CN105253137A - 汽车混合电源的控制方法及控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车混合电源的控制方法及控制系统，其中，该方法包括：步骤A、在发动机第一次启动时，控制第一电源带动起动机转动，起动机倒拖发动机，使车辆启动；步骤B、当发动机在一个驾驶循环内，再次启动发动机时，控制第二电源带动皮带发电起动机转动，皮带发电起动机倒拖发动机，使车辆启动；步骤C、当车辆启动成功后，根据发动机的输出扭矩，调节皮带发电起动机的工作状态在发电机模式和电机模式下进行切换。本发明提供的汽车混合电源的控制方法及控制系统通过控制混合动力电源，实现了在混合动力系统里协调12V电源和48V电源以及整个系统的工作模式，保证了在不同工况下，车辆用电器使用合理的电源输入，降低了整车油耗。

Description

汽车混合电源的控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及汽车电源技术，尤其涉及一种汽车混合电源的控制方法及控制系统。
背景技术
现有的技术采用常规12V电池、12V起动机、12V发电机以及发动机控制单元，实现对车辆的电源管理。当发动机起动时，采用12V起动机倒拖发动机，此时电压的流向是从12V电池到12V起动机。当发动机运行时，采用12V发电机发电，此时电压的流向是从12V发电机到12V电池和车辆用电器。
现有技术采用的12V发电机只能根据车辆用电器的用电量来调节发电功率，当车辆的用电量低时，发电机的效率就较低，这时不能充分利用发动机飞轮端的扭矩输出，会造成一定的扭矩白白损失，直接带来的结果就是燃油消耗的非经济性。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车混合电源的控制方法及控制系统，以解决现有技术中的问题，降低发动机的油耗，提高整车的经济性和动力性。
本发明提供了一种汽车混合电源的控制方法，其中，包括如下步骤：
步骤A、在发动机第一次启动时，控制第一电源带动起动机转动，起动机倒拖发动机，使车辆启动；
步骤B、当发动机在一个驾驶循环内，再次启动发动机时，控制第二电源带动皮带发电起动机转动，皮带发电起动机倒拖发动机，使车辆启动；
步骤C、当车辆启动成功后，根据发动机的输出扭矩，调节皮带发电起动机的工作状态在发电机模式和电机模式下进行切换。
如上所述的汽车混合电源的控制方法，其中，优选的是，步骤C具体包括：
步骤C1、当驾驶员需求扭矩大于最小油耗时的发动机输出扭矩时，控制皮带发电起动机的工作模式为电机模式并消耗第二电源的电量；
步骤C2、当驾驶员需求扭矩小于或等于最小油耗时的发动机输出扭矩时，控制皮带发电起动机的工作模式为发电机模式。
如上所述的汽车混合电源的控制方法，其中，优选的是，步骤C1具体包括：
当驾驶员需求扭矩大于最小油耗时的发动机输出扭矩时，控制第二电源向电机模式工作的皮带发电起动机供电，并且控制第二电源进行直流转换后向第一电源和车上的用电设备供电。
如上所述的汽车混合电源的控制方法，其中，优选的是，步骤C2具体包括：
当驾驶员需求扭矩小于最小油耗时的发动机输出扭矩时，将发电机模式工作的皮带发电起动机输出的电压进行直流转换，向第一电源和车上的用电设备供电。
本发明还提供了一种汽车混合电源的控制系统，其中，包括：发动机控制单元、第一电源、第二电源和皮带发电起动机，其中，
发动机控制单元通过CAN线与第一电源、第二电源和皮带发电起动机分别相连；
第一电源通过硬线与第二电源相连；
第二电源通过硬线与皮带发电起动机相连。
如上所述的汽车混合电源的控制系统，其中，优选的是，还包括直流电压转换器，所述直流电压转换器与所述第二电源相连，并向车上用电设备输出直流电压。
如上所述的汽车混合电源的控制系统，其中，优选的是，所述第二电源通过分线盒分别与所述皮带发电起动机和所述直流电压转换器相连。
如上所述的汽车混合电源的控制系统，其中，优选的是，还包括：混合系统控制单元，用于向所述发动机控制单元发送控制信号。
