[发明专利]一种新型自动启停系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及机械式自动变速箱和混合动力汽车控制的自动启停系统，属汽车轻度混合动力技术领域。

背景技术

在红交通灯和交通堵塞的情况下，汽车不能行走，大部分汽车只能在怠速下等待，这既浪费了燃油，车子还继续排放废气，发动机也在继续工作和继续磨损。发动机自动启停技术能使汽车发动机在怠速条件下自动熄火以停止给发动机供应燃油以节省燃油并停止废气排放，这是一举二得的好事，因而出现了BSG（皮带传动）、ISG（集成）的怠速启停系统。BSG和ISG都属混合动力里弱混合或说轻度混合的一类。在很多昂贵的混合动力系统里，自动启停做得比较好，但系统较贵、复杂，用户很难从省油上赚回买车时多付出的成本。

现有的一些轻混的系统增加的价格不高，车辆自动启停系统常在原有车子的基础上加上一个简单的控制器强制切断发动机控制器电源来熄火。这种熄火是使喷油和点火同时终止，使得已喷在缸内的汽油由于没有电火花而没法燃烧，这些没有燃烧的混合气体会损坏三元催化器还会从尾管排出造成污染。

在驾驶员要求起步时，有些系统在靠手动踩离合器、挂到空档后才能自动启动发动机。发动机启动后，再踩离合器、手动挂到需要的档位、和合上离合器再开始起步，这虽实现了怠速下停发动机但起步的整个过程，但要求驾驶员的动作比较多，尤其时间比较长，这和关发动机钥匙熄火差不多，所以这很难适宜实际的需要。

为安全起见，一般高级启停系统要求在发动机舱盖一打开就立即自动启动发动机，这样以使维修者必须拔出钥匙后才能修车而不会在修车过程中发动机突然启动而造成伤害。当然这种方法不能避免维修者从车底下伸手进入发动机舱时发动机自动启动可能造成的伤害。这种方法不但增加了系统的复杂性和增加了造价，而且增加了发动机怠速运行的机会从而增加了油耗和排放，这与自动启停的目的相悖。

还有一些自动启停系统对驾驶是否在驾驶位上进行检测以避免在驾驶员不在驾驶位时自动启动发动机，但这必须要有一个传感器来探测驾驶员的存在。

有些系统加用电动空调机以备在怠速停发动机时也能使用。这种空调全由电池供电，但小电池的电能是非常有限的。而且由发动机带动发电机给电池充电，电池再给空调机提供能源，这里的能量转换牵涉到发电机效率、充电效率、放点效率、电动机效率4级转换使其整个效率大为下降。这个低效率的电动空调机不仅仅是在发动机停止时使用，而一般车上是没有第二个空调机使其在发动机启动后使用。所以使用的一直是一个低效的制冷系统。在怠速下，由发动机直接驱动空调机效率低，但从整个效率来讲机械式驱动的空调就不逊于电池驱动的电动空调机，而且还不受电池限制而可以长时间使用空调。

发明内容

本发明的目的是解决上述背景技术的不足，本发明使用AMT自动控制离合器和档位配合进行停车熄火和全自动起步启动，简称为AMTSG。系统简单、增加费用少，但实用。它可以用皮带传动，也可以是集成的系统。

本发明实现上述目的的技术方案是, 一种新型自动启停系统（AMTSG）由选换档执行机构、离合器执行机构和油门控制机构组成的机械式自动变速箱（AMT）实现发动机自动熄火、自动挂档和起步,其启停控制由AMT的控制器（TCU）完成,控制方法采用具有软件监控启动电机的温升、软件监控电池电量、软件监控能量回收的智能化控制策略。

控制发动机的熄火有多种方法。最好的方法是通过和发动机控制器（ECU）的通讯来实现，首先停止喷油，但继续控制火花塞点火将缸内已喷出的汽油充分燃烧；在没有通讯的情况下，可以通过直接控制电子节气门（ETC）使其百分之百关闭来实现熄火，油门全关后，发动机也就不喷油了；即使在没有电子节气门、也不能和ECU通讯的情况下，也可能通过一些非常手段来实现，比如切断喷油嘴控制电源，但不切断火花控制电源来实现。这样避免了未燃烧的汽油排出造成污染。

在交通灯变绿或交通堵塞改善的情况下，司机一踩油门汽车应起步前进。怠速停车后汽车重新起步可以有三种方式，一是依靠发动机驱动车辆，二是依靠电动机驱动车辆，三是同时依靠电动机和发动机。这三种方案都通常应用于混合动力系统，这可根据车子的配置和起步力矩的大小和系统状况来决定，比如说混合系统里驱动电机出了故障或电池电力不够，只有由发动机控制起步；相应当发动机有问题时，只有由电动机控制起步；再有如混合动力公交车上大坡起步，可能需要两个动力一起出力起步。第一种方式可用于普通车辆的简易怠速停车系统因为普通车辆的启动电机功率很小不够力量驱动车辆。