CN107165756A - 一种汽车起停电机通电保护方法及系统 - Google Patents

一种汽车起停电机通电保护方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种汽车起停电机通电保护方法及系统，方法包括：起停需求响应步骤，包括：检测到所述汽车的驾驶员起停操作需求；汽车状况获取步骤，包括：获取起停系统相关的运行状况；保护步骤，包括：如果起停系统相关的运行状况满足预设的进入策略，则允许所述起停电机的起停操作，且在所述起停电机执行起停操作中，如果起停系统相关的运行状况不满足预设的保护策略，则禁止所述起停电机的起停操作。本发明为起停电机设置保护策略，并判断起停系统相关的运行状况是否满足保护策略，从而判断是否允许起停电机的起停操作，为起停电机的正常运行提供保障，避免故障。

Description

一种汽车起停电机通电保护方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车相关技术领域，特别是一种汽车起停电机通电保护方法及系统。
背景技术
随着我国排放法规的加严，以及全球石油资源紧缺，为了降低排放和油耗，主机厂和零部件供应商对于起停技术革新与改进做出了不懈的努力。作为起停技术重要的零部件，起停电机在整车执行起停功能，改善油耗，排放，满足客户期望上具有举足轻重的地位。现有的起动电机只能实现起动机小齿轮伸出和旋转同时进行的功能，而为了更全面地满足不同起停环境下客户的驾驶意愿，需要开发起停电机实现伸出和旋转的独立控制。而起停电机如果频繁的起动，会导致起动机由于过热而损坏；如果起停速差控制不当，会造成起动机小齿轮由于频繁啮合导致失效。
起停电机的系统开发，不仅仅是起动机本体的设计，更重要的是起停电机在整车上的系统应用和匹配。常规整车行驶条件下起停驾驶，往往不能代表所有起停条件，也就不可能测试和验证各种极端起停条件下起停电机系统的性能表现。由于起停系统往往需要频繁地在发动机转速没有跌落到静止状态下通过起动机直接将发动机拖起，以实现快速起停功能。因此起停电机需要具备传统起动机不具备的特殊的功能和可靠性。相对于常规的起动机开发方法，起停电机的开发更复杂，更困难。起停电机的开发，对电磁开关的控制，发动机和起动机速差的设定和检测分析有很高的要求，导致现有的起停电机缺乏通电保护，容易产生故障。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术缺乏通电保护容易产生故障的技术问题，提供一种汽车起停电机通电保护方法及系统。
本发明提供一种汽车起停电机通电保护方法，包括：
起停电机启动响应步骤，包括：检测到所述汽车的驾驶员起停操作需求；
汽车状况获取步骤，包括：获取起停系统相关的运行状况；
保护步骤，包括：如果起停系统相关的运行状况满足预设的进入策略，则允许所述起停电机的起停操作，且在所述起停电机执行起停操作中，如果起停系统相关的运行状况不满足预设的保护策略，则禁止所述起停电机的起停操作。
本发明提供一种汽车起停电机通电保护系统，包括：
驾驶员起停需求响应模块，用于：检测到所述汽车的驾驶员起停操作需求；
汽车状况获取模块，用于：获取起停系统相关的运行状况；
保护模块，用于：如果起停系统相关的运行状况满足预设的进入策略，则允许所述起停电机的起停操作，且在所述起停电机执行起停操作中，如果起停系统相关的运行状况不满足预设的保护策略，则禁止所述起停电机的起停操作。
本发明为起停电机设置保护策略，并判断起起停系统相关的运行状况是否满足保护策略，从而判断是否允许起停电机的起停操作，及是否停止起停操作，为起停电机的正常运行提供保障，避免故障。
附图说明
图1为本发明一种汽车起停电机通电保护方法的工作流程图；
图2为本发明一种汽车起停电机通电保护系统的系统模块图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示为本发明一种汽车起停电机通电保护方法的工作流程图，包括：
