CN105564415B - 智能启停系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能启停系统，其包括自动/手动开关、电子离合器电机、离合器踏板及启停控制器。该自动/手动开关用于自动挡模式与手动挡模式之间的切换。离合器踏板，用于手动控制离合器。该电子离合器电机用于自动控制该离合器。该启停控制器连接该自动/手动开关与该电子离合器电机，用于采集自动/手动开关信号，并根据该自动/手动开关信号决定智能启停方式；若该启停控制器判断该自动/手动开关切换至自动挡模式，则采用自动挡智能启停方式，并控制该电子离合器电机对离合器进行控制；若该启停控制器判断该自动/手动开关切换至手动挡模式，则采用手动挡智能启停方式。本发明的智能启停系统可以同时实现手动/自动智能启停的切换。

Description

智能启停系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车动力技术领域，尤其涉及一种智能启停系统及方法。

背景技术

随着汽车行业的飞速发展,越来越多的人们使用汽车代步。但是使用汽车代步虽然方便了人们的出行，但是却给生态环境带来了不可避免的压力，例如汽车正常行驶时候的油耗和尾气排放。此外，当遇到堵车、等红绿灯的时候人们习惯让汽车处于怠速工况，处于怠速工况的汽车也会产生一定的油耗与尾气排放。

怠速工况下汽车所产生的油耗与尾气排放在一定程度上是可以避免的。比如，现有技术中采用智能启停系统来消除怠速工况下所产生的油耗与尾气排放，并且随着汽车智能启停技术的发展，各种形式的智能启停技术被应用到汽车上，例如在手动挡汽车上增加智能启停技术或者是在自动挡车上增加智能启停技术。在实现智能启停过程中，有直接使用普通起动机的，有使用增强功率的起动机的，甚至有使用启动/发电一体化(integratedstarter generator,ISG)电机或者带式驱动启动发电机(belt-driven startergenerator,BSG)电机的。这些不同形式的智能启停系统，在应用的过程中，不同程度地实现了节省油耗和减少废气排放的目标。

但是，当智能启停系统应用在手动挡汽车上时，只可以在手动挡状态下实现智能启停功能，而不能同时实现在自动挡状态下的智能启停功能。

发明内容

鉴于以上问题，本发明提供一种智能启停系统，其既可以实现手动挡模式下的智能启停，又可以实现自动挡模式下的智能启停。

具体地，本发明的实施例提供一种智能启停系统，该智能启停系统包括自动/手动开关、离合器踏板、电子离合器电机及启停控制器。该自动/手动开关用于自动挡模式与手动挡模式之间的切换。该离合器踏板用于手动控制该离合器。该电子离合器电机，用于自动控制离合器。该启停控制器连接该自动/手动开关与该电子离合器电机，用于采集自动/手动开关信号，并根据该自动/手动开关信号决定智能启停方式；若该启停控制器判断该自动/手动开关切换至自动挡模式，则采用自动挡智能启停方式，该启停控制器控制该电子离合器电机转动进而拖动该离合器，并该启停控制器采集该离合器状态，进而根据该离合器状态控制传动链继电器；若该启停控制器判断该自动/手动开关切换至手动挡模式，则采用手动挡智能启停方式，该离合器踏板控制该离合器，该启停控制器采集该离合器状态，并根据该离合器状态控制传动链继电器。

本发明的实施例还提供一种智能启停方法，该方法包括步骤：采集自动/手动开关信号，并根据该自动/手动开关信号决定智能启停方式；若判断自动/手动开关切换至自动挡模式，则采用自动挡智能启停方式，并控制电子离合器电机对离合器进行控制；若判断该自动/手动开关切换至手动挡模式，则采用手动挡智能启停方式。

本发明所提供的智能启停系统及方法通过加装电子离合器电机和自动/手动开关，可以在原有的手动挡汽车上同时实现手动/自动智能启停的切换，能帮助驾驶员克服半坡起步的困难；并且在自动挡智能启停方式中采用电子离合器电机对离合器进行控制，使得在堵车时可解放驾驶员的左脚。同时，在等红绿灯等情况下，还能通过智能启停功能实现节油和减少排放。

