CN104118425B - 汽车的控制方法及汽车的动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车的控制方法及汽车的动力系统。控制方法包括：S1：检测汽车的状态和蓄电池的电量。S2：检测到汽车处于急加速运行状态且蓄电池的电量大于第一预定阈值，控制发电电动机向发动机的曲轴传输动力。检测到汽车处于急加速运行状态且蓄电池的电量小于第一预定阈值，断开发电电动机分别与发动机和空调压缩机之间的动力传输。检测到汽车不处于急加速运行状态且蓄电池的电量小于第一预定阈值时，发动机带动发电电动机运行。检测到汽车不处于急加速运行状态且蓄电池的电量大于第一预定阈值，断开发动机与发电电动机之间的动力传输。根据本发明的控制方法，避免汽车在急加速运行状态时出现动力不足的现象。

Description

汽车的控制方法及汽车的动力系统

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其是涉及一种汽车的控制方法及汽车的动力系统。

背景技术

目前生活中，许多汽车为了降低排放、节省能源，就会牺牲一下整车的动力性，选择排量较小的发动机，此种发动机可以满足车辆正常行驶要求，但车辆在急加速或超车时，就会出现动力不足的现象。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种提高汽车动力性能的汽车的控制方法。

本发明的另一个目的在于提出一种提高汽车动力性能的汽车的动力系统。

根据本发明实施例的汽车的控制方法，包括如下步骤：S1：检测所述汽车的状态和所述汽车的蓄电池的电量；S2：当检测到所述汽车处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，控制所述汽车的发电电动机向所述汽车的发动机的曲轴传输动力，其中在所述急加速运行状态所述汽车的油门踏板的转角速率大于预定速率值；当检测到所述汽车处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量小于第一预定阈值时，断开所述发动机与所述发电电动机之间的动力传输以及所述发电电动机与所述汽车的空调压缩机之间的动力传输；当检测到所述汽车不处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量小于第一预定阈值时，所述发动机带动所述发电电动机运行以向所述蓄电池充电；当检测到所述汽车不处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，断开所述发动机与所述发电电动机之间的动力传输。

根据本发明实施例的汽车的控制方法，在汽车处于急加速运行状态且蓄电池的电量大于第一预定阈值时，发电电动机向发动机的曲轴传输动力且该动力与发动机传输到曲轴的动力进行耦合后输出，在汽车处于急加速运行状态时且蓄电池的电量小于第一预定阈值时，发电电动机和空调压缩机处于停止运行状态，减少发动机传输给发电电动机和空调压缩机的动力，从而在汽车处于急加速运行状态时该控制方法可提高整车的动力性能，且也可保护蓄电池，延长蓄电池的使用寿命，避免汽车在急加速运行状态时出现动力不足的现象。

另外，根据本发明的汽车的控制方法还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述控制方法还包括：当检测汽车处于熄火停止状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，控制所述发电电动机向所述发动机的曲轴传输动力以启动所述发动机。从而可进一步提高能量利用率，进一步节约燃油。

根据本发明实施例的汽车的动力系统，包括：发动机；发电电动机，所述发电电动机与所述发动机的曲轴相连；蓄电池，所述蓄电池与所述发电电动机相连；空调压缩机，所述空调压缩机与所述发电电动机相连；第一离合器，所述第一离合器设在所述发动机与所述发电电动机之间；第二离合器，所述第二离合器设在所述空调压缩机与所述发电电动机之间；检测装置，所述检测装置用于检测所述汽车的状态和所述蓄电池的电量；控制器，所述控制器与所述检测装置相连，其中当检测到所述汽车处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，所述控制器控制所述第一离合器结合，当检测到所述汽车处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量小于第一预定阈值时，所述控制器控制所述第一离合器和所述第二离合器断开，当检测到所述汽车不处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量小于第一预定阈值时，控制器控制所述第一离合器结合以便所述发动机带动所述发电电动机运行以向所述蓄电池充电；当检测到所述汽车不处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，控制器控制所述第一离合器断开。

