CN102529855A - Iss系统和控制车辆引擎的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于控制车辆引擎的方法和ISS系统。用于控制车辆引擎的方法包括：根据车辆的当前状况启动怠速停启系统(ISS)；当踩下刹车踏板停止车辆时，确定所述车辆的换挡杆是否位于D档并保持了第一预定时间；如果是，则当所述车辆的换挡杆从D档切换到N档时，通过所述ISS停止所述车辆引擎。

Description

ISS系统和控制车辆引擎的方法

技术领域

本申请涉及用于传统的汽油和柴油车辆的怠速停启系统(ISS)和制车辆引擎的方法。

背景技术

在交通拥挤的都市，例如遇到红灯和等候乘客时不得不频繁地停车。然而，发动机在空挡(怠速)状态时仍然工作，这不仅消耗燃料而且会向附近的行人排放污染物质。

ISS不仅节省了燃料而且减低了污染排出物。这种ISS已经被安装在最近投入市场的车辆上。然而，仍然有大量的现有车辆没有安装这种系统，因此，在后安装配件市场上，具有很大的ISS系统需求。

目前，在市场上具有大量的ISS系统设备。大部分ISS系统产品设计用于OEM并且预先安装到这些最近研发生产的车辆上。

Bosch的自动引擎关闭和重启动系统通过监控车速、发送机的速度、和加速踏板和离合器踏板的状态，而设计用于手动变速的传统车辆，但是未考虑空调启动状态和变速档(shift level)的状态。该系统的速度传感器用于通过RC电路设置3m/h的门限，判断怠速停止/启动动作，但是门限一旦设定后就不能改变。此外，RC电路会由于周围环境(例如温度)的改变而变化，从而影响判断的准确性。

Toyota’的自动引擎停止-重启动系统还被设计用于手动变速的传统车辆，该系统通过车辆的速度、倾斜、引擎速度、交流电机的发电状态和空调的启动状态检测车辆的操作状态。

Honda的系统用于自动停-启引擎，并具有两组电池，即，42V和12V的电池。42V的电池在引擎的启动状态向启动电机(starter)供电，在引擎启动后，启动电机向发电机一样工作从而改变42V的电池。12V的电池向辅助设备供电。该系统增加了成本，并且不容易安装到不具有ISS功能的自动车辆上。

发明内容

本申请提供了一种智能的启动系统，用于在车辆销售后，安装在车辆上实现汽油和柴油车辆的自动引擎起/停。该系统具有怠速停/起策略控制或引擎启动处理控制中的至少一个功能。

一方面，本申请公开了一种用于控制车辆引擎的方法，包括：

根据车辆的当前状况启动怠速停启系统(ISS)；

当踩下刹车踏板停止车辆时，确定所述车辆的换挡杆是否位于D档并已经保持了预定时间；

如果是，则当所述车辆的换挡杆从D档切换到N档时，通过所述ISS停止所述车辆引擎。当所述刹车踏板再次被踩下时，通过所述ISS启动所述车辆引擎。

另一方面，本申请公开了一种ISS系统，包括：

开关装置，与所述车辆的点火电路耦合；

控制器，用于获取车辆的当前状况，并根据所获取的当前状况确定是否要停止所述车辆的引擎；

其中，当踩下刹车踏板停止车辆时，所述控制器确定所述车辆的换挡杆是否位于D档并已经保持了预定时间；如果是，当所述控制器进一步确定出车辆的换挡杆从D档切换到N档时，控制所述开关装置以切断所述点火电路从而停止所述车辆引擎。当所述刹车踏板再次被踩下时，通过所述ISS启动所述车辆引擎。

根据本申请的系统能够被组装到自动变速的传统车辆中，实现怠速停/启功能。

附图简要说明

图1所示为根据本申请一个实施方式的ISS系统100以及与其关联的车辆传感器；以及

图2示出了根据本申请一个实施方式的用于ISS的控制流程图。

具体实施方式

图1所示为根据本申请一个实施方式的ISS系统100以及与其关联的车辆传感器。如图所示，系统100包括开关装置12和控制器20。开关装置12可以与车辆的点火器14耦合，用于切断点火器14，从而停止车辆引擎。在一个实施方式中，开关装置12可以为继电器。

