| 专利名称： | 手动挡汽车临时停车熄火启动控制系统 | ||
| 专利名称(英文)： | |||
| 专利号： | CN201410126208.8 | 申请时间： | 20140331 |
| 公开号： | CN103909932B | 公开时间： | 20160810 |
| 申请人： | 武汉理工大学 | ||
| 申请地址： | 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号 | ||
| 发明人： | 胡剑; 李刚炎; 胥军; 范李; 牛子孺 | ||
| 分类号： | B60W30/18; B60W10/06; B60W10/02; B60W10/10; B60W40/10; B60W40/105; B60R16/023 | 主分类号： | B60W30/18 |
| 代理机构： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 胡琳萍 |
| 摘要： | 本发明公开了一种手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统及其控制方法。该控制系统根据主控开关信号、变速箱挡位信号、驻车制动器信号、发动机转速信号、离合器踏板信号、车轮转速信号和蓄电池电压信号判断手动挡汽车是否处于临时停车状态，并根据判断结果分别控制手动挡汽车的点火线圈和起动继电器。与现有技术相比，本发明的手动挡汽车的控制系统及其控制方法实现了手动挡汽车在临时停车时自动熄火，并在驾驶员操作汽车准备重新启动时自动点火。因此，提高了能量利用率，避免了在临时停车的时候仍然消耗能源，减少了温室气体的排放。 | ||
| 摘要(英文)： | |||
1.一种手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，所述控制系统包括： 控制器局域网络CAN总线； 与所述控制器局域网络总线相连的前部信息采集模块，所述前部信息采集模块接收与所述手动挡汽车熄火和启动相关的主控开关信号、变速箱挡位信号和驻车制动器信号，所述前部信息采集模块还接收表示所述手动挡汽车发动机转速的发动机转速信号、表示所述手动挡汽车离合器踏板运动的离合器踏板信号和表示所述手动挡汽车蓄电池电压状态的蓄电池电压信号，并将所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号和所述蓄电池电压信号转换成网络信息传送至所述控制器局域网络总线；前部信息采集模块具体包括： 由滤波电路和隔离电路组成的开关信号处理单元，用于对所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号和所述驻车制动器信号进行滤波和隔离处理； 由滑动变阻器和接地电容组成的模拟信号处理单元，用于分压所述离合器踏板信号，并且滤除分压后的离合器踏板信号中的高频噪声分量； 由限流电阻、光电耦合器、上拉电阻和电容组成的脉冲信号处理单元，用于接收所述发动机转速信号； 由电阻器、电位器、电容、稳压二极管和定时器组成的蓄电池电压信号处理单元，用于接收蓄电池电压信号，并判断蓄电池的电压状态；以及 与所述开关信号处理单元、所述模拟信号处理单元、所述脉冲信号处理单元和所述蓄电池电压信号处理单元相连的微控制器，用于将处理后的所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述离合器踏板信号、所述发动机转速信号和所述的蓄电池电压信号通过控制器局域网络通信单元输送给控制器局域网络总线； 与所述控制器局域网络总线相连的后部信息采集模块，所述后部信息采集模块用于接收表示所述手动挡汽车的车轮转速的车轮转速信号，并将所述车轮转速信号转换成网络信息传送至所述控制器局域网络总线；以及 与所述控制器局域网络总线相连的主控模块，用于通过所述控制器局域网络总线接收 所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号、所述蓄电池电压信号和所述车轮转速信号， 所述主控模块根据所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号、所述蓄电池电压信号和所述车轮转速信号判断所述手动挡汽车是否处于临时停车状态，并根据所述判断结果产生第一控制信号和第二控制信号，以分别控制所述手动挡汽车的点火线圈和起动继电器， 其中，当所述判断结果表明所述手动挡汽车正处于所述临时停车状态时，所述主控模块产生的第一控制信号和第二控制信号控制所述点火线圈和所述起动继电器，以熄火所述手动挡汽车；在所述手动挡汽车临时停车熄火以后，当所述判断结果表明所述手动挡汽车需要再次启动时，所述主控模块产生的所述第一控制信号和所述第二控制信号控制所述点火线圈和所述起动继电器，以点火所述手动挡汽车。
2.根据权利要求1所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，当多个熄火条件均满足时，所述主控模块判定所述手动挡汽车处于所述临时停车状态，所述多个熄火条件包括： 1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态； 2)所述变速箱挡位信号表示所述手动挡汽车的变速箱挡位处于空挡； 3)所述驻车制动器信号表示所述手动挡汽车的驻车制动器正常工作； 4)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于怠速状态； 5)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板松开； 6)所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车的车速逐渐减为0；以及 7)所述蓄电池电压信号表示所述手动挡汽车的蓄电池电量足够下一次启动。