附图说明

图1为本发明的一实施例所提供的一种智能启停系统的电路结构示意图。

图2为图1所示的智能启停系统的部分电路结构的方框示意图。

图3为本发明的一实施例所提供的一种智能启停方法中启停控制器控制离合器的步骤流程图。

图4为本发明的一实施例所提供的一种智能启停方法中判断智能启停方式的主要步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

请参考图1，图1为本发明的一实施例所提供的一种智能启停系统的电路结构示意图。如图1所示，该智能启停系统包括发动机控制器1、启停控制器2(Start-StopController,SSC)、启停主开关3、自动/手动开关6、换档开关7、起动继电器11、传动链继电器12、电子离合器电机13、离合器踏板18(图中未示出，请参考图2)以及起动机14。该智能启停系统还包括多个传感器，如：制动真空度传感器4、电池电量传感器5、油门踏板位置传感器8、空档传感器9以及离合器传感器10。

其中，该发动机控制器1连接该启停控制器2，例如，该发动机控制器1与该启停控制器2可采用控制器局域网(Controller Area Network,CAN)总线17连接以传输数据。该启停主开关3、该制动真空度传感器4、该电池电量传感器5与该起动继电器11连接至该发动机控制器1，该自动/手动开关6、该换档开关7、该油门踏板位置传感器8、该空档传感器9、该离合器传感器10、该传动链继电器12与该电子离合器电机13连接至该启停控制器2。该发动机控制器1通过该起动继电器11连接该起动机14，该启停控制器2通过该传动链继电器12连接该起动机14。

该启停控制器2包括电压转换器16，该电压转换器16可为5V转12V的电压转换器，用于将对应的5V的传感器信号转换为12V的传感器信号以提供给该发动机控制器1的处理电路进行处理。

该启停主开关3可设置在汽车的主控面板上，方便驾驶员操作，比如，驾驶员可按下该启停主开关3以开启智能启停功能，再次按下该启停主开关3以关闭智能启停功能，而设置在主控面板上的仪表则可根据该启停主开关3的状态显示智能启停功能是开启状态还是关闭状态。该发动机控制器1采集启停主开关3信号，并根据该启停主开关3信号判断是否开启智能启停功能。

该自动/手动开关6也可设置在汽车的主控面板上，用于自动挡模式与手动挡模式之间的切换。驾驶员可按下该自动/手动开关6以切换至自动挡模式，并且再次按下该自动/手动开关6以切换至手动挡模式，而仪表则可根据该自动/手动开关6显示汽车当前是处于自动挡模式还是手动挡模式。该启停控制器2采集自动/手动开关6信号，并根据该自动/手动开关6信号判断是自动挡模式还是手动挡模式。

请一并参考图2，图2为该智能启停系统的部分电路结构的方框示意图。如图2所示，该智能启停系统进一步包括离合器15和离合器踏板18，该智能启停系统可用于手动挡汽车中而使汽车在原本的手动挡模式之外增加自动挡模式。具体地，该智能启停系统分别通过该电子离合器电机13与该离合器踏板18控制该离合器15而分别实现自动挡模式和手动挡模式。当该启停控制器2判断该自动/手动开关6切换至自动挡模式时，则采用自动挡智能启停方式，该启停控制器2控制该电子离合器电机13转动进而拖动该离合器15，并且该启停控制器2采集该离合器15状态，进而根据该离合器15状态控制传动链继电器12。当该自动/手动开关6切换至手动挡模式时，则采用手动挡智能启停方式，该离合器踏板18控制该离合器15，该启停控制器2采集该离合器15状态，并根据该离合器15状态控制传动链继电器12。。

该换档开关7可设置在汽车的换档手柄上，用于在自动挡模式中换档，并提供换档信号给该启停控制器2，该启停控制器2根据该换档信号控制该离合器电机13对该离合器15进行控制。当汽车处于自动挡模式时，驾驶员可根据需要按住该换档开关7换档。