步骤S101，包括：检测到所述汽车的驾驶员起停操作需求；
步骤S102，包括：获取起停系统相关的运行状况；
步骤S103，包括：如果起停系统相关的运行状况满足预设的进入策略，则允许所述起停电机的起停操作，且在所述起停电机执行起停操作中，如果起停系统相关的运行状况不满足预设的保护策略，则禁止所述起停电机的起停操作。
当整车频繁的起停时，起停电机会频繁运转，进行起停操作，触发步骤S101，并在步骤S102获取起停系统相关的运行状况，起停电机的运行状况通过实时监控记录，优选可以记录在车载电脑(Electronic Control Unit，ECU)中。然后，在步骤S103中对运行状况与进入策略和保护策略进行判断，如果满足进入策略，则允许起停操作，否则禁止起停操作，而在进行起停操作时，如果满足保护策略，则继续执行起停操作，否则停止起停操作。
由于本发明为起停电机设置保护策略，并判断起起停系统相关的运行状况是否满足保护策略，从而判断是否允许起停电机的起停操作，及是否停止起停操作，为起停电机的正常运行提供保障，避免故障。
在其中一个实施例中：
所述进入策略包括：所述起停电机在预设起停判断时间内执行起停操作的次数不超过预设次数阈值；
所述保护策略包括：
所述起停电机堵转工况的持续时间不超过预设堵转时长阈值，且；
所述汽车的发动机在所述汽车拖动预设爆发时间阈值内爆发，且；
在自动起动条件下，所述起动机的电磁开关通电时间不超过预设电磁开关通电时间阈值。
本实施例的进入策略和保护策略，可以避免整车在频繁的起停过程中，由于起动机频繁通电和运转导致起动机升温过高，起动电机子零件由于过高的温度而失效。
在其中一个实施例中，所述预设起停判断时间为1分钟，所述次数阈值为2次，所述堵转时长阈值为1秒，所述爆发时间阈值为15秒，所述电磁开关通电时间阈值为3秒。
在其中一个实施例中，还包括：自动切断步骤，所述自动切断步骤，包括：所述汽车的发动机在所述汽车拖动预设爆发时间阈值内仍无法爆发，自动切断起停电机的电源。
本实施例，在发动机无法爆发时，及时切断起停电机的电源，避免引起进一步的故障。
在其中一个实施例中，所述保护策略为：
在钥匙起动条件下，所述起停电机的电机齿轮伸出开关上电后经过至少预设上电时间阈值后所述起停电机的电机旋转开关被接通，且；
在高速速差齿轮啮合条件下，所述起停电机的旋转开关在捏合前开始通电，并于啮合前停止通电。
其中，啮合是指起停电机的小齿轮和发动机的飞轮啮合，高速啮合的条件是指发动机的转速在200rpm到350rpm之间。
本实施例，保证在起动机进行起停过程中，不会由于起动机提前旋转导致起动机小齿轮和飞轮啮合过程中由于速差过高导致铣齿。同时可以保证在齿轮啮合时减少冲击力降低铣齿几率。
在其中一个实施例中，所述上电时间阈值为20毫秒。
该上电时间阈值为在钥匙起动条件下，所述起停电机的电机齿轮伸出开关上电和所述起停电机的电机旋转开关被接通的时间间隔，优选为20毫秒。
作为本发明最佳实施例，保护策略包括：
1)1分钟不超过2次起停，且；
2)堵转工况不超过1s，且；
3)车辆连续拖动15秒内发动机完成爆发，且；
4)自动起动条件下起动机电磁开关通电时间不超过3s，且；
5)钥匙起动条件下，常温下电机齿轮伸出开关上电后需至少20ms后再接通电机旋转开关，且；
6)高速速差齿轮啮合条件下在捏合前旋转开关通电，并于啮合前停止通电。
制定上述保护策略所用的测试测试项目，包括起停过程中起动机电压电流信号，转速信号，温度数据，齿轮啮合数据。以支持起停电机开发试验数据采集。表1～2给出了测量参数。
表1测试用起动机测量参数
表2对测试参数进行数据处理并得到速差数值
通过测试各种极限工况下起停电机的温度和速差情况，结合起停电机的温度极限及速差允许范围，定义保护策略。
如图2所示为本发明一种汽车起停电机通电保护系统的系统模块图，包括：
驾驶员起停需求响应模块201，用于：检测到所述汽车的驾驶员起停操作需求；
汽车状况获取模块202，用于：获取起停系统相关的运行状况；
