一种用于柴油发动机怠速起停控制方法.pdf

本发明提供了一种用于柴油发动机怠速起停控制方法，采用一个连接在整车CAN总线上的起停控制器，所述起停控制器通过CAN总线与发动机ECU及连接在CAN总线上的整车电控部件通信；当同时满足设定条件则起停控制器控制发动机从运行状态进入怠速停机状态；当发动机处于怠速停机状态时，且当整车同时满足设定条件则起停控制器控制发动机进入起动状态。本发明所述起停控制方法无需改动整车，且无需司机做任何操作，由控制器自动识别整车状态，自动控制发动机的怠速起停过程。

1.  一种用于柴油发动机怠速起停控制方法，其特征是：包括一个连接在整车CAN总线上的起停控制器，所述起停控制器通过CAN总线与发动机ECU及连接在CAN总线上的整车电控部件通信；当同时满足以下条件则起停控制器控制发动机从运行状态进入怠速停机状态：
1)整车处于空档状态；
2)离合器踏板未踩下，即离合器粘合状态；
3)制动踏板被踩下；
4)发动机冷却液温度高于预先设定值；
5)整车空调处于关闭状态；
6)车速小于设定的怠速停车速度；
7)发动机转速小于设定的怠速停车转速；
8)停机的最后10秒车辆不处于倒车状态；
当发动机处于怠速停机状态时，且当整车同时满足以下条件则起停控制器控制发动机进入起动状态：
1)离合器踏板被踩下，即离合器脱离状态；
2)车门处于关闭状态；
3)无ECU钥匙开关信号。

