一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，安裝于一整車上，位于整車上的一發(fā)動(dòng)機(jī)通過一起動(dòng)機(jī)起動(dòng)，本系統(tǒng)包括電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、電磁開關(guān)和繼電器，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊包括監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)和起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的速度運(yùn)算單元以及與速度運(yùn)算單元連接的控制單元；電磁開關(guān)與電機(jī)連接；繼電器包括第一繼電器和第二繼電器，其中，第一繼電器通過一限流電阻連接在控制單元和電機(jī)之間，第二繼電器連接在控制單元和電磁開關(guān)之間。本實(shí)用新型的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)允許在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)過程中實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈嚙合，同時(shí)有效的避免噪音和損壞，滿足怠速起停嚙合的需求。
【專利說明】一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，具體地說，該系統(tǒng)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī) 未完全停車（飛輪齒圈穩(wěn)定）時(shí)再次起動(dòng)起動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)停止規(guī)定的再起動(dòng)條件成立的情 況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 近來為了減少燃料消耗、排放以及類似問題，已經(jīng)研制一些安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起 停系統(tǒng)類型的車輛。這種怠速起停系統(tǒng)用于響應(yīng)于駕駛者的發(fā)動(dòng)機(jī)停止請(qǐng)求來自動(dòng)地停止 安裝在車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)。在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)設(shè)計(jì)成相應(yīng)于駕駛者以重 起車輛的操作，使得起動(dòng)機(jī)通過曲軸發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，從而重起發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0003] 在一般的起動(dòng)機(jī)中，通過開關(guān)將驅(qū)動(dòng)齒輪打出與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸連接，從而與飛輪 齒圈嚙合。當(dāng)與飛輪齒圈嚙合時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪通過電機(jī)部分被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，使得飛輪齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)， 如此起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0004] 這種怠速起停系統(tǒng)設(shè)計(jì)成在內(nèi)燃機(jī)響應(yīng)于駕駛者的發(fā)動(dòng)機(jī)停止請(qǐng)求而減速期間， 當(dāng)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)重起請(qǐng)求時(shí)，由于飛輪齒圈和起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速差較高時(shí)嚙合會(huì)產(chǎn)生很大 的噪音和損壞，因此需要一直等到發(fā)動(dòng)機(jī)速度變?yōu)閹缀鯙榱銜r(shí)才能引起起動(dòng)機(jī)用曲軸發(fā)動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)。由于這個(gè)原因，從發(fā)動(dòng)機(jī)重起請(qǐng)求產(chǎn)生到內(nèi)燃機(jī)的重起之前要經(jīng)歷相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間。所 經(jīng)歷的時(shí)間會(huì)讓駕駛者感覺發(fā)動(dòng)機(jī)的重起被延誤了。使得起動(dòng)機(jī)無法在怠速起停發(fā)動(dòng)機(jī)上 應(yīng)用。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種起動(dòng)機(jī)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)停止供油后，飛 輪齒圈未完全穩(wěn)定前實(shí)現(xiàn)起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪齒圈的嚙合，滿足怠速起停嚙 合的需求的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，安裝于一整車上，位 于所述整車上的一發(fā)動(dòng)機(jī)通過一起動(dòng)機(jī)起動(dòng)，包括：
[0007] 電機(jī)；
[0008] 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，包括監(jiān)測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的速度運(yùn)算單元以及 與所述速度運(yùn)算單元連接的控制單元；
