一种客车发动机怠速控制方法及系统.pdf

本发明创造公开了一种客车发动机怠速控制方法及系统，涉及车载设备领域,？发动机处于怠速状态时，通过仪表总线系统实时地检测发电机的发电电压或发电电流，并通过微处理器将其与蓄电池的充电电压或各用电设备的所需总电流对比，以此来判断发动机怠速转速是过高还是过低。微处理器通过CAN总线将指令传送至发动机ECU，并由发动机ECU对发动机怠速转速做出相应调整。本发明创造的有益效果：本发明创造可对发动机怠速转速进行实时调整，在保证客车整体供电量的前提下使发动机怠速转速处于合适状态，具有可实时地调节发动机怠速转速、避免客车熄火、减低燃料消耗等优点。

权利要求书
1.  一种客车发动机怠速控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、检测发动机是否处于怠速状态，若否则执行步骤S1，若是则执行步骤S2；
S2、检测发电机的发电电压，并将其与蓄电池的充电电压对比，若发电电压低于充电电压则执行步骤S3，若发电电压等于充电电压则执行步骤S4，若发电电压高于充电电压则执行步骤S5；
S3、提升发动机怠速转速，并执行步骤S2；
S4、保持发动机怠速转速，并执行步骤S1：
S5、降低发动机怠速转速，并执行步骤S2。

2.  根据权利要求1所述的一种客车发动机怠速控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，以25r/min～35 r/min提升发动机怠速转速。

3.  根据权利要求2所述的一种客车发动机怠速控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，以30 r/min提升发动机怠速转速。

4.  根据权利要求1所述的一种客车发动机怠速控制方法，其特征在于：所述步骤S5中，以25r/min～35 r/min降低发动机怠速转速。

5.  根据权利要求4所述的一种客车发动机怠速控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，以30r/min降低发动机怠速转速。

6.  根据权利要求1-5任一所述的一种客车发动机怠速控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，当检测到发动机怠速状态结束时，将发动机怠速转速恢复至预设值。

7.  一种采用如权利要求1-6任一所述的一种客车发动机怠速控制方法的控制系统，其特征在于：包括用于检测客车电气系统电压及电流的仪表总线系统、用于控制发动机的发动机ECU以及微处理器、发动机以及发电机；其中仪表总线系统与发电机、蓄电池、用电设备连接，微处理器与仪表总线系统、发动机ECU连接。