3.根据权利要求2所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，当所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车在第一时刻的车速值大于零且在所述第一时刻之后的第二时刻的车速值为零时，所述主控模块判定所述手动挡汽车的车速逐渐减为0，即满足所述熄火条件6)。
4.根据权利要求2或3所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，在所述手动挡汽车临时停车熄火以后且当多个启动条件均满足时，所述主控模块判定 所述手动挡汽车需要再次启动，所述多个启动条件包括： 1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态； 2)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于熄火状态；以及 3)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板被踩下。
5.根据权利要求1或2或3所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，所述主控模块包括： 控制器局域网络通信单元，用于从所述控制器局域网络总线接收所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述离合器踏板信号、所述发动机转速信号和所述车轮转速信号；以及 输出驱动单元，用于将所述第一控制信号和所述第二控制信号分别传送给所述点火线圈和所述起动继电器。
6.根据权利要求5所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，包括以下步骤： 接收与所述手动挡汽车熄火和启动相关的主控开关信号、变速箱挡位信号、驻车制动器信号； 接收表示所述手动挡汽车发动机转速的发动机转速信号； 接收表示所述手动挡汽车离合器踏板运动的离合器踏板信号； 接收表示所述手动挡汽车蓄电池电压状态的蓄电池电压信号； 接收表示所述手动挡汽车车轮转速的车轮转速信号； 根据所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号、所述蓄电池电压信号和所述车轮转速信号判断所述手动挡汽车是否处于临时停车状态，并根据所述判断结果产生第一控制信号和第二控制信号，以分别控制所述手动挡汽车的点火线圈和起动继电器， 其中，当所述判断结果表明所述手动挡汽车正处于所述临时停车状态时，所述主控模块产生的第一控制信号和第二控制信号控制所述点火线圈和所述起动继电器，以熄火所述手动挡汽车；在所述手动挡汽车处于所述临时停车熄火以后，且当所述判断结果表明所述手动挡汽车需要再次启动时，所述主控模块产生的所述第一控制信号和所述第二控制信号 控制所述点火线圈和所述起动继电器，以点火所述手动挡汽车。
7.根据权利要求6所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，当多个熄火条件均满足时，则判定所述手动挡汽车处于所述临时停车状态，所述多个熄火条件包括： 1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态； 2)所述变速箱挡位信号表示所述手动挡汽车的变速箱挡位处于空挡； 3)所述驻车制动器信号表示所述手动挡汽车的驻车制动器正常工作； 4)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于怠速状态； 5)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板松开； 6)所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车的车速逐渐减为0；以及 7)所述蓄电池电压信号表示所述手动挡汽车的蓄电池电量足够下一次启动。
8.根据权利要求7所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，当所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车在第一时刻的车速值大于零且在所述第一时刻之后的第二时刻的车速值为零时，所述主控模块判定所述手动挡汽车的车速逐渐减为0，即满足所述熄火条件6)。
9.根据权利要求7或8所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，在所述手动挡汽车临时停车熄火以后且当多个启动条件均满足时，则判定所述手动挡汽车需要再次启动，所述多个启动条件包括： 1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态； 2)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于熄火状态；以及 3)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板被踩下。