[0009] 電磁開關(guān)，與所述電機(jī)連接；
[0010] 繼電器，包括第一繼電器和第二繼電器，其中，所述第一繼電器通過一限流電阻連 接在所述控制單元和所述電機(jī)之間，所述第二繼電器連接在所述控制單元和所述電磁開關(guān) 之間。
[0011] 上述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其中，所述電磁開關(guān)包括電磁開關(guān)線圈、第一接 觸端子和第二接觸端子，所述第一接觸端子與一蓄電池連接，所述第二接觸端子與所述電 機(jī)連接。
[0012] 上述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其中，所述第一繼電器包括第一繼電器線圈、第 一繼電器靜端子和第三繼電器靜端子，所述第一繼電器線圈與所述控制單元連接，所述第 一繼電器靜端子與所述第一接觸端子連接，所述第三繼電器靜端子通過所述限流電阻與所 述第二接觸端子連接。
[0013] 上述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其中，所述第二繼電器包括第二繼電器線圈、第 二繼電器靜端子和第四繼電器靜端子，所述第二繼電器線圈與所述控制單元連接，所述第 二繼電器靜端子與所述第一接觸端子連接，所述第四繼電器靜端子與所述電磁開關(guān)線圈連 接。
[0014] 上述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其中，所述第二繼電器包括第二繼電器線圈、第 二繼電器靜端子和第四繼電器靜端子，所述第二繼電器線圈與所述控制單元連接，所述第 二繼電器靜端子和所述第四繼電器靜端子與所述電磁開關(guān)線圈負(fù)極連接，所述電磁開關(guān)線 圈正極與所述第三繼電器靜端子連接。
[0015] 上述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其中，還包括一抑涌件，所述第二繼電器靜端子 和所述第四繼電器靜端子通過所述抑涌件連接。
[0016] 上述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其中，所述抑涌件是一電阻或一電容。
[0017] 上述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括飛輪齒圈，所述起動(dòng)機(jī)包 括驅(qū)動(dòng)齒輪，所述速度運(yùn)算單元包括分別監(jiān)測(cè)所述飛輪齒圈的轉(zhuǎn)速和所述驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速 的兩個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器。
[0018] 上述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其中，還包括一起動(dòng)開關(guān)，所述控制單元與所 述蓄電池通過所述起動(dòng)開關(guān)連接。
[0019] 本實(shí)用新型的有益功效在于，采用本實(shí)用新型的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，當(dāng)發(fā) 動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止后轉(zhuǎn)速下降期間飛輪轉(zhuǎn)速處于預(yù)設(shè)重起動(dòng)范圍內(nèi)時(shí)，起動(dòng)機(jī)可以在飛輪齒圈 未完全停止時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈進(jìn)行嚙合，從而起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。允許在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)過程中實(shí) 現(xiàn)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈嚙合同時(shí)有效的避免噪音和損壞，滿足怠速起停嚙合的需求。
[0020] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型 的限定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式電路圖；
[0022] 圖2本使用新型實(shí)施方式的起動(dòng)時(shí)機(jī)原理圖；
[0023] 圖3本使用新型怠速嚙合系統(tǒng)R II階段嚙合過程原理圖；
[0024] 圖4本使用新型怠速嚙合系統(tǒng)控制策略圖；
[0025] 圖5本使用新型的另一實(shí)施方式電路圖。
[0026] 其中，附圖標(biāo)記
[0027] 1蓄電池
[0028] 2起動(dòng)開關(guān)
[0029] 3發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊
[0030] 31速度運(yùn)算單元
[0031] 32控制單元
[0032] 4繼電器
[0033] 41第一繼電器線圈
[0034] 42第一繼電器靜端子
[0035] 43第三繼電器靜端子
[0036] 5繼電器
[0037] 51第二繼電器線圈
[0038] 52第二繼電器靜端子
[0039] 53第四繼電器靜端子
[0040] 6電磁開關(guān)
[0041] 61電磁開關(guān)線圈
[0042] 6-2限流電阻
[0043] 63第一接觸端子
[0044] 64第二接觸端子
[0045] 7 電機(jī)
[0046] 8抑涌件

【具體實(shí)施方式】
[0047] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步 了解本實(shí)用新型的目的、方案及功效，但并非作為本實(shí)用新型所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限 制。
