发动机智能启停系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机的控制领域，特别涉及一种发动机智能启停系统。
【背景技术】
[0002]能源危机日益严峻，国家的排放法规日趋严格，众多汽车及发动机制造商把节能、减排作为产品研究开发的一个重要方向。有统计数据显示，在城市运行工况下，怠速时间约占总运行时间的三分之一，造成发动机长时间地处于怠速运转状态，造成转速低、油耗高、污染严重等问题，并且国外有相关法规对发动机怠速时间有着严格的限制，因此发动机怠速启停控制是各大汽车厂商纷纷加大对发动机启停系统开发力度。不少国外汽车厂商开发一种怠速启停系统，但是这种系统需要匹配独立的电源装置、启动马达及控制系统，但是由于发动机频繁的启停，对启停系统的可靠性提出很高要求，传统的启动马达难以解决长期频繁使用带来的寿命、可靠性问题。
[0003]目前，市场上实现发动机启停控制的主要有两种，第一种通过加强型启动马达实现，在结构和强度方面对启动马达做了强化设计，从结构示意图中，可以看出发动机启动系统与普通启动系统在结构上无差别，参见图1，发动机I的启停主要还是通过启动马达3与飞轮齿轮啮合来实现，启动马达3由双联控制开关2控制。第二种通过ISG(IntegratedStarter and Generator)电机加皮带传动的方式来实现，参见图2，发动机I的启停通过ISG电机4带动皮带5从而带动发动机I启动，ISG电机4由双联控制开关2控制。另外，在一般情况下，发动机I上还装有低温启动马达6，发动机I的启停靠低温启动马达6与飞轮齿轮啮合来实现。
[0004]但是，在强化性启动马达系统中，该系统结构具有如下缺点:1.该系统采用普通的机械结构连接，仍然是通过齿轮的啮合来启动发动机，启动扭矩小，且启动时噪音大。2.启动马达系统采用有刷电机，有刷电机的寿命短，可靠性差。由于使用启停系统后，发动机的启停数量会远远高于普通车辆的的启停次数，强化性启停系统仅能够延长一定使用寿命，难以解决长期使用造成寿命低的问题。3.启停系统的频繁使用，必然造成整车耗电量的增加，因此必须匹配大功率的发电机及大容量的蓄电池。在第二种启停系统中，主要缺点有:1.通过皮带传动，效率较低。2.由于需要单独布置ISG电机，因此给整车的布置带来一定的困难。
[0005]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种发动机智能启停系统，启动容易、可靠。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供了一种发动机智能启停系统，包括:动力传输结构，其包括发动机飞轮和离合器；ISG电机，其集成在发动机飞轮上，该ISG电机用来提供发动机的启动动力；低压电源，该低压电源为ISG电机提供电流；整车控制器，该整车控制器用来判断发动机的启动或停机条件，并发送启动或停机指令；发动机控制器，其用来接收整车控制器发送的停机指令，并控制燃料控制部件来进行停机；离合器控制器，其用来接收整车控制器发送的启动指令，并控制离合器分离；以及ISG控制器，ISG控制器根据启动指令来控制ISG电机启动发动机。
[0008]优选地，发动机飞轮的前端面上延伸出有ISG电机的转子支架。
[0009]优选地，低压电源为蓄电池。
[0010]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:
[0011]1.通过将ISG电机集成在发动机飞轮，传动效率高，比普通启动马达通过齿轮啮合传动可靠，启动噪音小；
[0012]2.通过ISG电机启动发动机，启动扭矩大，发动机启动容易；
[0013]3.1SG电机具备发电功能，在整车减速时利用ISG电机的发电功能，可以给整车供电系统充电。
【附图说明】
[0014]图1是现有的一种发动机启停控制的结构示意图；
[0015]图2是现有的另一种发动机启停控制的结构不意图；
[0016]图3是根据本实用新型的发动机智能启停系统的结构示意图；
[0017]图4是根据本实用新型的发动机智能启停系统在整车控制中的结构示意图；
[0018]图5是根据本实用新型的发动机智能启停系统在整车中控制示意图；
[0019]图6是根据本实用新型的发动机智能启停系统中ISG电机与发动机飞轮的一种集成方式的局部结构图。
[0020]主要附图标记说明:
[0021]1-发动机，11-飞轮，121-转子支架，101-离合器，102-1SG电机，103-1SG控制器，104-低压电源。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0023]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0024]如图3至图4所示，根据本实用新型【具体实施方式】的一种发动机智能启停系统，包括动力传输结构、ISG电机102、低压电源104、整车控制器201、发动机控制器202、离合器控制器203以及ISG控制器103。其中动力传输结构包括发动机飞轮(发动机飞轮安装在发动机I的曲轴端)和离合器101，ISG电机102集成在发动机飞轮上，该ISG电机102用来提供发动机I的启动动力，该低压电源104为ISG电机102提供电流。