CN105484881A - 汽车发动机怠速起停控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种汽车发动机怠速起停控制方法、装置及系统，该方法包括：响应于检测到驾驶员停机意图以及不存在禁止自动停机条件，发动机控制单元ECU向变速箱控制单元TCU发送发动机停机请求信号，以便TCU进行停机准备；以及响应于接收到来自TCU的发动机停机允许信号，ECU控制发动机停机。

Description

汽车发动机怠速起停控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种汽车发动机怠速起停控制方法、装置和系统。

背景技术

在现有的发动机怠速起停控制技术中，当发动机控制单元(以下简称ECU)认定驾驶员暂无起步出发意图时，ECU会自主的让发动机进入自动停机阶段而未考虑变速箱是否准备好。

这容易造成变速箱对发动机停机未做出必要的准备(如保持变速箱内的油压)，从而可能造成下次自动启动发动机时变速箱的损坏以及发动机不能正常启动等问题。

可见，本领域中需要一种改进的发动机怠速起停控制技术。

发明内容

在本发明的一个方面，提出了一种汽车发动机怠速起停控制方法，包括：响应于检测到驾驶员停机意图以及不存在禁止自动停机条件，ECU向变速箱控制单元(以下简称TCU)发送发动机停机请求信号，以便TCU进行停机准备；以及响应于接收到来自TCU的发动机停机允许信号，ECU控制发动机停机。

在本发明的另一个方面，提出了一种汽车发动机怠速起停控制装置，包括：怠速起停请求及禁止模块，被配置为响应于检测到驾驶员停机意图以及不存在禁止自动停机条件，通过通信模块向TCU发送发动机停机请求信号，以便TCU进行停机准备，以及响应于接收到来自TCU的发动机停机允许信号，向起动机/发动机控制模块发出发动机停机请求；通信模块，被配置为与TCU进行通信；以及起动机/发动机控制模块，被配置为响应于接收到来自怠速起停请求及禁止模块的发动机停机请求，控制发动机停机。

在本发明的又一个方面，提出了一种汽车发动机怠速起停控制系统，包括：如上所述的汽车发动机怠速起停控制装置；以及TCU，其包括用于响应于接收到来自ECU的发动机停机请求信号，控制变速箱进行停机准备，并在变速箱停机准备完成后，向ECU发送发动机停机允许信号的模块。

说明书附图

图1示出了适用于本发明的实施例的汽车ECU与TCU的控制和通信结构示意图；

图2示出了在一般情形下本发明的怠速起停控制的时序；

图3示出了在另一情形下本发明的怠速起停控制的时序；

图4示出了在又一情形下本发明的怠速起停控制的时序；

图5示出了根据本发明的实施例的怠速起停控制逻辑的流程图；以及

图6示出了根据本发明的实施例的汽车发动机怠速起停控制装置。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解和实现本发明。但是，对所属技术领域的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1示出了适用于本发明的实施例的汽车ECU与TCU的控制和通信结构示意图。如图所示，ECU控制发动机，TCU控制变速箱，ECU和TCU之间可以通过CAN总线进行通信。

根据本发明的技术方案，在即将自动停机阶段，ECU对TCU发起自动停机请求，在获得TCU的允许后，ECU控制发动机停机。具体地，当ECU识别到驾驶员无起步意图且无自动停机禁止条件(如水温、电池电量等)，ECU例如通过CAN总线(本发明不限于CAN这种通信方式)向TCU发送停机请求信号。TCU收到停机请求信号后，变速箱为发动机停机做出准备，准备完成后，TCU通过CAN线回复ECU停机允许信号，ECU收到此信号后控制发动机熄火。这样做可以保证TCU在怠速停机前有足够的时间对发动机停机做出准备(譬如保持变速箱内部油压等)，以保证下次自动启动时不会对变速箱造成损坏，以及发动机不能正常的启动。

在本发明中，在怠速起停过程中ECU通过CAN线(本发明不局限于使用CAN线进行通信)与TCU进行通信，该通信涉及两个信号量：

a)发动机停机请求信号，可表示为EngineStopReq_ECU。ECU发此信号(EngineStopReq_ECU＝1)向TCU询问是否可以进行发动机自动停机操作；以及

b)发动机停机允许信号，可表示为EngineStopAllow_TCU。TCU发此信号(EngineStopAllow_TCU＝1)给ECU，告知ECU可以进行发动机自动停机操作。

