一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，包括蓄電池、電池傳感器、其特征在于：還包括空擋位置傳感器、離合器踏板10%位置開關、離合器踏板90%位置開關，啟?？刂破靼ú杉K和ECU控制處理器，ECU控制處理器分別采集空擋位置傳感器、離合器踏板10%位置開關、離合器踏板90%位置開關的信號，采集模塊采集汽車信息發(fā)送給ECU控制處理器，EMS喚醒常閉繼電器通過EMS喚醒信號線與發(fā)動機管理系統(tǒng)相連，啟?？刂破魍ㄟ^驅動控制EMS喚醒常閉繼電器的開閉，啟停控制器通過驅動控制啟動電機繼電器的開閉，啟動電機繼電器輸出端與啟動電機相連接。本發(fā)明提供了一種成本低廉，方便地給售后市場手動擋汽車上加裝，使用安全可靠、通用性強的智能啟停系統(tǒng)。
【專利說明】一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，具體而言是給后裝市場上現(xiàn)有的手動擋汽車加裝一套啟?？刂葡到y(tǒng)，使發(fā)動機在怠速時可以手動停機、當車輛起步時可手動重啟發(fā)動機的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機、環(huán)保問題的日趨嚴峻，汽車廠商開始通過一些科技配置來達到節(jié)能減排的目的，在這當中發(fā)動機智能啟停系統(tǒng)被廣泛應用并熟知，它的作用就是在滿足怠速條件時讓發(fā)動機停止工作，從而減少油耗和尾氣排放污染。
[0003]在全球范圍內，歐洲配置怠速啟停系統(tǒng)的車較多，統(tǒng)計顯示其整體節(jié)油率約為10%。但是，該技術方一般由整車廠提供，集成于EMS，配置在新生產的汽車上。在國內市場上，該系統(tǒng)多配置在少數(shù)的中高檔新款車型上，對于大多數(shù)沒有配置啟停系統(tǒng)的車型而言，整車廠并沒有開發(fā)用于后裝市場上的啟停系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種成本低廉，方便地給售后市場手動擋汽車上加裝，使用安全可靠、通用性強的獨立的智能啟停系統(tǒng)。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術方案是:
一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，包括蓄電池、電池傳感器、其特征在于:還包括空擋位置傳感器、離合器踏板10%位置開關、離合器踏板90%位置開關、啟動電機、啟?？刂破?、EMS喚醒常閉繼電器和啟動電機繼電器，所述啟停控制器包括采集模塊和ECU控制處理器，所述E⑶控制處理器分別采集空擋位置傳感器、離合器踏板10%位置開關、離合器踏板90%位置開關的信號，所述采集模塊采集汽車信息發(fā)送給ECU控制處理器分析處理，所述EMS喚醒常閉繼電器通過EMS喚醒信號線與發(fā)動機管理系統(tǒng)相連，所述啟?？刂破魍ㄟ^第一路高邊驅動和第一路低邊驅動控制EMS喚醒常閉繼電器的開閉，所述啟?？刂破魍ㄟ^第二路高邊驅動和第二路低邊驅動控制啟動電機繼電器的開閉，所述啟動電機繼電器輸出端與啟動電機相連接。
[0006]前述的一種手動檔汽車啟停控制系統(tǒng)，其特征在于:所述采集模塊可采用硬連接線方式，所述啟停控制器采集輸入端分別通過連接線直接與曲軸位置傳感器、發(fā)動機水溫傳感器、節(jié)氣門開關傳感器、檔位信號傳感器、空調開關、制動開關、車門開關、引擎蓋開關、安全帶開關相連接，所述啟?？刂破麟娫摧斎攵送ㄟ^連接線與外部電源設備連接，所述啟?？刂破鹘拥囟俗油ㄟ^連接線與公共地相連接。
[0007]前述的一種手動檔汽車啟停控制系統(tǒng)，其特征在于:所述采集模塊采用OBD通訊模塊，所述OBD通訊模塊通過CAN總線與車載手動診斷系統(tǒng)的診斷口相連，用于獲取發(fā)動機轉速、冷卻水溫度、節(jié)氣門位置開度、檔位、制動開關、車門開關、引擎蓋開關、空調開關和安全帶開關信息，所述啟?？刂破麟娫摧斎攵撕徒拥囟俗油∣BD通訊模塊過連接在車載手動診斷系統(tǒng)診斷口的電源和地線上。
[0008]前述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:所述啟?？刂破鞯膯拘研盘柦釉谄圏c火開關的信號線上。