该空档传感器9可设置在汽车的手动变速箱上，用于根据变速箱动作提供两路脉冲宽度调制波信号给该启停控制器2，该两路脉冲宽度调制波信号的占空比互补，当该两路脉冲宽度调制波信号的占空比均为50％时，表示变速箱处于空档位置；当该两路脉冲宽度调制波信号的占空比不为50％时，则表示变速箱处于非空档位置。无论哪种情况，该两路脉冲宽度调制波信号的占空比之和应为100％，也就是说，该两路脉冲宽度调制波信号可相互验证，如果该两路脉冲宽度调制波信号的占空比之和不为100％，则表示出现故障，比如，该空档传感器9出现故障。

该离合器传感器10可设置在汽车的离合器总泵上，用于反馈离合器的位置状态给该启停控制器2。其中，该离合器传感器10包括顶开关信号、底开关信号及脉冲宽度调制波信号，顶开关信号用于指示离合器的完全结合状态，底开关信号用于指示离合器的完全松开状态，脉冲宽度调制波信号用于指示离合器的半离合状态。

该发动机控制器1和该启停控制器2对应采集启停主开关3信号、自动/手动开关6信号、换档信号以及刹车真空度传感器4信号、电池电量传感器5信号、油门踏板位置传感器8信号、空档传感器9信号、离合器传感器10信号等传感器信号，并根据所采集的信号、车速、发动机转速等控制起动机继电器11、传动链继电器12以及电子离合器电机13，进而共同控制起动机14和离合器15，以实现手动挡与自动挡模式下的智能启停功能。此外，在手动挡汽车上增加自动挡汽车的智能启停功能，不用花费高额的价钱购买自动挡汽车，降低了成本，同时又消除了自动挡车油耗高的缺点。

请参考图3，图3为本发明的一实施例所提供的该智能启停系统的一种智能启停方法中该启停控制器2控制离合器15的步骤流程图。如图3所示，该智能启停方法主要包括以下步骤：

步骤31：判断自动/手动开关6是切换至自动挡模式还是手动挡模式。在本步骤中，该启停控制器2采集自动/手动开关6信号，并根据该自动/手动开关6信号判断是切换至自动挡模式还是手动挡模式，若该启停控制器2判断该自动/手动开关6切换至手动挡模式，则执行步骤32；若判断该自动/手动开关6切换至自动挡模式，则执行步骤33。

步骤32：采用手动挡驾驶方式。也就是说，由离合器踏板18控制离合器15以实现手动挡操作。

步骤33：判断是否接收到换档信号。在本步骤中，该启停控制器2判断是否接收到换档信号，若否，继续执行步骤33；若是，执行步骤34。

步骤34：判断油门踏板是否被踩下。在本步骤中，该启停控制器2采集油门踏板位置信号并根据该油门踏板位置信号判断油门踏板是否被踩下；若否，执行步骤35；若是，执行步骤36。

步骤35：判断车速是否大于第一预置速度。在本步骤中，该启停控制器2判断车速是否大于第一预置速度，若是，执行步骤37；若否，执行步骤38。

步骤36：判断车速是否小于第二预置速度。在本步骤中，该启停控制器2判断车速是否小于第二预置速度，若是，执行步骤39；若否，执行步骤37。

步骤37：按照正常行驶工况控制该电子离合器电机工作。在本步骤中，该启停控制器2判断汽车处于正常行驶工况，则按照正常行驶工况控制该电子离合器电机13工作。

步骤38：按照起步工况控制该电子离合器电机工作。在本步骤中，该启停控制器2判断汽车处于起步工况，则按照起步工况控制该电子离合器电机13工作。

步骤39：按照上坡工况控制该电子离合器电机工作。在本步骤中，该启停控制器2判断汽车处于上坡工况，则按照上坡工况控制该电子离合器电机13工作。

其中，根据步骤34至39可得到，若该启停控制器2判断油门踏板没有被踩下且车速大于第一预置速度，则按照正常行驶工况控制该电子离合器电机工作；若判断油门踏板没有被踩下且车速不大于该第一预置速度，则按照起步工况控制该电子离合器电机工作；若判断油门踏板被踩下且车速度小于第二预置速度，则按照上坡工况控制该电子离合器电机工作；以及若判断油门踏板被踩下且车速度不小于该第二预置速度，则按照正常行驶工况控制该电子离合器电机工作。之后，电子离合器电机13根据不同的工况控制离合器15的状态(如，完全结合状态、完全松开状态以及半离合状态。)。

