專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車控制系統(tǒng)；更具體的說(shuō)，涉及一種適時(shí)切斷汽車內(nèi)非必要負(fù)載的智能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著油價(jià)上漲及節(jié)能環(huán)保的理念漸漸深入人心，使用小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車以相對(duì)較低的使用及維護(hù)成本，逐漸為大眾接受并喜愛(ài)。但是，小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，普遍存在低速扭矩不佳，低轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)有效輸出功率不高，在使用小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車在使用過(guò)程中，尤其是在有大負(fù)載設(shè)備開(kāi)啟且發(fā)動(dòng)機(jī)處于低轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率不佳導(dǎo)致整車加速性能不佳，已成為影響使用小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車駕駛暢快性的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)一種能夠智能判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于低轉(zhuǎn)速大負(fù)荷的不良エ況狀態(tài)，并適時(shí)切斷空調(diào)壓縮機(jī)等大功率負(fù)載，短時(shí)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的有效輸出功率的控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)有控制器，該控制器接收節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)和車速傳感器信號(hào)，并輸出信號(hào)至繼電器控制端回路，其輸出端回來(lái)接入車載大功率負(fù)載設(shè)備。所述的車載大功率負(fù)載設(shè)備為空調(diào)壓縮機(jī)。所述的控制器芯片的I號(hào)引腳接電源，2號(hào)引腳接地，3號(hào)引腳接節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)輸出端，4號(hào)引腳接車速傳感器信號(hào)輸出端，5、6號(hào)引腳接入空調(diào)繼電器輸入端回路?！N利用發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)的控制方法，包括a、系統(tǒng)啟動(dòng)；b、系統(tǒng)采集節(jié)氣門開(kāi)度和車速信號(hào)；C、將節(jié)氣門開(kāi)度變化率與開(kāi)度變化率閥值比對(duì)；將車速與車速閥值比對(duì)；d、當(dāng)節(jié)氣門開(kāi)度變化率大于開(kāi)度變化率閥值，且車速信號(hào)小于車速閥值則切斷空調(diào)繼電器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該系統(tǒng)檢測(cè)節(jié)氣門位置傳感器的返回信號(hào)，通過(guò)分析當(dāng)時(shí)的車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門的開(kāi)啟角度和開(kāi)啟角度的變化率等相關(guān)信號(hào)，智能判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于低轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工作狀態(tài)，是否需要適時(shí)切斷空調(diào)壓縮機(jī)等大功率負(fù)載。從而達(dá)到短時(shí)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的有效輸出功率，能使發(fā)動(dòng)機(jī)盡快進(jìn)入較好的工作狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能減排并提升小排量汽車使用舒適性的目的。


下面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明
圖1、2為節(jié)氣門位置傳感器原理圖；圖3為節(jié)氣門怠速信號(hào)輸出圖；圖4為節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)輸出圖；圖5為控制系統(tǒng)電路原理圖；上述圖中的標(biāo)記均為1、節(jié)氣門位置傳感器；2、控制器；3、發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶；4、主繼電器；5、空調(diào)繼電器；6、壓縮機(jī)；7、車速傳感器；11、電阻膜；12、節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)用觸點(diǎn)；13、怠速信號(hào)用觸點(diǎn)；14、絕緣部。