控制器20用于监控车辆速度、引擎速度、加速盘、刹车盘、以及例如空调等附属设备的启动状态。控制器20还用于监控换挡杆的状态、车载电池的充电状态(SOC)以及排放气体的温度。

控制器20可通过安装到车辆上的现有传感器来获得上述信息。为清楚起见，图1还示出了用于采集上述信息的现有传感器或相关部件。如图1所示，通过与加速踏板开关1和刹车踏板开关2关联的传感器分别获得加速踏板和刹车踏板的状态。车辆的档位状态可通过仪表板上的换挡LED指示的信号(图中示为3、4和5)获得。如本领域公知的那样，信号为N表示空挡、P表示停放、R表示倒档。当档位信号不在N、P、R时，换挡杆信号D，档位1和档位2作为一个整体考虑。

此外，通过用于测量驱动轴9的脉冲信号的传感器来确定车辆的速度。例如，通过测量该脉冲信号上什沿和下什沿之间的时间长度ΔT，以下面的规则检测到车辆的速度，

V＝3.6π×r/(N×ΔT)    1).

其中，V为车辆的速度km/h，r是车轮的半径，N为车车轮旋转一圈时的脉冲信号总数。

引擎速度通过引擎旋转传感器11检测。检测到的引擎速度信号在启动引擎的处理控制中使用，以使得当引擎的速度已经很高(例如800rpm)时防止引擎结合到启动电机15，从而延长启动电机15的使用时间。

此外，在图1中还示出了司机用来启动或关闭ISS 100的电源开关8。

在一个实施方式中，控制器20还进一步配置为确定是否要启动ISS系统的功能。例如，当控制器20检测到车辆的电池的SOC高于预定的门限(例如，该电池总容量的30％)、空调A/C开关关闭、车辆排放管的温度高于门限(例如，800℃)时，启动ISS系统的相关功能。如图1所示，可通过与A/C开关6关联的传感器获知车载空调的开启状态，以确保在空调开启后，引擎不会关闭。电池的充电状态(SOC)可通过电池电流传感器7测量。当电池中的充电量小于30％时，ISS系统的功能不会启动。此外，排放气体的温度可通过安装于排气管的传感器10测量。排放气体的温度指示排放管中的催化剂是否准备完备。当温度超过800℃时，催化剂准备完毕。否则，ISS系统100的功能不会启动。

在该实施方式中，控制器20通过监控车辆的上述信息以确定是否要控制所述开关装置来停止车辆的引擎。具体地，当踩下刹车踏板停止车辆时，控制器确定所述车辆的换挡杆是否位于D档并保持预定时间，例如10毫秒；如果是，当该控制器20进一步确定出车辆的换挡杆从D档切换到N档时，控制开关装置12切断点火电路从停止车辆引擎。

在驾驶员真正需要停止车辆可预测和相当的时间，例如当红灯时间较长时，或等候上下乘客时，需要停止引擎。然而，当车辆在以低速排队等候和需要频繁制动时，不应该停止引擎，因为和在短停时期怠速相比，在重新启动后将消耗更多的燃料。通常而言，启动引擎消耗的燃料等同于怠速20秒钟消耗的燃料。当引擎关闭小于20秒时，不会节省能量。当燃料关闭超过20秒时将节省能量。上述怠速停启控制策略将使得司机有区别地对待上述的两种场景，从而适当地启动怠速停启功能。目前，许多交通指示灯具有时间指示。因此，该系统的策略可以由司机容易地管理。当怠速时间小于20秒时，司机可以踩下刹车踏板同时将换挡杆保持在D档。在这种情况下，引擎不会关闭。因此，当司机预测怠速时间超过20秒时，可以将换挡杆推到N档，然后立即熄灭引擎。

此外，当控制器20确定出刹车踏板再次被踩下时，通过启动电机15启动车辆的引擎。例如，当控制器20确定出需要重新启动引擎时，先将钥匙门信号置成高电平，即，控制器20将钥匙门信号置为高电平，开始启动发动机15的过程；接着开关装置12启动点火器14，从而使得引擎的各缸点火电路闭合。接着，控制器20发出控制命令将车辆的启动电机15推到高电压。该启动电机15将结合到引擎的曲柄轴，然后推动该曲柄轴。来自引擎旋转速度传感器的脉冲信号由传感器11实时检测到。当速度不小于预定门限，例如800rpm时，启动电机15会被设置为低电压从而和引擎断开。

