發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的控制領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]能源危機(jī)日益嚴(yán)峻，國家的排放法規(guī)日趨嚴(yán)格，眾多汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)制造商把節(jié)能、減排作為產(chǎn)品研究開發(fā)的一個(gè)重要方向。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在城市運(yùn)行工況下，怠速時(shí)間約占總運(yùn)行時(shí)間的三分之一，造成發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間地處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，造成轉(zhuǎn)速低、油耗高、污染嚴(yán)重等問題，并且國外有相關(guān)法規(guī)對發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)間有著嚴(yán)格的限制，因此發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟?？刂剖歉鞔笃噺S商紛紛加大對發(fā)動(dòng)機(jī)啟停系統(tǒng)開發(fā)力度。不少國外汽車廠商開發(fā)一種怠速啟停系統(tǒng)，但是這種系統(tǒng)需要匹配獨(dú)立的電源裝置、啟動(dòng)馬達(dá)及控制系統(tǒng)，但是由于發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁的啟停，對啟停系統(tǒng)的可靠性提出很高要求，傳統(tǒng)的啟動(dòng)馬達(dá)難以解決長期頻繁使用帶來的壽命、可靠性問題。
[0003]目前，市場上實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟?？刂频闹饕袃煞N，第一種通過加強(qiáng)型啟動(dòng)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度方面對啟動(dòng)馬達(dá)做了強(qiáng)化設(shè)計(jì)，從結(jié)構(gòu)示意圖中，可以看出發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)與普通啟動(dòng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上無差別，參見圖1，發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟停主要還是通過啟動(dòng)馬達(dá)3與飛輪齒輪嚙合來實(shí)現(xiàn)，啟動(dòng)馬達(dá)3由雙聯(lián)控制開關(guān)2控制。第二種通過ISG(IntegratedStarter and Generator)電機(jī)加皮帶傳動(dòng)的方式來實(shí)現(xiàn)，參見圖2，發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟停通過ISG電機(jī)4帶動(dòng)皮帶5從而帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)I啟動(dòng)，ISG電機(jī)4由雙聯(lián)控制開關(guān)2控制。另外，在一般情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)I上還裝有低溫啟動(dòng)馬達(dá)6，發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟?？康蜏貑?dòng)馬達(dá)6與飛輪齒輪嚙合來實(shí)現(xiàn)。
[0004]但是，在強(qiáng)化性啟動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)中，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有如下缺點(diǎn):1.該系統(tǒng)采用普通的機(jī)械結(jié)構(gòu)連接，仍然是通過齒輪的嚙合來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)扭矩小，且啟動(dòng)時(shí)噪音大。2.啟動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)采用有刷電機(jī)，有刷電機(jī)的壽命短，可靠性差。由于使用啟停系統(tǒng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)的啟停數(shù)量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通車輛的的啟停次數(shù)，強(qiáng)化性啟停系統(tǒng)僅能夠延長一定使用壽命，難以解決長期使用造成壽命低的問題。3.啟停系統(tǒng)的頻繁使用，必然造成整車耗電量的增加，因此必須匹配大功率的發(fā)電機(jī)及大容量的蓄電池。在第二種啟停系統(tǒng)中，主要缺點(diǎn)有:1.通過皮帶傳動(dòng)，效率較低。2.由于需要單獨(dú)布置ISG電機(jī)，因此給整車的布置帶來一定的困難。
[0005]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本實(shí)用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)，啟動(dòng)容易、可靠。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)，包括:動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪和離合器；ISG電機(jī)，其集成在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，該ISG電機(jī)用來提供發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)動(dòng)力；低壓電源，該低壓電源為ISG電機(jī)提供電流；整車控制器，該整車控制器用來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或停機(jī)條件，并發(fā)送啟動(dòng)或停機(jī)指令；發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，其用來接收整車控制器發(fā)送的停機(jī)指令，并控制燃料控制部件來進(jìn)行停機(jī)；離合器控制器，其用來接收整車控制器發(fā)送的啟動(dòng)指令，并控制離合器分離；以及ISG控制器，ISG控制器根據(jù)啟動(dòng)指令來控制ISG電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0008]優(yōu)選地，發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的前端面上延伸出有ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)子支架。
