CN104553795A - 发动机启停系统及发动机启停控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机启停系统，包括启停控制器、蓄电池、起动机、停机触发数据检测模块、启动触发数据检测模块以及车身通讯网络。根据本发明的发动机启停系统，在所述停机触发数据检测模块中加入用于检测当前车辆位置及车辆行驶方向上最近的交通灯位置的实时路况检测模块，且在启停控制器中加入“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”这一停机触发条件，所述启停控制器在上述距离大于预设停机距离时禁止发动机停机，从而避免了无效启停，以实现发动机启停系统的节油以及减少有害气体的排放。另外，本发明还提供了一种发动机启停控制方法。

Description

发动机启停系统及发动机启停控制方法

技术领域

本发明涉及车辆发动机启停技术领域，特别是涉及一种发动机启停系统及发动机启停控制方法。

背景技术

随着我国城市车辆越来越多，堵车现象越来越严重，车辆在堵车及怠速时消耗的燃油越来越多，由此导致燃油经济性下降，并且增加了有害气体的排放，造成城市大气环境恶化。

为解决上述问题，车辆发动机启停系统应运而生，发动机启停系统是一项微混合动力技术，该装置使车辆在等待红灯或者堵车等情况下暂停发动机工作，当车辆感受到驾驶员的起步意图时，快速起动发动机，在城市工况可以有效减少车辆有害气体的排放，同时降低油耗。

目前，已经有很多带有启停系统的车投放到市场，大部分是通过发动机控制器或者专用的启停控制器来实现其发动机自动启停的功能。通常启停功能的实现会统合考虑车内各传感器信息，如：车速、电池电压、溜车状态、车内外温差、刹车与离合传感器信号等，通过复杂的逻辑判断来控制车辆怠速启停。

但是，现有的发动机启停系统无法获得车辆外部信息，如实时路况信息。因此，在等待交通灯工况中，车辆遇到红灯后自动停车，如果在短时间内交通灯变为绿灯，发动机需要马上启动。或者在拥堵路况中车辆走走停停，缓慢前进，发动机启停系统会频繁控制发动机启动/停机。发动机停机时间过短，频繁的启停切换控制，不但达不到节油的目的，还会对有害气体的排放有不良影响，并且会影响驾乘舒适性体验。因此，迫切需要一种能够综合实时路况信息的智能启停系统，以此优化启停控制，避免无效启停。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有的发动机启停系统在等待交通灯工况或拥堵工况频繁启停切换的问题，提供一种发动机启停系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为，提供一种发动机启停系统，包括启停控制器、蓄电池、起动机、停机触发数据检测模块、启动触发数据检测模块以及车身通讯网络，其中，

所述通讯网络，用于将所述启停电机、蓄电池、起动机、停机触发数据检测模块连接至所述启停控制器；

所述停机触发数据检测模块，用于检测停机触发数据；

所述启动触发数据检测模块，用于检测启动触发数据；

所述启停控制器，用于判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式，并在判断结果为是时，激活发动机启停控制模式，并进一步基于所述停机触发数据判断当前车辆是否满足所有的预设停机触发条件；

其中，所述停机触发数据检测模块包括用于检测当前车辆位置及车辆行驶方向上最近的交通灯位置的实时路况检测模块，所述启停控制器计算当前车辆位置与上述交通灯位置的距离，所述预设停机触发条件至少包括：当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离；

所述启停控制器在所有的预设停机触发条件中有一条不满足时禁止发动机自动停机，在所有的预设停机触发条件均满足时控制发动机自动停机；

在发动机停机状态下，所述启停控制器基于所述启动触发数据判断当前车辆是否满足预设启动触发条件中的至少一条，在满足预设启动触发条件中的至少一条时，控制发动机自动启动，在不满足所有的预设启动触发条件时，控制发动机保持停机状态。

进一步地，所述实时路况检测模块还用于检测车辆行驶方向上最近的交通灯的时间控制信息，所述交通灯的时间控制信息包括交通灯当前颜色及交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔；所述预设停机触发条件还包括：车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间。

进一步地，所述发动机启停系统还包括用于检测停机使能数据的停机使能数据检测模块，所述启停控制器基于所述停机使能数据判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式，并在当前车辆满足所有的停机使能条件时，激活发动机启停控制模式；

所述停机使能数据检测模块包括系统故障检测子模块、蓄电池荷电状态检测子模块、制动主缸真空度检测子模块、冷却液温度检测子模块及车速检测子模块；

所述系统故障检测子模块检测的停机使能数据为发动机启停系统故障数据；所述蓄电池荷电状态检测子模块检测的停机使能数据为所述蓄电池的电量数据、电压数据及温度数据；所述制动主缸真空度检测子模块检测的停机使能数据为制动主缸的真空度数据；所述冷却液温度检测子模块检测的停机使能数据为发动机冷却液的温度数据；所述车速检测子模块检测的停机使能数据为车速数据；