具體實(shí)施方式
節(jié)氣門位置傳感器I如圖1、2所示，其內(nèi)部設(shè)有電阻膜11，節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)用觸點(diǎn)12以及怠速信號(hào)用觸點(diǎn)13位于電阻膜11內(nèi)，通過(guò)節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)用動(dòng)觸點(diǎn)12和怠速信號(hào)用動(dòng)觸點(diǎn)13在電阻膜11上滑移，檢測(cè)節(jié)氣門開(kāi)度并把開(kāi)度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，傳遞給控制器I本體，電阻膜11與外部設(shè)備通過(guò)絕緣部14隔絕，利用此絕緣部分14隔開(kāi)電阻膜11和周邊零部件。參見(jiàn)圖3、4可知，節(jié)氣門位置傳感器I的VC端子上一直加有5V的定電壓，節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)用動(dòng)觸點(diǎn)12依照節(jié)氣門的開(kāi)度在電阻膜11上滑移，在VTA端子上就會(huì)有與節(jié)氣門開(kāi)度成比例的電壓輸出。當(dāng)節(jié)氣門全閉時(shí)，檢測(cè)怠速狀態(tài)的動(dòng)觸點(diǎn)使IDL和E2兩個(gè)端子導(dǎo)通，從而輸出怠速狀態(tài)信號(hào)。節(jié)氣門全閉輸出電壓為0V，當(dāng)全開(kāi)時(shí)輸出電壓為5V。參見(jiàn)圖5可知，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)的控制器2芯片為P89V51RD2，其I號(hào)引腳接電源，2號(hào)引腳接地，3號(hào)引腳接節(jié)氣門位置傳感器I信號(hào)輸出端(VTA端)，4號(hào)引腳接車速傳感器7信號(hào)輸出端，5、6號(hào)引腳接入空調(diào)繼電器5輸入端回路，空調(diào)繼電器5輸出端回路位于壓縮機(jī)6的電源回路中。7號(hào)和8號(hào)引腳為預(yù)留輸出引腳。該系統(tǒng)的控制方法為a、當(dāng)電源和地接通時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)處于待機(jī)狀態(tài)b、系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集節(jié)氣門開(kāi)度和車速信號(hào)；C、將節(jié)氣門開(kāi)度變化率與開(kāi)度變化率閥值比對(duì)；將車速與車速閥值比對(duì)；d、當(dāng)節(jié)氣門開(kāi)度變變化率大于開(kāi)度閥值，且車速信號(hào)小于車速閥值，則控制器I切斷自身5號(hào)和6號(hào)引腳，7號(hào)引腳和8號(hào)引腳之間的通路，系統(tǒng)斷路；節(jié)氣門開(kāi)度電壓信號(hào)正常情況下，是在OV到5V之間，隨著節(jié)氣門開(kāi)度的增加而増大，在檢測(cè)中，檢測(cè)到這個(gè)OV到5V的變化率大于2. 5V/秒，判定駕駛員有急加速意圖，車速閥值根據(jù)車輛排量而定，例如設(shè)定為小于30公里/小吋。當(dāng)控制器I自身5號(hào)和6號(hào)引腳之間的通路被切斷時(shí)，主繼電器4的電信號(hào)無(wú)法通過(guò)控制器I的5號(hào)和6號(hào)引腳傳遞給空調(diào)繼電器5，空調(diào)壓縮機(jī)6斷電停止工作，釋放了發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。當(dāng)有其他大功率負(fù)載需要被切斷時(shí)，只需將其供電回路通過(guò)繼電器由控制器的7號(hào)和8號(hào)引腳管理，即可實(shí)現(xiàn)判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于大負(fù)荷狀態(tài)，智能切斷非必要負(fù)載控制系統(tǒng)的控制邏輯。當(dāng)大功率負(fù)載需要被切斷時(shí)，系統(tǒng)會(huì)延時(shí)隨后自動(dòng)吸合空調(diào)繼電器5，延時(shí)時(shí)間一般為3S 4S左右，也就是大約超過(guò)ー個(gè)車身的距離所需的時(shí)間，系統(tǒng)還會(huì)根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速識(shí)別是否觸發(fā)功能關(guān)斷(當(dāng)引擎轉(zhuǎn)速高于3000rpm時(shí)停止觸發(fā)斷開(kāi)功能)。并且當(dāng)節(jié)氣門開(kāi)度超過(guò)一定值(50%)，引擎因?yàn)樨?fù)載過(guò)重或自身原因仍然無(wú)法超過(guò)基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)速(HOOrpm)時(shí)，斷開(kāi)空調(diào)電磁離合器，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)基礎(chǔ)值或節(jié)氣門開(kāi)度小于設(shè)置值(35%)重新接通電磁離合器。