根据本发明实施例的汽车的动力系统，通过在发动机和发电电动机之间设有第一离合器，空调压缩机和发电电动机之间设有第二离合器，控制器可根据检测装置的检测结果控制第一离合器和第二离合器结合或断开，从而可在汽车处于急加速运行状态时提高整车的动力性能，且也可保护蓄电池，延长蓄电池的使用寿命，避免汽车在急加速运行状态时出现动力不足的现象。

另外，根据本发明的汽车的动力系统还具有如下附加技术特征：

具体地，所述发电电动机与所述发动机的曲轴之间通过皮带传动装置相连。从而使得汽车的动力系统结构简单。

具体地，所述检测装置包括用于检测所述汽车的油门踏板的转角速率的转角传感器和用于检测所述蓄电池的电量的蓄电池管理器。从而使得汽车的动力系统结构简单。

在本发明的一些实施例中，当检测汽车处于熄火停止状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，所述控制器控制所述第一离合器结合以便所述发电电动机向所述发动机的曲轴传输动力而启动所述汽车。从而可提高能量利用率，进一步节约燃油。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的汽车的控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的汽车的动力系统的示意图；

图3为根据本发明另一个实施例的汽车的动力系统的示意图；

图4为根据本发明实施例的汽车的动力系统的控制方法的流程图。

附图标记：

动力系统100、发动机1、曲轴10、皮带传动装置2、

第一带轮20、第二带轮21、传动带22、发电电动机3、

旋转轴30、蓄电池4、蓄电池管理器5、第一离合器6、

空调压缩机7、第二离合器70、转角传感器8、控制器9

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1描述根据本发明实施例的一种汽车的控制方法，其中，汽车包括发动机、发电电动机、蓄电池、空调压缩机、油门踏板等元件，汽车的工作原理等已为本领域的技术人员所熟知，这里就不详细描述。

其中，值得说明的是，汽车的状态包括运行状态和熄火停止状态，本发明中的汽车处于急加速运行状态指的是在汽车处于运行状态中检测到汽车的油门踏板的转角速率大于预定速率值，本发明的汽车不处于急加速运行状态指的是汽车处于运行状态中检测到汽车的油门踏板的转角速率小于预定速率值，例如汽车处于匀加速状态、匀速状态、减速状态等状态。其中，该预定速率值可根据不同汽车的性能如传动比等具体设定，例如是3度/秒。

根据本发明实施例的汽车的控制方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：检测汽车的状态且检测汽车的蓄电池的电量，具体地，在汽车运行过程中可通过转角传感器检测油门踏板的转角速率，且将转角速率与预定速率值进行比较以检测汽车的运行状态，同时可通过蓄电池管理器检测蓄电池的电量。

S2：当检测到汽车处于急加速运行状态且蓄电池的电量大于第一预定阈值时，控制汽车的发电电动机向汽车的发动机的曲轴传输动力，发电电动机传输到曲轴上的动力与发动机传输到曲轴上的动力进行耦合后输出，具体地，蓄电池为启动发电电动机供电，驱动发电电动机转动，此时，发电电动机作为电动机使用，发电电动机向发动机的曲轴传动动力，即发电电动机和发动机共同为汽车的运行提供动力。

此时，空调压缩机处于当前状态，换言之，若空调压缩机处于运行状态，则发电电动机为空调压缩机的运行提供动力以使得空调压缩机继续保持运行状态，若空调压缩机处于停止工作状态，则空调压缩机继续保持停止运行状态。其中，第一预定阈值可根据不同的汽车的性能和蓄电池的性能等具体设定。