[0048] 在圖1所示的【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型揭示一種發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，要解 決的技術(shù)問題是提供一種起動(dòng)機(jī)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)停止供油后飛輪齒圈未完全穩(wěn)定前實(shí)現(xiàn)驅(qū) 動(dòng)齒輪與飛輪齒圈嚙合。
[0049] 如圖1所示，該系統(tǒng)包括用于車輛起動(dòng)的蓄電池1、起動(dòng)開關(guān)2、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3、 用于控制電機(jī)7旋轉(zhuǎn)的繼電器4 (第一繼電器）、用于控制驅(qū)動(dòng)齒輪打出的繼電器5 (第二繼 電器）、電磁開關(guān)6、限流電阻6-2、電機(jī)7等，電機(jī)7通過傳動(dòng)軸連接驅(qū)動(dòng)齒輪，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī) 控制模塊3包括監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)和起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的速度運(yùn)算單元31以及與速度運(yùn)算單元31連 接的控制單元32,速度運(yùn)算單元32包括轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器為兩個(gè)，用于監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)齒 輪和飛輪齒圈的轉(zhuǎn)速；控制單元32用于控制各個(gè)繼電器以及向發(fā)動(dòng)機(jī)噴油等各種控制工 作。其中，電磁開關(guān)6與電機(jī)7連接；繼電器4通過限流電阻6-2連接在控制單元32和電 機(jī)7之間，繼電器5連接在控制單元32和電磁開關(guān)6之間。
[0050] 具體地，電磁開關(guān)6包括電磁開關(guān)線圈61、第一接觸端子63和第二接觸端子64。 第一接觸端子63與蓄電池1連接，第二接觸端子64與電機(jī)7連接。電磁開關(guān)線圈61可以 是一個(gè)線圈，如圖2及圖4所示。電磁開關(guān)線圈61也可以由兩個(gè)線圈組成，兩個(gè)線圈分別 為吸拉線圈和保持線圈。
[0051] 繼電器4包括第一繼電器線圈41、第一繼電器靜端子42和第三繼電器靜端子43， 第一繼電器線圈41與控制單元32連接，第一繼電器靜端子42與第一接觸端子63連接，第 三繼電器靜端子43通過限流電阻6-2與第二接觸端子64連接。
[0052] 繼電器5包括第二繼電器線圈51、第二繼電器靜端子52和第四繼電器靜端子53， 第二繼電器線圈51與控制單元32連接，第二繼電器靜端子52與第一接觸端子63連接，第 四繼電器靜端子53與電磁開關(guān)線圈61連接。
[0053] 如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3同時(shí)還具有固定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)速下降預(yù)測(cè)功能，能夠針 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在固定時(shí)間段內(nèi)下降后的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速進(jìn)行預(yù)測(cè)以確定采用的適宜的起動(dòng)方案。在監(jiān) 測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速后，估算出系統(tǒng)執(zhí)行再起動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間，同時(shí)預(yù)測(cè)這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)下 降的轉(zhuǎn)速，在實(shí)施起動(dòng)方案的過程中針對(duì)預(yù)測(cè)后的轉(zhuǎn)速實(shí)施起動(dòng)方案。
[0054] 如圖2所示為新型實(shí)施方式的起動(dòng)時(shí)機(jī)原理圖，在發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)于怠速起停控制自 動(dòng)停止后發(fā)動(dòng)機(jī)停止供油或者點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機(jī)在飛輪的慣性作用下旋轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在一 段時(shí)間內(nèi)線性下降即飛輪轉(zhuǎn)速下降階段，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降到接近停止時(shí)，飛輪齒圈會(huì) 正轉(zhuǎn)動(dòng)和負(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上震蕩一小段時(shí)間。
[0055] 發(fā)動(dòng)機(jī)減速的過程中，轉(zhuǎn)速很高時(shí)R I階段（如> 500rpm)，車輛發(fā)出再起動(dòng)指令 后起動(dòng)開關(guān)2閉合，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3接收到起動(dòng)信號(hào)開始監(jiān)測(cè)飛輪齒圈轉(zhuǎn)速，監(jiān)測(cè)飛 輪齒圈轉(zhuǎn)速> 500rpm時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3不給用于控制電機(jī)7旋轉(zhuǎn)的繼電器4和用于控 制驅(qū)動(dòng)齒輪打出的繼電器5通電，直接給發(fā)動(dòng)機(jī)噴油或者點(diǎn)火，從而避免了飛輪齒圈與起 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪的噪音和損壞，即可再次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0056] 