本實(shí)用新型涉及摩托車領(lǐng)域，具體為一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)是一個(gè)摩托車大國(guó)，產(chǎn)量和使用量都位居世界前列，摩托車對(duì)于我國(guó)廣大的農(nóng)村和交通不發(fā)達(dá)的地區(qū)還是有很大的市場(chǎng)，傳統(tǒng)的摩托車啟動(dòng)和發(fā)電分別由一個(gè)用于啟動(dòng)的有刷直流電機(jī)和一個(gè)用于發(fā)電的磁電機(jī)組成，磁電機(jī)發(fā)出的電由傳統(tǒng)的短路式調(diào)壓器為蓄電池充電，摩托車在行駛工作中遇到等紅燈或者是其他情況要停止行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)還在怠速運(yùn)行，如果要熄火只有關(guān)掉鑰匙，用于啟動(dòng)的有刷直流電機(jī)因?yàn)橛刑妓⒌木壒蕦?dǎo)致電機(jī)的使用壽命短，傳統(tǒng)的短路式調(diào)壓器在電池充滿后對(duì)磁電機(jī)短路造成很大的能量損耗。

“十二五”期間，國(guó)家把節(jié)能減排作為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)戰(zhàn)略目標(biāo)的重要途徑，圍繞節(jié)能減排工作對(duì)科技創(chuàng)新的需求，科技部會(huì)同有關(guān)部門組織實(shí)施了節(jié)能減排科技專項(xiàng)行動(dòng)和節(jié)能減排全民科技行動(dòng)，有力地推進(jìn)了關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化示范和推廣應(yīng)用，科技進(jìn)步對(duì)節(jié)能減排貢獻(xiàn)率顯著提升。

“十二五”以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與資源環(huán)境約束的矛盾日益凸顯，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變對(duì)節(jié)能減排的要求日益迫切，這些都要求我們必須加快核心技術(shù)突破以及關(guān)鍵技術(shù)集成，大規(guī)模推廣應(yīng)用節(jié)能減排新裝備和新產(chǎn)品，進(jìn)一步依靠科技創(chuàng)新推進(jìn)節(jié)能減排，為進(jìn)一步貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》和《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》的部署，全面推進(jìn)節(jié)能減排科技工作，科技部、工業(yè)和信息化部特別組織制定印發(fā)了《2014-2015年節(jié)能減排科技專項(xiàng)行動(dòng)方案》，資源環(huán)境制約是當(dāng)前 我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的突出矛盾，解決節(jié)能環(huán)保問(wèn)題，是擴(kuò)內(nèi)需、穩(wěn)增長(zhǎng)、調(diào)結(jié)構(gòu)，打造中國(guó)經(jīng)濟(jì)升級(jí)版的一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。

所以，在目前的大環(huán)境基礎(chǔ)下，研發(fā)出了摩托車用啟動(dòng)發(fā)電一體帶有怠速啟停功能的控制器，該項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化是市場(chǎng)需求和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策支持的必然選擇，本實(shí)用新型即針對(duì)上述現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的不足，為此，研制一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)，針對(duì)以上的技術(shù)缺陷，選用無(wú)刷直流電機(jī)代替啟動(dòng)的有刷直流電機(jī)和發(fā)電的磁電機(jī)，無(wú)刷直流電機(jī)使用壽命長(zhǎng)，采用矢量控制方式充電電池充滿后沒(méi)有能量損耗，智能自動(dòng)控制器檢測(cè)到摩托車停止行駛3秒鐘后自動(dòng)熄火，在熄火時(shí)只要扭動(dòng)油門把手加油就可以重新啟動(dòng)繼續(xù)行駛，摩托車使用本實(shí)用新型的技術(shù)后能極大的減少油耗，減少尾氣對(duì)環(huán)境的污染。

以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)用一個(gè)無(wú)刷直流電機(jī)替代了壽命短的啟動(dòng)摩托車用有刷直流電機(jī)和復(fù)雜的傳統(tǒng)磁電機(jī)發(fā)電部分結(jié)構(gòu)，還用一個(gè)智能自動(dòng)控制器替代了功能單一的普通控制器和傳統(tǒng)短路式調(diào)壓器；

無(wú)刷直流電機(jī)，用于對(duì)摩托車進(jìn)行啟動(dòng)以及行駛中實(shí)現(xiàn)發(fā)電功能的智能電機(jī)；

智能自動(dòng)控制器，用于檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)的霍爾元件、油門把手的控制狀態(tài)，同時(shí)智能控制無(wú)刷直流電機(jī)的怠速啟停和蓄電池的充放電。