1.一种手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，所述控制系统包括： 控制器局域网络CAN总线； 与所述控制器局域网络总线相连的前部信息采集模块，所述前部信息采集模块接收与所述手动挡汽车熄火和启动相关的主控开关信号、变速箱挡位信号和驻车制动器信号，所述前部信息采集模块还接收表示所述手动挡汽车发动机转速的发动机转速信号、表示所述手动挡汽车离合器踏板运动的离合器踏板信号和表示所述手动挡汽车蓄电池电压状态的蓄电池电压信号，并将所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号和所述蓄电池电压信号转换成网络信息传送至所述控制器局域网络总线；前部信息采集模块具体包括： 由滤波电路和隔离电路组成的开关信号处理单元，用于对所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号和所述驻车制动器信号进行滤波和隔离处理； 由滑动变阻器和接地电容组成的模拟信号处理单元，用于分压所述离合器踏板信号，并且滤除分压后的离合器踏板信号中的高频噪声分量； 由限流电阻、光电耦合器、上拉电阻和电容组成的脉冲信号处理单元，用于接收所述发动机转速信号； 由电阻器、电位器、电容、稳压二极管和定时器组成的蓄电池电压信号处理单元，用于接收蓄电池电压信号，并判断蓄电池的电压状态；以及 与所述开关信号处理单元、所述模拟信号处理单元、所述脉冲信号处理单元和所述蓄电池电压信号处理单元相连的微控制器，用于将处理后的所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述离合器踏板信号、所述发动机转速信号和所述的蓄电池电压信号通过控制器局域网络通信单元输送给控制器局域网络总线； 与所述控制器局域网络总线相连的后部信息采集模块，所述后部信息采集模块用于接收表示所述手动挡汽车的车轮转速的车轮转速信号，并将所述车轮转速信号转换成网络信息传送至所述控制器局域网络总线；以及 与所述控制器局域网络总线相连的主控模块，用于通过所述控制器局域网络总线接收 所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号、所述蓄电池电压信号和所述车轮转速信号， 所述主控模块根据所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号、所述蓄电池电压信号和所述车轮转速信号判断所述手动挡汽车是否处于临时停车状态，并根据所述判断结果产生第一控制信号和第二控制信号，以分别控制所述手动挡汽车的点火线圈和起动继电器， 其中，当所述判断结果表明所述手动挡汽车正处于所述临时停车状态时，所述主控模块产生的第一控制信号和第二控制信号控制所述点火线圈和所述起动继电器，以熄火所述手动挡汽车；在所述手动挡汽车临时停车熄火以后，当所述判断结果表明所述手动挡汽车需要再次启动时，所述主控模块产生的所述第一控制信号和所述第二控制信号控制所述点火线圈和所述起动继电器，以点火所述手动挡汽车。
2.根据权利要求1所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，当多个熄火条件均满足时，所述主控模块判定所述手动挡汽车处于所述临时停车状态，所述多个熄火条件包括： 1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态； 2)所述变速箱挡位信号表示所述手动挡汽车的变速箱挡位处于空挡； 3)所述驻车制动器信号表示所述手动挡汽车的驻车制动器正常工作； 4)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于怠速状态； 5)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板松开； 6)所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车的车速逐渐减为0；以及 7)所述蓄电池电压信号表示所述手动挡汽车的蓄电池电量足够下一次启动。
3.根据权利要求2所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，当所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车在第一时刻的车速值大于零且在所述第一时刻之后的第二时刻的车速值为零时，所述主控模块判定所述手动挡汽车的车速逐渐减为0，即满足所述熄火条件6)。
4.根据权利要求2或3所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，在所述手动挡汽车临时停车熄火以后且当多个启动条件均满足时，所述主控模块判定 所述手动挡汽车需要再次启动，所述多个启动条件包括： 1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态； 2)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于熄火状态；以及 3)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板被踩下。
5.根据权利要求1或2或3所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，所述主控模块包括： 控制器局域网络通信单元，用于从所述控制器局域网络总线接收所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述离合器踏板信号、所述发动机转速信号和所述车轮转速信号；以及 输出驱动单元，用于将所述第一控制信号和所述第二控制信号分别传送给所述点火线圈和所述起动继电器。
6.根据权利要求5所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，包括以下步骤： 接收与所述手动挡汽车熄火和启动相关的主控开关信号、变速箱挡位信号、驻车制动器信号； 接收表示所述手动挡汽车发动机转速的发动机转速信号； 接收表示所述手动挡汽车离合器踏板运动的离合器踏板信号； 接收表示所述手动挡汽车蓄电池电压状态的蓄电池电压信号； 接收表示所述手动挡汽车车轮转速的车轮转速信号； 根据所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号、所述蓄电池电压信号和所述车轮转速信号判断所述手动挡汽车是否处于临时停车状态，并根据所述判断结果产生第一控制信号和第二控制信号，以分别控制所述手动挡汽车的点火线圈和起动继电器， 其中，当所述判断结果表明所述手动挡汽车正处于所述临时停车状态时，所述主控模块产生的第一控制信号和第二控制信号控制所述点火线圈和所述起动继电器，以熄火所述手动挡汽车；在所述手动挡汽车处于所述临时停车熄火以后，且当所述判断结果表明所述手动挡汽车需要再次启动时，所述主控模块产生的所述第一控制信号和所述第二控制信号 控制所述点火线圈和所述起动继电器，以点火所述手动挡汽车。
