阅读说明：本技术 一种基于涉水深度监测的汽车发动机自动启停控制装置及方法 (Automatic automobile engine starting and stopping control device and method based on wading depth monitoring ) 是由 姚宝珍 曹峰 党鹏飞 马安坤 于 2020-04-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于涉水深度监测的汽车发动机自动启停控制装置及方法。本发明装置,包括：水位监测器、分析器和自动启停控制器,水位监测器实时监测车辆涉水信息,并将监测信号发送至分析器,分析器判断监测信号的持续时间,结合预设控制逻辑判断车辆当前涉水情况,生成相应的控制指令发送至自动启停控制器；自动启停控制器接收指令,根据指令内容向车辆ECU发送启动或关闭车辆自动启停功能的指令。本发明能够使车辆在涉水过程中,自动关闭启停功能,避免因发动机涉水熄火后二次启动的损害,车辆通过涉水路段后,恢复自动启停功能,保证车辆在正常运行时的燃油经济性。通过对水位信号持续时间的判断,避免了车辆因偶然溅水造成自动启停功能误关闭。(The invention provides an automatic start-stop control device and method for an automobile engine based on wading depth monitoring. The device of the invention comprises: the system comprises a water level monitor, an analyzer and an automatic start-stop controller, wherein the water level monitor monitors vehicle wading information in real time and sends monitoring signals to the analyzer, the analyzer judges the duration of the monitoring signals, judges the current wading condition of a vehicle by combining preset control logic, generates corresponding control instructions and sends the control instructions to the automatic start-stop controller; and the automatic start-stop controller receives the instruction and sends an instruction for starting or closing the automatic start-stop function of the vehicle to the vehicle ECU according to the instruction content. The invention can automatically close the starting and stopping function in the wading process of the vehicle, avoid the damage of secondary starting after the engine is flamed out in wading, recover the automatic starting and stopping function after the vehicle passes through the wading road section, and ensure the fuel economy of the vehicle in normal operation. Through the judgment on the duration time of the water level signal, the automatic starting and stopping function is prevented from being mistakenly closed due to accidental water splashing.)

一种基于涉水深度监测的汽车发动机自动启停控制装置及 方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机控制技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于涉水深度监测的汽车发动机自动启停控制装置及方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，机动车保有量急剧增加，由此带来了诸如城市交通拥堵、环境污染等一系列问题。随着国家对环境保护力度的增大，相继出台了一系列车辆油耗限制和排放法规，汽车生产厂商为了应对日益严苛的车辆环保要求，大力开发并在新车上配备了一系列新技术，诸如轻混系统、发动机自动启停等技术。其中，

发动机自动启停技术是目前在乘用车上应用最为广泛的技术之一，上至豪华品牌汽车，下至普通家用车，多数均配备发动机自动启停功能。发动机自动启停技术是指车辆在运行过程中，遭遇临时停车(如等红灯、道路拥堵)的情况下，关闭发动机，当驾驶员松开刹车踏板或者踩下油门踏板等操作下，快速启动发动机的技术。该技术能够有效减少尾气排放、降低油耗。

目前乘用车上应用的发动机启停技术控制逻辑较为简单，在某些特殊情况下需要驾驶员手动关闭发动机启停功能，尤其是车辆涉水的情况下。车辆在涉水过程中，如涉水深度较深，可能会导致发动机进气系统进水，使得发动机缸内突然缺少空气参与燃烧，瞬间熄火；又或者由于汽车排气管位置较低，驾驶员涉水过程中收油导致积水倒流进排气管，使得发动机排气不畅被憋灭。无论哪种情况下，当车辆涉水时，如果发动机熄火，将不能二次启动发动机，否则会造成发动机进水，轻则发动机连杆变形，重则发动机缸体报废，对发动机造成不可逆的损害。

由于全球变暖，雨季降水增多，城市内涝愈发严重。据住建部数据显示，我国有62％的城市发生过内涝，且频率呈上升趋势。城市内机动车数量较多，当遭遇城市内涝时，极易出现车辆涉水的情况，如遭遇涉水过程中发动机熄火情况，部分新手司机可能会由于慌乱松开刹车踏板，自动启停系统判断刹车踏板被松开，则重新启动发动机，从而对发动机造成不可逆损害。