下面将描述根据本申请另一个实施方式的用于控制车辆引擎的方法200。根据该方法200，首先根据车辆的当前状况启动怠速停启系统(ISS)。如上所述，当控制器20检测到车辆的电池的SOC高于预定的门限(例如，该电池总容量的30％)、空调A/C开关关闭、车辆排放管的温度高于门限(例如，800℃)时，启动ISS系统的相关功能。当踩下刹车踏板停止车辆时，确定车辆的换挡杆是否位于D档并保持预定时间，例如10毫秒；如果是，则当车辆的换挡杆从D档切换到N档时，通过所述ISS停止车辆引擎。当刹车踏板再次被踩下时，通过ISS启动车辆引擎。

具体地，如图2所示，在步骤S201中确定是否启动了ISS提供，如果是，则在步骤S202中进一步确定车辆速度是否为零。如果为零，则在步骤S203中确定刹车踏板是否被踩下，如果是，则在步骤S204中确定换挡杆是否处于D档；如果是，则在步骤S205中等候预定时间。如果在步骤S201～204中确定的结果为否，则在步骤S206中等候预定时间，例如为10毫秒。在步骤S205和S206中等候预定时间可以节约控制器单片机计算时间，并也能够满足实时控制的需要。然后，回到步骤S201。

接着，在步骤S207中确定档位杆是否位于N档，如果是，则在步骤S208中停止车辆引擎。

如上所述，当刹车踏板再次被踩下时，通过ISS启动车辆引擎。具体地，在步骤S209中确定刹车踏板是否被释放。当司机踩下刹车踏板停止车辆时，换挡杆必须首先位于D档。通常，司机会将换挡杆推到N档并确保手动刹车启动从而进行长时间的停留，例如等候乘客上车。在这种情况下，司机能够从刹车踏板移开脚稍作放松。

如果在步骤S209中确定的结果为“否”，则在步骤S210中等候例如10毫秒的预定时间，然后回到步骤S209。如果在步骤S209中确定的结果为“是”，则在步骤S211中也等候10毫秒的预定时间。接着在步骤S212中确定刹车踏板是否被再次被踩下，如果是则在步骤S213中通过ISS启动车辆引擎，否则回到步骤S211。

以上仅为本申请的示例性实施方式，本领域技术人员根据上述实施方式，在本申请权利要求限定的范围内，可以对上述各个实施方式进行修改。

Claims (30)

1.一种用于控制车辆引擎的方法，包括：

根据车辆的当前状况启动怠速停启系统(ISS)；

当踩下刹车踏板停止车辆时，确定所述车辆的换挡杆是否位于D档并保持了第一预定时间；

如果是，则当所述车辆的换挡杆从D档切换到N档时，通过所述ISS停止所述车辆引擎。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一预定时间为10毫秒。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：

当所述刹车踏板再次被踩下时，通过所述ISS启动所述车辆引擎。

4.如权利要求3所述的方法，当所述刹车踏板再次被踩下时，通过所述ISS启动所述车辆引擎的步骤还包括：

当所述刹车踏板再次被踩下时，通过所述ISS将车辆的钥匙门信号置成高电平，并通过车辆的启动电机带动所述车辆引擎。

5.如权利要求4所述的方法，其中，在所述车辆引擎的转速不低于预定转速时，所述方法还包括：

将所述钥匙门信号置为低电平，从而使得所述启动电机不再工作。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述预定转速为每分钟800转。

7.如权利要求1所述的方法，其中，根据车辆的当前状况启动ISS的步骤进一步包括：

确定以下条件是否满足：

1)所述车辆的电池的SOC高于第一预定门限；

2)所述车辆的A/C开关关闭；以及

3)所述车辆的排放管的温度高于第二门限；

如果是，则启动所述ISS。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一预定门限为所述电池的总充电量的30％。