進(jìn)一步地，所述智能自動(dòng)控制器為摩托車用啟動(dòng)發(fā)電一體且?guī)в械∷賳⑼９δ艿目刂破?，且智能自?dòng)控制器為矢量控制方式和閉環(huán)反饋方式的控制器。

進(jìn)一步地，所述智能自動(dòng)控制器內(nèi)置有電解電容；所述電解電容為具有充電功能的電容。

進(jìn)一步地，所述智能自動(dòng)控制器設(shè)有電機(jī)接口、電機(jī)元件接口、控制接口和電源接口，所述電機(jī)接口與無(wú)刷直流電機(jī)電連接，所述電機(jī)元件接口與無(wú)刷直流電機(jī)上的霍爾元件電連接，所述控制接口與摩托車的油門把手電連接，所述電源接口與摩托車的蓄電池電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下有益效果：

(1)摩托車啟動(dòng)和發(fā)電功能用一個(gè)無(wú)刷直流電機(jī)代替了使用壽命短的啟動(dòng)用有刷直流電機(jī)和復(fù)雜的傳統(tǒng)磁電機(jī)發(fā)電部分結(jié)構(gòu)；

(2)控制器控制摩托車怠速歇火與傳統(tǒng)摩托車相比減少了摩托車停駛時(shí)的尾氣排放、節(jié)油效果也很明顯；

(3)控制器采用矢量控制方式充電，與傳統(tǒng)短路式調(diào)壓器相比極大的減少了油耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理框圖。

圖2為本實(shí)用新型一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)的智能自動(dòng)控制器上層電路原理圖。

圖3為本實(shí)用新型一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)的智能自動(dòng)控制器下層電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參閱圖1是本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理框圖，該系統(tǒng)用一個(gè)無(wú)刷直流電機(jī)2替代了壽命短的啟動(dòng)摩托車用有刷直流電機(jī)和復(fù)雜的傳統(tǒng)磁電機(jī)發(fā)電部分結(jié)構(gòu)，還用一個(gè)智能自動(dòng)控制器1替代了功能單一的普通控制器和傳統(tǒng)短路式調(diào)壓器；

無(wú)刷直流電機(jī)2，用于對(duì)摩托車進(jìn)行啟動(dòng)以及行駛中實(shí)現(xiàn)發(fā)電功能的智能電機(jī)；無(wú)刷直流電機(jī)2綜合了有刷直流電機(jī)和磁電機(jī)發(fā)電的功能，優(yōu)化了動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)構(gòu)的一體化。

智能自動(dòng)控制器1，用于檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)2的霍爾元件8、油門把手9的控制狀態(tài)，同時(shí)智能控制無(wú)刷直流電機(jī)2的怠速啟停和蓄電池7的充放電；其中，智能自動(dòng)控制器1為摩托車用啟動(dòng)發(fā)電一體且?guī)в械∷賳⑼９δ艿目刂破鳎瑢?shí)現(xiàn)怠速狀態(tài)下的啟停功能；其中，智能自動(dòng)控制器1的控制方式采用矢量控制方式，采用矢量控制方式充電電池充滿后沒(méi)有能量損耗；其中，智能自動(dòng)控制器1的反饋方式采用閉環(huán)反饋方式，閉環(huán)反饋的方式實(shí)現(xiàn)充電電壓的穩(wěn)定。

另外，智能自動(dòng)控制器1設(shè)有電機(jī)接口3、電機(jī)元件接口4、控制接口6和電源接口5，所述電機(jī)接口3與無(wú)刷直流電機(jī)2電連接，所述電機(jī)元件接口4與無(wú)刷直流電機(jī)2上的霍爾元件8電連接，所述控制接口6與摩托車的油門把手9電連接，所述電源接口5與摩托車的蓄電池7電連接。

其中，智能自動(dòng)控制器1內(nèi)置有電解電容18，電解電容18在蓄電池7取出時(shí)，起到小型充電池的作用，電解電容18通過(guò)電路與電機(jī)接口3、電機(jī)元件接口4、控制接口6和電源接口5電連接。