当检测到汽车处于急加速运行状态且蓄电池的电量小于第一预定阈值时，断开发动机与发电电动机之间的动力传输，且断开发电电动机与汽车的空调压缩机之间的动传输，以使得空调器压缩机停止运行，此时，发动机停止向发电电动机传输动力，同时蓄电池停止向外供电，以使得发电电动机处于停止工作状态，减少了发动机传输给发电电动机和空调压缩机的动力，发动机的动力全部用于保证汽车的急加速运行状态，提高了整车的动力性能。

当检测到汽车不处于急加速运行状态且蓄电池的电量小于第一预定阈值时，发动机带动发电电动机运行以向蓄电池充电。具体地，发动机向发电电动机传输动力以带动发电电动机运行，此时发电电动机作为发电机使用以向蓄电池充电，同时空调压缩机处于当前状态，换言之，若空调压缩机处于运行状态，则发电电动机为空调压缩机的运行提供动力使得空调压缩机保持运行状态，若空调压缩机处于停止工作状态，则空调压缩机继续保持停止运行状态。

当检测到汽车不处于急加速运行状态且蓄电池的电量大于第一预定阈值时，断开发动机与发电电动机之间的动力传输。此时发动机停止向发电电动机传输动力以减少发动机的负载，发电电动机起电动机的作用，同时空调器压缩机处于当前状态，换言之，若空调压缩机处于运行状态，则发电电动机在蓄电池提供动力的基础上向空调压缩机的运行提供动力，以使得空调压缩机继续保持运行状态，若空调压缩机处于停止运行状态则继续保持停止运行状态。从而不仅可节约能源且又可保证空调压缩机的正常运行。

具体地，发电电动机可作为发电机使用，可也作用电动机使用，发电电动机可采用无刷电机，内部装有可调节输出功率的控制模块，当汽车的蓄电池的电量小于第一预定阈值时，控制模块控制加大输出功率以给蓄电池充电，当蓄电池的电量大于第一预定阈值时，控制模块控制降低输出功率以节约燃油，且在汽车制动时可以加大输出功率以回收制动能量。发电电动机的结构和工作原理等已为本领域的技术人员所熟知，这里就不详细描述。

根据本发明实施例的汽车的控制方法，在汽车处于急加速运行状态且蓄电池的电量大于第一预定阈值时，发电电动机向发动机的曲轴传输动力且该动力与发动机传输到曲轴的动力进行耦合后输出，在汽车处于急加速运行状态时且蓄电池的电量小于第一预定阈值时，发电电动机和空调压缩机处于停止运行状态，减少发动机传输给发电电动机和空调压缩机的动力，从而在汽车处于急加速运行状态时该控制方法可提高整车的动力性能，且也可保护蓄电池，延长蓄电池的使用寿命，避免汽车在急加速运行状态时出现动力不足的现象。

根据本发明的一些实施例，汽车的控制方法还包括：当检测汽车处于熄火停止状态且蓄电池的电量大于第一预定阈值时，控制发电电动机向发动机的曲轴传输动力以启动发动机，从而使得发动机处于运行状态以向曲轴上提供驱动汽车运行的动力，具体地，当汽车为采用启停系统的汽车时，在汽车遇到红灯熄火停车且在绿灯亮需要汽车启动运行时，可由发电电动机向发动机的曲轴传输动力而使发动机启动以向曲轴上输出动力，此时，蓄电池为启动发电电动机供电，驱动发电电动机转动，从而可消耗蓄电池中的电量，为制动回馈等能量回收提供空间，且由于采用启停系统的汽车可在遇到红灯时熄火停车，从而可提高能量利用率，更好节约燃油。其中，值得说明的是，本发明可采用任何方法检测汽车是否处于熄火停止状态，例如可以通过检测曲轴的速度是否为零等。

下面参考图2-图4描述根据本发明实施例的一种汽车的动力系统100。

根据本发明实施例的汽车的动力系统100，如图2-图4所示，包括：发动机1、发电电动机3、蓄电池4、空调压缩机7、第一离合器6、第二离合器70、检测装置和控制器9。