[0009]前述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:還包括電池傳感器，所述電池傳感器安裝在蓄電池的負極上，所述電池傳感器采集蓄電池相關信息通過LIN通訊傳遞給啟?？刂破?。
[0010]前述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:還包括啟停系統(tǒng)相關信息顯示儀表，所述啟停系統(tǒng)相關信息顯示儀表通過連接線與啟?？刂破餍畔⑤敵龆讼噙B接。
[0011]前述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:在啟?？刂破魃霞友b有啟停使能開關，所述啟停使能開關通過連接線與啟?？刂破鞯膯拘研盘柎?。
[0012]前述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:所述蓄電池采用卷繞蓄電池。
[0013]前述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:當駕駛員完成以下操作時，啟?？刂葡到y(tǒng)才會控制發(fā)動機停機
a、車速為0，且發(fā)動機轉速低于850rpm；
b、駕駛員完全松開離合器，即離合器10%和90%位置開關都沒有置位，并且將檔位撥至N檔或者P擋。
[0014]前述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:當駕駛員完成以下操作時，啟停控制系統(tǒng)會控制發(fā)動機重啟:當檔位在N檔或者P擋時，輕踩離合器踏板，即離合器10%位置開關置位，或者輕踩加速度踏板。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，成本低廉，方便地給售后市場手動擋汽車上加裝，安全可靠、通用性強，使發(fā)動機在怠速時可以手動停機、當車輛起步時可手動重啟，從而達到節(jié)省燃油、減少排放的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明啟?？刂葡到y(tǒng)一實施例電路結構示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明啟?？刂葡到y(tǒng)另一實施例電路結構示意圖。
圖中各英文標記的中文含義為:
EMS:發(fā)動機低通系統(tǒng)；SSC:啟?？刂破?；0BD:車載手動診斷系統(tǒng)；IBS:只能電池傳感器。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的描述。
[0019]如圖1-2所示，一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，包括卷繞蓄電池、電池傳感器、其特征在于:還包括空擋位置傳感器、離合器踏板10%位置開關、離合器踏板90%位置開關、啟動電機、啟停控制器、EMS喚醒常閉繼電器和啟動電機繼電器，所述啟?？刂破靼ú杉K和E⑶控制處理器，所述E⑶控制處理器分別采集空擋位置傳感器、離合器踏板10%位置開關、離合器踏板90%位置開關的信號，所述采集模塊采集汽車信息發(fā)送給ECU控制處理器分析處理，所述EMS喚醒常閉繼電器通過EMS喚醒信號線與發(fā)動機管理系統(tǒng)相連，所述啟停控制器通過第一路高邊驅動和第一路低邊驅動控制EMS喚醒常閉繼電器的開閉，所述啟停控制器通過第二路高邊驅動和第二路低邊驅動控制啟動電機繼電器的開閉，所述啟動電機繼電器輸出端與啟動電機相連接。
[0020]其中卷繞蓄電池有以下特性:啟動次數(shù)最少15000次，是普通蓄電池的3倍；啟動電流是普通蓄電池的3倍；零下18°C時的最大輸出電流高達600A。其中起動電機有以下特性:22萬次暖機起動，3.5萬次冷起動；起動噪聲低；起動速度快。
[0021]所述采集模塊可采用OBD通訊模塊，該模塊通過線束連接在汽車OBD診斷口上，與汽車進行通信。OBD通訊協(xié)議包括CAN，Kline等，本實施例以CAN通訊為例。根據(jù)ISO-15031，啟停控制器通過CAN-H和CAN-L可以從診斷口獲取發(fā)動機轉速，冷卻水溫度，節(jié)氣門位置開度等信息；根據(jù)廠家自定義的協(xié)議，可以從診斷口獲取檔位，制動開關，車門開關，引擎蓋開關，空調開關等信，E⑶控制處理器根據(jù)這些信息并結合控制策略，控制發(fā)動機的啟停。并且，OBD診斷口可以給啟?？刂破魈峁╇娫春偷亍Ｔ摲椒ǖ膬?yōu)點是:可以避免破線，線束比較少，且安全可靠，易于推廣。E⑶控制處理器根據(jù)這些信息并結合控制策略，控制發(fā)動機的啟停。
