[发明专利]一种ARM嵌入式汽车节能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种ARM嵌入式汽车节能控制系统。

背景技术

    随着我国经济的快速发展，高能耗的经济增长所带来的能源短缺危机成为迫切关注的问题。公交车的站点数量繁多和交通拥挤使得公交车在道路行驶时总是不断重复加速-减速或停车-再加速的过程，而私家车等其他车辆也由于城市交通的拥挤同样面临着不断加速减速的困境。由于汽车在起动或加速时能耗最大，如果汽车是用燃油驱动，则此时油料燃烧不充分，燃烧效果最差，而且产生的噪音最大。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种ARM嵌入式汽车节能控制系统，它可将汽车行驶时具有的巨大动能通过空气压缩机转化成高压气体的势能并储存在储气罐中，从而实现汽车减速或停车。当汽车需要启动或加速时，用储存起来的高压气体势能代替燃油来驱动汽车，从而实现汽车能量的回收再利用，达到节能的效果。

本发明是这样来实现的，它包括第一ECU、第二ECU、第三ECU和第四ECU，第一ECU、第二ECU、第三ECU和第四ECU连接在同一网关的CAN总线上；用于汽车节能控制的第一ECU分别与储气罐压力传感器、电源管理模块、储气罐、空气压缩机、存储模块、显示模块和调试接口相连；用于ABS制动防抱死的第二ECU分别连接制动踏板传感器和车速传感器；用于发动机控制的第三ECU分别与电动燃油泵、油压调节阀和电控点火装置相连；第四ECU分别连接油门踏板位置传感器和活塞位置传感器。所述的第一ECU、第二ECU、第三ECU和第四ECU均为嵌入式ARM处理器。所述的显示模块为LCD显示屏。

本发明的技术效果是：本发明操作简便，当汽车需要制动时，在处理器的控制下，可将汽车行驶时具有的巨大动能通过空气压缩机转化成高压气体的势能并储存起来，从而实现汽车减速或停车。当汽车需要启动或加速时，用储存起来的高压气体势能代替燃油来驱动汽车，从而实现汽车能量的回收再利用，达到节能的效果。同时由于汽车在起动或加速时能耗最大，如果汽车是用燃油驱动，则此时油料燃烧不充分，燃烧效果最差，而且产生的噪音最大。因此本系统不仅可以节约能源，而且有利于环境保护。

附图说明

图1是本发明的结构方框图和与汽车电子控制系统的连接示意图。

 

具体实施方式

如图1所示的ARM嵌入式汽车节能控制系统，实际使用是这样的，储气罐是指专门用来储存气体的设备，同时起稳定系统压力的作用，放置于车体的尾部，容积为0.8立方米。空气压缩机是将机械能转换成气体压力能的装置。汽车网关周期性刷新通信，获取储气罐的压力、制动踏板的位置、车速、活塞运行位置和油门踏板位置等信息，分时段地通过CAN总线传递给汽车节能控制系统，即第一ECU。显示模块是为了对采集的数据进行监控，使得调试更为方便、直观。

当汽车制动或减速时，网关采集制动踏板的位置、车速、活塞运行位置和油门踏板位置等信号，根据控制策略，通过CAN总线将信息传递给第一ECU。汽车节能控制系统的ECU就可以根据获取的信息判断出汽车正在减速。如果储气罐内的压力已达上限，则制动或减速信号通过CAN总线上传到网关，网关根据控制策略，通过CAN总线把制动或减速信号传递给第四ECU和第二ECU，使汽车处于最佳挡位并且启动ABS防抱死系统制动或减速，否则就利用空气压缩机将汽车行驶时具有的巨大动能转化成高压气体的势能并储存起来，从而实现汽车减速或停车。

当汽车节能控制系统的ECU根据储制动踏板的位置、车速、活塞运行位置和油门踏板位置判断出汽车正在启动或加速（车速不足20km/h）时，处理器就利用罐内储存的高压气体势能来驱动汽车加速。网关不断采集车速信号，根据控制策略，通过CAN总线将信息传递给汽车节能控制系统。当汽车节能控制系统的ECU根据获取的信息判断出汽车车速到达20km/h时，将电控点火信号通过CAN总线上传到网关。网关根据控制策略，通过CAN总线把信号传递给发动机控制系统，即第三ECU，发动机控制系统通过电控点火装置、电动燃油泵、油压调节阀启动点火和汽油输送，从而切换到由汽车发动机驱动的模式，实现汽车能量的回收再利用，达到节能的效果。同时避免了汽车在起动或加速时能耗最大情况的发生。如果汽车是用燃油驱动，则此时油料燃烧不充分，燃烧效果最差，而且产生的噪音最大。由于目前汽车应用CAN现场总线比较广泛，因此为了与汽车的电子控制系统连接的方便，所以增加了CAN总线接口。