所述预设停机使能条件包括发动机启停系统无故障、蓄电池荷电状态允许停机、制动主缸真空度状态允许停机、发动机当前冷却液温度状态允许停机及车辆在本次起动后行驶的车速超过预设第一速度阈值；

所述蓄电池荷电状态允许停机具体为，蓄电池电量大于预设电量阈值、启停控制器预测的下次起动电压高于预设电压阈值及蓄电池温度处于预设温度范围以内；

所述发动机当前冷却液温度状态允许停机具体为，发动机冷却液温度在预设水温范围以内。

进一步地，所述停机触发数据检测模块还包括档位与离合状态检测子模块、车速检测子模块及油门位置检测子模块；

所述档位与离合状态检测子模块检测的停机触发数据为档位状态数据及车辆离合状态数据；所述车速检测子模块检测的停机触发数据为车速数据；所述油门位置检测子模块检测的停机触发数据为油门位置数据；

所述停机触发条件还包括车辆当前的档位与离合状态允许停机、当前车速低于预设第二速度阈值及油门踏板完全松开；

所述车辆当前的档位与离合状态允许停机具体为，对于手动档车型，档位置于空档，且离合器踏板完全松开；对于自动档车型，档位处于行驶档位或空档，且油门踏板完全松开。

进一步地，所述启动触发数据检测模块包括驾驶员操作检测子模块、蓄电池荷电状态检测子模块及制动主缸真空度检测子模块；

所述驾驶员操作检测子模块检测的启动触发数据为车辆离合状态数据及油门位置数据；所述蓄电池荷电状态检测子模块检测的启动触发数据为所述蓄电池的电量数据、电压数据及温度数据；所述制动主缸真空度检测子模块检测的启动触发数据为制动主缸的真空度数据；

所述预设启动触发条件包括驾驶员操作触发启动、蓄电池荷电状态触发启动及制动主缸真空度状态触发启动；

所述驾驶员操作触发启动具体为，对于手动档车型，离合器踏板被踩下或油门踏板被踩下；对于自动档车型，刹车松开或油门踏板被踩下；

所述蓄电池荷电状态触发启动具体为，蓄电池电量低于预设电量阈值、启停控制器预测下次起动电压低于预设电压阈值或蓄电池温度超出预设温度范围；

所述制动主缸真空度状态触发启动具体为，制动主缸压力与大气环境压力的差值低于预设压差阈值。

进一步地，所述实时路况检测模块包括用于检测当前车辆位置的GPS模块、用于检测车辆行驶方向上最近的交通灯位置的地图模块以及用于检测上述交通灯时间控制信息的无线通讯模块。

进一步地，所述实时路况检测模块为车载Telematics系统，所述GPS模块、地图模块及无线通讯模块集成在所述车载Telematics系统中。

进一步地，所述实时路况检测模块包括移动通讯设备及与所述移动通讯设备通讯的车载通讯模块，所述车载通讯模块连接至所述启停控制器，所述GPS模块、地图模块及无线通讯模块集成在所述移动通讯设备中。

根据本发明的发动机启停系统，在所述停机触发数据检测模块中加入用于检测当前车辆位置及车辆行驶方向上最近的交通灯位置的实时路况检测模块，且在启停控制器中加入“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”这一停机触发条件，所述启停控制器在上述距离大于预设停机距离时禁止发动机停机，因为，在上述距离大于预设停机距离时表明车辆近距离内没有交通灯或交通灯为绿灯，此时车辆停车为非交通灯必要停车，车辆当前处于拥堵工况或者驾驶员主动意愿停车，此种工况车辆停止后再次移动的时间是随机的，所以，此时禁止发动机自动停机，能够避免发动机的无效启停，以实现发动机启停系统的节油以及减少有害气体的排放。

另外，本发明还提供了一种发动机启停控制方法，所述停机控制方法包括以下步骤：

判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式；

当判断结果为是时，激活发动机启停控制模式，并进一步判断当前车辆是否满足所有的预设停机触发条件，其中，所述预设停机触发条件至少包括：当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离；

若所有的预设停机触发条件中有一条不满足，则禁止发动机自动停机；若所有的预设停机触发条件均满足，则控制发动机自动停机；

在发动机停机状态下，判断当前车辆是否满足预设启动触发条件中的至少一条；在满足预设启动触发条件中的至少一条时，控制发动机自动启动；在不满足所有的预设启动触发条件时，控制发动机保持停机状态。

