CN102454495A - 在具有手自一体变速箱的车辆上应用的发动机起停控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的发动机起动控制方法包括：通过发动机管理单元采集发动机控制信号；通过变速箱控制单元采集变速箱控制信号；根据所述发动机控制信号、变速箱控制信号以及相关信号，通过调节/逆变控制器控制发动机起动或停止。本发明提供的发动机起动控制系统包括：发动机管理单元、变速箱控制单元、调节/逆变控制器，其中，所述发动机管理单元用于采集发动机控制信号；所述变速箱控制单元用于采集变速箱控制信号；所述调节/逆变控制器用于根据所述发动机控制信号、变速箱控制信号以及相关信号，控制发动机起动或停止。本发明在低成本的条件下实现了EMT轿车发动机自动停机/自动起动，实现了能量回收和减速断油，获得更好的燃油经济性。
Description
技术领域
本发明涉及一种在具有手自一体变速箱的车辆上应用的发动机起停控制方法和系统。
背景技术
发动机自动停机/自动起动技术是汽车行业的一项新技术，但将此技术与EMT相结合，目前还没有应用。因此，有必要设计一种发动机起停控制方法和系统，以实现上述技术目的。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种能够将此技术与EMT相结合的发动机起停控制方法和系统。
本发明提供的发动机起动控制方法包括：通过发动机管理单元采集发动机控制信号；通过变速箱控制单元采集变速箱控制信号；根据所述发动机控制信号、变速箱控制信号以及相关信号，通过调节/逆变控制器控制发动机起动或停止。
优选地，所述发动机控制信号包括制动踏板开关信号、冷却水温信号、电池状态传感器信号、制动真空传感器信号中的一种或几种。
优选地，所述变速箱控制信号包括车速信号、档位信号、离合器信号中的一种或多种。
优选地，所述相关信号包括自动起动/停机功能开关信号或除霜/除雾开关信号。
优选地，在车辆行驶过程中，当制动踏板信号为开并且车速为零时，当冷却水温信号大于阀值、且电池状态传感器信号大于阀值、且制动真空传感器信号大于阀值、且自动起动/停机功能开关使能、且除霜/除雾开关信号为关时，控制发动机自动停机。
优选地，在发动机自动停机后，当制动踏板信号为关或者满足下列条件中的一个或多个时，起动发动机：冷却水温信号小于阀值，电池状态传感器信号小于阀值，制动真空传感器信号小于阀值，自动起动/停机功能开关关闭，除霜/除雾开关信号使能。
优选地，发动机管理单元、变速箱控制单元、调节/逆变控制器之间通过CAN总线进行通讯。
本发明提供的发动机起动控制系统包括：发动机管理单元、变速箱控制单元、调节/逆变控制器，其中，所述发动机管理单元用于采集发动机控制信号；所述变速箱控制单元用于采集变速箱控制信号；所述调节/逆变控制器用于根据所述发动机控制信号、变速箱控制信号以及相关信号，控制发动机起动或停止。
优选地，发动机管理单元与制动踏板开关、冷却水温传感器连接，以便采集制动踏板开关信号和冷却水温信号。
优选地，变速箱控制单元与车速信号传感器、档位信号传感器、离合器信号传感器连接，以便采集车速信号、档位信号、离合器信号。
优选地，调节/逆变控制器与自动起动/停机功能开关、制动真空传感器、除霜/除雾开关和电池状态传感器连接。
相对现有技术，本发明在低成本的条件下实现了EMT轿车发动机自动停机/自动起动，实现了能量回收和减速断油，获得更好的燃油经济性。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的发动机起动控制方法的流程图；
图2是本发明一种实施方式的发动机起动控制系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明一种优选实施方式中提供了一种发动机起动控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤101，通过发动机管理单元ECM采集发动机控制信号。优选地，所述发动机控制信号包括制动踏板开关信号和冷却水温信号等信号。其中，在本发明中，当制动踏板被驾驶员踩下时，制动踏板开关信号为开；当制动踏板抬起时，制动踏板开关信号为关。冷却水温信号为温度传感器检测到的信号经过模数转换得到。所述发动机控制信号通过各种适合的方式传输到发动机管理单元ECM，例如通过CAN总线或硬线连接。
