專利名稱：一種發(fā)動機負載控制系統(tǒng)及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車控制系統(tǒng)；更具體的說，涉及一種適時切斷汽車內非必要負載的智能控制系統(tǒng)。
背景技術：
隨著油價上漲及節(jié)能環(huán)保的理念漸漸深入人心，使用小排量發(fā)動機的汽車以相對較低的使用及維護成本，逐漸為大眾接受并喜愛。但是，小排量發(fā)動機，普遍存在低速扭矩不佳，低轉速下發(fā)動機有效輸出功率不高，在使用小排量發(fā)動機的汽車在使用過程中，尤其是在有大負載設備開啟且發(fā)動機處于低轉速下發(fā)動機的輸出功率不佳導致整車加速性能不佳，已成為影響使用小排量發(fā)動機的汽車駕駛暢快性的瓶頸。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是實現一種能夠智能判定發(fā)動機是否處于低轉速大負荷的不良エ況狀態(tài)，并適時切斷空調壓縮機等大功率負載，短時提升發(fā)動機的有效輸出功率的控制系統(tǒng)。為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為一種發(fā)動機負載控制系統(tǒng)，系統(tǒng)設有控制器，該控制器接收節(jié)氣門位置傳感器信號和車速傳感器信號，并輸出信號至繼電器控制端回路，其輸出端回來接入車載大功率負載設備。所述的車載大功率負載設備為空調壓縮機。所述的控制器芯片的I號引腳接電源，2號引腳接地，3號引腳接節(jié)氣門位置傳感器信號輸出端，4號引腳接車速傳感器信號輸出端，5、6號引腳接入空調繼電器輸入端回路?！N利用發(fā)動機負載控制系統(tǒng)的控制方法，包括a、系統(tǒng)啟動；b、系統(tǒng)采集節(jié)氣門開度和車速信號；C、將節(jié)氣門開度變化率與開度變化率閥值比對；將車速與車速閥值比對；d、當節(jié)氣門開度變化率大于開度變化率閥值，且車速信號小于車速閥值則切斷空調繼電器。本發(fā)明的優(yōu)點在于該系統(tǒng)檢測節(jié)氣門位置傳感器的返回信號，通過分析當時的車速、發(fā)動機轉速、節(jié)氣門的開啟角度和開啟角度的變化率等相關信號，智能判定發(fā)動機是否處于低轉速大負荷工作狀態(tài)，是否需要適時切斷空調壓縮機等大功率負載。從而達到短時提升發(fā)動機的有效輸出功率，能使發(fā)動機盡快進入較好的工作狀態(tài)，達到節(jié)能減排并提升小排量汽車使用舒適性的目的。


下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明
圖1、2為節(jié)氣門位置傳感器原理圖；圖3為節(jié)氣門怠速信號輸出圖；圖4為節(jié)氣門開度信號輸出圖；圖5為控制系統(tǒng)電路原理圖；上述圖中的標記均為1、節(jié)氣門位置傳感器；2、控制器；3、發(fā)動機E⑶；4、主繼電器；5、空調繼電器；6、壓縮機；7、車速傳感器；11、電阻膜；12、節(jié)氣門開度信號用觸點；13、怠速信號用觸點；14、絕緣部。
具體實施方式
節(jié)氣門位置傳感器I如圖1、2所示，其內部設有電阻膜11，節(jié)氣門開度信號用觸點12以及怠速信號用觸點13位于電阻膜11內，通過節(jié)氣門開度信號用動觸點12和怠速信號用動觸點13在電阻膜11上滑移，檢測節(jié)氣門開度并把開度信號轉換成電壓信號，傳遞給控制器I本體，電阻膜11與外部設備通過絕緣部14隔絕，利用此絕緣部分14隔開電阻膜11和周邊零部件。參見圖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)氣門開度信號用動觸點12依照節(jié)氣門的開度在電阻膜11上滑移，在VTA端子上就會有與節(jié)氣門開度成比例的電壓輸出。當節(jié)氣門全閉時，檢測怠速狀態(tài)的動觸點使IDL和E2兩個端子導通，從而輸出怠速狀態(tài)信號。節(jié)氣門全閉輸出電壓為0V，當全開時輸出電壓為5V。參見圖5可知，發(fā)動機負載控制系統(tǒng)的控制器2芯片為P89V51RD2，其I號引腳接電源，2號引腳接地，3號引腳接節(jié)氣門位置傳感器I信號輸出端(VTA端)，4號引腳接車速傳感器7信號輸出端，5、6號引腳接入空調繼電器5輸入端回路，空調繼電器5輸出端回路位于壓縮機6的電源回路中。7號和8號引腳為預留輸出引腳。該系統(tǒng)的控制方法為a、當電源和地接通時，系統(tǒng)啟動處于待機狀態(tài)b、系統(tǒng)實時采集節(jié)氣門開度和車速信號；C、將節(jié)氣門開度變化率與開度變化率閥值比對；將車速與車速閥值比對；d、當節(jié)氣門開度變變化率大于開度閥值，且車速信號小于車速閥值，則控制器I切斷自身5號和6號引腳，7號引腳和8號引腳之間的通路，系統(tǒng)斷路；節(jié)氣門開度電壓信號正常情況下，是在OV到5V之間，隨著節(jié)氣門開度的增加而増大，在檢測中，檢測到這個OV到5V的變化率大于2. 