7.根据权利要求6所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，当多个熄火条件均满足时，则判定所述手动挡汽车处于所述临时停车状态，所述多个熄火条件包括： 1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态； 2)所述变速箱挡位信号表示所述手动挡汽车的变速箱挡位处于空挡； 3)所述驻车制动器信号表示所述手动挡汽车的驻车制动器正常工作； 4)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于怠速状态； 5)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板松开； 6)所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车的车速逐渐减为0；以及 7)所述蓄电池电压信号表示所述手动挡汽车的蓄电池电量足够下一次启动。
8.根据权利要求7所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，当所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车在第一时刻的车速值大于零且在所述第一时刻之后的第二时刻的车速值为零时，所述主控模块判定所述手动挡汽车的车速逐渐减为0，即满足所述熄火条件6)。
9.根据权利要求7或8所述的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，其特征在于，在所述手动挡汽车临时停车熄火以后且当多个启动条件均满足时，则判定所述手动挡汽车需要再次启动，所述多个启动条件包括： 1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态； 2)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于熄火状态；以及 3)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板被踩下。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车电子领域，尤其涉及一种手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制方法与控制系统。
背景技术
随着汽车拥有量的快速增长，汽车排放造成的空气污染越来越严重。当汽车处于等待红灯、交通堵塞和短时停靠等临时停车路况时，发动机怠速运转。此时，汽车仍然在继续消耗燃料并排放温室气体。也就是说，这种临时停车的状况是造成汽车燃料利用率低的一个重要因素。现有技术中的发动机控制系统可以实现车辆在误挂挡时使发动机自动熄火，当柴油发动机不工作时使发动机自动熄火，或者通过连接汽车OBDII(the Second On—Board Diagnostics，第二代车载自诊断系统)检测接口或动态感应机构实现汽车的起动和熄火。然而，这些汽车在临时停车的状况下仍然存在燃油效率低以及温室气体排放高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种手动挡汽车的熄火/启动控制方法与控制系统，以在临时停车的路况下自动熄火，节约能耗并减少排放；同时，当临时停车结束时能够自动启动，方便驾驶员操作。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：
本发明提供了一种手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制系统，包括：
控制器局域网络(CAN)总线；
与所述控制器局域网络总线相连的前部信息采集模块，所述前部信息采集模块接收与所述手动挡汽车熄火和启动相关的主控开关信号、变速箱挡位信号和驻车制动器信号，所述前部信息采集模块还接收表示所述手动挡汽车发动机转速的发动机转速信号、表示所述 手动挡汽车离合器踏板运动的离合器踏板信号和表示所述手动挡汽车蓄电池电压状态的蓄电池电压信号，并将所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号和所述蓄电池电压信号转换成网络信息传送至所述控制器局域网络总线；
与所述控制器局域网络总线相连的后部信息采集模块，所述后部信息采集模块用于接收表示所述手动挡汽车的车轮转速的车轮转速信号，并将所述车轮转速信号转换成网络信息传送至所述控制器局域网络总线；以及
与所述控制器局域网络总线相连的主控模块，用于通过所述控制器局域网络总线接收所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号、所述蓄电池电压信号和所述车轮转速信号，
所述主控模块根据所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号、所述蓄电池电压信号和所述车轮转速信号判断所述手动挡汽车是否处于临时停车状态，并根据所述判断结果产生第一控制信号和第二控制信号，以分别控制所述手动挡汽车的点火线圈和起动继电器，