8.  根据权利要求7所述的一种客车发动机怠速控制方法的控制系统，其特征在于：还包括CAN总线，所述微处理器与发动机ECU之间通过CAN总线连接。

说明书一种客车发动机怠速控制方法及系统
技术领域
    本发明创造涉及车载设备领域，更具体的讲是一种客车发动机怠速控制方法及系统。
背景技术
怠速状态是指发动机空转时的一种工作状况。在实际生活中，发动机怠速过低会使汽车在临时停车（如遇红灯时的停车、汽车转弯、减速）时出现熄火的现象。而如果发动机怠速过高，则会增加燃料的消耗量，使发动机工作温度升高，加速发动机的磨损，且在变速换档时还会出现较大冲击声，对汽车损害大。因此，必须将怠速调整到适当的范围内，才能保证汽车运行平稳并延长发动机的工作寿命。
由于客车停靠时间长、停靠次数多的特点，导致客车的发动机怠速占比高。为保证客车发动机怠速时节油，一般发动机怠速都保持较低转速。当客车开启空调或其它大型电器时会拉低发电机发电电压，使发电机发电量不足，此时需要提高发动机的怠速转速来增加发动机的发电量以满足空调或其他电器的用电需求。传统的客车怠速提升方式是：当开空调或使用大型电器时，由车身电路给发动机一个怠速提升信号，发动机按设定好的转速自动提升。这种怠速提升方式存在以下问题：提高的怠速转速只能有一档，是否符合当前怠速用电量只能根据以前的经验预估，存在怠速提升过高、油耗大，或是怠速提升不够、发电量仍然不足等问题。                                                                          
发明内容
本发明创造提供一种客车发动机怠速控制方法及系统，目的在于解决现有客车怠速提升方式存在怠速调节不准确，导致怠速提升过高，增加油耗，或是怠速提升不够，发电量仍然不足等问题。
本发明创造采用如下技术方案：
一种客车发动机怠速控制方法，包括以下步骤：
S1、检测发动机是否处于怠速状态，若否则执行步骤S1，若是则执行步骤S2；
S2、检测发电机的发电电压，并将其与蓄电池的充电电压对比，若发电电压低于充电电压则执行步骤S3，若发电电压等于充电电压则执行步骤S4，若发电电压高于充电电压则执行步骤S5；
S3、提升发动机怠速转速，并执行步骤S2；
S4、保持发动机怠速转速，并执行步骤S1：
S5、降低发动机怠速转速，并执行步骤S2。
进一步，上述步骤S3中，以25r/min～35r/min提升发动机怠速转速。
进一步，上述步骤S3中，以30r/min提升发动机怠速转速。
进一步，上述步骤S5中，以25r/min～35 r/min降低发动机怠速转速。
进一步，上述步骤S5中，以30r/min降低发动机怠速转速。
进一步，上述步骤S1中，当检测到发动机怠速状态结束时，将发动机怠速转速恢复至预设值。
一种客车发动机怠速控制系统，包括用于检测客车电气系统电压及电流的仪表总线系统、用于控制发动机的发动机ECU以及微处理器、发动机以及发电机；其中仪表总线系统与发电机、蓄电池、用电设备连接，微处理器与仪表总线系统、发动机ECU连接。
进一步，上述控制系统还包括CAN总线，上述微处理器与发动机ECU之间通过CAN总线连接。
由上述对本发明创造结构的描述可知，本发明创造具有如下优点：
其一、本发明创造中，发动机处于怠速状态时，通过实时地检测发电机的发电电压，并将其与蓄电池的充电电压对比，以此来判断发动机怠速转速是过高还是过低，并对发动机怠速转速做出相应调整。本发明创造可对发动机怠速转速进行实时调整，在保证客车整体供电量的前提下使发动机怠速转速处于合适状态，具有可实时地调节发动机怠速转速、避免客车熄火、减低燃料消耗等优点。
其二、本发明创造中，以25r/min～35r/min提升或降低发动机怠速转速，既可以保证发电机的变化速度，尽快的补充客车用电设备的用电需求，防止蓄电池亏电或客车熄火，又可保证发动机怠速转速调节的精确度。
其三、本发明创造中，该控制系统包括用于检测客车电气系统电压及电流的仪表总线系统、用于控制发动机的发动机ECU以及微处理器、发动机以及发电机。充分利用客车现有设备及其功能来组成该控制系统，使该控制系统的造价成本低、实用性强。其中微控制器与发动机ECU之间通过CAN总线传送指令，以保证该控制系统具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
附图说明
图1为本发明创造的控制方法流程示意图；
图2为本发明创造的控制系统结构示意图；
图3为电流对比法的流程示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明创造的具体实施方式。
如图1和图2，一种客车发动机怠速控制方法以及系统，该控制系统包括包括发电机1、仪表总线系统2、微处理器3、蓄电池4、CAN总线5、发动机ECU 6以及发动机7。仪表总线系统2与蓄电池4、发电机1、微处理器3、各用电设备8连接；微处理器3通过CAN总线5与发动机ECU 6连接；发动机ECU 6与发动机7连接。其中仪表总线系统2检测客车的电气系统电压及电流，获取发电机1的发电电压以及发电电流等所需数据；仪表总线系统2将所获得的数据送至微处理器3分析；经过分析后微处理器3通过CAN总线5将结果送至发动机ECU 6，由发动机ECU控制发动机7的怠速转速。
该控制系统的具体控制方法包括以下步骤：