在本实施例中，该第一预置速度小于该第二预置速度，比如，该第一预置速度的值可设定为10公里/小时，该第二预置速度的值可设定为20公里/小时。

请参考图4，图4为本发明的一实施例所提供的该智能启停系统的一种智能启停方法中判断智能启停方式的主要步骤流程图。如图4所示，该智能启停方法包括以下步骤：

步骤41：判断是否开启智能启停功能。在本步骤中，该发动机控制器1采集启停主开关3信号，并根据该启停主开关3信号判断是否开启智能启停功能。若否，执行步骤42；若是，执行步骤43。

步骤42：关闭智能启停功能。

步骤43：判断该自动/手动开关6是切换至自动挡模式还是手动挡模式。在本步骤中，该启停控制器2采集自动/手动开关6信号，并根据该自动/手动开关6信号判断是切换至自动挡模式还是手动挡模式以进一步决定智能启停方式，具体地，若该启停控制器2判断该自动/手动开关6切换至自动挡模式，则执行步骤44；若判断该自动/手动开关6切换至手动挡模式，则执行步骤45。

步骤44：采用自动挡智能启停方式。

在本步骤中，该启停控制器2根据车速等信号控制该电子离合器电机13的转动，进而拖动该离合器15；同时该启停控制器2采集该离合器15的状态，并根据该离合器15的状态控制传动链继电器12工作。若该离合器15为完全分离状态，则该启停控制器2使得该传动链继电器12工作，否则，该启停控制器2使得该传动链继电器12不工作。

步骤45：采用手动挡智能启停方式。

在本步骤中，采用离合器踏板18对离合器15进行控制，该启停控制器2采集该离合器15的状态，并根据该离合器15的状态控制传动链继电器12工作。若该离合器15为完全分离状态，则该启停控制器2使得该传动链继电器12工作，否则，该启停控制器2使得该传动链继电器12不工作。

其中，启停控制器2采集到离合器15的状态，并根据离合器15的状态控制传动链继电器12；同时发动机控制器1根据各个传感器信号控制起动继电器11，并与启停控制器2共同控制起动机14的启停。关于发动机控制器1与启停控制器2如何具体根据各种触发条件控制起动机14的启停，现有技术已经做了详细的描述，在此不再赘述。

本发明所提供的智能启停系统和方法，通过在现有的手动挡汽车中安装电子离合器电机13和自动/手动开关6，该电子离合器电机13直接由启停控制器2来控制，而该自动/手动开关6用于自动挡模式与手动挡模式之间的切换，若该启停控制器2判断该自动/手动开关6切换至自动挡模式，则采用自动挡智能启停方式，并控制该电子离合器电机13对离合器15进行控制；若该启停控制器2判断该自动/手动开关6切换至手动挡模式，则采用手动挡智能启停方式，同时，离合器15则经由手动挡汽车原有的离合器踏板18进行控制。

因此，本发明所提供的智能启停系统及方法可以在原有的手动挡汽车上同时实现手动/自动智能启停的切换，能帮助驾驶员克服半坡起步的困难；并且在自动挡智能启停方式中采用电子离合器电机13对离合器15进行控制，使得在堵车时可解放驾驶员的左脚。同时，在等红绿灯等情况下，还能通过智能启停功能实现节油和减少排放。

本文中应用了具体个例对本发明的智能启停系统及方法及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种智能启停系统，其特征在于，该智能启停系统包括：

自动/手动开关，用于自动挡模式与手动挡模式之间的切换；

离合器踏板，用于手动控制离合器；

电子离合器电机，用于自动控制该离合器；以及

启停控制器，其中，该启停控制器连接该自动/手动开关与该电子离合器电机，用于采集自动/手动开关信号，并根据该自动/手动开关信号决定智能启停方式；若该启停控制器判断该自动/手动开关切换至自动挡模式，则采用自动挡智能启停方式，该启停控制器控制该电子离合器电机转动进而拖动该离合器，且该启停控制器采集该离合器状态，进而根据该离合器状态控制传动链继电器；若该启停控制器判断该自动/手动开关切换至手动挡模式，则采用手动挡智能启停方式，该离合器踏板控制该离合器，该启停控制器采集该离合器状态，并根据该离合器状态控制传动链继电器；