[0009]優(yōu)選地，低壓電源為蓄電池。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0011]1.通過將ISG電機(jī)集成在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪，傳動(dòng)效率高，比普通啟動(dòng)馬達(dá)通過齒輪嚙合傳動(dòng)可靠，啟動(dòng)噪音??；
[0012]2.通過ISG電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)扭矩大，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)容易；
[0013]3.1SG電機(jī)具備發(fā)電功能，在整車減速時(shí)利用ISG電機(jī)的發(fā)電功能，可以給整車供電系統(tǒng)充電。
【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有的一種發(fā)動(dòng)機(jī)啟停控制的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是現(xiàn)有的另一種發(fā)動(dòng)機(jī)啟?？刂频慕Y(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)在整車控制中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)在整車中控制示意圖；
[0019]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)中ISG電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的一種集成方式的局部結(jié)構(gòu)圖。
[0020]主要附圖標(biāo)記說明:
[0021]1-發(fā)動(dòng)機(jī)，11-飛輪，121-轉(zhuǎn)子支架，101-離合器，102-1SG電機(jī)，103-1SG控制器，104-低壓電源。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0023]除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0024]如圖3至圖4所示，根據(jù)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的一種發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)，包括動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)、ISG電機(jī)102、低壓電源104、整車控制器201、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器202、離合器控制器203以及ISG控制器103。其中動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪(發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)I的曲軸端)和離合器101，ISG電機(jī)102集成在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，該ISG電機(jī)102用來提供發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟動(dòng)動(dòng)力，該低壓電源104為ISG電機(jī)102提供電流。另外，本系統(tǒng)中的整車控制器201用來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟動(dòng)或停機(jī)條件，并發(fā)送啟動(dòng)或停機(jī)指令，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECU) 202用來接收整車控制器201發(fā)送的停機(jī)指令，并控制燃料控制部件301 (參見圖5)來進(jìn)行停機(jī)，離合器控制器203用來接收整車控制器201發(fā)送的啟動(dòng)指令，并控制離合器101分離，ISG控制器103根據(jù)啟動(dòng)指令來控制ISG電機(jī)102啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)I。具體地，本實(shí)施例的智能啟停系統(tǒng)通過整車控制器201判斷整車信號(hào)205、蓄電池204的電壓值、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、轉(zhuǎn)速等信號(hào)是否達(dá)到停機(jī)條件，當(dāng)整車控制器201判斷達(dá)到停機(jī)(啟動(dòng))條件，整車控制器201給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ISG控制器)發(fā)送停機(jī)(啟動(dòng))指令，實(shí)現(xiàn)停機(jī)(啟動(dòng))，也即當(dāng)有啟動(dòng)請求時(shí)，整車控制器201判斷需要啟動(dòng)時(shí)，整車控制器201指令離合器控制器203使離合器101分離，ISG控制器103控制ISG電機(jī)102啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)I。當(dāng)整車控制器201判斷有停機(jī)需求時(shí)，整車控制器201給ECU (發(fā)動(dòng)機(jī)控制器202)發(fā)送停機(jī)指令，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器202控制燃料控制部件301實(shí)現(xiàn)停機(jī)。其中通過整車控制器201接受整車信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)信息、離合器狀態(tài)、蓄電池荷電狀態(tài)、ISG狀態(tài)等信息，通過一定的邏輯計(jì)算判斷，再來協(xié)調(diào)各控制器之間的工作。
[0025]本實(shí)施例中，通過ISG電機(jī)102集成在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，傳動(dòng)效率高，比普通啟動(dòng)馬達(dá)通過齒輪嗤合傳動(dòng)可靠，啟動(dòng)噪音小，而且啟動(dòng)扭矩大，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)容易。而且本實(shí)施例中的ISG電機(jī)102在設(shè)計(jì)時(shí)只需要提供發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟動(dòng)動(dòng)力，不需要驅(qū)動(dòng)整車，故可以小型化設(shè)計(jì)，最終集成在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，無需單獨(dú)布置啟動(dòng)馬達(dá)與發(fā)電機(jī)，只需要提供低壓電源104即可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。