發(fā)動(dòng)機(jī)減速的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比較高時(shí)R II階段（如200?500rpm)，起動(dòng)開 關(guān)2閉合，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3接收到起動(dòng)信號(hào)開始監(jiān)測(cè)飛輪齒圈轉(zhuǎn)速，監(jiān)測(cè)到飛輪齒圈 轉(zhuǎn)速為200?500rpm時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3給用于控制電機(jī)7旋轉(zhuǎn)的繼電器4通電，電流 由蓄電池1 -控制電機(jī)7旋轉(zhuǎn)的繼電器4 -限流電阻6-2 -電機(jī)7,此時(shí)電機(jī)7開始慢轉(zhuǎn)， 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3監(jiān)測(cè)到驅(qū)動(dòng)齒輪和飛輪齒圈轉(zhuǎn)速比較接近時(shí)給用于控制驅(qū)動(dòng)齒輪打 出的繼電器5通電，電流由蓄電池1 -控制驅(qū)動(dòng)齒輪打出的繼電器5 -電磁開關(guān)線圈61，電 磁開關(guān)6開始產(chǎn)生電磁力，柱塞開始移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪打出與飛輪齒圈實(shí)現(xiàn)柔性嚙合，嚙合完 成之后，電磁開關(guān)觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)機(jī)大扭矩輸出，開始盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0057] 如圖3所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)R II階段（如200?500rpm)該系統(tǒng)工作原理， 發(fā)動(dòng)機(jī)的再起動(dòng)機(jī)請(qǐng)求在T0且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在R II階段時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3將其起動(dòng)模式 切換到R II起動(dòng)模式，用于控制電機(jī)7旋轉(zhuǎn)的繼電器4接通，電機(jī)7部分開始旋轉(zhuǎn)，隨后，發(fā) 動(dòng)機(jī)控制模塊通過檢測(cè)到的飛輪齒圈和驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速，預(yù)測(cè)兩個(gè)轉(zhuǎn)速差小于設(shè)定轉(zhuǎn)速（如 200rpm)的時(shí)刻T1，隨后當(dāng)通電時(shí)間到達(dá)T1時(shí)刻，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3給用于單向器打出的 繼電器5通電，驅(qū)動(dòng)齒輪打出，飛輪齒圈與驅(qū)動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)柔性嚙合，由于轉(zhuǎn)速差較小，從而 避免兩者間的噪音和損壞。
[0058] 發(fā)動(dòng)機(jī)減速過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)R III階段（如0?200rpm)，車輛發(fā)出再起 動(dòng)指令后起動(dòng)開關(guān)2閉合，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3接收到起動(dòng)信號(hào)開始監(jiān)測(cè)飛輪齒圈轉(zhuǎn)速，此時(shí) 可以采用兩種方式起動(dòng)：方式1，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3只給用于控制驅(qū)動(dòng)齒輪打出的繼電器5 通電，電流由蓄電池1 -控制驅(qū)動(dòng)齒輪打出的繼電器5 -電磁開關(guān)線圈61，電磁開關(guān)6開 始產(chǎn)生電磁力使驅(qū)動(dòng)齒輪打出，由于兩個(gè)轉(zhuǎn)速差比較靠近，驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈實(shí)現(xiàn)柔性 嚙合；當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈完成嚙合之后，電磁開關(guān)6的觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)機(jī)大扭矩輸出， 起動(dòng)機(jī)開始盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。方式2,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3同時(shí)給兩個(gè)繼電器4和5通電，電磁開 關(guān)6柱塞在受到電磁力的作用移動(dòng)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪打出，此時(shí)由于電感作用，電機(jī)7還未 轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪碰到飛輪齒圈上時(shí)，由于限流電阻6-2的作用，電機(jī)7開始小扭矩輸出，驅(qū) 動(dòng)齒輪與飛輪齒圈實(shí)現(xiàn)柔性嚙合；完成嚙合后，電磁開關(guān)觸點(diǎn)開始閉合，起動(dòng)大扭矩輸出， 開始盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0059] 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪停止或當(dāng)車輛首次起動(dòng)時(shí)（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為0時(shí)），起動(dòng)開關(guān)2閉合， 