进一步地，判断所述“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”的停机触发条件的方法为：

检测当前车辆位置及车辆行驶方向上最近的交通灯位置；

计算当前车辆位置与上述交通灯位置的距离，并判断上述计算得到的距离是否小于或等于预设的停机距离。

进一步地，所述预设停机触发条件还包括：车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间。

进一步地，判断所述“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”的方法为：

检测车辆行驶方向上最近的交通灯的时间控制信息，所述交通灯的时间控制信息包括交通灯当前颜色及交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔；

根据检测得到的上述交通灯的当前颜色判断上述交通灯当前是否为黄灯或红灯；

若是，进一步判断检测得到的上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔是否大于或等于发动机起动等效怠速时间。

进一步地，所述“判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式”包括：

判断当前车辆是否满足如下停机使能条件：发动机启停系统无故障、蓄电池荷电状态允许停机、制动主缸真空度状态允许停机、发动机当前冷却液温度状态允许停机及车辆在本次起动后行驶的车速超过预设第一速度阈值；

所述蓄电池荷电状态允许停机具体为，蓄电池电量大于预设电量阈值、启停控制器预测的下次起动电压高于预设电压阈值及蓄电池温度处于预设温度范围以内；

所述发动机当前冷却液温度状态允许停机具体为，发动机冷却液温度在预设水温范围以内。

进一步地，所述停机触发条件还包括车辆当前的档位与离合状态允许停机、当前车速低于预设第二速度阈值及油门踏板完全松开；

所述车辆当前的档位与离合状态允许停机具体为，对于手动档车型，档位置于空档，且离合器踏板完全松开；对于自动档车型，档位处于行驶档位或空档，且油门踏板完全松开。

进一步地，在判断当前车辆是否满足所有的预设停机触发条件时，最后判断“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这一停机触发条件。

进一步地，所述预设启动触发条件包括：驾驶员操作触发启动、蓄电池荷电状态触发启动及制动主缸真空度状态触发启动；

所述驾驶员操作触发启动具体为，对于手动档车型，离合器踏板被踩下或油门踏板被踩下；对于自动档车型，刹车松开或油门踏板被踩下；

所述蓄电池荷电状态触发启动具体为，蓄电池电量低于预设电量阈值、启停控制器预测下次起动电压低于预设电压阈值或蓄电池温度超出预设温度范围；

所述制动主缸真空度状态触发启动具体为，制动主缸压力与大气环境压力的差值低于预设压差阈值。

根据本发明的发动机启停控制方法，在所述停机触发条件中加入“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”这一停机触发条件，因此，在上述距离大于预设停机距离时，禁止发动机停机，从而避免了无效启停，以实现发动机启停系统的节油以及减少有害气体的排放。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的发动机启停系统的框架图；

图2是本发明另一实施例提供的发动机启停系统的框架图；

图3是本发明另一实施例提供的发动机启停系统的框架图；

图4是本发明另一实施例提供的发动机启停系统的框架图；

图5是本发明一实施例提供的发动机启停控制方法的流程图。

附图标记表示如下：

100、发动机；200、启停功能主开关；1、启停控制器；2、蓄电池；3、发电机；4、起动机；5、车身通讯网络；6、电池传感器；7、真空度传感器；8、ABS或ESP模块；9、温度传感器；10、EMS；11、离合传感器；12、空档传感器；13、油门踏板传感器；14、车载Telematics系统；15、TCU；16、移动通讯设备；17、车载通讯模块。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明一实施例提供的发动机启停系统，包括启停控制器1、蓄电池2、发电机3、起动机4、停机使能数据检测模块、停机触发数据检测模块、启动触发数据检测模块以及车身通讯网络5。所述通讯网络5，用于将所述启停电机3、蓄电池2、起动机4、停机使能数据检测模块、停机触发数据检测模块连接至所述启停控制器1。所述通讯网络5，例如可以是车身CAN总线或LIN总线。发电机3与起动机4均与发动机100连接。发电机3用于为蓄电池充电。起动机4用于起动发动机。启停系统功能在钥匙上电时默认开启。另外，还可以在操作面板上布置有启停功能主开关200，钥匙上电以后，如果驾驶员按下一次启停功能主开关200就触发一次开启/关闭的状态切换。默认状态为，上电即启停功能主开关200处于开启状态。驾驶员可以根据需要，自主选择关闭启停功能。