其中，当该启停控制器接收到换档信号时根据油门踏板是否被踩下以及车速大小决定控制该电子离合器电机工作的工况；

其中，若该离合器的状态为完全分离状态，则该启停控制器使得该传动链继电器工作；否则，该启停控制器使得该传动链继电器不工作。

2.如权利要求1所述的智能启停系统，其特征在于，该智能启停系统还包括：

换档开关，该换档开关用于在自动挡模式中换档，并与该启停控制器连接以提供换档信号给该启停控制器，该启停控制器根据该换档信号控制该离合器电机对该离合器进行控制。

3.如权利要求2所述的智能启停系统，其特征在于，该智能启停系统还包括：

油门踏板位置传感器，该油门踏板位置传感器与该启停控制器连接以提供油门踏板位置信号给该启停控制器，该启停控制器根据该油门踏板位置信号判断该离合器状态。

4.如权利要求3所述的智能启停系统，其特征在于，当该启停控制器接收到该换档信号，该启停控制器根据该油门踏板位置信号判断油门踏板是否被踩下，若油门踏板没有被踩下且车速大于第一预置速度，则该启停控制器按照正常行驶工况控制该电子离合器电机工作；若油门踏板没有被踩下且车速不大于该第一预置速度，则该启停控制器按照起步工况控制该电子离合器电机工作；若油门踏板被踩下且车速小于第二预置速度，则该启停控制器按照上坡工况控制该电子离合器电机工作；若油门踏板被踩下且车速不小于该第二预置速度，则该启停控制器按照正常行驶工况控制该电子离合器电机工作，其中，该第一预置速度小于该第二预置速度。

5.如权利要求1至4中任一项所述的智能启停系统，其特征在于，该智能启停系统还包括：

启停主开关；以及

发动机控制器，其中，该发动机控制器与该启停主开关以及该启停控制器连接，并根据启停主开关信号判断是否开启智能启停功能。

6.如权利要求5所述的智能启停系统，其特征在于，该智能启停系统还包括：

起动继电器，与该发动机控制器连接；

制动真空度传感器，与该发动机控制器连接；

电池电量传感器，与该发动机控制器连接；

其中，该发动机控制器采集制动真空度信号及电池电量信号，并根据该制动真空度信号及该电池电量信号控制该起动继电器。

7.一种用于如权利要求1所述的智能启停系统的智能启停方法，其特征在于，该智能启停方法包括以下步骤：

采集自动/手动开关信号，并根据该自动/手动开关信号决定智能启停方式；

若判断自动/手动开关切换至自动挡模式，则采用自动挡智能启停方式，并控制电子离合器电机对离合器进行控制，且当该启停控制器接收到换档信号时根据油门踏板是否被踩下以及车速大小决定控制该电子离合器电机工作的工况；以及

若判断该自动/手动开关切换至手动挡模式，则采用手动挡智能启停方式。

8.如权利要求7所述的智能启停方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

若判断自动/手动开关切换至自动挡模式，进一步判断是否接收到换档信号。

9.如权利要求8所述的智能启停方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

若接收到换档信号，则采集油门踏板位置信号，并根据该油门踏板位置信号判断油门踏板是否被踩下；

若判断油门踏板没有被踩下且车速大于第一预置速度，则按照正常行驶工况控制该电子离合器电机工作；

若判断油门踏板没有被踩下且车速不大于该第一预置速度，则按照起步工况控制该电子离合器电机工作；

若判断油门踏板被踩下且车速度小于第二预置速度，则按照上坡工况控制该电子离合器电机工作；以及

若判断油门踏板被踩下且车速度不小于该第二预置速度，则按照正常行驶工况控制该电子离合器电机工作，其中，该第一预置速度小于该第二预置速度。

10.如权利要求7所述的智能启停方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

在采集自动/手动开关信号之前采集启停主开关信号并根据该启停主开关信号判断是否开启智能启停功能。