其中，当所述判断结果表明所述手动挡汽车正处于所述临时停车状态时，所述主控模块产生的第一控制信号和第二控制信号控制所述点火线圈和所述起动继电器，以熄火所述手动挡汽车；在所述手动挡汽车临时停车熄火以后，当所述判断结果表明所述手动挡汽车需要再次启动时，所述主控模块产生的所述第一控制信号和所述第二控制信号控制所述点火线圈和所述起动继电器，以点火所述手动挡汽车。
其中，当多个熄火条件均满足时，所述主控模块判定所述手动挡汽车处于所述临时停车状态，所述多个熄火条件包括：
1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态；
2)所述变速箱挡位信号表示所述手动挡汽车的变速箱挡位处于空挡；
3)所述驻车制动器信号表示所述手动挡汽车的驻车制动器正常工作；
4)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于怠速状态；
5)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板松开；
6)所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车的车速逐渐减为0；以及
7)所述蓄电池电压信号表示所述手动挡汽车的蓄电池电量足够下一次启动。
其中，当所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车在第一时刻的车速值大于0且在所述第一时刻之后的第二时刻的车速值为0时，所述主控模块判定所述手动挡汽车的车速逐渐减为0，即满足所述熄火条件6)。
此外，在所述手动挡汽车临时停车熄火以后且当多个启动条件均满足时，所述主控模块判定所述手动挡汽车需要再次启动，所述多个启动条件包括：
1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态；
2)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于熄火状态；以及
3)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板被踩下。
并且，所述前部信息采集模块还包括：
由滤波电路和隔离电路组成的开关信号处理单元，用于对所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号和所述驻车制动器信号进行滤波和隔离处理；
由滑动变阻器和接地电容组成的模拟信号处理单元，用于分压所述离合器踏板信号，并且滤除所述分压后的离合器踏板信号中的高频噪声分量；
由限流电阻、光电耦合器、上拉电阻和电容组成的脉冲信号处理单元，用于接收所述发动机转速信号；
由电阻器、电位器、电容、稳压二极管和定时器组成的蓄电池电压信号处理单元，用于接收蓄电池电压信号，并判断所述蓄电池的电压状态；以及
与所述开关信号处理单元、所述模拟信号处理单元、所述脉冲信号处理单元和所述蓄电池电压信号处理单元相连的微控制器，用于将处理后的所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述离合器踏板信号、所述发动机转速信号和所述的蓄电池电压信号通过控制器局域网络通信单元输送给控制器局域网络总线。
最后，所述主控模块包括：
控制器局域网络通信单元，用于从所述控制器局域网络总线接收所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述离合器踏板信号、所述发动机转速信号和所述车轮转速信号；以及
输出驱动单元，用于将所述第一控制信号和所述第二控制信号分别传送给所述点火线 圈和所述起动继电器。
本发明还提供了一种手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制方法，包括以下步骤：
接收与所述手动挡汽车熄火和启动相关的主控开关信号、变速箱挡位信号、驻车制动器信号；
接收表示所述手动挡汽车发动机转速的发动机转速信号；
接收表示所述手动挡汽车离合器踏板运动的离合器踏板信号；
接收表示所述手动挡汽车蓄电池电压状态的蓄电池电压信号；
接收表示所述手动挡汽车车轮转速的车轮转速信号；
根据所述主控开关信号、所述变速箱挡位信号、所述驻车制动器信号、所述发动机转速信号、所述离合器踏板信号、所述蓄电池电压信号和所述车轮转速信号判断所述手动挡汽车是否处于临时停车状态，并根据所述判断结果产生第一控制信号和第二控制信号，以分别控制所述手动挡汽车的点火线圈和起动继电器，
其中，当所述判断结果表明所述手动挡汽车正处于所述临时停车状态时，所述主控模块产生的第一控制信号和第二控制信号控制所述点火线圈和所述起动继电器，以熄火所述手动挡汽车；在所述手动挡汽车处于所述临时停车熄火以后，且当所述判断结果表明所述手动挡汽车需要再次启动时，所述主控模块产生的所述第一控制信号和所述第二控制信号控制所述点火线圈和所述起动继电器，以点火所述手动挡汽车。
其中，当多个熄火条件均满足时，则判定所述手动挡汽车处于所述临时停车状态，所述多个熄火条件包括：
1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态；
2)所述变速箱挡位信号表示所述手动挡汽车的变速箱挡位处于空挡；
3)所述驻车制动器信号表示所述手动挡汽车的驻车制动器正常工作；
4)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于怠速状态；
5)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板松开；
6)所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车的车速逐渐减为0；以及
7)所述蓄电池电压信号表示所述手动挡汽车的蓄电池电量足够下一次启动。
其中，当所述车轮转速信号表示所述手动挡汽车在第一时刻的车速值大于0且在所述 第一时刻之后的第二时刻的车速值为0时，所述主控模块判定所述手动挡汽车的车速逐渐减为0，即满足所述熄火条件6)。