如上所述的汽车混合电源的控制系统，其中，优选的是：所述第一电源为额定输出电压为12V的电源。
如上所述的汽车混合电源的控制系统，其中，优选的是：所述第二电源为额定输出电压为48V的电源。
本发明提供的汽车混合电源的控制方法及控制系统通过控制混合动力电源，实现了在混合动力系统里协调12V电源和48V电源以及整个系统的工作模式，保证了在不同工况下，车辆用电器使用合理的电源输入，降低了整车油耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的汽车混合电源的控制方法流程图；
图2为本发明实施例提供的汽车混合电源的控制系统结构图；
图3为BSG工作在电机模式下的电压流向示意图；
图4为BSG工作在发电机模式下的电压流向示意图。
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，而不能解释为对本发明的限制。
图1为本发明实施例提供的汽车混合电源的控制方法流程图，图2为本发明实施例提供的汽车混合电源的控制系统结构图。本发明实施例提供了一种汽车混合电源的控制方法，适用于本发明实施例提供的汽车混合电源的控制系统。其中，该控制系统包括发动机控制单元(ECU)、第一电源、第二电源和皮带发电起动机(BSG)，ECU通过CAN线分别与第一电源、第二电源和BSG分别相连；第一电源通过硬线与第二电源相连；第二电源通过硬线与皮带发电起动机相连。
优选的是，本发明实施例提供的汽车混合电源的控制系统还包括混合系统控制单元(HCU)，该HCU用于向ECU发送控制信号。
上述第一电源可以是额定输出电压为12V的电源，与现有技术中的12V电源相同。第二电源为本发明实施例增加的额定输出电压为48V的电源，12V电源和48V电源共同组成了混合电源。
该控制方法包括如下步骤：
步骤A、在发动机第一次启动时，控制第一电源带动起动机转动，起动机倒拖发动机，使车辆启动。
当发动机在第一次起动时，通过CAN线接收点火锁发送的钥匙信号，发动机钥匙开关从off档到on档时，认为是新的驾驶循环，当钥匙从on档到start档时，HCU通过CAN线发送控制信号给ECU，ECU向第一电源发送控制指令，使第一电源带动起动机转动，再倒拖发动机，使车辆起动成功，此起动过程由第一电源向起动机供电，即12V电源到12V起动机。
步骤B、当发动机在一个驾驶循环内，再次启动发动机时，控制第二电源带动皮带发电起动机转动，皮带发电起动机倒拖发动机，使车辆启动；
HCU通过CAN线接收点火锁发送的钥匙信号，当发动机处于起停停机后再起动时，钥匙从on档到start档时，HCU则通过CAN线发送48VBSG起动信号给ECU，ECU控制BSG作为起动机转动，带动发动机起动，此起动过程由第二电源向BSG供电，即48V电源到BSG。
步骤C、当车辆启动成功后，根据发动机的输出扭矩，调节皮带发电起动机的工作状态在发电机模式和电机模式下进行切换。
该步骤C优选地包括：
步骤C1、当驾驶员需求扭矩大于最小油耗时的发动机输出扭矩时，控制皮带发电起动机的工作模式为电机模式并消耗第二电源的电量。具体地，该步骤C1包括：当驾驶员需求扭矩大于最小油耗时的发动机输出扭矩时，控制第二电源向电机模式工作的皮带发电起动机供电，并且控制第二电源进行直流转换后向第一电源和车上的用电设备供电。
根据驾驶员油门踏板开度和扭矩map，当驾驶员需求扭矩大于最小油耗时的发动机输出扭矩时，HCU通过CAN线发送命令给BSG，此时BSG工作模式是电机，需要消耗第二电源的电量。
图3为BSG工作在电机模式下的电压流向示意图，请同时参照图1，本发明实施例提供的汽车混合电源的控制系统，还优选地包括直流电压转换器(DC/DC)，DC/DC与第二电源相连，并向车上用电设备输出直流电压。
进一步地，第二电源可以通过分线盒分别与BSG和DC/DC相连，如图1所示。