具体地，发电电动机3与发动机1的曲轴10相连，在本发明的一些示例中，发电电动机3与发动机1的曲轴10之间通过皮带传动装置2相连，当然本发明不限于此，发电电动机3与发动机1的曲轴10之间还可以通过齿轮传动装置等相连。蓄电池4与发电电动机3相连。空调压缩机7与发电电动机3相连。第一离合器6设在发动机1与发电电动机3之间。第二离合器70设在空调压缩机7与发电电动机3之间，具体地，第二离合器70为电磁离合器，为单向离合器。检测装置用于检测汽车的状态和蓄电池4的电量。在本发明的一些实施例中，检测装置包括用于检测油门踏板的转角速率的转角传感器8和用于检测蓄电池4的电量的蓄电池管理器5。

控制器9与检测装置相连，具体地，控制器9为汽车的行车电脑。其中当检测到汽车处于急加速运行状态且蓄电池4的电量大于第一预定阈值时，控制器9控制第一离合器6结合，此时蓄电池4为发电电动机3的运行提供动力，发电电动机3作为电动机使用，发电电动机3向发动机1的曲轴10上传输动力且该动力与发动机1向曲轴10上传输的动力结合后输出，同时第二离合器70处于当前状态，即若第二离合器70处于结合状态即空调器压缩机处于运行状态时则继续保持结合状态，由发电电动机3向空调压缩机7的运行提供动力，若第二离合器70处于断开状态且继续保持断开状态。

当检测到汽车处于急加速运行状态且蓄电池4的电量小于第一预定阈值时，控制器9控制第一离合器6和第二离合器70断开，此时断开了发动机1和发电电动机3之间的动力传输以及发电电动机3与空调压缩机7之间的动力传输。

当检测到汽车不处于急加速运行状态且蓄电池4的电量小于第一预定阈值时，控制器9控制第一离合器6结合以便发动机1带动发电电动机3运行以向蓄电池4充电。此时，第二离合器70处于当前状态，即若第二离合器70处于结合状态即空调器压缩机处于运行状态时则继续保持结合状态，由发电电动机3向空调压缩机7的运行提供动力，若第二离合器70处于断开状态且继续保持断开状态。

当检测到汽车不处于急加速运行状态且蓄电池的电量大于第一预定阈值时，控制器控制第一离合器断开以断开发动机与发电电动机之间的动力传输。此时，第二离合器70处于当前状态，即若第二离合器70处于结合状态即空调器压缩机处于运行状态时则继续保持结合状态，由发电电动机3向空调压缩机7的运行提供动力，若第二离合器70处于断开状态且继续保持断开状态。从而不仅可节约能源且又可保证空调压缩机的正常运行。

根据本发明实施例的汽车的动力系统100，通过在发动机1和发电电动机3之间设有第一离合器6，空调压缩机7和发电电动机3之间设有第二离合器70，控制器9可根据检测装置的检测结果控制第一离合器6和第二离合器70结合或断开，从而可在汽车处于急加速运行状态时提高整车的动力性能，且也可保护蓄电池4，延长蓄电池4的使用寿命，避免汽车在急加速运行状态时出现动力不足的现象。

根据本发明的一些实施例，当检测汽车处于熄火停止状态且蓄电池4的电量大于第一预定阈值时，控制器9控制第一离合器6结合以便发电电动机3向发动机1的曲轴10传输动力而启动发动机1，此时，蓄电池4为启动发电电动机3供电，驱动发电电动机3转动，从而可消耗蓄电池4中的电量，为制动回馈等能量回收提供空间，且由于采用启停系统的汽车可在遇到红灯时熄火停车，从而可提高能量利用率，更好节约燃油。

具体地，皮带传动装置2包括第一带轮20和第二带轮21，第一带轮20与发动机1的曲轴10相连。第二带轮21与发电电动机3的旋转轴30相连，第二带轮21和第一带轮20之间通过传动带22相连。