[0026]當(dāng)然，作為一種發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)，為了能夠?qū)崿F(xiàn)智能停機(jī)、啟動(dòng)，達(dá)到節(jié)能減排的目的，需要對整車的各部件進(jìn)行智能控制，其信號(hào)連接及控制結(jié)構(gòu)如圖5所示，具體地，整車控制器201需要采集的信息包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和水溫501、當(dāng)前車速和歷史車速502、離合器狀態(tài)503、檔位信號(hào)504、電容電壓505、ISG故障狀態(tài)506、油門信號(hào)507和空調(diào)等輔助信號(hào)508，最終來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟動(dòng)或停機(jī)條件，并發(fā)送啟動(dòng)或停機(jī)指令，而且需要該整車控制器201根據(jù)整車信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)信息、離合器狀態(tài)、蓄電池荷電狀態(tài)、ISG狀態(tài)等信息，通過一定的邏輯計(jì)算判斷，再來協(xié)調(diào)各控制器之間的工作。
[0027]如圖6所示，本實(shí)施例提供一種ISG電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的集成方式，具體地，在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪11的前端面上延伸出有ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)子支架121，ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)子部安裝在轉(zhuǎn)子支架121，轉(zhuǎn)子部的轉(zhuǎn)軸處于飛輪11的軸線上，ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)子部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)飛輪11旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而將ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸上。
[0028]作為一種具體實(shí)施例，低壓電源104為蓄電池。當(dāng)然，該低壓電源104可以利用整車低壓電源(蓄電池204，參見圖4)作為ISG電機(jī)102的供電能源，不需要改變原來整車的電源供電系統(tǒng)。
[0029]需要說明的是，本發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)中的ISG電機(jī)具備發(fā)電功能，在整車減速時(shí)利用ISG電機(jī)的發(fā)電功能，可以給整車供電系統(tǒng)充電。
[0030]前述對本實(shí)用新型的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本實(shí)用新型限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本實(shí)用新型的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實(shí)用新型的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本實(shí)用新型的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)，其特征在于，包括: 動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪和離合器； ISG電機(jī)，其集成在所述發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，該ISG電機(jī)用來提供發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)動(dòng)力； 低壓電源，該低壓電源為所述ISG電機(jī)提供電流； 整車控制器，該整車控制器用來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或停機(jī)條件，并發(fā)送啟動(dòng)或停機(jī)指令； 發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，其用來接收所述整車控制器發(fā)送的停機(jī)指令，并控制燃料控制部件來進(jìn)行停機(jī)； 離合器控制器，其用來接收所述整車控制器發(fā)送的啟動(dòng)指令，并控制所述離合器分離；以及 ISG控制器，所述ISG控制器根據(jù)所述啟動(dòng)指令來控制所述ISG電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的前端面上延伸出有所述ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)子支架。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓電源為蓄電池。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)智能啟停系統(tǒng)，包括：動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪和離合器；ISG電機(jī)，其集成在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，該ISG電機(jī)用來提供發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)動(dòng)力；低壓電源，該低壓電源為ISG電機(jī)提供電流；整車控制器，該整車控制器用來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或停機(jī)條件，并發(fā)送啟動(dòng)或停機(jī)指令；發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，其用來接收整車控制器發(fā)送的停機(jī)指令，并控制燃料控制部件來進(jìn)行停機(jī)；離合器控制器，其用來接收整車控制器發(fā)送的啟動(dòng)指令，并控制離合器分離；以及ISG控制器，ISG控制器根據(jù)啟動(dòng)指令來控制ISG電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。該啟停系統(tǒng)，啟動(dòng)容易、可靠。
【IPC分類】F02D29/02
【公開號(hào)】CN204783293
【申請?zhí)枴緾N201520598675
【發(fā)明人】王東棟, 梁鋒, 歐陽石坤, 吳苾曜, 毛正松, 余大中, 李培輝, 陳紅權(quán)
【申請人】廣西玉柴機(jī)器股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月10日