5V/秒，判定駕駛員有急加速意圖，車速閥值根據車輛排量而定，例如設定為小于30公里/小吋。當控制器I自身5號和6號引腳之間的通路被切斷時，主繼電器4的電信號無法通過控制器I的5號和6號引腳傳遞給空調繼電器5，空調壓縮機6斷電停止工作，釋放了發(fā)動機負載。當有其他大功率負載需要被切斷時，只需將其供電回路通過繼電器由控制器的7號和8號引腳管理，即可實現判定發(fā)動機處于大負荷狀態(tài)，智能切斷非必要負載控制系統(tǒng)的控制邏輯。當大功率負載需要被切斷時，系統(tǒng)會延時隨后自動吸合空調繼電器5，延時時間一般為3S 4S左右，也就是大約超過ー個車身的距離所需的時間，系統(tǒng)還會根據當前發(fā)動機轉速識別是否觸發(fā)功能關斷(當引擎轉速高于3000rpm時停止觸發(fā)斷開功能)。并且當節(jié)氣門開度超過一定值(50%)，引擎因為負載過重或自身原因仍然無法超過基礎的轉速(HOOrpm)時，斷開空調電磁離合器，當轉速超過基礎值或節(jié)氣門開度小于設置值(35%)重新接通電磁離合器。如果長時間轉速未超過基礎值且節(jié)氣門開度仍大于一定值(50%)則需要在斷開(38秒)時間之后，接通電磁離合器一定時間(38秒)防止空調失效，隨后再進行下一次的事件掃描。上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種發(fā)動機負載控制系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)設有控制器(2)，該控制器(2)接收節(jié)氣門位置傳感器(I)信號和車速傳感器(7)信號，并輸出信號至繼電器控制端回路，其輸出端回來接入車載大功率負載設備。
2.根據權利要求I所述的發(fā)動機負載控制系統(tǒng)，其特征在于所述的車載大功率負載設備為空調壓縮機(6)。
3.根據權利要求I或2所述的發(fā)動機負載控制系統(tǒng)，其特征在于所述的控制器(2)芯片的I號引腳接電源，2號引腳接地，3號引腳接節(jié)氣門位置傳感器(I)信號輸出端，4號引腳接車速傳感器(7)信號輸出端，5、6號引腳接入空調繼電器(5)輸入端回路。
4.ー種利用權利1-3所述的發(fā)動機負載控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 a、系統(tǒng)啟動； b、系統(tǒng)采集節(jié)氣門開度和車速信號； C、將節(jié)氣門開度變化率與開度變化率閥值比對；將車速與車速閥值比對； d、當節(jié)氣門開度變化率大于開度變化率閥值，且車速信號小于車速閥值則切斷空調繼電器(5)。
5.根據權利要求4所述的發(fā)動機負載控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于所述的節(jié)氣門開度變化率閥值為2. 5V/秒，判定駕駛員有急加速意圖。
6.根據權利要求4或5所述的發(fā)動機負載控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于步驟d后閥值時間自動吸合空調繼電器(5)。
7.根據權利要求4所述的發(fā)動機負載控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于系統(tǒng)在執(zhí)行步驟d時,根據當前發(fā)動機轉速識別是否觸發(fā)功能關斷；當引擎轉速高于3000rpm時停止觸發(fā)斷開功能。
8.根據權利要求4或7所述的發(fā)動機負載控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于當節(jié)氣門開度超過一定值即50%±10，引擎因為負載過重或自身原因仍然無法超過基礎的轉速吋，斷開空調繼電器(5)，當轉速超過基礎值或節(jié)氣門開度小于設置值即35%±10，重新接通空調繼電器(5);如果長時間轉速未超過基礎值且節(jié)氣門開度仍大于一定值50%±10則需要在斷開一段時間之后，接通空調繼電器(5)—定時間防止空調失效，隨后再進行下一次的事件掃描。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種發(fā)動機負載控制系統(tǒng)，檢測節(jié)氣門位置傳感器的返回信號，通過分析當時的車速、發(fā)動機轉速、節(jié)氣門的開啟角度和開啟角度的變化率等相關信號，智能判定發(fā)動機是否處于低轉速大負荷工作狀態(tài)，是否需要適時切斷空調壓縮機等大功率負載。從而達到短時提升發(fā)動機的有效輸出功率，能使發(fā)動機盡快進入較好的工作狀態(tài)，達到節(jié)能減排并提升小排量汽車使用舒適性的目的。
文檔編號B60R16/023GK102795176SQ20121026896
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權日2012年7月31日
發(fā)明者沙文瀚, 李文軍, 冉磊, 趙松嶺, 倪紹勇 申請人:奇瑞汽車股份有限公司