在本发明的一些实施例中，第一带轮20的直径大于第二带轮21的直径。从而在由发动机1向发电电动机3传输动力时，可提高发电电动机3的旋转轴30的转速，提高发电电动机3的发电量，且在发电电动机3向发动机1的曲轴10传输动力时，可提供较大的扭矩，便于发动机1的启动。优选地，第一带轮20与第二带轮21的直径之比的范围为2：1～4：1。

如图2所示，在本发明的一些实施例中，第一离合器6设在第二带轮21和发电电动机3之间，第二离合器70与发电电动机3相连。如图3所示，在本发明的另一些实施例中，第一离合器6设在第一带轮20和发动机1之间，第二离合器70与第二带轮21相连。

根据本发明实施例的汽车的其他构成例如控制系统等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种汽车的控制方法，其特征在于，所述汽车包括发动机、发电电动机、蓄电池、空调压缩机、第一离合器、第二离合器、检测装置和控制器，所述发电电动机与所述发动机的曲轴相连；所述蓄电池与所述发电电动机相连；所述空调压缩机与所述发电电动机相连；所述第一离合器设在所述发动机与所述发电电动机之间；所述第二离合器设在所述空调压缩机与所述发电电动机之间；所述检测装置用于检测所述汽车的状态和所述蓄电池的电量；所述控制器与所述检测装置相连，所述控制方法包括如下步骤：

S1：检测所述汽车的状态和所述汽车的蓄电池的电量；

S2：当检测到所述汽车处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，控制所述汽车的发电电动机向所述汽车的发动机的曲轴传输动力，其中在所述急加速运行状态所述汽车的油门踏板的转角速率大于预定速率值；

当检测到所述汽车处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量小于第一预定阈值时，断开所述发动机与所述发电电动机之间的动力传输以及所述发电电动机与所述汽车的空调压缩机之间的动力传输；

当检测到所述汽车不处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量小于第一预定阈值时，所述发动机带动所述发电电动机运行以向所述蓄电池充电；

当检测到所述汽车不处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，断开所述发动机与所述发电电动机之间的动力传输。

2.根据权利要求1所述的汽车的控制方法，其特征在于，还包括：当检测汽车处于熄火停止状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，控制所述发电电动机向所述发动机的曲轴传输动力以启动所述发动机。

3.一种汽车的动力系统，其特征在于，包括：

发动机；

发电电动机，所述发电电动机与所述发动机的曲轴相连；

蓄电池，所述蓄电池与所述发电电动机相连；

空调压缩机，所述空调压缩机与所述发电电动机相连；

第一离合器，所述第一离合器设在所述发动机与所述发电电动机之间；

第二离合器，所述第二离合器设在所述空调压缩机与所述发电电动机之间；

检测装置，所述检测装置用于检测所述汽车的状态和所述蓄电池的电量；

控制器，所述控制器与所述检测装置相连，其中当检测到所述汽车处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，所述控制器控制所述第一离合器结合，

当检测到所述汽车处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量小于第一预定阈值时，所述控制器控制所述第一离合器和所述第二离合器断开，

当检测到所述汽车不处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量小于第一预定阈值时，控制器控制所述第一离合器结合以便所述发动机带动所述发电电动机运行以向所述蓄电池充电；

当检测到所述汽车不处于急加速运行状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，控制器控制所述第一离合器断开。

4.根据权利要求3所述的汽车的动力系统，其特征在于，所述发电电动机与所述发动机的曲轴之间通过皮带传动装置相连。

5.根据权利要求3所述的汽车的动力系统，其特征在于，所述检测装置包括用于检测所述汽车的油门踏板的转角速率的转角传感器和用于检测所述蓄电池的电量的蓄电池管理器。

6.根据权利要求3所述的汽车的动力系统，其特征在于，当检测汽车处于熄火停止状态且所述蓄电池的电量大于第一预定阈值时，所述控制器控制所述第一离合器结合以便所述发电电动机向所述发动机的曲轴传输动力而启动所述发动机。