然而目前自动启停技术没有考虑到车辆涉水时自动关闭启停功能，从而防止驾驶员误操作或者忘记手动关闭启停功能的情况下，车辆在积水中自动启动，损害发动机。

发明内容

根据上述提出汽车在涉水过程中，汽车控制系统不能自动关闭发动机启停功能的技术问题，而提供一种基于涉水深度监测的汽车发动机自动启停控制装置及方法。避免在某些特殊情况下车辆在积水中自动重启发动机，对发动机造成损害。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于涉水深度监测的汽车发动机自动启停控制装置，包括：

水位监测器，用于实时监测车辆涉水信息，并将监测信号发送至分析器；

分析器，与所述水位监测器连接，用于判断监测信号的持续时间，结合预设控制逻辑来判断车辆当前涉水情况，生成相应的控制指令发送至自动启停控制器；

自动启停控制器，与所述分析器、车辆ECU连接，用于接收所述分析器发送的指令，并根据指令内容向车辆ECU发送启动或关闭车辆自动启停功能的指令。

进一步地，所述水位监测器包括第一水位传感器和第二水位传感器，对应的监测信号分别是第一监测信号和第二监测信号；所述第一水位传感器安装在车辆发动机进气口处，所述第二水位传感器安装在车辆排气管尾部。

进一步地，所述分析器优选为单片机控制器。

进一步地，所述预设控制逻辑包括：

当分析器接收到监测信号，且持续时间大于预设持续时间，则判断当前车辆涉水，反之为偶然溅水；

当分析器未接收到监测信号，且持续时间超过预设开启时间，则判断车辆驶离涉水路段；

当分析器判断当前车辆涉水，则向自动启停控制器发送关闭自动启停功能的指令；

当分析器判断当前车辆偶然溅水，则分析器判断监测信号持续时间是否大于预设持续时间；

当分析器判断当前车辆驶离涉水路段，则向自动启停控制器发送开启自动启停功能的指令。

本发明还提供了一种基于涉水深度监测的汽车发动机自动启停控制方法，包括如下步骤：

步骤101：车辆运行过程中，水位监测器实时监测车辆当前水位，进入步骤102；

步骤102：第一水位传感器或者第二水位传感器判断是否监测到水位信号，如果监测到水位信号，则进入步骤103；反之，不发送信号；

步骤103：第一水位传感器或者第二水位传感器发送对应的第一监测信号或者第二监测信号至分析器，进入步骤104；

步骤104：分析器判断是否接收到监测信号，若是，则进入步骤105；反之，进入步骤106；

步骤105：分析器判断监测信号持续时间是否大于预设持续时间，若是，则进入步骤107；反之，反馈至步骤104；

步骤106：分析器判断未接收到监测信号的持续时间是否大于预设开启时间，若是，则进入步骤108；反之，反馈至步骤104；

步骤107：分析器发送关闭自动启停功能的控制指令至自动启停控制器，进入步骤109；

步骤108：分析器发送开启自动启停功能的控制指令至自动启停控制器，进入步骤109；

步骤109：自动启停控制器根据接收到的分析器发送的控制指令，发送控制信号至车辆ECU，进入步骤110；

步骤110：车辆ECU40根据控制信号开启或者关闭自动启停功能。

进一步地，本发明还提供了一种存储介质，包括存储的程序，其中，所述程序运行时，执行上述的汽车发动机自动启停控制方法的步骤。

进一步地，本发明还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器通过所述计算机程序运行执行上述的汽车发动机自动启停控制方法的步骤。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的汽车发动机自动启停控制装置，在车辆在涉水过程中，通过水位监测器实时监测车头水位是否达到发动机进气口或者车尾水位是否达到排气管尾部，实现车辆自动开启或关闭启停功能，避免因发动机涉水熄火后，车辆二次启动对发动机造成的损害，保证车辆在正常运行时的燃油经济性。

2、本发明提供的汽车发动机自动启停控制装置，通过对水位信号持续时间的判断，能够避免车辆因偶然溅水造成自动启停功能误关闭。

基于上述理由本发明可在汽车发动机控制等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明汽车发动机自动启停控制装置结构示意图。