所述停机使能数据检测模块，用于检测停机使能数据，其包括系统故障检测子模块、蓄电池荷电状态检测子模块、制动主缸真空度检测子模块、冷却液温度检测子模块及车速检测子模块。所述系统故障检测子模块检测的停机使能数据为发动机启停系统故障数据；所述蓄电池荷电状态检测子模块检测的停机使能数据为所述蓄电池的电量数据、电压数据及温度数据；所述制动主缸真空度检测子模块检测的停机使能数据为制动主缸的真空度数据；所述冷却液温度检测子模块检测的停机使能数据为发动机冷却液的温度数据；所述车速检测子模块检测的停机使能数据为车速数据；所述预设停机使能条件包括发动机启停系统无故障、蓄电池荷电状态允许停机、制动主缸真空度状态允许停机、发动机当前冷却液温度状态允许停机及车辆在本次起动后行驶的车速超过预设第一速度阈值；在图1所示实施例中，蓄电池荷电状态检测子模块为安装在蓄电池2上的电池传感器6；制动主缸真空度检测子模块为安装在制动主缸中的真空度传感器7；车速检测子模块为ABS或ESP模块8；冷却液温度检测子模块为温度传感器9。温度传感器9与车辆EMS（Engine Mnagement System，发动机管理系统）10连接。EMS通过车身CAN总线或LIN总线与启停控制器1连接。

本实施例中，所述蓄电池荷电状态允许停机具体为，蓄电池电量大于预设电量阈值、启停控制器预测的下次起动电压高于预设电压阈值及蓄电池温度处于预设温度范围以内；所述发动机当前冷却液温度状态允许停机具体为，发动机冷却液温度在预设水温范围以内。

所述停机触发数据检测模块，用于检测停机触发数据，其包括实时路况检测模块、档位与离合状态检测子模块、车速检测子模块及油门位置检测子模块。所述档位与离合状态检测子模块检测的停机触发数据为档位状态数据及车辆离合状态数据；所述车速检测子模块检测的停机触发数据为车速数据；所述油门位置检测子模块检测的停机触发数据为油门位置数据；在一实施例中，所述实时路况检测模块用于检测当前车辆位置及车辆行驶方向上最近的交通灯位置。在另一实施例中，所述实时路况检测模块用于检测当前车辆位置、车辆行驶方向上最近的交通灯位置及上述交通灯的时间控制信息。所述交通灯的时间控制信息包括交通灯当前颜色及交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔。

在一实施例中，所述停机触发条件包括当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离、车辆当前的档位与离合状态允许停机、当前车速低于预设第二速度阈值及油门踏板完全松开；在另一实施例中，所述停机触发条件还包括：车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间。

在图1所示的实施例中，该车辆为手动档车型，所述档位与离合状态检测子模块包括离合传感器11及空档传感器12；车速检测子模块为ABS或ESP模块8；油门位置检测子模块为油门踏板传感器13。油门踏板传感器13与车辆EMS连接。

本实施例中，所述车辆当前的档位与离合状态允许停机具体为，档位置于空档，且离合器踏板完全松开。

在另一实施例中，所述实时路况检测模块包括用于检测当前车辆位置的GPS模块、用于检测车辆行驶方向上最近的交通灯位置的地图模块以及用于检测上述交通灯时间控制信息的无线通讯模块。交通灯时间控制信息由交通部门、车辆制造商或其它第三方提供，其至少包括交通灯当前颜色及交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔。地图模块的地图数据可以是离线数据，也可是通过无线网络实时获取的数据。在图1所示的实施例中，所述实时路况检测模块为车载Telematics（应用无线通信技术的车载电脑系统）系统15，所述GPS模块、地图模块及无线通讯模块集成在所述车载Telematics系统15中。Telematics系统15能够利用3G无线通信和GPS卫星导航技术给驾乘者提供包含位置、交通、娱乐、互联网、车辆诊断及保安等服务。

所述启动触发数据检测模块，用于检测启动触发数据，其包括驾驶员操作检测子模块、蓄电池荷电状态检测子模块及制动主缸真空度检测子模块；所述驾驶员操作检测子模块检测的启动触发数据为车辆离合状态数据及油门位置数据；所述蓄电池荷电状态检测子模块检测的启动触发数据为所述蓄电池的电量数据、电压数据及温度数据；所述制动主缸真空度检测子模块检测的启动触发数据为制动主缸的真空度数据；所述预设启动触发条件包括驾驶员操作触发启动、蓄电池荷电状态触发启动及制动主缸真空度状态触发启动。在图1所示的实施例中，所述驾驶员操作检测子模块包括离合传感器11、空档传感器12及油门踏板传感器13；蓄电池荷电状态检测子模块为安装在蓄电池2上的电池传感器6；制动主缸真空度检测子模块为安装在制动主缸中的真空度传感器7。