如圖2所示，本實(shí)用新型一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)的智能自動(dòng)控制器1上層電路原理圖，智能自動(dòng)控制器1的上層電路是由集 成在電路板上的控制電路10、電機(jī)元件接口電路11、控制接口電路12以及MOS管供電電路13組成，其中控制電路10為智能自動(dòng)控制器1的核心部件，控制電路10中設(shè)有CPU，用于處理和控制整個(gè)控制器的運(yùn)行；其中電機(jī)元件接口電路11為電機(jī)元件接口4的工作電路，其中控制接口電路12為控制接口6的工作電路，MOS管供電電路13為向MOS管提供工作電源的電路，同時(shí)保護(hù)MOS管及其電路。

如圖3所示，本實(shí)用新型一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)的智能自動(dòng)控制器1下層電路原理圖，智能自動(dòng)控制器1的下層電路是由集成在控制器中的電機(jī)接口電路14、電源接口電路15、開(kāi)關(guān)電路16、連接電路17、電解電容18及其電路組成，其中電機(jī)接口電路14為電機(jī)接口3的工作電路，其中電源接口電路15為電源接口5的工作電路，其中開(kāi)關(guān)電路16是由7個(gè)MOS管構(gòu)成，當(dāng)檢測(cè)到摩托車停止行駛的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，大燈亮度降低，當(dāng)檢測(cè)到摩托車行駛的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)工作，大燈恢復(fù)正常亮度；其中連接電路17是連接上層電路與下層電路的橋梁電路；其中電解電容18在蓄電池7取出時(shí)，起到小型充電池的作用。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)方法、技術(shù)路線和工藝流程。

一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)原理包括：所述智能自動(dòng)控制器1不斷地采集無(wú)刷直流電機(jī)2的發(fā)電電壓，檢測(cè)到摩托車停止行駛3s后自動(dòng)熄火，熄火后扭動(dòng)油門把手9即可重新啟動(dòng)繼續(xù)行駛，從而實(shí)現(xiàn)怠速啟停的功能，其中3s為優(yōu)選的設(shè)定時(shí)間，實(shí)現(xiàn)功能的最優(yōu)化。

當(dāng)摩托車停止行駛時(shí)，無(wú)刷直流電機(jī)2停止轉(zhuǎn)動(dòng)，智能自動(dòng)控制器1通過(guò)電機(jī)元件接口4與霍爾元件8的電連接檢測(cè)到無(wú)刷直流電機(jī)2上的發(fā)電電壓為零，然后通過(guò)電機(jī)接口3與無(wú)刷直流電機(jī)2的電連接來(lái)控制電機(jī)的熄火。

當(dāng)摩托車準(zhǔn)備行駛時(shí)，扭動(dòng)摩托車的油門把手9，智能自動(dòng)控制器1通過(guò) 控制接口6與油門把手9的電連接檢測(cè)到油門把手9的啟動(dòng)信號(hào)，然后通過(guò)電機(jī)接口3與無(wú)刷直流電機(jī)2的電連接來(lái)控制電機(jī)的啟動(dòng)。

工作流程步驟：(1)對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)2溫度不斷進(jìn)行采集，當(dāng)無(wú)刷直流電機(jī)2溫度達(dá)到開(kāi)啟的溫度開(kāi)啟怠速啟停功能，當(dāng)電機(jī)溫度未達(dá)到開(kāi)啟的溫度繼續(xù)采集電機(jī)溫度；(2)開(kāi)啟怠速啟停功能，當(dāng)檢測(cè)到摩托車停止行駛時(shí)，電機(jī)熄火，當(dāng)檢測(cè)到摩托車行駛狀態(tài)時(shí)，繼續(xù)檢測(cè)摩托車的行駛狀態(tài)；(3)電機(jī)熄火，熄火狀態(tài)下實(shí)時(shí)檢測(cè)油門把手9的控制信號(hào)；(4)控制油門把手9，當(dāng)檢測(cè)到油門把手9產(chǎn)生動(dòng)作信號(hào)，啟動(dòng)電機(jī)，為檢測(cè)到油門把手9產(chǎn)生動(dòng)作信號(hào)，繼續(xù)檢測(cè)油門把手9的動(dòng)作信號(hào)；(5)電機(jī)啟動(dòng)，電機(jī)啟動(dòng)后繼續(xù)檢測(cè)車輛的行駛狀態(tài)。