图2为本发明汽车发动机自动启停控制方法流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，本发明提供了一种基于涉水深度监测的汽车发动机自动启停控制装置，包括：

水位监测器10，用于实时监测车辆涉水信息，并将监测信号发送至分析器20；水位监测器10包括第一水位传感器和第二水位传感器，第一水位传感器安装在车辆发动机进气口处，对应的监测信号为第一监测信号。第二水位传感器安装在车辆排气管尾部，对应的监测信号为第二监测信号；

分析器，与水位监测器10连接，当水位监测器10监测到车头水位位于发动机进气口处，发送第一监测信号至分析器20，或者监测到车尾水位位于排气管尾部，发送第二监测信号至分析器20。分析器20根据接收到的第一监测信号或者第二监测信号的持续时间，结合预设控制逻辑判断车辆当前涉水情况，生成相应的控制指令发送至自动启停控制器30；本实施例中，分析器30优选为单片机控制器。

自动启停控制器30，与分析器20、车辆ECU40连接，接收分析器发送的指令，并根据指令内容向车辆ECU发送启动或关闭车辆自动启停功能的指令。

在本发明中，预设控制逻辑是车辆在涉水情况下与发动机自动启停功能开启或者关闭之间的对应关系，例如，车辆涉水时，关闭发动机自动启停功能；车辆从涉水路段开出后，恢复正常开启发动机自动启停功能。具体的：

当分析器20接收到监测信号，且持续时间大于预设持续时间，则判断当前车辆涉水，反之为偶然溅水；

当分析器20未接收到监测信号，且持续时间超过预设开启时间，则判断车辆驶离涉水路段；

当分析器20判断当前车辆涉水，则向自动启停控制器发送关闭自动启停功能的指令；

当分析器20判断当前车辆偶然溅水，则分析器20判断监测信号持续时间是否大于预设持续时间；

当分析器20判断当前车辆驶离涉水路段，则向自动启停控制器30发送开启自动启停功能的指令。

如图2所示，本发明提供了一种基于涉水深度监测的汽车发动机自动启停控制方法，包括如下步骤：

步骤101：车辆运行过程中，水位监测器10实时监测车辆当前水位，进入步骤102；

步骤102：第一水位传感器或者第二水位传感器判断是否监测到水位信号，如果监测到水位信号，则进入步骤103；反之，不发送信号；

步骤103：第一水位传感器或者第二水位传感器发送对应的第一监测信号或者第二监测信号至分析器20，进入步骤104；

步骤104：分析器20判断是否接收到监测信号，若是，则进入步骤105；反之，进入步骤106；

步骤105：分析器20判断监测信号持续时间是否大于预设持续时间，若是，则进入步骤107；反之，反馈至步骤104；

步骤106：分析器20判断未接收到监测信号的持续时间是否大于预设开启时间，若是，则进入步骤108；反之，反馈至步骤104；

步骤107：分析器20发送关闭自动启停功能的控制指令至自动启停控制器30，进入步骤109；

步骤108：分析器20发送开启自动启停功能的控制指令至自动启停控制器30，进入步骤109；

步骤109：自动启停控制器30根据接收到的分析器20发送的控制指令，发送控制信号至车辆ECU40，进入步骤110；

步骤110：车辆ECU4040根据控制信号开启或者关闭自动启停功能。

综上，通过本发明提供的基于涉水深度监测的汽车发动机自动启停控制装置及方法，能够实时监测并判断车辆当前是否涉水，若是，则通过车辆ECU40关闭自动启停功能，防止因驾驶员误操作或者忘记手动关闭自动功能而在车辆涉水熄火时二次打火，对汽车发动机造成不可逆损害。同时，通过监测并判断车辆通过涉水路段后，通过车辆ECU40恢复自动启停功能正常开启，保证了车辆在未涉水的正常工况下的燃油经济性。另外，本发明提供的分析器20通过判断水位信号的持续时间来判断车辆是否涉水，避免了因车辆偶然溅水造成的自动启停功能误关闭。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。