本实施例中，所述驾驶员操作触发启动具体为，离合器踏板被踩下或油门踏板被踩下；所述蓄电池荷电状态触发启动具体为，蓄电池电量低于预设电量阈值、启停控制器预测下次起动电压低于预设电压阈值或蓄电池温度超出预设温度范围；所述制动主缸真空度状态触发启动具体为，制动主缸压力与大气环境压力的差值低于预设压差阈值。

本实施例中，所述启停控制器1为独立于车辆EMS10的一个控制器，其用于基于所述停机使能数据判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式，在不满足任意一条预设停机使能条件时保持启停控制模式非激活状态，在当前车辆满足所有的停机使能条件时，激活发动机启停控制模式；并进一步基于所述停机触发数据判断当前车辆是否满足所有的预设停机触发条件；所述启停控制器1在所有的预设停机触发条件中有一条不满足时禁止发动机自动停机，在所有的预设停机触发条件均满足时控制发动机自动停机；而后，在发动机停机状态下，所述启停控制器1基于所述启动触发数据判断当前车辆是否满足预设启动触发条件中的至少一条，在满足预设启动触发条件中的至少一条时，控制发动机自动启动；在不满足所有的预设启动触发条件时，控制发动机保持停机状态。

本实施例中，启停控制器判断“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”这一停机触发条件是否满足的过程为：所述启停控制器计算当前车辆位置与上述交通灯位置的距离d；并判断计算得到的上述距离d是否小于或等于预设停机距离d_y；在上述距离大于预设停机距离时，禁止发动机自动停机；而在上述距离小于或等于预设停机距离时，所述启停控制器在“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”这一停机触发条件上，允许发动机自动停机。这里的预设停机距离d根据实际需要标定，例如可以是100米；若d>100米，即表明车辆近距离内没有交通灯或交通灯为绿灯，此时车辆停车为非交通灯必要停车，车辆当前处于拥堵工况或者驾驶员主动意愿停车。此种工况车辆停止后再次移动的时间是随机的，因此，此时禁止发动机自动停机。当然，此时，还可以在组合仪表ICM的液晶屏幕上以文字形式提示驾驶员：“车辆非交通灯工况停车，自动屏蔽发动机启停系统”。

在一优选实施例中，启停控制器除了判断“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”这一停机触发条件是否满足，还判断“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这一触发条件是否满足；启停控制器判断“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这一触发条件是否满足的过程为：检测车辆行驶方向上最近的交通灯的时间控制信息，所述交通灯的时间控制信息包括交通灯当前颜色及交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔；根据检测得到的上述交通灯的当前颜色判断上述交通灯当前是否为黄灯或红灯；若否（上述交通灯当前为绿灯），表明此时车辆停车为非交通灯必要停车，禁止发动机自动停机；若是，进一步判断检测得到的上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔t是否大于或等于发动机起动等效怠速时间t1。若否，即t＜t1，意味着红灯很快切换为绿灯，禁止发动机自动停机；若是，即t≥t1，意味着红灯会持续一段时间，所述启停控制器在“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这一触发条件上，允许发动机自动停机，从而有效降低油耗。此处，发动机起动等效怠速时间t1换算如下，发动机启动一次所消耗的燃油与发动机起动怠速t1时间所消耗的燃油相等，发动机起动等效怠速时间t1预先测量并记录在启停控制器1中，上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔t由实时路况检测模块获取。

当然，为了提高启停系统的工作效率，所述启停系统在实际工作过程中，“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”、“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这两个触发条件的判断肯定是有先后顺序的，优选地，在启停控制器进行停机触发条件判断中，“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”这一触发条件的判断先于“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这一触发条件的判断。

另外，优选地，“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”这一停机触发条件的判断先于其它预设停机触发条件的判断，此处，其它预设停机触发条件为当前车速低于预设第二速度阈值、油门踏板完全松开及车辆当前的档位与离合状态允许停机。这样，所述启停控制器在“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这一触发条件满足后，才控制发动机自动停机。

根据本发明的发动机启停系统，在所述停机触发数据检测模块中加入用于检测当前车辆位置及车辆行驶方向上最近的交通灯位置的实时路况检测模块，且在启停控制器中加入“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”这一停机触发条件，所述启停控制器在上述距离大于预设停机距离时禁止发动机停机，因为，在上述距离大于预设停机距离时表明车辆近距离内没有交通灯或交通灯为绿灯，此时车辆停车为非交通灯必要停车，车辆当前处于拥堵工况或者驾驶员主动意愿停车，此种工况车辆停止后再次移动的时间是随机的，所以，此时禁止发动机自动停机，能够避免发动机的无效启停，以实现发动机启停系统的节油以及减少有害气体的排放。

