Vcc與所述電控單元的信號(hào)輸入端還串聯(lián)有分壓電阻。
7.如權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述Vcc與所述電控單元的信號(hào)輸入端還串聯(lián)有分壓電阻。
專利摘要本實(shí)用新型屬于機(jī)動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域，是一種發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，包括提供狀態(tài)信號(hào)的控制開關(guān)和與控制開關(guān)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元，所述控制開關(guān)為有三個(gè)位置的船形開關(guān)，對(duì)應(yīng)于三個(gè)位置的位置轉(zhuǎn)換電路包括串聯(lián)的兩個(gè)電阻值不同的電阻，每個(gè)電阻兩端分別設(shè)置觸點(diǎn)共形成三個(gè)觸點(diǎn)，分別在開關(guān)的三個(gè)位置時(shí)，其中兩個(gè)觸點(diǎn)連接于所述電控單元的接地和信號(hào)輸入端，信號(hào)輸入端還接Vcc。這種控制系統(tǒng)低成本；易安裝；使用方便；通過影響和改善駕駛員的不良駕駛習(xí)慣，大大降低由于駕駛習(xí)慣對(duì)油耗的影響，適用于機(jī)動(dòng)車節(jié)油控制。
文檔編號(hào)F02D29/02GK202073645SQ201120300599
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者姜招良, 張炳超, 王凱, 王濤 申請(qǐng)人:康明斯(中國(guó))投資有限公司