此外，在所述手动挡汽车临时停车熄火以后且当多个启动条件均满足时，则判定所述手动挡汽车需要再次启动，所述多个启动条件包括：
1)所述主控开关信号表示所述手动挡汽车的主控开关处于接通状态；
2)所述发动机转速信号表示所述手动挡汽车的发动机处于熄火状态；以及
3)所述离合器踏板信号表示所述手动挡汽车的离合器踏板被踩下。
与现有技术相比，本发明的手动挡汽车临时停车时熄火/启动控制方法与控制系统实现了手动挡汽车在临时停车时自动熄火，并在驾驶员操作手动挡汽车准备重新启动时自动点火。因此，提高了能量利用率，避免了在临时停车的时候仍然消耗能源，减少了温室气体的排放。
附图说明
图1所示为根据本发明的实施例的手动挡汽车的控制系统。
图2A所示为根据本发明的实施例的前部信息采集模块的结构示意图。
图2B所示为根据本发明的实施例的后部信息采集模块的结构示意图。
图2C所示为根据本发明的实施例的主控模块的结构示意图。
图3A所示为根据本发明的实施例的主控模块的工作流程图。
图3B所示为根据本发明的实施例的主控模块的另一工作流程图。
图3C所示为根据本发明的实施例的主控模块的另一工作流程图。
图3D所示为根据本发明的实施例的主控模块的另一工作流程图。
图4所示为根据本发明的实施例的电源处理单元的结构图。
图5所示为根据本发明的实施例的CAN通信单元的结构图。
图6所示为根据本发明的实施例的开关信号处理单元的结构图。
图7所示为根据本发明的实施例的模拟信号处理单元的结构图。
图8所示为根据本发明的实施例的脉冲信号处理单元的结构图。
图9所示为根据本发明的实施例的蓄电池电压信号处理单元的结构图。
图10所示为根据本发明的实施例的输出驱动单元的结构图。
具体实施方式
以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
图1所示为根据本发明的实施例的手动挡汽车的控制系统100。在图1的实施例中，控制系统100包括前部信息采集模块104、后部信息采集模块106、主控模块102、控制器局域网络(CAN)总线108、开关信号传感器112、发动机转速传感器114、离合器踏板传感器118、蓄电池116和车轮转速传感器124。开关信号传感器112产生与手动挡汽车熄火和启动相关的主控开关信号、变速箱挡位信号和驻车制动器信号。在一个实施例中，开关信号传感器112可以由多个传感器组成，分别位于仪表台、变速箱和驻车制动器控制手柄处。发动机转速传感器114装配于手动挡汽车的发动机上，用于感应该发动机的转速，并产生表示该转速的发动机转速信号162。离合器踏板传感器118装配于离合器踏板处，用于感应手动挡汽车离合器踏板的运动，并提供表示离合器踏板运动位移的离合器踏板信号164。蓄电池116装配于发动机仓处，用于产生表示手动挡汽车蓄电池电压状态的蓄电池电压信号166。车轮转速传感器124装配于手动挡汽车的传动轴或轮毂上，用于产生表示手动挡汽车车轮转速的车轮转速信号168。
前部信息采集模块104可安装于副驾驶室座位下与控制器局域网络总线108相连。此外，前部信息采集模块104还与开关信号传感器112、发动机转速传感器114、离合器踏板传感器118和蓄电池116相连。在工作中，前部信息采集模块104接收包括主控开关信号、变速箱挡位信号和驻车制动器信号的多个信号160、发动机转速信号162、离合器踏板信号164和蓄电池电压信号166，并将主控开关信号、变速箱挡位信号、驻车制动器信号、发动机转速信号162、离合器踏板信号164和蓄电池电压信号166转换成网络信息传 送至控制器局域网络总线108。
后部信息采集模块106可安装于手动挡汽车的后部座位下，与控制器局域网络总线108相连。并且，后部信息采集模块106还与车轮转速传感器124相连。在工作中，后部信息采集模块106接收车轮转速信号168，并将车轮转速信号168转换成网络信息传送至控制器局域网络总线108。
在一个实施例中，主控模块102可安装于手动挡汽车的仪表台下。主控模块102与控制器局域网络总线108相连。在工作中，主控模块102通过控制器局域网络总线108接收主控开关信号、变速箱挡位信号、驻车制动器信号、发动机转速信号162、离合器踏板信号164、蓄电池电压信号166和车轮转速信号168。主控模块102根据主控开关信号、变速箱挡位信号、驻车制动器信号、发动机转速信号162、离合器踏板信号164、蓄电池电压信号166和车轮转速信号168判断手动挡汽车是否处于临时停车状态，并根据判断结果产生第一控制信号150和第二控制信号152，以分别控制所述手动挡汽车的点火线圈120和起动继电器122。更具体地讲，当判断结果表明手动挡汽车正处于临时停车状态时，主控模块102通过第一控制信号150和第二控制信号152控制使点火线圈120和起动继电器122断电，以熄火手动挡汽车。并且，在手动挡汽车临时停车熄火以后，当判断结果表明手动挡汽车需要再次启动时，主控模块102通过第一控制信号150和第二控制信号152控制使所述点火线圈120和所述起动继电器122通电，以点火所述手动挡汽车。
优点在于，本发明的手动挡汽车的控制系统100是根据多个熄火条件来判断手动挡汽车是否处于上述临时停车状态。也就是说，只有当这些熄火条件都满足时，主控模块102才控制手动挡汽车熄火。这些熄火条件包括：
1)主控开关信号表示手动挡汽车的主控开关处于接通状态；
2)变速箱挡位信号表示手动挡汽车的变速箱挡位处于空挡；
3)驻车制动器信号表示手动挡汽车的驻车制动器正常工作；
4)发动机转速信号162表示手动挡汽车的发动机处于怠速状态；
5)离合器踏板信号164表示手动挡汽车的离合器踏板松开；
6)车轮转速信号168表示手动挡汽车的车速逐渐减为0；以及
7)蓄电池电压信号166表示所述手动挡汽车的蓄电池电量足够下一次启动。