另外，如图2所示，为本发明另一实施例提供的发动机启停系统，与图1所示实施例不同之处在于，图1所示实施例中的独立的启停控制器由EMS（Engine Mnagement System，发动机管理系统）替代，通过在EMS中写入启停控制逻辑实现启停控制，这样减少了一个较为昂贵的部件，可以有效地降低制造成本。

另外，如图3所示，为本发明另一实施例提供的发动机启停系统，与图1所示实施例不同之处在于，该启停系统所搭载的车型为自动档车型，所述档位与离合状态检测子模块包为TCU（Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元）15；TCU本身可以检测变速器档位、离合状态，从而无需独立的离合、空挡传感器。

另外，如图4所示，为本发明另一实施例提供的发动机启停系统，与图1所示的实施例不同之处在于，所述实时路况检测模块包括移动通讯设备16及与所述移动通讯设备16通讯的车载通讯模块17，所述车载通讯模块17连接至所述启停控制器1，所述GPS模块、地图模块及无线通讯模块集成在所述移动通讯设备16中。移动设备例如可以是智能手机，智能手机中集成有手机天线（2G、3G或4G）GPS天线、WIFI天线及蓝牙天线等，并且预装有地图，车载通讯模块17可以是WIFI天线或者蓝牙天线，通过智能手机来检测当前车辆位置、车辆行驶方向上最近的交通灯位置及上述交通灯时间控制信息的实时路况，并将检测的信息通过车载通讯模块17传送给启停控制器1。这样，可以满足在没有Telematics系统的车辆上获取实时路况信息的需求，有利于该启停系统的普及。

另外，如图5所示，为本发明一实施例还提供的发动机启停控制方法的流程图，所述发动机启停控制方法基于上述的发动机启停系统实现，所述停机控制方法包括以下步骤：

判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式；

当判断结果为是时，激活发动机启停控制模式，并进一步判断当前车辆是否满足所有的预设停机触发条件，其中，所述预设停机触发条件至少包括：当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离；

若所有的预设停机触发条件中有一条不满足，则禁止发动机自动停机；若所有的预设停机触发条件均满足，则控制发动机自动停机；

在发动机停机状态下，判断当前车辆是否满足预设启动触发条件中的至少一条；在满足预设启动触发条件中的至少一条时，控制发动机自动启动；在不满足所有的预设启动触发条件时，控制发动机保持停机状态。

本实施例中，判断所述“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”的停机触发条件的方法为：

检测当前车辆位置及车辆行驶方向上最近的交通灯位置；

计算当前车辆位置与上述交通灯位置的距离，并判断上述计算得到的距离是否小于或等于预设的停机距离。在另一实施例中，所述预设停机触发条件还包括：车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间。

判断所述“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”的方法为：

检测车辆行驶方向上最近的交通灯的时间控制信息，所述交通灯的时间控制信息包括交通灯当前颜色及交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔；

根据检测得到的上述交通灯的当前颜色判断上述交通灯当前是否为黄灯或红灯；

若是，进一步判断检测得到的上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔是否大于或等于发动机起动等效怠速时间。

当然，为了提高启停系统的工作效率，所述启停系统在实际工作过程中，“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”、“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这两个触发条件的判断肯定是有先后顺序的，优选地，在启停控制器进行停机触发条件判断中，“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”这一触发条件的判断先于“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这一触发条件的判断。从而，在当前车辆位置与最近的交通灯位置的距离小于或等于预设停机距离时，不直接禁止发动机自动停机，而是在上述交通灯当前为黄灯或红灯时（即表明当前为正常交通灯停车工况），且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间时，才控制发动机自动停机，能够进一步地降低油耗，减少有害气体排放。

本实施例中，所述“判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式”包括：

判断当前车辆是否满足如下停机使能条件：发动机启停系统无故障、蓄电池荷电状态允许停机、制动主缸真空度状态允许停机、发动机当前冷却液温度状态允许停机及车辆在本次起动后行驶的车速超过预设第一速度阈值；所述蓄电池荷电状态允许停机具体为，蓄电池电量大于预设电量阈值、启停控制器预测的下次起动电压高于预设电压阈值及蓄电池温度处于预设温度范围以内；所述发动机当前冷却液温度状态允许停机具体为，发动机冷却液温度在预设水温范围以内。

本实施例中，所述停机触发条件还包括车辆当前的档位与离合状态允许停机、当前车速低于预设第二速度阈值及油门踏板完全松开；所述车辆当前的档位与离合状态允许停机具体为，对于手动档车型，档位置于空档，且离合器踏板完全松开；对于自动档车型，档位处于行驶档位或空档，且油门踏板完全松开。