本发明对这两个信号量的形式、格式、长度、大小等没有任何限制，只要ECU和TCU能够识别和区别两者即可。

下面参照附图2－附图4描述ECU与TCU之间在多种情形下的通信时序。

一、在一般情形中，在发动机自动停机前，驾驶员没有起步操作，如转动方向盘，踩油门等(本发明对驾驶员起步意图的识别方法没有任何限制)。如图示1所示，怠速起停功能应实现：

(1)检测到驾驶员的停机意图，且无禁止自动停机情形，则ECU将与TCU通信的EngineStopReq_ECU信号置位。

(2)当TCU完成对发动机停机的准备时，TCU将与ECU通信的EngineStopAllow_TCU信号置位，ECU控制发动机停机。

(3)当发动机转速为0后，将EngineStopReq_ECU信号清零。但在本发明中未对EngineStopAllow_TCU清零时序做出严格规定，其可在置位后一段时间后清零，只要等保证ECU能够正确地识别即可。

(4)当ECU检测到驾驶员起步意图时，其控制发动机自动起动。

二、在如图示2所示的情形中，在TCU尚未完成停机准备过程时，如果ECU检测到驾驶员的起步意图，则ECU需要告知TCU终止准备过程，以保证车辆可以顺利及时地起步。怠速起停功能应实现：

(5)检测到驾驶员的停机意图，且无禁止自动停机情形，则ECU将与TCU通信的EngineStopReq_ECU信号置位。

(6)在尚未收到TCU给出的EngineStopAllow_TCU＝1的信号前，ECU检测到驾驶员的起步意图，则将发给TCU的EngineStopReq_ECU信号清零，以便TCU根据此信号终止停机准备过程。

三、在发动机自动停机过程中，且发动机转速尚未降低为0之前，如若ECU检测到驾驶员的起步意图时，则ECU需要告知TCU跳出自动停机状态，以匀速地响应驾驶员的起步需求。如图示3所示，怠速起停功能应实现：

(7)检测到驾驶员的停机意图，且无禁止自动停机情形，则ECU将与TCU通信的EngineStopReq_ECU信号置位。

(8)当TCU完成对发动机停机的准备时，TCU将于ECU通信的EngineStopAllow_TCU信号置位，ECU控制发动机停机。

(9)发动机停机过程中，在发动机转速降为0之前，ECU检测到驾驶员起步意图，则将发送给TCU的EngineStopReq_ECU清零以告知TCU这种情形。

现参照附图5，其示出了根据本发明的实施例的怠速起停控制逻辑的流程图。此逻辑说明了在怠速起停过程中ECU和TCU的通信交互过程以及基于此ECU进行的发动机自动停机控制。

如图所示，在起动车辆，发动机正常运转后，ECU检测驾驶员是否有停机意图(步骤1)。ECU可通过车速、档位、方向盘位置等信息对驾驶员的停机意图进行判断，但本发明对驾驶员停机意图的判断方法没有任何限制。ECU同时检查是否存在禁止自动停机的条件(步骤2)。ECU可以通过安全带、发动机机舱盖、水温等状态来判断当前是否允许自动停机，但是本发明对判断是否禁止停机的方法没有任何限制。

如果在步骤2未检测到驾驶员停机意图，或在步骤2判断存在禁止自动停机条件，则返回到过程开始，继续进行检测。

如果在步骤1检测到驾驶员停机意图，且在步骤2判断不存在禁止自动停机条件，则ECU置位发给TCU的EngineStopReq_ECU信号(步骤3)，以此通知TCU进行停机准备工作。

此后ECU等待TCU置位EngineStopAllow_TCU信号(步骤6)。如果该信号置位,则ECU通过对发动机断油以及停止点火等方法使发动机停机(步骤7)；若该信号尚未置位，ECU在等待该信号的过程中会检查驾驶员是否有起步意图(步骤4)。如果检测出驾驶员有起步意图，则ECU清零EngineStopReq_ECU信号(步骤5)，以此通知TCU终止停机准备过程。ECU可以通过方向盘转角、加速踏板，制动踏板、档位等信息获得驾驶员的起步意图，但本发明对检测驾驶员的起步意图的方法没有任何限制。

在发动机停机过程中，发动机转速下降，在转速为下降到零之前(步骤8)，ECU检测驾驶员是否改变主意，即检测驾驶员是否有起步意图(步骤9)。如果检测到驾驶员的起步意图，则清零EngineStopReq_ECU信号，并通过起动机介入、恢复点火以及断油的方法使得发动机回到怠速状态(步骤10)。如果发动机转速下降为0，且并未检测到驾驶员改变主意，则将EngineStopReq_ECU信号清零(步骤11)。