[0022]本發(fā)明另一種實施例方案為:E⑶控制處理器通過傳感器硬線獲取相關信息，如從曲軸位置傳感器端獲取發(fā)動機轉速信號，從發(fā)動機水溫傳感器端或者水溫信號，從節(jié)氣門開關傳感器端獲取加速度踏板位置信號，從檔位信號獲取當前檔位，從空調開關處獲取空調開關信號，從制動開關處獲取制動開關信號，從車門開關處獲取車門開關信號，從引擎蓋開關處獲取引擎蓋開關信號，從安全帶處獲取安全帶使用信息。而啟停控制器電源輸入端通過連接線與外部電源設備連接，所述啟停控制器接地端子通過連接線與公共地相連接。
[0023]本發(fā)明啟?？刂破鞯膯拘研盘朘L15接在汽車鑰匙ON擋(點火開關)信號線上，一旦汽車鑰匙打到ON檔，啟?？刂破骶捅患せ睢Ｖ悄茈姵貍鞲衅靼惭b在蓄電池的負極上，采集蓄電池溫度，電流，電壓等信息，精確地估算出蓄電池的S0C，通過LIN通訊傳遞給啟?？刂破?；
本發(fā)明啟停控制器加裝啟停系統(tǒng)相關信息顯示儀表，儀表通過RS-232接收來自啟?？刂破鞯南嚓P信息，顯示啟?？刂破骺刂瓢l(fā)動機啟動的次數(shù)，啟?？刂破骺刂瓢l(fā)動機停機的次數(shù)，啟?？刂破鬟\行期間發(fā)動機運轉時間，啟?？刂破骺刂瓢l(fā)動機停機的時間和啟停系統(tǒng)節(jié)省的油量，電池S0C，發(fā)動機冷卻水溫度等信息。
[0024]E⑶控制處理器接受汽車相關信息，當滿足發(fā)動機停機條件時，啟停控制器通過I路高邊驅動和I路低邊驅動來控制此EMS喚醒常閉繼電器斷開，從而實現(xiàn)發(fā)動機怠速停機的功能。該方法的優(yōu)點是:通過斷開EMS喚醒常閉繼電器來控制EMS下電來關閉發(fā)動機，模擬發(fā)動機正常停機流程，保證停機過程安全可靠。同時，EMS喚醒常閉繼電器可以保證啟停系統(tǒng)退出工作或者出現(xiàn)故障時，不影響發(fā)動機正常工作。
[0025]同時當滿足發(fā)動機啟動條件時，啟?？刂破魍ㄟ^同時驅動一路高邊驅動和一路低邊驅動來控制繼電器盒內啟動電機繼電器閉合一定時間來驅動啟動電機，在通過啟動電機重啟發(fā)動機。為了避免啟動電機與發(fā)動機結合時間過長，當啟動電機繼電器閉合時間超過
0.8S，或者發(fā)動機轉速大于IOOOrpm，啟?？刂破骺刂茊与姍C繼電器斷開。如果第一次沒有順利啟動發(fā)動機，只要滿足啟動條件，啟停系統(tǒng)會在0.3S后再一次閉合啟動電機繼電器來重啟發(fā)動機。當啟停失敗次數(shù)大于4次時，啟停系統(tǒng)會進入故障模式。[0026]在啟?？刂破魃霞友b有啟停使能開關，所述啟停使能開關通過連接線與啟?？刂破鞯膯拘研盘柎印＜友b的啟停使能開關可以讓駕駛員自主的選擇是否啟用啟停功能，當駕駛員按下啟停使能開關時，啟停系統(tǒng)開始工作，否則啟停功能不起作用；當啟停系統(tǒng)發(fā)生故障時，啟停使能開關LED燈閃爍。
[0027]當以下條件都滿足時，啟?？刂破鞑艜刂瓢l(fā)動機停機:
a.安全駕駛條件:引擎蓋關閉，車門關閉，安全帶系上；
b.蓄電池SOC大于80%標定值，
c.發(fā)動機冷卻水溫度大于75°C，
d.啟停使能開關閉合；
e.汽車完成第一次冷啟動，且發(fā)動機運行時間超過30S；
f.汽車在上一次運行期間，車速大于10km/h，或者一直維持原地不動；
g.車速為0，且發(fā)動機轉速低于850rpm；
h.駕駛員完全松開離合器，即離合器10%和90%位置開關都沒有置位，并且將檔位在N檔或者P擋；
當以下條件滿足時，啟停系統(tǒng)控制發(fā)動機啟動:
a.安全駕駛條件:引擎蓋關閉，車門關閉，安全帶系上，同時，
b.當檔位在N檔或者P擋時，輕踩離合器，即離合器10%位置開關置位或者輕踩油門，
c.踩下制動踏板
d.SOC低于60%標定值，例如60%，或者
e.水溫低于65°C；
其中a條件必須滿足，條件b、C、d、e滿足任意一個即可控制發(fā)動機啟動。
[0028]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界。