针对熄火条件6)，当车轮转速信号168表示手动挡汽车在第一时刻的车速值大于0且在第一时刻之后的第二时刻的车速值为0时，主控模块102判定手动挡汽车的车速逐渐减为0，即满足熄火条件6)。值得说明的是，如果车轮转速信号168表示手动挡汽车在第一时刻的车速值等于0的情况可能包括车速本来就为0(例如停车或刚起动)或者车速逐渐下降为0。此时，由于不能确定是否是车速逐渐为0，因此，并不满足熄火条件6)。
此外，在手动挡汽车临时停车熄火以后且当多个启动条件均满足时，主控模块102判定手动挡汽车需要再次启动，并控制使点火线圈120和起动继电器122通电，点火该手动挡汽车。在一个实施例中，启动条件包括：
1)主控开关信号表示手动挡汽车的主控开关处于接通状态；
2)发动机转速信号162表示手动挡汽车的发动机处于熄火状态；以及
3)离合器踏板信号164表示手动挡汽车的离合器踏板被踩下。
图2A所示为根据本发明的实施例的前部信息采集模块104的结构示意图。在一个实施例中，前部信息采集模块104包括电源处理单元204、蓄电池电压信号处理单元206、开关信号处理单元214、模拟信号处理单元216、脉冲信号处理单元218、CAN通信单元210和微控制器220。电源处理单元204接收电源202的电压，并为前部信息采集模块104供电。开关信号处理单元214对包括主控开关信号、变速箱挡位信号和驻车制动器信号的多个信号160进行信号处理，并将处理后的主控开关信号、变速箱挡位信号和驻车制动器信号通过微处理器220的端口PB0-PB7送至微处理器220。模拟信号处理单元216对离合器踏板信号164进行信号处理，并将处理后的离合器踏板信号164通过微处理器220的端口PAD0送至微处理器220。脉冲信号处理单元218对发动机转速信号162进行信号处理，并将处理后的发动机转速信号162通过微处理器220的端口PJ0送至微处理器220。蓄电池电压信号处理单元206对蓄电池电压信号166进行信号处理，并将处理后的蓄电池电压信号166通过微处理器220的端口PAD2送至微处理器220。微处理器220将接收到的信号通过接口CAH和CANL传送给CAN通信单元210。CAN通信单元210根据预设通信协议将这些信号传送至CAN总线108。前部信息采集模块104的电源处理单元204、蓄电池电压信号处理单元206、开关信号处理单元214、模拟信号处理单元216、脉冲信号处理单元218、CAN通信单元210将在图4-图9做进一步的描述。
图2B所示为根据本发明的实施例的后部信息采集模块106的结构示意图。图2B中与图2A标号相同的模块具有相同的功能，将不再赘述。在一个实施例中，后部信息采集模块106包括电源处理单元204、脉冲信号处理单元258、CAN通信单元250和微控制器270。脉冲信号处理单元258对车轮转速信号168进行信号处理，并将处理后的车轮转速信号168通过微处理器270的端口PJ1送至微处理器270。微处理器220将接收到的车轮转速信号168通过接口CAH和CANL传送给CAN通信单元250。CAN通信单元250根据预设通信协议将车轮转速信号168传送至CAN总线108。后部信息采集模块106的脉冲信号处理单元258将在图8做进一步的描述。
图2C所示为根据本发明的实施例的主控模块102的结构示意图。图2C中与图2A标号相同的模块具有相同的功能，将不再赘述。在一个实施例中，主控模块102包括电源处理单元204、输出驱动单元208、CAN通信单元260和微控制器280。CAN通信单元260与CAN总线108相连，并将包括主控开关信号、变速箱挡位信号和驻车制动器信号在内的多个信号160、发动机转速信号162、离合器踏板信号164、蓄电池电压信号166和车轮转速信号168从CAN总线108传送至微控制器270。微控制器270执行图3A所示的步骤，并产生第一控制信号150和第二控制信号152通过输出驱动单元208传送给起动点火线圈120和起动继电器122，以点火或熄火手动挡汽车。主控模块102的输出驱动单元208将在图10做进一步的描述。
图3A所示为根据本发明的实施例的主控模块102的工作流程图300。在步骤302中，接收与手动挡汽车熄火和启动相关的主控开关信号、变速箱挡位信号、驻车制动器信号(例如：多个信号160)。在步骤304中，接收表示手动挡汽车的发动机转速的发动机转速信号162。在步骤306中，接收表示手动挡汽车的踏板的运动的离合器踏板信号164。在步骤308中，接收表示手动挡汽车的蓄电池的电压值的蓄电池电压信号166。在步骤310中，接收表示手动挡汽车的车轮转速的车轮转速信号168。
在步骤312中，根据主控开关信号、变速箱挡位信号、驻车制动器信号、发动机转速信号、离合器踏板信号、蓄电池电压信号和车轮转速信号判断手动挡汽车是否处于临时停车状态，并根据判断结果产生第一控制信号150和第二控制信号152，以分别控制手动挡汽车的点火线圈120和起动继电器122。
在步骤314中，当判断结果表明手动挡汽车正处于所述临时停车状态时(即满足临时停车条件)，流程图进入步骤316。在步骤316中，主控模块102产生的第一控制信号150和第二控制信号152控制使点火线圈120和起动继电器122断电，以熄火手动挡汽车。在步骤318中，在手动挡汽车处于所述临时停车熄火以后，且当判断结果表明所述手动挡汽车需要再次启动时，进入步骤320。在步骤320中，主控模块102产生的第一控制信号150和第二控制信号152控制点火线圈120和起动继电器122通电，以点火手动挡汽车。
在一个实施例中，当多个熄火条件均满足时，则判定手动挡汽车处于临时停车状态。这些熄火条件包括：
1)主控开关信号表示手动挡汽车的主控开关处于接通状态；
2)变速箱挡位信号表示手动挡汽车的变速箱挡位处于空挡；
3)驻车制动器信号表示手动挡汽车的驻车制动器正常工作；
4)发动机转速信号162表示手动挡汽车的发动机处于怠速状态；
5)离合器踏板信号164表示手动挡汽车的离合器踏板松开；
6)车轮转速信号168表示所述手动挡汽车的车速逐渐减为0；以及
7)蓄电池电压信号166表示所述手动挡汽车的蓄电池电量足够下一次启动。
以下将结合图3B进一步描述熄火条件的应用。