本实施例中，如图5所示，在判断当前车辆是否满足所有的预设停机触发条件时，最后判断“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这一停机触发条件。图5中其它预设停机触发条件为当前车速低于预设第二速度阈值、油门踏板完全松开及车辆当前的档位与离合状态允许停机。更为优选地，判断当前车辆是否满足所有的预设停机触发条件的顺序是依次判断当前车速低于预设第二速度阈值、油门踏板完全松开、车辆当前的档位与离合状态允许停机、“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”、“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”。

本实施例中，所述预设启动触发条件包括驾驶员操作触发启动、蓄电池荷电状态触发启动及制动主缸真空度状态触发启动；所述驾驶员操作触发启动具体为，对于手动档车型，离合器踏板被踩下或油门踏板被踩下；对于自动档车型，刹车松开或油门踏板被踩下；所述蓄电池荷电状态触发启动具体为，蓄电池电量低于预设电量阈值、启停控制器预测下次起动电压低于预设电压阈值或蓄电池温度超出预设温度范围；所述制动主缸真空度状态触发启动具体为，制动主缸压力与大气环境压力的差值低于预设压差阈值。

根据本发明的发动机启停控制方法，在所述停机触发条件中加入当前路况允许停机，即计算当前车辆位置与上述交通灯位置的距离，并判断计算得到的上述距离是否大于预设停机距离；在上述距离大于预设停机距离时，作出车辆当前工况下不满足当前路况允许停机的停机触发条件的判断，禁止自动停机，从而避免了无效启停，以实现发动机启停系统的节油以及减少有害气体的排放。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种发动机启停系统，其特征在于，包括启停控制器、蓄电池、起动机、停机触发数据检测模块、启动触发数据检测模块以及车身通讯网络，其中，

所述通讯网络，用于将所述启停电机、蓄电池、起动机、停机触发数据检测模块连接至所述启停控制器；

所述停机触发数据检测模块，用于检测停机触发数据；

所述启动触发数据检测模块，用于检测启动触发数据；

所述启停控制器，用于判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式，并在判断结果为是时，激活发动机启停控制模式，并进一步基于所述停机触发数据判断当前车辆是否满足所有的预设停机触发条件；

其中，所述停机触发数据检测模块包括用于检测当前车辆位置及车辆行驶方向上最近的交通灯位置的实时路况检测模块，所述启停控制器计算当前车辆位置与上述交通灯位置的距离，所述预设停机触发条件至少包括：当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离；

所述启停控制器在所有的预设停机触发条件中有一条不满足时禁止发动机自动停机，在所有的预设停机触发条件均满足时控制发动机自动停机；

在发动机停机状态下，所述启停控制器基于所述启动触发数据判断当前车辆是否满足预设启动触发条件中的至少一条，在满足预设启动触发条件中的至少一条时，控制发动机自动启动，在不满足所有的预设启动触发条件时，控制发动机保持停机状态。

2.根据权利要求1所述的发动机启停系统，其特征在于，所述实时路况检测模块还用于检测车辆行驶方向上最近的交通灯的时间控制信息，所述交通灯的时间控制信息包括交通灯当前颜色及交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔；所述预设停机触发条件还包括：车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间。

3.根据权利要求1所述的发动机启停系统，其特征在于，所述发动机启停系统还包括用于检测停机使能数据的停机使能数据检测模块，所述启停控制器基于所述停机使能数据判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式，并在当前车辆满足所有的停机使能条件时，激活发动机启停控制模式；

所述停机使能数据检测模块包括系统故障检测子模块、蓄电池荷电状态检测子模块、制动主缸真空度检测子模块、冷却液温度检测子模块及车速检测子模块；

所述系统故障检测子模块检测的停机使能数据为发动机启停系统故障数据；所述蓄电池荷电状态检测子模块检测的停机使能数据为所述蓄电池的电量数据、电压数据及温度数据；所述制动主缸真空度检测子模块检测的停机使能数据为制动主缸的真空度数据；所述冷却液温度检测子模块检测的停机使能数据为发动机冷却液的温度数据；所述车速检测子模块检测的停机使能数据为车速数据；

所述预设停机使能条件包括发动机启停系统无故障、蓄电池荷电状态允许停机、制动主缸真空度状态允许停机、发动机当前冷却液温度状态允许停机及车辆在本次起动后行驶的车速超过预设第一速度阈值；

所述蓄电池荷电状态允许停机具体为，蓄电池电量大于预设电量阈值、启停控制器预测的下次起动电压高于预设电压阈值及蓄电池温度处于预设温度范围以内；

所述发动机当前冷却液温度状态允许停机具体为，发动机冷却液温度在预设水温范围以内。

4.根据权利要求2所述的发动机启停系统，其特征在于，所述实时路况检测模块包括用于检测当前车辆位置的GPS模块、用于检测车辆行驶方向上最近的交通灯位置的地图模块以及用于检测上述交通灯时间控制信息的无线通讯模块。