另外，本系统中的整车控制器201用来判断发动机I的启动或停机条件，并发送启动或停机指令，发动机控制器(ECU) 202用来接收整车控制器201发送的停机指令，并控制燃料控制部件301 (参见图5)来进行停机，离合器控制器203用来接收整车控制器201发送的启动指令，并控制离合器101分离，ISG控制器103根据启动指令来控制ISG电机102启动发动机I。具体地，本实施例的智能启停系统通过整车控制器201判断整车信号205、蓄电池204的电压值、发动机水温、转速等信号是否达到停机条件，当整车控制器201判断达到停机(启动)条件，整车控制器201给发动机控制器(ISG控制器)发送停机(启动)指令，实现停机(启动)，也即当有启动请求时，整车控制器201判断需要启动时，整车控制器201指令离合器控制器203使离合器101分离，ISG控制器103控制ISG电机102启动发动机I。当整车控制器201判断有停机需求时，整车控制器201给ECU (发动机控制器202)发送停机指令，发动机控制器202控制燃料控制部件301实现停机。其中通过整车控制器201接受整车信号、发动机信息、离合器状态、蓄电池荷电状态、ISG状态等信息，通过一定的逻辑计算判断，再来协调各控制器之间的工作。
[0025]本实施例中，通过ISG电机102集成在发动机飞轮上，传动效率高，比普通启动马达通过齿轮嗤合传动可靠，启动噪音小，而且启动扭矩大，发动机启动容易。而且本实施例中的ISG电机102在设计时只需要提供发动机I的启动动力，不需要驱动整车，故可以小型化设计，最终集成在发动机飞轮上，无需单独布置启动马达与发电机，只需要提供低压电源104即可实现发动机的启动。
[0026]当然，作为一种发动机智能启停系统，为了能够实现智能停机、启动，达到节能减排的目的，需要对整车的各部件进行智能控制，其信号连接及控制结构如图5所示，具体地，整车控制器201需要采集的信息包括发动机转速和水温501、当前车速和历史车速502、离合器状态503、档位信号504、电容电压505、ISG故障状态506、油门信号507和空调等辅助信号508，最终来判断发动机I的启动或停机条件，并发送启动或停机指令，而且需要该整车控制器201根据整车信号、发动机信息、离合器状态、蓄电池荷电状态、ISG状态等信息，通过一定的逻辑计算判断，再来协调各控制器之间的工作。
[0027]如图6所示，本实施例提供一种ISG电机与发动机飞轮的集成方式，具体地，在发动机飞轮11的前端面上延伸出有ISG电机的转子支架121，ISG电机的转子部安装在转子支架121，转子部的转轴处于飞轮11的轴线上，ISG电机的转子部转动时，会带动飞轮11旋转，进而将ISG电机的转动传输至发动机的曲轴上。
[0028]作为一种具体实施例，低压电源104为蓄电池。当然，该低压电源104可以利用整车低压电源(蓄电池204，参见图4)作为ISG电机102的供电能源，不需要改变原来整车的电源供电系统。
[0029]需要说明的是，本发动机智能启停系统中的ISG电机具备发电功能，在整车减速时利用ISG电机的发电功能，可以给整车供电系统充电。
[0030]前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
【主权项】
1.一种发动机智能启停系统，其特征在于，包括: 动力传输结构，其包括发动机飞轮和离合器； ISG电机，其集成在所述发动机飞轮上，该ISG电机用来提供发动机的启动动力； 低压电源，该低压电源为所述ISG电机提供电流； 整车控制器，该整车控制器用来判断发动机的启动或停机条件，并发送启动或停机指令； 发动机控制器，其用来接收所述整车控制器发送的停机指令，并控制燃料控制部件来进行停机； 离合器控制器，其用来接收所述整车控制器发送的启动指令，并控制所述离合器分离；以及 ISG控制器，所述ISG控制器根据所述启动指令来控制所述ISG电机启动发动机。2.根据权利要求1所述的发动机智能启停系统，其特征在于，所述发动机飞轮的前端面上延伸出有所述ISG电机的转子支架。3.根据权利要求1所述的发动机智能启停系统，其特征在于，所述低压电源为蓄电池。
【专利摘要】本实用新型公开了一种发动机智能启停系统，包括：动力传输结构，其包括发动机飞轮和离合器；ISG电机，其集成在发动机飞轮上，该ISG电机用来提供发动机的启动动力；低压电源，该低压电源为ISG电机提供电流；整车控制器，该整车控制器用来判断发动机的启动或停机条件，并发送启动或停机指令；发动机控制器，其用来接收整车控制器发送的停机指令，并控制燃料控制部件来进行停机；离合器控制器，其用来接收整车控制器发送的启动指令，并控制离合器分离；以及ISG控制器，ISG控制器根据启动指令来控制ISG电机启动发动机。该启停系统，启动容易、可靠。
【IPC分类】F02D29/02
【公开号】CN204783293
【申请号】CN201520598675
【发明人】王东栋, 梁锋, 欧阳石坤, 吴苾曜, 毛正松, 余大中, 李培辉, 陈红权
【申请人】广西玉柴机器股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月10日