应指出的是，以上描述的根据本发明的实施例的汽车发动机怠速起停控制逻辑仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，该控制逻辑可以具有与所述及图示不同的流程细节。

如本领域的技术人员可知的，在以上描述中实际上公开了一种汽车发动机怠速起停控制方法、装置及系统。

在本发明的一个方面，提供了一种汽车发动机怠速起停控制方法，其包括以下步骤：响应于检测到驾驶员停机意图以及不存在禁止自动停机条件，ECU向TCU发送发动机停机请求信号，以便TCU进行停机准备；以及响应于接收到来自TCU的发动机停机允许信号，ECU控制发动机停机。

根据本发明的实施例，该方法，还包括以下步骤：响应于在ECU控制下发动机转速为零，ECU将发动机停机请求信号清零。

根据本发明的实施例，该方法还包括以下步骤：响应于在接收到来自TCU的发动机停机允许信号之前检测到驾驶员的起步意图，ECU通知TCU终止停机准备过程。

根据本发明的实施例，该方法还包括：响应于在发动机转速降为零之前检测到驾驶员的起步意图，ECU通知TCU终止停机准备过程。

根据本发明的实施例，ECU通过将发动机停机请求信号清零来通知TCU终止停机准备过程。

根据本发明的实施例，所述发动机停机请求信号和发动机停机允许信号是通过CAN总线发送的。

该汽车发动机怠速起停控制方法可以由硬件、软件、固件或其组合来实现，且优选地，该汽车发动机怠速起停控制方法由ECU硬件及其控制软件的组合来实现，即ECU硬件通过执行其控制软件来执行该方法中的各步骤。

在本发明的另一个方面，提供了一种汽车发动机怠速起停控制装置。现参照图6，其示出了根据本发明的实施例的汽车发动机怠速起停控制装置。如图6所示，该怠速起停控制装置600包括如下模块：

怠速起停请求及禁止模块601，其用于识别用户的停机以及起步操作，并根据当前的系统情形(如水温、档位等)进行判断是否进行起停操作。若进行起停操作，则向起动机/发动机控制模块603发出起停请求。同时怠速起停请求及禁止模块601通过CAN/LIN通信模块602与TCU进行通信交互。

起动机/发动机控制模块602，当该模块收到怠速起停请求及禁止模块601的起停请求后，会对起动机或发动机进行控制完成发动机起动或停机动作。

CAN/LIN通信模块603，其负责与TCU以及其他ECU等进行CAN/LIN通信。本发明的其他实施例中，也可考虑使用CAN/LIN通信模块之外的其他通信模块。

可选的起停功能显示模块604，其根据当前的起停状态，将起停状态信息显示在仪表盘上以告知用户系统状态。

具体而言，根据本发明的实施例，所述怠速起停请求及禁止模块601被配置为响应于检测到驾驶员停机意图以及不存在禁止自动停机条件，通过CAN/LIN通信模块603向变速箱控制单元TCU发送发动机停机请求信号，以便TCU进行停机准备；以及响应于通过CAN/LIN通信模块603接收到来自TCU的发动机停机允许信号，向起动机/发动机控制模块602发出发动机停机请求。

根据本发明的实施例，所述怠速起停请求及禁止模块601还被配置为：响应于在起动机/发动机控制模块602控制下发动机转速为零，通过CAN/LIN通信模块603将发动机停机请求信号清零。

根据本发明的实施例，所述怠速起停请求及禁止模块601还被配置为：响应于在接收到来自TCU的发动机停机允许信号之前检测到驾驶员的起步意图，通过CAN/LIN通信模块603通知TCU终止停机准备过程。

根据本发明的实施例，所述怠速起停请求及禁止模块601还被配置为：响应于在发动机转速降为零之前检测到驾驶员的起步意图，通过CAN/LIN通信模块603通知TCU终止停机准备过程。

根据本发明的实施例，所述怠速起停请求及禁止模块601还被配置为：通过经由CAN/LIN通信模块603将发动机停机请求信号清零来通知TCU终止停机准备过程。

根据本发明的实施例，所述发动机停机请求信号和发动机停机允许信号是通过CAN/LIN总线发送的。

根据本发明的实施例，该汽车发动机怠速起停控制装置由ECU实现。当然，也可以考虑该汽车发动机怠速起停控制装置由ECU之外且与ECU协作的部件来实现。该汽车发动机怠速起停控制装置可以由硬件、软件、固件或其组合来实现，且优选地，该汽车发动机怠速起停控制装置由ECU硬件及其控制软件的组合来实现，即ECU通过执行其控制软件中的相应功能模块来实现该装置中各模块的功能。