【權利要求】
1.一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，包括蓄電池、電池傳感器、其特征在于:還包括空擋位置傳感器、離合器踏板10%位置開關、離合器踏板90%位置開關、啟動電機、啟?？刂破鳌MS喚醒常閉繼電器和啟動電機繼電器，所述啟?？刂破靼ú杉K和ECU控制處理器，所述E⑶控制處理器分別采集空擋位置傳感器、離合器踏板10%位置開關、離合器踏板90%位置開關的信號，所述采集模塊采集汽車信息發(fā)送給ECU控制處理器分析處理，所述EMS喚醒常閉繼電器通過EMS喚醒信號線與發(fā)動機管理系統(tǒng)相連，所述啟?？刂破魍ㄟ^第一路高邊驅動和第一路低邊驅動控制EMS喚醒常閉繼電器的開閉，所述啟停控制器通過第二路高邊驅動和第二路低邊驅動控制啟動電機繼電器的開閉，所述啟動電機繼電器輸出端與啟動電機相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:所述采集模塊可采用硬連接線方式，所述啟停控制器采集輸入端分別通過連接線直接與曲軸位置傳感器、發(fā)動機水溫傳感器、節(jié)氣門開關傳感器、檔位信號傳感器、空調開關、制動開關、車門開關、引擎蓋開關、安全帶開關相連接，所述啟?？刂破麟娫摧斎攵送ㄟ^連接線與外部電源設備連接，所述啟?？刂破鹘拥囟俗油ㄟ^連接線與公共地相連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:所述采集模塊采用OBD通訊模塊，所述OBD通訊模塊通過CAN總線與車載手動診斷系統(tǒng)的診斷口相連，用于獲取發(fā)動機轉速、冷卻水溫度、節(jié)氣門位置開度、檔位、制動開關、車門開關、引擎蓋開關、空調開關和安全帶開關信息，所述啟?？刂破麟娫摧斎攵撕徒拥囟俗油∣BD通訊模塊過連接在車載手動診斷系統(tǒng)診斷口的電源和地線上。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種手動檔汽車啟停控制系統(tǒng)，其特征在于:所述啟?？刂破鞯膯拘研盘柦釉谄圏c火開關的信號線上。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:還包括電池傳感器，所述電池傳感器安裝在蓄電池的負極上，所述電池傳感器采集蓄電池相關信息通過LIN通訊傳遞給啟?？刂破鳌?br> 6.根據(jù)權利要求5所述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:還包括啟停系統(tǒng)相關信息顯示儀表，所述啟停系統(tǒng)相關信息顯示儀表通過連接線與啟?？刂破餍畔⑤敵龆讼噙B接。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:在啟?？刂破魃霞友b有啟停使能開關，所述啟停使能開關通過連接線與啟?？刂破鞯膯拘研盘柎?。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種手動檔汽車啟停控制系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄電池采用卷繞蓄電池。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:當駕駛員完成以下操作時，啟停控制系統(tǒng)才會控制發(fā)動機停機 a、車速為0，且發(fā)動機轉速低于850rpm； b、駕駛員完全松開離合器，即離合器10%和90%位置開關都沒有置位，并且將檔位撥至N檔或者P擋。
10.根據(jù)權利要求8所述的一種手動檔汽車啟?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于:當駕駛員完成以下操作時，啟?？刂葡到y(tǒng)會控制發(fā)動機重啟:當檔位在N檔或者P擋時，輕踩離合器踏板，即離合器10%位置開關置位，或者輕踩加速度踏板。
【文檔編號】F02N11/08GK103775265SQ201410040221
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權日:2014年1月27日
【發(fā)明者】高曉杰, 張臻, 顧宇峰, 牛敬彬, 陳雷, 姜辛 申請人:昆山力久新能源汽車技術有限公司