汽车智能启停控制系统设计
目 录
1 绪论 1
1.1 本课题的研究意义 1
1.2 汽车智能启停技术简介 1
1.3 汽车智能启停控制系统国内外的研究现状 3
1.4 汽车智能启停控制系统在未来的发展意义 4
1.5 本论文的研究内容 4
2 汽车智能启停控制系统介绍 4
2.1 汽车智能启停控制系统的组成 4
2.2 汽车智能启停控制系统的结构 5
2.3 汽车智能启停控制系统的原理研究 5
3 汽车智能启停控制系统硬件总体设计 6
3.1 汽车智能启停控制系统硬件构成及各部件作用 6
3.2 基于AT89C51单片机的步进电机控制 8
4 汽车智能启停控制系统软件总体设计 10
4.1 汽车智能启停系统软件设计控制算法 10
4.2 怠速启动软件调试 16
结 论 18
致 谢 19
参 考 文 献 20
毕业设计说明书（论文）中文摘要
由于当前汽车使用的增多以及环境问题的加重，从而使得各国都制定出了严厉的汽车尾气排放标准以及油耗标准规定。为了达到上述的规定，则需要发展汽车技术，通过汽车智能启停技术，可以很大程度上减少汽车尾气的排放以及降低汽车的油耗。 在这篇论文中，首先是对汽车的智能启停系统技术的概念以及国内外的研究现状进行简单的介绍，然后再对智能启停系统技术的组成以及结构原理进行简要介绍，最后根据上述的知识，研究和设计汽车的智能启停系统硬件和软件方面。 关键词 智能启停系统，硬件设计，软件设计
毕业设计说明书（论 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
文）外文摘要
Title Design Of Intelligent Vehicle Intelligent Starting And Stopping System Abstract Because of the increase in the current vehicle usage and the aggravation of the environmental problem, the automobile emission standards and fuel consumption standards are formulated.. In order to achieve the above provisions, it is needed to develop automotive technology, through the vehicle intelligent start and stop technology, can largely reduce automobile exhaust emissions and reduce the fuel consumption of the car. In this thesis, first of all is simple introduction of automobile intelligent start stop system technology concept and domestic and foreign research present situation, then to intelligent start stop system technology of the composition and the principle of the structure were briefly introduced. Finally based on the above knowledge, research and design of automobile intelligent start stop system hardware and software aspects. Keywords Intelligent starting and stopping system,Hardware design,Software design
1 绪论
1.1 本课题的研究意义
随着科技的进步以及社会的发展，城市中车辆越来越多，据统计数据表明，到2014年，我国汽车总量达到1.4亿辆。随着汽车的增多，导致城市中道路发生拥堵现象以及汽车在行驶的过程中会产生大量的污染物，从而对空气造成污染。通过研究发现，在汽车行驶过程中，由于城市中交通发生拥堵现象，汽车的行驶速度较慢，同时启停过于频繁，这样导致汽车内的燃油不充分燃烧，与此同时，产生更多的汽车尾气以及排放更多的污染物。
为了解决上述问题的出现，研究和发展了汽车智能启停技术。具体介绍如下：在城市当中，当出现红灯的时候，此时汽车处于停车状态，而发动机处于怠速的工作状态，在满足设定的条件下，启停技术系统将自动关闭发动机。然后当汽车起步的时候，发动机自动回复工作从而快速起动。在整个过程当中，时间很快，使得驾驶员不需要改变正常的驾驶习惯。同时，驾驶员也可以通过操作启停系统主开关关闭自动启停功能。一般来说，当汽车在行车过程中行车速度低于3米/秒以及满足一定条件的情况下，此时发动机就会在系统的命令下自动停止工作，而后当驾驶员想启动汽车时，汽车也能够快速启动。
1.2 汽车智能启停技术简介
汽车中的启停系统（Start Stop System）具体来说是一项微混合动力技术。启停系统的工作原理是能够使得汽车在等待红灯或者堵车等情况下将发动机控制停止工作。而后当驾驶员踩下油门及让系统获得驾驶员有起步意图的时候，此时系统能够快速起动发动机从而快速带动汽车运动。
在城市的工况中，启停系统能够有效降低怠速的油耗以及减少汽车所排放的有害气体。启停系统的这种微混合技术相对于重混合以及纯电动技术来说，它能够达到快速降低油耗的目的。启停系统的实现方式存在两种，分别是：BSG（Belt-drivenStarter／Generator皮带传动启动／发电一体化电机）和智能启停技术（Smart Start-Stop）两种。其中，BSG是一种集成式的起动—发电机一体化技术，该技术不仅能够实现怠速停机以及快速启动功能外，同时还包括制动能量的回收。但是，这项技术虽然能够实现的功能很多，可对于目前的车辆来说，在动力传动系统的布置以及匹配上面存在着很大的变化，这样导致车辆的改变在成本以及生产上存在一定的困难。而相反智能启停技术不需要进行很大的改变，可以在已有车型的技术基础上，通过对蓄电池以及起动机的耐久寿命进行相应的加强，同时增加传感器，进而对EMS（Engine Management System发动机管理系统）重新进行控制策略开发和数据标定，来实现发动机快速的停机／启动。
智能启停系统构成。智能启停系统主要由EMS，离合器传感器，空档传感器等各类传感器，启停控制器，车身控制单元，启停开关，发动机，发电机，增强型起动机等部件组成。
启停发动机管理系统。对于启停发动机管理系统来说，EMS的控制是核心，通过传感器等采集到的数据输入到EMS中，然后通过EMS发出的状态信号来控制发动机起动以及停止功能，达到发动机在停机和启动时候的安全性以及舒适性。如图1所示是EMS主要采集的信号的模块以及传感器信号。
1 绪论 1
1.1 本课题的研究意义 1