5.根据权利要求4所述的发动机启停系统，其特征在于，所述实时路况检测模块为车载Telematics系统，所述GPS模块、地图模块及无线通讯模块集成在所述车载Telematics系统中。

6.根据权利要求4所述的发动机启停系统，其特征在于，所述实时路况检测模块包括移动通讯设备及与所述移动通讯设备通讯的车载通讯模块，所述车载通讯模块连接至所述启停控制器，所述GPS模块、地图模块及无线通讯模块集成在所述移动通讯设备中。

7.一种发动机启停控制方法，其特征在于，所述启停控制方法包括以下步骤：

判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式；

当判断结果为是时，激活发动机启停控制模式，并进一步判断当前车辆是否满足所有的预设停机触发条件，其中，所述预设停机触发条件至少包括：当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离；

若所有的预设停机触发条件中有一条不满足，则禁止发动机自动停机；若所有的预设停机触发条件均满足，则控制发动机自动停机；

在发动机停机状态下，判断当前车辆是否满足预设启动触发条件中的至少一条；在满足预设启动触发条件中的至少一条时，控制发动机自动启动；在不满足所有的预设启动触发条件时，控制发动机保持停机状态。

8.根据权利要求7所述的发动机启停控制方法，其特征在于，判断所述“当前车辆位置与车辆行驶方向上最近的交通灯位置的距离小于或等于预设的停机距离”的停机触发条件的方法为：

检测当前车辆位置及车辆行驶方向上最近的交通灯位置；

计算当前车辆位置与上述交通灯位置的距离，并判断上述计算得到的距离是否小于或等于预设的停机距离。

9.根据权利要求7所述的发动机启停控制方法，其特征在于，所述预设停机触发条件还包括：车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间。

10.根据权利要求9所述的发动机启停控制方法，其特征在于，判断所述“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”的方法为：

检测车辆行驶方向上最近的交通灯的时间控制信息，所述交通灯的时间控制信息包括交通灯当前颜色及交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔；

根据检测得到的上述交通灯的当前颜色判断上述交通灯当前是否为黄灯或红灯；

若是，进一步判断检测得到的上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔是否大于或等于发动机起动等效怠速时间。

11.根据权利要求7所述的发动机启停控制方法，其特征在于，所述“判断当前车辆是否需要激活发动机启停控制模式”包括：

判断当前车辆是否满足如下停机使能条件：发动机启停系统无故障、蓄电池荷电状态允许停机、制动主缸真空度状态允许停机、发动机当前冷却液温度状态允许停机及车辆在本次起动后行驶的车速超过预设第一速度阈值；

所述蓄电池荷电状态允许停机具体为，蓄电池电量大于预设电量阈值、启停控制器预测的下次起动电压高于预设电压阈值及蓄电池温度处于预设温度范围以内；

所述发动机当前冷却液温度状态允许停机具体为，发动机冷却液温度在预设水温范围以内。

12.根据权利要求7所述的发动机启停控制方法，其特征在于，所述停机触发条件还包括车辆当前的档位与离合状态允许停机、当前车速低于预设第二速度阈值及油门踏板完全松开；

所述车辆当前的档位与离合状态允许停机具体为，对于手动档车型，档位置于空档，且离合器踏板完全松开；对于自动档车型，档位处于行驶档位或空档，且油门踏板完全松开。

13.根据权利要求10所述的发动机启停控制方法，其特征在于，在判断当前车辆是否满足所有的预设停机触发条件时，最后判断“车辆行驶方向上最近的交通灯当前为黄灯或红灯，且上述交通灯由红灯切换至绿灯的时间间隔大于或等于发动机起动等效怠速时间”这一停机触发条件。

14.根据权利要求7至13任意一项所述的发动机启停控制方法，其特征在于，所述预设启动触发条件包括：驾驶员操作触发启动、蓄电池荷电状态触发启动及制动主缸真空度状态触发启动；

所述驾驶员操作触发启动具体为，对于手动档车型，离合器踏板被踩下或油门踏板被踩下；对于自动档车型，刹车松开或油门踏板被踩下；

所述蓄电池荷电状态触发启动具体为，蓄电池电量低于预设电量阈值、启停控制器预测下次起动电压低于预设电压阈值或蓄电池温度超出预设温度范围；

所述制动主缸真空度状态触发启动具体为，制动主缸压力与大气环境压力的差值低于预设压差阈值。