在本发明的又一个方面，还提供了一种汽车发动机怠速起停控制系统，包括：根据本发明的上述任何实施例的汽车发动机怠速起停控制装置；以及TCU，其包括用于响应于接收到来自发动机控制单元的发动机停机请求信号，控制变速箱进行停机准备，并在变速箱停机准备完成后，向发动机控制单元发送发动机停机允许信号的模块。

根据本发明的实施例，所述TCU还包括用于响应于检测到发动机停机请求信号被清零，终止停机准备过程的模块。

尽管以上参照附图描述了本发明的实施例，本领域的技术人员可以理解以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。可以对本发明的实施例进行各种修改和变形，而仍落入本发明的精神和范围之内，本发明的范围仅由所附权利要求书确定。

Claims (16)

1.一种汽车发动机怠速起停控制方法，包括：

响应于检测到驾驶员停机意图以及不存在禁止自动停机条件，发动机控制单元ECU向变速箱控制单元TCU发送发动机停机请求信号，以便TCU进行停机准备；以及

响应于接收到来自TCU的发动机停机允许信号，ECU控制发动机停机。

2.根据权利要求1的方法，还包括：

响应于在ECU控制下发动机转速为零，ECU将发动机停机请求信号清零。

3.根据权利要求1的方法，还包括：

响应于在接收到来自TCU的发动机停机允许信号之前检测到驾驶员的起步意图，ECU通知TCU终止停机准备过程。

4.根据权利要求1的方法，还包括：

响应于在发动机转速降为零之前检测到驾驶员的起步意图，ECU通知TCU终止停机准备过程。

5.根据权利要求3或4的方法，其中，ECU通过将发动机停机请求信号清零来通知TCU终止停机准备过程。

6.根据权利要求1的方法，其中，所述发动机停机请求信号和发动机停机允许信号是通过CAN总线发送的。

7.一种汽车发动机怠速起停控制装置，包括：

怠速起停请求及禁止模块，被配置为响应于检测到驾驶员停机意图以及不存在禁止自动停机条件，通过通信模块向变速箱控制单元TCU发送发动机停机请求信号，以便TCU进行停机准备，以及响应于通过通信模块接收到来自TCU的发动机停机允许信号，向起动机/发动机控制模块发出发动机停机请求；

通信模块，被配置为与TCU进行通信；以及

起动机/发动机控制模块，被配置为响应于接收到来自怠速起停请求及禁止模块的发动机停机请求，控制发动机停机。

8.根据权利要求7的汽车发动机怠速起停控制装置，其中，所述怠速起停请求及禁止模块还被配置为：

响应于在起动机/发动机控制模块控制下发动机转速为零，通过通信模块将发动机停机请求信号清零。

9.根据权利要求7的汽车发动机怠速起停控制装置，其中，所述怠速起停请求及禁止模块还被配置为：

响应于在接收到来自TCU的发动机停机允许信号之前检测到驾驶员的起步意图，通过通信模块通知TCU终止停机准备过程。

10.根据权利要求7的汽车发动机怠速起停控制装置，其中，所述怠速起停请求及禁止模块还被配置为：

响应于在发动机转速降为零之前检测到驾驶员的起步意图，通过通信模块通知TCU终止停机准备过程。

11.根据权利要求9或10的汽车发动机怠速起停控制装置，其中，所述怠速起停请求及禁止模块还被配置为通过经由通信模块将发动机停机请求信号清零来通知TCU终止停机准备过程。

12.根据权利要求7的汽车发动机怠速起停控制装置，其中，所述通信模块为CAN/LIN通信模块，且所述发动机停机请求信号和发动机停机允许信号是通过CAN/LIN总线发送的。

13.根据权利要求7的汽车发动机怠速起停控制装置，其中，该汽车发动机怠速起停控制装置由发动机控制单元ECU实现。

14.根据权利要求7的汽车发动机怠速起停控制装置，还包括：

起停功能状态显示模块，其被配置为根据当前的发动机起停状态信息显示在仪表盘上。

15.一种汽车发动机怠速起停控制系统，包括：

如权利要求7－14中任何一个所述的汽车发动机怠速起停控制装置；以及

变速箱控制单元TCU，其包括用于响应于接收到来自发动机控制单元的发动机停机请求信号，控制变速箱进行停机准备，并在变速箱停机准备完成后，向发动机控制单元发送发动机停机允许信号的模块。

16.根据权利要求13的系统，其中，所述TCU还包括用于响应于检测到发动机停机请求信号被清零，终止停机准备过程的模块。