1.2 汽车智能启停技术简介 1
1.3 汽车智能启停控制系统国内外的研究现状 3
1.4 汽车智能启停控制系统在未来的发展意义 4
1.5 本论文的研究内容 4
2 汽车智能启停控制系统介绍 4
2.1 汽车智能启停控制系统的组成 4
2.2 汽车智能启停控制系统的结构 5
2.3 汽车智能启停控制系统的原理研究 5
3 汽车智能启停控制系统硬件总体设计 6
3.1 汽车智能启停控制系统硬件构成及各部件作用 6
3.2 基于AT89C51单片机的步进电机控制 8
4 汽车智能启停控制系统软件总体设计 10
4.1 汽车智能启停系统软件设计控制算法 10
4.2 怠速启动软件调试 16
结 论 18
致 谢 19
参 考 文 献 20
毕业设计说明书（论文）中文摘要
由于当前汽车使用的增多以及环境问题的加重，从而使得各国都制定出了严厉的汽车尾气排放标准以及油耗标准规定。为了达到上述的规定，则需要发展汽车技术，通过汽车智能启停技术，可以很大程度上减少汽车尾气的排放以及降低汽车的油耗。 在这篇论文中，首先是对汽车的智能启停系统技术的概念以及国内外的研究现状进行简单的介绍，然后再对智能启停系统技术的组成以及结构原理进行简要介绍，最后根据上述的知识，研究和设计汽车的智能启停系统硬件和软件方面。 关键词 智能启停系统，硬件设计，软件设计
毕业设计说明书（论 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
文）外文摘要
Title Design Of Intelligent Vehicle Intelligent Starting And Stopping System Abstract Because of the increase in the current vehicle usage and the aggravation of the environmental problem, the automobile emission standards and fuel consumption standards are formulated.. In order to achieve the above provisions, it is needed to develop automotive technology, through the vehicle intelligent start and stop technology, can largely reduce automobile exhaust emissions and reduce the fuel consumption of the car. In this thesis, first of all is simple introduction of automobile intelligent start stop system technology concept and domestic and foreign research present situation, then to intelligent start stop system technology of the composition and the principle of the structure were briefly introduced. Finally based on the above knowledge, research and design of automobile intelligent start stop system hardware and software aspects. Keywords Intelligent starting and stopping system,Hardware design,Software design
1 绪论
1.1 本课题的研究意义
随着科技的进步以及社会的发展，城市中车辆越来越多，据统计数据表明，到2014年，我国汽车总量达到1.4亿辆。随着汽车的增多，导致城市中道路发生拥堵现象以及汽车在行驶的过程中会产生大量的污染物，从而对空气造成污染。通过研究发现，在汽车行驶过程中，由于城市中交通发生拥堵现象，汽车的行驶速度较慢，同时启停过于频繁，这样导致汽车内的燃油不充分燃烧，与此同时，产生更多的汽车尾气以及排放更多的污染物。
为了解决上述问题的出现，研究和发展了汽车智能启停技术。具体介绍如下：在城市当中，当出现红灯的时候，此时汽车处于停车状态，而发动机处于怠速的工作状态，在满足设定的条件下，启停技术系统将自动关闭发动机。然后当汽车起步的时候，发动机自动回复工作从而快速起动。在整个过程当中，时间很快，使得驾驶员不需要改变正常的驾驶习惯。同时，驾驶员也可以通过操作启停系统主开关关闭自动启停功能。一般来说，当汽车在行车过程中行车速度低于3米/秒以及满足一定条件的情况下，此时发动机就会在系统的命令下自动停止工作，而后当驾驶员想启动汽车时，汽车也能够快速启动。
1.2 汽车智能启停技术简介
汽车中的启停系统（Start Stop System）具体来说是一项微混合动力技术。启停系统的工作原理是能够使得汽车在等待红灯或者堵车等情况下将发动机控制停止工作。而后当驾驶员踩下油门及让系统获得驾驶员有起步意图的时候，此时系统能够快速起动发动机从而快速带动汽车运动。
在城市的工况中，启停系统能够有效降低怠速的油耗以及减少汽车所排放的有害气体。启停系统的这种微混合技术相对于重混合以及纯电动技术来说，它能够达到快速降低油耗的目的。启停系统的实现方式存在两种，分别是：BSG（Belt-drivenStarter／Generator皮带传动启动／发电一体化电机）和智能启停技术（Smart Start-Stop）两种。其中，BSG是一种集成式的起动—发电机一体化技术，该技术不仅能够实现怠速停机以及快速启动功能外，同时还包括制动能量的回收。但是，这项技术虽然能够实现的功能很多，可对于目前的车辆来说，在动力传动系统的布置以及匹配上面存在着很大的变化，这样导致车辆的改变在成本以及生产上存在一定的困难。而相反智能启停技术不需要进行很大的改变，可以在已有车型的技术基础上，通过对蓄电池以及起动机的耐久寿命进行相应的加强，同时增加传感器，进而对EMS（Engine Management System发动机管理系统）重新进行控制策略开发和数据标定，来实现发动机快速的停机／启动。
智能启停系统构成。智能启停系统主要由EMS，离合器传感器，空档传感器等各类传感器，启停控制器，车身控制单元，启停开关，发动机，发电机，增强型起动机等部件组成。
启停发动机管理系统。对于启停发动机管理系统来说，EMS的控制是核心，通过传感器等采集到的数据输入到EMS中，然后通过EMS发出的状态信号来控制发动机起动以及停止功能，达到发动机在停机和启动时候的安全性以及舒适性。如图1所示是EMS主要采集的信号的模块以及传感器信号。
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