此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3接收到起動(dòng)信號(hào)，監(jiān)測(cè)飛輪齒圈轉(zhuǎn)速為0后開始同時(shí)給用于控制電 機(jī)7旋轉(zhuǎn)的繼電器4和用于控制驅(qū)動(dòng)齒輪打出的繼電器5通電，此時(shí)，電流由蓄電池1 -控 制電機(jī)7旋轉(zhuǎn)的繼電器4 -限流電阻6-2 -電機(jī)7 ;用于控制電機(jī)7旋轉(zhuǎn)的繼電器4閉合 的同時(shí)用于控制驅(qū)動(dòng)齒輪打出的繼電器5閉合，電流由蓄電池1 -控制驅(qū)動(dòng)齒輪打出的繼 電器5 -電磁開關(guān)線圈61，電磁開關(guān)開始產(chǎn)生電磁力，動(dòng)鐵心在電磁力的作用下移動(dòng)同時(shí) 驅(qū)動(dòng)齒輪打出，當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪碰撞到飛輪齒圈上時(shí)，由于限流電阻6-2的作用，電機(jī)7部分開 始小扭矩輸出，驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈柔性嚙合；完成嚙合后，電磁開關(guān)6觸點(diǎn)開始閉合，起 動(dòng)機(jī)大扭矩輸出，開始盤動(dòng)起動(dòng)機(jī)。
[0060] 如圖4所示為該怠速起停系統(tǒng)的控制策略圖，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速起停系統(tǒng)控制 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3會(huì)按照固定頻率接收發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令。按照不同階段轉(zhuǎn)數(shù)采取不同 起動(dòng)方式。
[0061] S100 :當(dāng)接收到發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令后開始監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)監(jiān)測(cè)到轉(zhuǎn)速值大于 500Rpm時(shí)，開始執(zhí)行R I階段起動(dòng)指令，這時(shí)起動(dòng)機(jī)不通電，直接噴油或點(diǎn)火，若能點(diǎn)火成 功，則此次起動(dòng)完成，若未能起動(dòng)成功，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3重新對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行判斷和分 析，根據(jù)分析到的轉(zhuǎn)速選擇合適的起動(dòng)方案。
[0062] S200 :當(dāng)監(jiān)測(cè)的起動(dòng)轉(zhuǎn)速200彡η < 500rpm時(shí)，執(zhí)行R II階段起動(dòng)指令發(fā)動(dòng)機(jī)控 制模塊3首先給用電機(jī)7通電旋轉(zhuǎn)，待驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈接近時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪打出，全扭矩 輸出，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，若點(diǎn)火成功，則此次起動(dòng)完成，若點(diǎn)火失敗，則按照下一階段起動(dòng)方案執(zhí) 行。
[0063] S300 :當(dāng)監(jiān)測(cè)的起動(dòng)轉(zhuǎn)速0 < η < 200Rpm時(shí)，執(zhí)行RIII階段起動(dòng)指令按照如下方 案進(jìn)行起動(dòng)：方法一，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3僅給用于齒輪打出的繼電器5通電，驅(qū)動(dòng)齒輪打出 由于轉(zhuǎn)速差較小，完成柔性哨合后，電磁開關(guān)6觸點(diǎn)閉合，電機(jī)7全扭矩輸出，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)； 方法二：發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊同時(shí)給兩個(gè)繼電器通電，起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪打出，電機(jī)7由于電感的 作用還未轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪碰到飛輪齒圈上時(shí)，電機(jī)7由于限流電阻6-2的作用小扭矩輸 出，驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈柔性嚙合，完成嚙合后開始盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。若點(diǎn)火成功，則此次起動(dòng) 完成，若點(diǎn)火失敗，則按照〇轉(zhuǎn)速起動(dòng)方案執(zhí)行。
[0064] S400 :當(dāng)監(jiān)測(cè)到起動(dòng)轉(zhuǎn)速為0時(shí)或首次起動(dòng)時(shí)，執(zhí)行0轉(zhuǎn)速階段起動(dòng)指令，此時(shí)發(fā) 動(dòng)機(jī)控制模塊3同時(shí)給兩個(gè)繼電器通電，驅(qū)動(dòng)齒輪打出的，電機(jī)7開始慢轉(zhuǎn)，完成嚙合后，電 磁開關(guān)6觸點(diǎn)閉合，盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，完成起動(dòng)。
[0065] 在圖5所示為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)的第二實(shí)施方式。