其中，智能自動(dòng)控制器1通過(guò)電源接口5與蓄電池7的電連接來(lái)實(shí)現(xiàn)蓄電池7的智能充放電。

摩托車行駛過(guò)程中，無(wú)刷直流電機(jī)2通過(guò)具有矢量控制技術(shù)的智能自動(dòng)控制器1向蓄電池7和電解電容18充電，當(dāng)摩托車處于怠速停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，同時(shí)大燈也降低亮度，降低蓄電池7的供電負(fù)荷，從而降低能耗的損失，當(dāng)蓄電池7和電解電容18處于充電滿載的狀態(tài)下，關(guān)閉無(wú)刷直流電機(jī)2的發(fā)電功能或者切斷充電電路。

智能自動(dòng)控制器1通過(guò)電機(jī)元件接口4與霍爾元件8的電連接檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)2的實(shí)時(shí)溫度，當(dāng)檢測(cè)到的無(wú)刷直流電機(jī)2的溫度達(dá)到怠速啟停的溫度要求時(shí)，打開(kāi)怠速啟停功能，當(dāng)檢測(cè)到的無(wú)刷直流電機(jī)2的溫度未達(dá)到怠速啟停的溫度要求時(shí)，關(guān)閉怠速啟停功能。

方法、技術(shù)路線概述：

自動(dòng)啟停的核心就在于-自動(dòng)控制熄火和啟動(dòng)，同時(shí)減少了不必要的燃油消耗，降低排放和提高燃油經(jīng)濟(jì)性，這項(xiàng)功能主要適應(yīng)于城市交通中等待信號(hào)燈或是堵車時(shí)，能夠盡量降低發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空轉(zhuǎn)時(shí)間。

技術(shù)原理：

頻繁啟動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)是否會(huì)產(chǎn)生不必要的損耗、增加更多的油耗，理論上，假設(shè)在1分鐘內(nèi)不斷的啟動(dòng)、熄火，油耗一定會(huì)高于正常怠速，但是在一分鐘內(nèi)熄火啟動(dòng)一次，油耗一定是低于怠速的油耗。

當(dāng)然，在城市道路中頻繁地熄火再起動(dòng)，反而會(huì)增加燃油的消耗，并不能達(dá)到節(jié)油的目的，在車輛結(jié)束停止?fàn)顟B(tài)再次起動(dòng)時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，起動(dòng)阻力較小，并且在起動(dòng)時(shí)通過(guò)電能驅(qū)動(dòng)起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪進(jìn)行起動(dòng)，此時(shí)起動(dòng)的耗油量?jī)H相當(dāng)于怠速0.7秒的耗油量，所以理論上停車超過(guò)0.7秒就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)油效果。

摩托車的怠速油耗2升/小時(shí)，折算下來(lái)怠速10秒鐘消耗5.5毫升，啟動(dòng)一次(5秒)的油耗為4.125毫升，換言之怠速熄火10秒鐘的油耗低于怠速運(yùn)行10秒鐘的油耗；按一個(gè)紅綠燈平均等候60秒算，除去啟動(dòng)的燃油消耗，平均12個(gè)紅燈就能節(jié)省355ml的燃油，355ml燃油相當(dāng)于一聽(tīng)可樂(lè)。

此外，頻繁的啟動(dòng)會(huì)加劇發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，但是，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損有80％以上來(lái)自冷啟動(dòng)時(shí)的瞬間磨損，正常怠速運(yùn)行磨損占20％左右，這也是為什么自動(dòng)啟停功能在冷車時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，采用這項(xiàng)功能的車輛，起動(dòng)電機(jī)和蓄電池7等相關(guān)元件都已進(jìn)行了優(yōu)化，另外由于減少了停車時(shí)間，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速磨損，所以可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命變得更長(zhǎng)，當(dāng)然熱車啟動(dòng)也需要注意及時(shí)保養(yǎng)和更換高品質(zhì)的機(jī)油來(lái)盡量減小啟動(dòng)帶來(lái)的不必要磨損。

該系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)：

綜上所述，本實(shí)用新型的一種摩托車怠速啟停的啟動(dòng)發(fā)電一體控制系統(tǒng)，摩托車啟動(dòng)和發(fā)電功能用一個(gè)無(wú)刷直流電機(jī)2代替了使用壽命短的啟動(dòng)用有刷直流電機(jī)和復(fù)雜的傳統(tǒng)磁電機(jī)發(fā)電部分結(jié)構(gòu)；控制器控制摩托車怠速歇火與傳統(tǒng)摩托車相比減少了摩托車停駛時(shí)的尾氣排放、節(jié)油效果也很明顯；控制器采用矢量控制方式充電，與傳統(tǒng)短路式調(diào)壓器相比極大的減少了油耗。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。