如果長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)速未超過(guò)基礎(chǔ)值且節(jié)氣門開(kāi)度仍大于一定值(50%)則需要在斷開(kāi)(38秒)時(shí)間之后，接通電磁離合器一定時(shí)間(38秒)防止空調(diào)失效，隨后再進(jìn)行下一次的事件掃描。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)設(shè)有控制器(2)，該控制器(2)接收節(jié)氣門位置傳感器(I)信號(hào)和車速傳感器(7)信號(hào)，并輸出信號(hào)至繼電器控制端回路，其輸出端回來(lái)接入車載大功率負(fù)載設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)，其特征在于所述的車載大功率負(fù)載設(shè)備為空調(diào)壓縮機(jī)(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)，其特征在于所述的控制器(2)芯片的I號(hào)引腳接電源，2號(hào)引腳接地，3號(hào)引腳接節(jié)氣門位置傳感器(I)信號(hào)輸出端，4號(hào)引腳接車速傳感器(7)信號(hào)輸出端，5、6號(hào)引腳接入空調(diào)繼電器(5)輸入端回路。
4.ー種利用權(quán)利1-3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 a、系統(tǒng)啟動(dòng)； b、系統(tǒng)采集節(jié)氣門開(kāi)度和車速信號(hào)； C、將節(jié)氣門開(kāi)度變化率與開(kāi)度變化率閥值比對(duì)；將車速與車速閥值比對(duì)； d、當(dāng)節(jié)氣門開(kāi)度變化率大于開(kāi)度變化率閥值，且車速信號(hào)小于車速閥值則切斷空調(diào)繼電器(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于所述的節(jié)氣門開(kāi)度變化率閥值為2. 5V/秒，判定駕駛員有急加速意圖。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于步驟d后閥值時(shí)間自動(dòng)吸合空調(diào)繼電器(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于系統(tǒng)在執(zhí)行步驟d時(shí),根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速識(shí)別是否觸發(fā)功能關(guān)斷；當(dāng)引擎轉(zhuǎn)速高于3000rpm時(shí)停止觸發(fā)斷開(kāi)功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于當(dāng)節(jié)氣門開(kāi)度超過(guò)一定值即50%±10，引擎因?yàn)樨?fù)載過(guò)重或自身原因仍然無(wú)法超過(guò)基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)速吋，斷開(kāi)空調(diào)繼電器(5)，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)基礎(chǔ)值或節(jié)氣門開(kāi)度小于設(shè)置值即35%±10，重新接通空調(diào)繼電器(5);如果長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)速未超過(guò)基礎(chǔ)值且節(jié)氣門開(kāi)度仍大于一定值50%±10則需要在斷開(kāi)一段時(shí)間之后，接通空調(diào)繼電器(5)—定時(shí)間防止空調(diào)失效，隨后再進(jìn)行下一次的事件掃描。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載控制系統(tǒng)，檢測(cè)節(jié)氣門位置傳感器的返回信號(hào)，通過(guò)分析當(dāng)時(shí)的車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門的開(kāi)啟角度和開(kāi)啟角度的變化率等相關(guān)信號(hào)，智能判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于低轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工作狀態(tài)，是否需要適時(shí)切斷空調(diào)壓縮機(jī)等大功率負(fù)載。從而達(dá)到短時(shí)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的有效輸出功率，能使發(fā)動(dòng)機(jī)盡快進(jìn)入較好的工作狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能減排并提升小排量汽車使用舒適性的目的。
文檔編號(hào)B60R16/023GK102795176SQ20121026896
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者沙文瀚, 李文軍, 冉磊, 趙松嶺, 倪紹勇 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司