[0066] 繼電器5包括第二繼電器線圈51、第二繼電器靜端子52和第四繼電器靜端子53， 第二繼電器線圈51與控制單元32連接，第二繼電器靜端子52和第四繼電器靜端子53與 電磁開關(guān)線圈61負(fù)極連接，電磁開關(guān)線圈61正極與第三繼電器靜端子43連接。
[0067] 與實(shí)施方式一不同之處在于繼電器4不僅控制電機(jī)7的通斷而且還控制電磁開關(guān) 6線圈正極部分的通斷，同時(shí)開關(guān)線圈61尾端串聯(lián)一個(gè)抑涌件8可以抑制繼電器觸點(diǎn)斷開 瞬間線圈產(chǎn)生的浪涌電壓，降低繼電器觸點(diǎn)的燒蝕情況，繼電器5與電阻元件并聯(lián)控制電 磁開關(guān)6線圈負(fù)極的通斷。其用于使驅(qū)動(dòng)齒輪打出的電磁開關(guān)6首端與電機(jī)7首端連接由 其中一個(gè)繼電器控制通斷，電磁開關(guān)末端串聯(lián)一電阻元件進(jìn)行接地，另一個(gè)繼電器與電阻 元件并聯(lián)進(jìn)行控制。其中，抑涌件8可以是一電阻或是一電容，其均具有抑制繼電器觸點(diǎn)斷 開瞬間線圈產(chǎn)生的浪涌電壓的效果。
[0068] 當(dāng)車輛首次起動(dòng)時(shí)（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為0時(shí)），車輛發(fā)出再起動(dòng)指令后起動(dòng)開關(guān)2閉 合，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3接收到起動(dòng)信號(hào)，監(jiān)測(cè)飛輪齒圈轉(zhuǎn)速為0后開始同時(shí)給繼電器4 和繼電器5通電。電磁開關(guān)6柱塞移動(dòng)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪打出，當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪碰到飛輪齒圈上 時(shí)，由于限流電阻6-2的作用，電機(jī)7部分開始小扭矩輸出，驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈實(shí)現(xiàn)柔性 嚙合。完成嚙合后電磁開關(guān)6觸點(diǎn)開始閉合，起動(dòng)機(jī)大扭矩輸出，開始盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0069] 發(fā)動(dòng)減速的過程中，轉(zhuǎn)速很高時(shí)RA1階段（如> 500rpm)，車輛發(fā)出再起動(dòng)指令后 起動(dòng)開關(guān)2閉合，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3接收到起動(dòng)信號(hào)開始監(jiān)測(cè)飛輪齒圈轉(zhuǎn)速，監(jiān)測(cè)飛輪 齒圈轉(zhuǎn)速> 500rpm時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3不給繼電器4和繼電器5通電，直接給發(fā)動(dòng)機(jī)噴 油或者點(diǎn)火，即可再次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0070] 發(fā)動(dòng)減速的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比較高時(shí)RA2階段（如200?500rpm)，車輛發(fā)出 再起動(dòng)指令后起動(dòng)開關(guān)2閉合，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3接收到起動(dòng)信號(hào)開始監(jiān)測(cè)飛輪齒圈 轉(zhuǎn)速，監(jiān)測(cè)到飛輪齒圈轉(zhuǎn)速為200?500rpm時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3給用于控制電機(jī)7旋轉(zhuǎn) 的繼電器4通電，此時(shí)通過電磁開關(guān)6的線圈61的電流較小，電磁開關(guān)6內(nèi)部的柱塞無法 移動(dòng)；由于限流電阻6-2的作用電機(jī)7部分開始慢慢旋轉(zhuǎn)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3檢測(cè)到驅(qū)動(dòng) 齒輪的速度與飛輪齒圈的速度比較接近的時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3開始給繼電器5通電，電磁 開關(guān)6中的線圈6-2中通過較大的電流，由于電磁吸力作用，電磁開關(guān)6內(nèi)部的柱塞開始移 動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪打出，與飛輪齒圈實(shí)現(xiàn)柔性嚙合。嚙合完成之后，電磁開關(guān)觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)機(jī)大 扭矩輸出，開始盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0071] 發(fā)動(dòng)機(jī)減速過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)（如0?200rpm)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3同時(shí) 給兩個(gè)繼電器通電，電磁開關(guān)6內(nèi)部柱塞在受到電磁力移動(dòng)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪打出；此時(shí)由 于電感作用，電機(jī)7部分還未旋轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪碰到飛輪齒圈上時(shí)，由于限流電阻6-2的作 用，電機(jī)7部分開始小扭矩輸出，驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈實(shí)現(xiàn)柔性嚙合，完成嚙合后，起動(dòng)機(jī) 大扭矩輸出，開始盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。