图3B所示为根据本发明的实施例的主控模块102的工作流程图。图3B的工作流程图对应了图3A中的步骤312。根据图3B所示，主控模块102依次判断了上述7个熄火条件，当上述7个条件均满足的时候，主控模块102判定手动挡汽车处于临时停车状态，并据此熄火该手动挡汽车。
在一个实施例中，当车轮转速信号168表示手动挡汽车在第一时刻的车速值大于0且在第一时刻之后的第二时刻的车速值为0时，主控模块102判定手动挡汽车的车速逐渐减为0，即满足熄火条件6)。
以下将结合图3C进一步讲述熄火条件6)的判定。
图3C所示为根据本发明的实施例的主控模块102的工作流程图1100。图3B讲述了如何判断是否满足熄火条件6)。在一个实施例中，车速是通过车轮转速信号168进行判断。由于车辆刚起动时的车速一直为0，因此，这种情况不满足熄火条件，不能熄火。而 在临时停车时，车速是逐渐减为0的。在这个实施例中，流程图1100可以避免车辆刚启动时的误熄火。在步骤1102中，在第一时刻判断车轮转速是否为0。如果不为0，则进入步骤1104进行延迟。在第二时刻进入步骤1106。在步骤1106中，再判断车轮转速是否为0。如果为0，则认为车速逐渐减为0，即满足熄火条件6)。
在一个实施例中，在手动挡汽车临时停车熄火以后且当多个启动条件均满足时，则判定所述手动挡汽车需要再次启动，多个启动条件包括：
1)主控开关信号表示手动挡汽车的主控开关处于接通状态；
2)发动机转速信号162表示手动挡汽车的发动机处于熄火状态；以及
3)离合器踏板信号164表示手动挡汽车的离合器踏板被踩下。
以下将结合图3D进一步上述启动条件的应用。
图3D所示为根据本发明的实施例的主控模块102的工作流程图。图3D的工作流程图对应了图3A中的步骤318。根据图3D所示，主控模块102依次判断了上述3个启动条件，当上述3个条件均满足的时候，主控模块102判定手动挡汽车需要启动，并据此点火该手动挡汽车。
优点在于，本发明的手动挡汽车的控制系统及其控制方法实现了手动挡汽车在临时停车时自动熄火，并在驾驶员操作汽车准备重新启动时自动点火。因此，提高了能量利用率，避免了在临时停车的时候仍然消耗能源，减少了温室气体的排放。
图4所示为根据本发明的实施例的电源处理单元204的结构图。在一个实施例中，电源处理单元204包括电源模块UP1和电源模块UP2。电源模块UP1将车载24V常通电源NC+转换为5V稳压电源，为其所属的模块(例如：主控模块102、前部信息采集模块104和后部信息采集模块106)供电。电源模块UP2将电源模块UP1输出的5V稳压电源隔离，输出5V稳压隔离电源，用于CAN通信电路。
图5所示为根据本发明的实施例的CAN通信单元210的结构图。在一个是实例中，CAN通信单元210包括CAN通信芯片U2、电阻R13，电容C14组成(见图4)。CAN通信线CANH、CANL与CAN通信芯片U2的CANH引脚和CANL引脚相连。CAN通信芯片U2的CANG引脚通过R13、C14组成的滤波电路接地GND。CAN通信芯片U2的接收数据输入引脚RXD与微控制器的CAN接收数据引脚RXCAN0相连。微控制器的CAN 发送数据引脚TXCAN0与CAN通信芯片U2的数据发送引脚TXD相连。
图6所示为根据本发明的实施例的开关信号处理单元214的结构图。在一个实施例中，开关信号处理单元214包括光耦U3、电阻R4、R35和R14以及电容C3。电阻R4和电容C3构成滤波电路，光耦U3，电阻R35和R14构成隔离电路，发光二极管LED2起指示作用。开关信号通过滤波电路滤除高频噪声信号，将滤波后的信号输送到光耦U3的负极引脚。当开关信号断开时，输出高电平信号给微控制器，LED2不发光；当开关信号闭合时，输出低电平信号给微控制器，LED2发光。
图7所示为根据本发明的实施例的模拟信号处理单元216的结构图。在一个实施例中，模拟信号处理单元216包括滑动变阻器J4和接地电容C16、C17及C18。滑动变阻器J4的两端连接电源信号，在滑块处将模拟信号引出，利用电阻变化得到分压信号，在信号输出端连接接地电容C16、C17和C18，滤除高频噪声信号，减小信号干扰。
图8所示为根据本发明的实施例的脉冲信号处理单元218或258的结构图。在一个实施例中，脉冲信号处理单元218或258包括限流电阻R2、光耦U1、上拉电阻R12、电容C11和C12。脉冲信号输入光耦U1的CATHODE端，并由光耦U1的ENABLE端输出。
图9所示为根据本发明的实施例的蓄电池电压信号处理单元206的结构图。在一个实施例中，蓄电池电压信号处理单元206包括电阻器R22、R24和R25、电位器R23、电容C15、稳压二极管D1和定时器U11。当蓄电池电压高于设定值时，定时器U11的3脚输出低电平给微控制器，表示蓄电池电量可以保证下一次起动，则在满足其他判断条件的情况下，微控制器可以发出熄火指令。当蓄电池电压低于设定值时，定时器U11的3脚输出高电平给微控制器，表示蓄电池电量不能保证下一次起动，则微控制器不能发出熄火指令。通过调节电位器R23，可以改变蓄电池电压检测的设定值。
图10所示为根据本发明的实施例的输出驱动单元208的结构图。在一个实施例中，输出驱动单元208包括功率驱动芯片UP4。功率驱动芯片UP4的输出端QD0与起动继电器输入端相连，输出端QD1与点火线圈输入端相连；功率驱动芯片UP4的IN1和IN2引脚用于接收微控制器的输入控制信号；STATUS和CUR R引脚为状态反馈引脚，分别与微控制器的I/O口相连；功率驱动芯片UP4的VBAT引脚为电源输入引脚，与蓄电池相连。电阻R28为下拉电阻，与功率驱动芯片UP4的CUR R引脚相连。R29为上拉电阻，与功 率驱动芯片UP4的STATUS引脚相连。
上文具体实施方式和附图仅为本发明之常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例仅用于说明而非限制，本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。