9.如权利要求7所述的方法，其中，所述第二预定门限为800℃。

10.一种通过ISS系统控制车辆引擎的方法，包括：

所述ISS根据车辆的当前状态确定出需要停止所述车辆引擎；

确定出车辆的换挡杆是否位于D档并保持了预定时间；

如果是，则当所述车辆的换挡杆从D档切换到N档时，通过所述ISS停止所述车辆的引擎，

其中，当满足以下条件时，确定出需要停止所述车辆引擎：

1)电池的SOC高于第一预定门限；

2)A/C开关关闭；

3)排放管的温度高于第二预定门限；

4)车辆的速度为0；以及

5)踩下了刹车踏板。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述预定时间为10毫秒。

12.如权利要求10所述的方法，还包括：

当所述ISS系统检测到所述刹车踏板再次被踩下时，启动所述车辆引擎。

13.如权利要求12所述的方法，当所述ISS系统检测到所述刹车踏板再次被踩下时，启动所述车辆引擎的步骤还包括：

当所述刹车踏板再次被踩下时，通过所述ISS将车辆的钥匙门信号置成高电平，并通过车辆的启动电机带动所述车辆引擎。

14.如权利要求13所述的方法，其中，如果所述车辆引擎的转速不低于预定转速时，则所述方法还包括：

将所述钥匙门信号置为低电平，从而使得所述启动电机不再工作。

15.如权利要求5所述的方法，其中，所述预定转速为每分钟800转。

16.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一预定门限为所述电池的总充电量的30％。

17.如权利要求10所述的方法，其中，所述第二预定门限为800℃。

18.一种ISS系统，包括：

开关装置，与所述车辆的点火电路耦合；

控制器，用于获取车辆的当前状况，并根据所获取的当前状况确定是否要停止所述车辆的引擎；

其中，当踩下刹车踏板停止车辆时，所述控制器确定所述车辆的换挡杆是否位于D档并保持了预定时间；如果是，当所述控制器进一步确定出所述车辆的换挡杆从D档切换到N档时，控制所述开关装置以切断所述点火电路从而停止所述车辆的引擎。

19.如权利要求18所述的系统，其中，所述预定时间为10毫秒。

20.如权利要求18所述的系统，其中，

当所述控制器确定出所述刹车踏板再次被踩下时，通过所述开关装置启动所述车辆的引擎。

21.如权利要求20所述的系统，其中，当所述控制器确定出所述刹车踏板再次被踩下时，将车辆的钥匙门信号置成高电平，并通过车辆的启动电机带动所述车辆引擎。

22.如权利要求21所述的系统，其中，如果所述车辆引擎的转速不低于预定转速时，则所述控制器发出控制命令从而将所述钥匙门信号置为低电平，以使得所述启动电机不再工作。

23.如权利要求22所述的系统，其中，所述预定转速为每分钟800转。

24.如权利要求18所述的系统，其中，所述控制器还进一步配置为确定是否满足：

1)所述车辆的电池的SOC高于预定第一门限；

2)A/C开关关闭；

3)排放管的温度高于预定的第二门限；

如果是，则启动所述系统。

25.如权利要求24所述的系统，其中，所述第一预定门限为所述电池的总充电量的30％。

26.如权利要求24所述的系统，其中，所述第二预定门限为800℃。

27.一种ISS系统，包括控制器，其中，所述控制器被配置为根据车辆的当前状态确定出需要停止所述车辆的引擎后，进一步确定所述车辆的换挡杆是否位于D档并保持了预定时间；如果是，则当所述车辆的换挡杆从D档切换到N档时，所述控制发出停止所述车辆引擎的命令，

其中，当以下条件时，所述控制器确定出需要停止所述车辆的引擎：

1)电池的SOC高于第一预定门限；

2)A/C开关关闭；

3)排放管的温度高于第二预定门限；

4)车辆的速度为0；以及

5)踩下了刹车踏板。

28.如权利要求27所述的系统，其中，当所述控制器获知所述刹车踏板再次被踩下时，发出启动所述车辆引擎的命令。

29.如权利要求27所述的系统，其中，当所述控制器确定出所述刹车踏板再次被踩下时，将车辆的钥匙门信号置成高电平，并通过车辆的启动电机带动所述车辆引擎。

30.如权利要求29所述的系统，其中，如果所述车辆引擎的转速不低于每分钟800转，则所述控制器发出控制命令从而将所述钥匙门信号置为低电平，以使得所述启动电机不再工作。

Images