通常，安裝到車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)上的起動(dòng)機(jī)包括電機(jī)、用于使驅(qū) 動(dòng)齒輪與飛輪齒圈嚙合的開關(guān)等。起動(dòng)機(jī)通過盤動(dòng)固定在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上的飛輪齒圈來起 動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速與飛輪齒圈的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不同時(shí)，也就是說，當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪 和飛輪齒圈旋轉(zhuǎn)速度不同步時(shí)，由于這些齒輪之間的旋轉(zhuǎn)速度的這種大差異導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)齒 輪不能與飛輪齒圈平滑地嚙合，因此可能在這些齒輪之間產(chǎn)生大的齒輪嚙合噪音和損壞。
[0072] 為了解決嚙合過程噪音大和損壞的問題在大量試驗(yàn)測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈 的轉(zhuǎn)速與起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速差等于或小于200rpm時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈由于旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速差較小，采用特定的嚙合方式能夠穩(wěn)定平滑的使驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈進(jìn)行嚙合，因此 可以有效的避免齒輪間產(chǎn)生的嚙合噪音和損壞。
[0073] 結(jié)合上述經(jīng)驗(yàn)，本實(shí)用新型怠速起停系統(tǒng)起動(dòng)機(jī)包括用于控制起動(dòng)機(jī)嚙合子系統(tǒng) 的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊具有轉(zhuǎn)速運(yùn)算單元，該運(yùn)算單元可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 以及起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)還具有發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止后再起動(dòng)指令開始時(shí)到怠速起停 系統(tǒng)開始動(dòng)作期間的轉(zhuǎn)速下降進(jìn)行預(yù)測(cè)的功能、起動(dòng)機(jī)還包括與飛輪齒圈進(jìn)行嚙合的驅(qū)動(dòng) 齒輪、用于使驅(qū)動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈哨合和電機(jī)部分通電的特殊結(jié)構(gòu)的電磁開關(guān)，對(duì) 驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)、以及對(duì)電動(dòng)機(jī)和電磁開關(guān)通電的兩個(gè)繼電器。的發(fā)動(dòng)機(jī) 控制模塊的轉(zhuǎn)速運(yùn)算單元在內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止后的慣性旋轉(zhuǎn)中、的發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)需求時(shí)計(jì)算 出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)運(yùn)算單元計(jì)算的轉(zhuǎn)速來選擇再起動(dòng)方案，實(shí)現(xiàn)在飛輪 齒圈不完全停止的條件下起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0074] 發(fā)動(dòng)機(jī)減速的過程中，轉(zhuǎn)速很高時(shí)R I階段（如> 500rpm，有的發(fā)動(dòng)機(jī)可能會(huì)更 高），起動(dòng)機(jī)不通電，直接給發(fā)動(dòng)機(jī)噴油或者點(diǎn)火，即可再次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0075] 發(fā)動(dòng)機(jī)減速的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比較高時(shí)R II階段（如200?500rpm)，發(fā)動(dòng)機(jī) 控制模塊給用于控制電機(jī)通電的繼電器通電，電機(jī)部分旋轉(zhuǎn)；
[0076] 當(dāng)傳感器檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速與飛輪齒圈的轉(zhuǎn)速比較接近時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊 給用于控制驅(qū)動(dòng)齒輪打出的繼電器通電，柱塞開始移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪打出，與飛輪齒圈實(shí)現(xiàn)柔 性嚙合，嚙合完成之后，電磁開關(guān)觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)機(jī)大扭矩輸出，開始盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，即可再次 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0077] 發(fā)動(dòng)機(jī)減速過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)R