S1、通过档位检测器检测客车是否处于空档或停车档，若是则判断该发动机7处于怠速状态，执行步骤S2；若否则判断该发动机不是处于怠速状态，并执行步骤S1；当检测到发动机怠速状态结束时，通过发动机ECU 6控制使发动机7的怠速转速恢复至预设值，并执行步骤S1。
S2、由仪表总线系统2检测客车的电气系统电压，并将发电机1的发电电压数值输送至微处理器3。微处理器3中预设有蓄电池4的充电电压数值（通常蓄电池4的输出电压是24V，高于此电压即认为可以给蓄电池4充电。为了保护蓄电池4，蓄电池4的充电电压应当不高于其输出电压的1.2倍即28.8V，因此蓄电池4的充电电压应当介于24Ｖ至28.8V之间,通常设为27.6V）。微处理器3将发电机1的发电电压与蓄电池4充电电压对比。若发电电压低于充电电压则执行步骤S3，若发电电压等于充电电压则执行步骤S4，若发电电压高于充电电压则执行步骤S5。
S3、微处理器3将对比结果通过CAN总线5发送至发动机ECU 6，并由发动机ECU 6控制发动机7以25r/min～35r/min提升怠速转速，优选30r/min，并执行步骤S2；
S4、微处理器3将对比结果通过CAN总线5发送至发动机ECU 6，并由发动机ECU 6控制发动机7保持发动机怠速转速，并执行步骤S1：
S5、微处理器3将对比结果通过CAN总线5发送至发动机ECU 6，并由发动机ECU 6控制发动机7以25r/min～35r/min降低怠速转速，优选30r/min，并执行步骤S2。
需要说明的是，发动机的怠速转速并不是无限制的调节，其具有最高限值和最低限值。因此，步骤S3和S5调节发动机的怠速转速时不得超出该最低限值与最高限值所界定的调节范围。当用电设备过多，所需电量过大时，即便是将发动机的怠速转速调至最高限值也无法满足用电设备的所需电量。针对这种情况，该控制系统还设有报警功能：当发动机的怠速转速接近最高限值时，该控制系统会自动报警，以提醒操作者关闭部分用电设备。
发动机处于怠速状态时，通过实时地检测发电机的发电电压，并将其与蓄电池的充电电压对比，以此来判断发动机怠速转速处于过高还是过低状态；再由发动机ECU对发动机怠速转速做出相应调整。因此本发明创造可对发动机怠速转速进行实时调整，克服因用电设备增加后发电机发电电压被拉低而导致的发电机发电量不足，客车容易熄火等问题。使发动机怠速时发电机的发电电压尽可能与蓄电池的充电电压保持相等，避免蓄电池亏电，并使发动机怠速转速处于较低状态。综上所述，本发明创造具有可实时地调节发动机怠速转速、避免客车熄火、减低燃料消耗等优点。微控制器与发动机ECU之间通过CAN总线传送指令，使该控制系统具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
如图2和图3所述，与上述方法类似，也可以通过检测相关电流来调整发动机怠速转速，具体步骤如下：
A1、通过档位检测器检测客车是否处于空档或停车档，若是则判断该发动机7处于怠速状态，执行步骤A2；若否则判断该发动机不是出于怠速状态，并执行步骤A1；并且当检测到发动机怠速状态结束时，通过发动机ECU 6控制使发动机7的怠速转速恢复至预设值。
A2、由仪表总线系统2检测客车的电气系统电压以及电流，同时由仪表总线系统2实时地检测各用电设备8的所需总电流，并将发电电流和所需总电流数值输送至微处理器3。由微处理器3对发电电流和所需总电流进行对比。所需总电流还可以采用以下方式获得：由仪表总线系统2实时地检测出各用电设备8的工作状态，并将各用电设备8的工作状态送至微处理器3。微处理器3根据仪表总线系统2反馈的数据以及其预存的各用电设备8的标准工作电流，计算出各用电设备8的所需总电流并与发电机1的发电电流对比。若发电电流低于所需总电流则执行步骤A3，若发电电流等于所需总电流则执行步骤A4，若发电电流高于所需总电流则执行步骤A5。
A3、微处理器3将对比结果通过CAN总线5发送至发动机ECU 6，并由发动机ECU 6控制发动机7以25r/min～35r/min提升怠速转速，优选30r/min，并执行步骤A2；
A4、微处理器3将对比结果通过CAN总线5发送至发动机ECU 6，并由发动机ECU 6控制发动机7保持发动机怠速转速，并执行步骤A1：
A5、微处理器3将对比结果通过CAN总线5发送至发动机ECU 6，并由发动机ECU 6控制发动机7以25r/min～35r/min降低怠速转速，优选30r/min，并执行步骤A2。
发动机处于怠速状态时，通过实时地检测发电机的发电电流，并将其与处于工作状态的各用电设备的所需总电流对比，以此来判断发动机怠速转速处于过高还是过低状态；再由发动机ECU对发动机怠速转速做出相应调整。因此本发明创造可对发动机怠速转速进行实时调整，克服因用电设备增加导致的发电机发电量不足，客车容易熄火等问题。使发动机怠速时发电机的发电电流尽可能与各用电设备的所需总电流保持相等，满足用电设备的所需用电量，避免蓄电池亏电，并使发动机怠速转速处于较低状态。综上所述，该方法以及系统同样具有可实时地调节发动机怠速转速、避免客车熄火、减低燃料消耗等优点。微控制器与发动机ECU之间通过CAN总线传送指令，使该控制系统具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
上述仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明创造进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明创造保护范围的行为。