在步骤102，通过变速箱控制单元TCM采集变速箱控制信号，所述变速箱控制信号包括车速信号、档位信号、离合器信号中的一种或几种。所述变速箱控制信号由相应的传感器感测，例如，通过车速信号传感器测量车速信号；通过档位信号传感器测量档位信号；通过离合器信号传感器感测离合器信号。所述变速箱控制信号通过各种适合的方式传输到变速箱管理单元TCM，例如通过CAN总线或硬线连接。
在步骤103，根据发动机控制信号和变速箱控制信号，调节/逆变控制器RIC控制发动机起动或停止。即，当发动机控制信号和/或变速箱控制信号达到预定的阈值时，通过调节/逆变控制器RIC控制发动机起动或者通过调节/逆变控制器RIC控制发动机停止。
优选地，在车辆行驶过程中，当制动踏板被驾驶员踩下(制动踏板信号为开)并且车速为零时，当冷却水温信号大于阀值，且电池状态传感器信号大于阀值，且制动真空传感器信号大于阀值，且自动起动/停机功能开关使能，且除霜/除雾开关信号为关时，控制发动机自动停机。
在发动机自动停机后，当制动踏板抬起(制动踏板信号为关)或者满足下列条件中的一个或多个时，起动发动机：冷却水温信号小于阀值，电池状态传感器信号小于阀值，制动真空传感器信号小于阀值，自动起动/停机功能开关关闭，除霜/除雾开关信号使能。
相应地，在本发明一种实施方式中还提供了一种发动机起动控制系统。本发明所针对的车辆的动力系统是具有发动机管理单元的发动机和电子控制的手自一体变速箱变速器。所述系统包括：发动机管理单元ECM、变速箱控制单元TCM、调节/逆变控制器RIC。
如图2所示，ECM为发动机管理单元，TCM为变速箱控制单元，RIC为调节/逆变控制器。在本发明的优选实施方式中，发动机起动控制系统还包括制动踏板开关201、冷却水温传感器202、车速信号传感器203、档位信号传感器204、离合器信号传感器205、自动起动/停机功能开关206、制动真空传感器207、除霜/除雾开关208和电池状态传感器209。其中：
ECM负责采集发动机相关控制信号，优选地ECM与制动踏板开关201、冷却水温传感器202连接，以便采集制动踏板开关信号和冷却水温信号。TCM负责采集变速箱相关控制信号，TCM与车速信号传感器203、档位信号传感器204、离合器信号传感器205连接，以便采集例如车速信号、档位信号、离合器信号。RIC负责控制起动发电一体机，优选地与自动起动/停机功能开关206、制动真空传感器207、除霜/除雾开关208和电池状态传感器209连接，用于采集自动起动/停机功能开关信号、制动真空传感器信号、除霜/除雾开关信号和电池状态传感器信号。
优选地，ECM、TCM和RIC以CAN总线方式通讯。
离合器传感器205、档位传感器204、车速信号传感器203，优选通过信号硬线连接的方式，将这些信号直接连接到变速箱控制单元TCM。
制动踏板开关201和冷却水温传感器202，优选通过信号硬线连接的方式，直接连接到发动机管理单元ECM。
调节/逆变控制器RIC是为了实现发动机自动停机/自动起动功能而设置的。RIC监测蓄电池的电压，电流，温度等状态参数，还监控电动/发电一体机的电动工作状态和发电工作状态。RIC控制所需要的信号，一部分来自于车上的车辆总线CAN总线，另一部分通过信号传输的方式直接连接到控制器RIC。如果从车辆总线CAN上无法获取某些信号，例如制动真空压力信号，除霜除雾开关信号，起动停机使能选择信号，蓄电池状态信息，发电机状态信息等，则通过信号传输的方式将这些信号直接连接到控制器RIC。
调节/逆变控制器RIC用于实现发动机自动停机/自动起动等。经过电机控制器的控制，控制电动机工作，带动发动机曲轴到达一定转速后，实现自动起动。控制发电机为蓄电池充电，并给车辆用电器件供电。向发动机管理单元发出发动机起动/停机指令，实现发动机的起动和停机。向发动机管理单元发送功能使能信息和故障信息给显示仪表，实现对相关信息的显示。
在本发明中，通过增加若干传感器，将这些信号作为驾驶需求输入到调节/逆变控制器中。调节/逆变控制器将根据这些输入，做出逻辑判断，控制发动机自动停机或自动起动。其控制逻辑如下：
在车辆行驶过程中，当驾驶员踩下制动踏板(制动踏板信号为开)，且当车速为零时，通过各个控制器判断各传感器状态。具体地，当冷却水温信号大于阀值，且电池状态传感器信号大于阀值，且制动真空传感器信号大于阀值，且自动起动/停机功能开关使能，且除霜/除雾开关信号为关时，控制发动机自动停机。