2.  如权利要求1所述的用于柴油发动机怠速起停控制方法，其特征是所述CAN总线上的通信都是基于SAE-J1939协议，在电控发动机上具有很好的通用性。

一种用于柴油发动机怠速起停控制方法
技术领域
本发明涉及一种怠速起停控制方法，尤其是一种用于柴油发动机的怠速起停控制方法。
背景技术
目前国际原油价格连创新高，燃油价格也随之节节攀升，社会对汽车的燃油经济性提出了更高要求，能显著降低燃油消耗的各种技术措施受到人们的高度重视。新技术的应用，汽车智能技术的迅猛发展，使得发动机油耗和排放在出厂前已经做到很低，单从发动机性能上考虑已经很难有较大的改善，因此一些高档车辆通过使用一些省油装置来节油，而这些装置造价昂贵，很难在普通车上普及。
目前怠速停机起动方法在混合动力整车上使用较多，对于传统的柴油发动机整车，由于考虑节油效果与控制成本，较少实现怠速起停功能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于柴油发动机怠速起停控制方法，主要解决整车怠速时的燃油经济性问题，最低成本实现整车节油目的。
按照本发明提供的技术方案，所述用于柴油发动机怠速起停控制方法，采用一个连接在整车CAN总线上的起停控制器，所述起停控制器通过CAN总线与发动机ECU及连接在CAN总线上的整车电控部件通信；当同时满足以下条件则起停控制器控制发动机从运行状态进入怠速停机状态：
1)整车处于空档状态；
2)离合器踏板未踩下，即离合器粘合状态；
3)制动踏板被踩下；
4)发动机冷却液温度高于预先设定值；
5)整车空调处于关闭状态；
6)车速小于设定的怠速停车速度；
7)发动机转速小于设定的怠速停车转速；
8)停机的最后10秒车辆不处于倒车状态；
当发动机处于怠速停机状态时，且当整车同时满足以下条件则起停控制器控制发动机进入起动状态：
1)离合器踏板被踩下，即离合器脱离状态；
2)车门处于关闭状态；
3)无ECU钥匙开关信号。
所述CAN总线上的通信都是基于SAE-J1939协议，在电控发动机上具有很好的通用性。
本发明的优点是：
1.整车及发动机ECU的软硬件无需改动；
2.该起停控制器接口简单，仅通过CAN线实现数据通讯；
3.节油效果明显且降低了怠速状态排放和噪音；
4.本发明外观精致小巧，布置紧凑，安装方便；
5.该起停控制器性价比高，以最低成本实现最高节油。
附图说明
图1本发明控制系统结构示意图。
图2为本发明怠速起停功能控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明提供一种用于柴油发动机怠速起停控制方法，有效利用ECU内部数据及策略，对ECU软硬件及内部数据不做任何改动，对原整车内部结构也不需进行很大改动，最低成本自动实现整车怠速起停(start/stop)控制，达到整车在怠速运行的节油目的。
包含一个起停控制器，与ECU通过CAN总线进行通讯，快速获取整车及发动机信息，具有整车怠速停车，起动迅速的优点。
怠速起停(start/stop)控制功能是避免发动工作中怠速和低效率区，实现汽车节能和清洁的主要途径之一。Start/Stop功能包括发动机怠速停机和自动起动。车辆在短暂停车(如红绿灯、交通拥挤、公交进站)工况时，停止发动机运转，从而消除怠速工况下的高油耗和高排放及怠速噪声。车辆重新启步时，则通过起动机将发动机带到一定转速后，发动机开始喷油点火，避免起动工况的高油耗和高排放，减少发动机磨损。
如图1所示：ECU发动机电控单元，负责控制发动机的工作，包括起动、喷油、怠速、停机等。起停控制器负责实时监控发动机及整车状态信息，控制发动机怠速停机及起动。起停控制器通过CAN总线接收来自发动机ECU及整车其他电控部件发来的信号，实现对发动机的怠速停机控制，整车同时满足以下条件则从运行状态进入怠速停机状态：
1).整车处于空档位置；
2).离合器踏板未踩下(离合器粘合状态)；
3).制动踏板被踩下；
4).柴油机冷却液温度高于预定的设定值；
5).空调处于关闭状态；
6).车速小于设定的怠速停车速度；
7).发动机转速小于设定的怠速停车转速；
8).停机的最后10s车辆不处于倒车状态；
发动机处于怠速停机状态时，同时当整车满足以下条件则从停机状态进入起动状态：
1).离合器踏板被踩下(离合器脱离状态)；
2).车门关；
3).无ECU钥匙开关信号。
本发明可明确判断整车正常停机和怠速停机。如果正常停机，则即使上述起动条件满足，也无法起动发动机，必须有钥匙开关点火起动。若是怠速停机，则起停控制器通过CAN数据判断整车状态判断当前停机情况，实现发动机由怠速停机起动整车。若整车仅是短时停车不需发动机熄火，则司机脚踩住离合器踏板(离合器脱离状态)，则起停控制器不会控制发动机停机。若整车需要稍长时间停车，则司机需要踩制动踏板，挂空挡同时离合器踏板未踩下，则起停控制器将控制发动机怠速停机。司机离合器踏板未踩下作为是否需要停机熄火的标识。同时为避免发动机进入停机/起动循环，事先需给司机讲明熄火，以免司机在踩着制动踏板的同时不停的将离合器踏板踩下、释放而导致发动机进入停机/起动循环。
一般情况下，本发明需要在发动机熄火后司机释放制动踏板，以防止发动机不停的进入自动停机/起动循环，这个方法可以确保发动机在满足某些条件下，不会出现怠速停机，确保发动机输出动力。
怠速起停(start/stop)功能包括发动机怠速停机和自动起动。
怠速分短时间怠速和长时间怠速。整车状态为：发动机水温高于80℃(设定值)，发动机怠速，整车车速小于5km/h(设定值)，档位处于空档位置，空调开关断开，制动踏板被踩下，且整车未处于倒车状态至少10s，此时离合器踏板若一直被踩住，则认为是短时间怠速，无需停发动机；若需要长时间怠速且需要停机，则司机将离合器踏板松开(未踩下，粘合状态)，起停控制器就发送停机命令给发动机电控单元ECU，发动机ECU控制发动机熄火。熄火后，司机需要将制动踏板松开(未踩下)，以避免司机误操作将离合器不停的踩下及松开，导致发动机进入停机/起动循环。
由于停机由司机钥匙开关熄火停机和起停控制器熄火停机两种，若是钥匙开关熄火停机，则起停控制器无法控制发动机起动；若是由于起停控制器控制发动机熄火停机，则起停控制器判断当前整车状态，若此时离合器踏板被踩下(脱离状态)，车门处于关闭状态，且此时没有钥匙开关信号，则起停控制器控制发动机ECU起动发动机，在短时间内(如0.5s)将发动机加速至一定转速(如300r/m)。
停机条件中要求发动机冷却液温度的高于设定值，该设定值的优选范围为75～85摄氏度；要求发动机转速小于某设定值，该设定值的优选范围为1100r/m～900r/m；要求整车车速小于某设定值，该设定值的优选范围为0km/h～10km/h。
发动机从运行状态进入怠速停机状态，必须满足以下怠速停机的条件：
本发明提供的怠速停机功能必须在整车处于空档状态，且停机前10s车辆不是处于倒档状态，这主要考虑到当司机倒车时，发动机不被停机，同时保证在整车不需要动力时进行停机；
本发明提供的怠速停机功能必须确保制动踏板被踩下同时离合器踏板未踩下(粘合状态)，确保整车不需动力而需要制动且是长时间怠速时才能停机，用于区别短时怠速停机，以避免不必要的频繁起停造成对电瓶损坏；
本发明提供的怠速停机功能必须确保发动机冷却液温度高于设定值，保证发动机在低温时正常运行，确保发动机性能最佳；
本发明提供的怠速停机功能必须确保车速小于设定的怠速停机速度，如车速几乎为零，确保车辆在以一定车速行驶时不会失去动力。
本发明提供的怠速停机功能必须确保空调处于关闭状态，空调动力来自发动机，当空调工作时，本发明不允许发动机在怠速时停机；
本发明提供的怠速停机功能必须确保发动机转速小于某个设定值，以确保发动机不需足够的动力，可以进行停机；
本发明要求整车处于停机状态时制动踏板必须松开(不踩制动踏板)或起动前必须被松开(不踩制动踏板，释放状态)，这样保证发动机不会进入停机/起动的循环。
发动机从怠速停机状态进入起动状态，也必须满足以下起动的条件：
本发明提供的停机起动功能必须确保车门处于关闭状态，以确保车辆安全起动；
本发明提供的停机起动功能必须确保离合器被踩下，以防止起动过程中的安全性；
本发明提供的停机起动功能必须确保当前无钥匙开关信号，以确保发动机在未起动状态起动发动机。
本发明不仅提供了车辆怠速停机的一种控制方法，而且也降低了车辆在怠速时的排放和噪音，提高了燃油经济性，同时也避免了增加怠速停机功能有可能带来的不安全因素。所述起停控制无需改动整车，且无需司机做任何操作，由控制器自动识别整车状态，自动控制发动机的怠速起停过程。