III階段（如0?200rpm)，可以采用兩種 方式：第一種方式，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3只給用于驅(qū)動(dòng)齒輪打出的繼電器通電，電磁開關(guān)吸引 保持線圈通電，驅(qū)動(dòng)齒輪打出，由于兩個(gè)轉(zhuǎn)速差比較靠近，驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈實(shí)現(xiàn)柔性嚙 合；當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈完成嚙合之后，電磁開關(guān)觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)機(jī)大扭矩輸出，起動(dòng)機(jī) 開始盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，即可再次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0078] 飛輪齒圈完全停止后或初次起動(dòng)（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為0)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊同時(shí)給用于 電機(jī)部分電路導(dǎo)通和用于給電磁開關(guān)通電的兩個(gè)繼電器通電，電磁開關(guān)柱塞移動(dòng)的同時(shí)， 驅(qū)動(dòng)齒輪打出，電機(jī)部分電路中串聯(lián)有一個(gè)限流電阻用于給電機(jī)提供較小電流，當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒 輪碰到飛輪齒圈上時(shí)，由于限流電阻的作用，電機(jī)部分開始小扭矩輸出，驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒 圈實(shí)現(xiàn)柔性嚙合；完成嚙合后，電磁開關(guān)觸點(diǎn)開始閉合，起動(dòng)大扭矩輸出，開始盤動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0079] 當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的 情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些 相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，安裝于一整車上，位于所述整車上的一發(fā)動(dòng)機(jī)通過 一起動(dòng)機(jī)起動(dòng)，其特征在于，包括： 電機(jī)； 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，包括監(jiān)測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的速度運(yùn)算單元以及與所 述速度運(yùn)算單元連接的控制單元； 電磁開關(guān)，與所述電機(jī)連接； 繼電器，包括第一繼電器和第二繼電器，其中，所述第一繼電器通過一限流電阻連接 在所述控制單元和所述電機(jī)之間，所述第二繼電器連接在所述控制單元和所述電磁開關(guān)之 間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁開關(guān)包括 電磁開關(guān)線圈、第一接觸端子和第二接觸端子，所述第一接觸端子與一蓄電池連接，所述第 二接觸端子與所述電機(jī)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其特征在于，所述第一繼電器包 括第一繼電器線圈、第一繼電器靜端子和第三繼電器靜端子，所述第一繼電器線圈與所述 控制單元連接，所述第一繼電器靜端子與所述第一接觸端子連接，所述第三繼電器靜端子 通過所述限流電阻與所述第二接觸端子連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其特征在于，所述第二繼電器包 括第二繼電器線圈、第二繼電器靜端子和第四繼電器靜端子，所述第二繼電器線圈與所述 控制單元連接，所述第二繼電器靜端子與所述第一接觸端子連接，所述第四繼電器靜端子 與所述電磁開關(guān)線圈連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其特征在于，所述第二繼電器包 括第二繼電器線圈、第二繼電器靜端子和第四繼電器靜端子，所述第二繼電器線圈與所述 控制單元連接，所述第二繼電器靜端子和所述第四繼電器靜端子與所述電磁開關(guān)線圈負(fù)極 連接，所述電磁開關(guān)線圈正極與所述第三繼電器靜端子連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其特征在于，還包括一抑涌件，所 述第二繼電器靜端子和所述第四繼電器靜端子通過所述抑涌件連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其特征在于，所述抑涌件是一電 阻或一電容。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括飛 輪齒圈，所述起動(dòng)機(jī)包括驅(qū)動(dòng)齒輪，所述速度運(yùn)算單元包括分別監(jiān)測(cè)所述飛輪齒圈的轉(zhuǎn)速 和所述驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速的兩個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2至7任一項(xiàng)所述的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)，其特征在于，還包括一 起動(dòng)開關(guān)，所述控制單元與所述蓄電池通過所述起動(dòng)開關(guān)連接。
【文檔編號(hào)】F02N11/08GK203892095SQ201420235555
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】張衛(wèi), 李啟迪, 胡立斌, 秦建旭 申請(qǐng)人:北京佩特來電器有限公司