发动机自动停机后，当驾驶员松开制动踏板(此时制动踏板信号为关)，或者控制器接收到下列信号中任意一个或多个时：冷却水温信号小于阀值，电池状态传感器信号小于阀值，制动真空传感器信号小于阀值，自动起动/停机功能开关关闭，除霜/除雾开关信号使能；控制起动发电一体机自动起动发动机。
同样的，当调节/逆变控制器接收到下列信号中任意一个或多个时：冷却水温信号小于阀值，电池状态传感器信号小于阀值，制动真空传感器信号小于阀值，自动起动/停机功能开关关闭，除霜/除雾开关信号使能；发动机将不会自动停机：
上述控制策略，能够在保证车辆功能可靠运转，确保车辆安全的前提下，使发动机自动停机和自动起动，以获得更好的燃油经济性。
监测蓄电池的电压，电流和温度，电机控制器采集到这些信号后，可以计算蓄电池的荷电状态(SOC)，使用寿命(SOH)。控制器将以此判断是否自动停机和自动起动，还可以控制电动机输出力矩，发电机发电功率等，实现能量回收。
尽管本发明是通过上述的优选实施方式进行描述的，但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到：在不脱离本发明主旨的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。
Claims (11)
1.一种在具有手自一体变速箱的车辆上应用的发动机起停控制方法，其特征在于，所述方法包括：
a.通过发动机管理单元采集发动机控制信号；
b.通过变速箱控制单元采集变速箱控制信号；
c.根据所述发动机控制信号、变速箱控制信号以及相关信号，通过调节/逆变控制器控制发动机起动或停止。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机控制信号包括制动踏板开关信号、冷却水温信号、电池状态传感器信号、制动真空传感器信号中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述变速箱控制信号包括车速信号、档位信号、离合器信号中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述相关信号包括自动起动/停机功能开关信号或除霜/除雾开关信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在车辆行驶过程中，当制动踏板信号为开并且车速为零时，当冷却水温信号大于阀值、且电池状态传感器信号大于阀值、且制动真空传感器信号大于阀值、且自动起动/停机功能开关使能、且除霜/除雾开关信号为关时，控制发动机自动停机。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在发动机自动停机后，当制动踏板信号为关或者满足下列条件中的一个或多个时，起动发动机：冷却水温信号小于阀值，电池状态传感器信号小于阀值，制动真空传感器信号小于阀值，自动起动/停机功能开关关闭，除霜/除雾开关信号使能。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发动机管理单元、变速箱控制单元、调节/逆变控制器之间通过CAN总线进行通讯。
8.一种在具有手自一体变速箱的车辆上应用的发动机起停控制系统，其特征在于，所述系统包括：发动机管理单元、变速箱控制单元、调节/逆变控制器，其中，
所述发动机管理单元用于采集发动机控制信号；
所述变速箱控制单元用于采集变速箱控制信号；
所述调节/逆变控制器用于根据所述发动机控制信号、变速箱控制信号以及相关信号，控制发动机起动或停止。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，发动机管理单元与制动踏板开关、冷却水温传感器连接，以便采集制动踏板开关信号和冷却水温信号。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，变速箱控制单元与车速信号传感器、档位信号传感器、离合器信号传感器连接，以便采集车速信号、档位信号、离合器信号。
11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，调节/逆变控制器与自动起动/停机功能开关、制动真空传感器、除霜/除雾开关和电池状态传感器连接。
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