HCU通过CAN线接收ECU的输出扭矩信号，以及通过硬线接收发动机油门踏板开度的信号，当驾驶员需求扭矩大于最小油耗时的发动机输出扭矩时，HCU则通过CAN线发送电机状态信号给BSG，BSG收到信号后，工作在电机模式，此时车辆电压从第二电源发出的48V电压经DC/DC转换为12V，供第一电源充电和车载电器使用。
步骤C2、当驾驶员需求扭矩小于或等于最小油耗时的发动机输出扭矩时，控制皮带发电起动机的工作模式为发电机模式。具体地，该步骤C2包括：当驾驶员需求扭矩小于最小油耗时的发动机输出扭矩时，将发电机模式工作的皮带发电起动机输出的电压进行直流转换，向第一电源和车上的用电设备供电。
图4为BSG工作在发电机模式下的电压流向示意图，如图4所示，HCU通过CAN线接收ECU的输出扭矩信号，以及通过硬线接收发动机油门踏板开度的信号，当驾驶员需求扭矩小于最小油耗时的发动机输出扭矩时，HCU则通过CAN线发送发电机状态信号给BSG，BSG收到信号后，工作在发电机模式，此时车辆电压从BSG发出的48V电压经DC/DC转换为12V，供12V电池充电和车载用电器使用。
本发明实施例提供的汽车混合电源的控制方法及控制系统的有益效果在于，通过控制混合动力电源，实现了在混合动力系统里协调12V电源和48V电源以及整个系统的工作模式，保证了在不同工况下，车辆用电器使用合理的电源输入，降低了整车油耗。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车混合电源的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A、在发动机第一次启动时，控制第一电源带动起动机转动，起动机倒拖发动机，使车辆启动；
步骤B、当发动机在一个驾驶循环内，再次启动发动机时，控制第二电源带动皮带发电起动机转动，皮带发电起动机倒拖发动机，使车辆启动；
步骤C、当车辆启动成功后，根据发动机的输出扭矩，调节皮带发电起动机的工作状态在发电机模式和电机模式下进行切换。
2.根据权利要求1所述的汽车混合电源的控制方法，其特征在于，步骤C具体包括：
步骤C1、当驾驶员需求扭矩大于最小油耗时的发动机输出扭矩时，控制皮带发电起动机的工作模式为电机模式并消耗第二电源的电量；
步骤C2、当驾驶员需求扭矩小于或等于最小油耗时的发动机输出扭矩时，控制皮带发电起动机的工作模式为发电机模式。
3.根据权利要求2所述的汽车混合电源的控制方法，其特征在于，步骤C1具体包括：
当驾驶员需求扭矩大于最小油耗时的发动机输出扭矩时，控制第二电源向电机模式工作的皮带发电起动机供电，并且控制第二电源进行直流转换后向第一电源和车上的用电设备供电。
4.根据权利要求3所述的汽车混合电源的控制方法，其特征在于，步骤C2具体包括：
当驾驶员需求扭矩小于最小油耗时的发动机输出扭矩时，将发电机模式工作的皮带发电起动机输出的电压进行直流转换，向第一电源和车上的用电设备供电。
5.一种汽车混合电源的控制系统，其特征在于，包括：发动机控制单元、第一电源、第二电源和皮带发电起动机，其中，
发动机控制单元通过CAN线与第一电源、第二电源和皮带发电起动机分别相连；
第一电源通过硬线与第二电源相连；
第二电源通过硬线与皮带发电起动机相连。
6.根据权利要求5所述的汽车混合电源的控制系统，其特征在于，还包括直流电压转换器，所述直流电压转换器与所述第二电源相连，并向车上用电设备输出直流电压。
7.根据权利要求6所述的汽车混合电源的控制系统，其特征在于，所述第二电源通过分线盒分别与所述皮带发电起动机和所述直流电压转换器相连。
8.根据权利要求7所述的汽车混合电源的控制系统，其特征在于，还包括：混合系统控制单元，用于向所述发动机控制单元发送控制信号。
9.根据权利要求5-8任一项所述的汽车混合电源的控制系统，其特征在于：所述第一电源为额定输出电压为12V的电源。
10.根据权利要求9所述的汽车混合电源的控制系统，其特征在于：所述第二电源为额定输出电压为48V的电源。
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