保护模块203，用于：如果起停系统相关的运行状况满足预设的进入策略，则允许所述起停电机的起停操作，且在所述起停电机执行起停操作中，如果起停系统相关的运行状况不满足预设的保护策略，则禁止所述起停电机的起停操作。
在其中一个实施例中：
所述进入策略包括：所述起停电机在预设起停判断时间内执行起停操作的次数不超过预设次数阈值；
所述保护策略包括：
所述起停电机堵转工况的持续时间不超过预设堵转时长阈值，且；
所述汽车的发动机在所述汽车拖动预设爆发时间阈值内爆发，且；
在自动起动条件下，所述起动机的电磁开关通电时间不超过预设电磁开关通电时间阈值。
在其中一个实施例中，所述预设起停判断时间为1分钟，所述次数阈值为2次，所述堵转时长阈值为1秒，所述爆发时间阈值为15秒，所述电磁开关通电时间阈值为3秒。
在其中一个实施例中，还包括：自动切断模块，所述自动切断模块，用于：所述汽车的发动机在所述汽车拖动预设爆发时间阈值内仍无法爆发，自动切断起停电机的电源。
在其中一个实施例中，所述保护策略为：
在钥匙起动条件下，所述起停电机的电机齿轮伸出开关上电后经过至少预设上电时间阈值后所述起停电机的电机旋转开关被接通，且；
在高速速差齿轮啮合条件下，所述起停电机的旋转开关在捏合前开始通电，并于啮合前停止通电。
在其中一个实施例中，所述上电时间阈值为20毫秒。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种汽车起停电机通电保护方法，其特征在于，包括：
起停需求响应步骤，包括：检测到所述汽车的驾驶员起停操作需求汽车状况获取步骤，包括：获取起停系统相关的运行状况；
保护步骤，包括：如果起停系统相关的运行状况满足预设的进入策略，则允许所述起停电机的起停操作，且在所述起停电机执行起停操作中，如果起停系统相关的运行状况不满足预设的保护策略，则禁止所述起停电机的起停操作。
2.根据权利要求1所述的汽车起停电机通电保护方法，其特征在于：
所述进入策略包括：所述起停电机在预设起停判断时间内执行起停操作的次数不超过预设次数阈值；
所述保护策略包括：
所述起停电机堵转工况的持续时间不超过预设堵转时长阈值，且；
所述汽车的发动机在所述汽车拖动预设爆发时间阈值内爆发，且；
在自动起动条件下，所述起动机的电磁开关通电时间不超过预设电磁开关通电时间阈值。
3.根据权利要求2所述的汽车起停电机通电保护方法，其特征在于，所述预设起停判断时间为1分钟，所述次数阈值为2次，所述堵转时长阈值为1秒，所述爆发时间阈值为15秒，所述电磁开关通电时间阈值为3秒。
4.根据权利要求2或3所述的汽车起停电机通电保护方法，其特征在于，还包括：自动切断步骤，所述自动切断步骤，包括：所述汽车的发动机在所述汽车拖动预设爆发时间阈值内仍无法爆发，自动切断起停电机的电源。
5.根据权利要求1所述的汽车起停电机通电保护方法，其特征在于，所述保护策略为：
在钥匙起动条件下，所述起停电机的电机齿轮伸出开关上电后经过至少预设上电时间阈值后所述起停电机的电机旋转开关被接通，且；
在高速速差齿轮啮合条件下，所述起停电机的旋转开关在捏合前开始通电，并于啮合前停止通电。
6.根据权利要求5所述的汽车起停电机通电保护方法，其特征在于，所述上电时间阈值为20毫秒。
7.一种汽车起停电机通电保护系统，其特征在于，包括：
驾驶员起停需求响应模块，用于：检测到所述汽车的驾驶员起停操作需求；
汽车状况获取模块，用于：获取起停系统相关的运行状况；
保护模块，用于：如果起停系统相关的运行状况满足预设的进入策略，则允许所述起停电机的起停操作，且在所述起停电机执行起停操作中，如果起停系统相关的运行状况不满足预设的保护策略，则禁止所述起停电机的起停操作。
8.根据权利要求7所述的汽车起停电机通电保护系统，其特征在于：
所述进入策略包括：所述起停电机在预设起停判断时间内执行起停操作的次数不超过预设次数阈值；
所述保护策略包括：
所述起停电机堵转工况的持续时间不超过预设堵转时长阈值，且；
所述汽车的发动机在所述汽车拖动预设爆发时间阈值内爆发，且；
在自动起动条件下，所述起动机的电磁开关通电时间不超过预设电磁开关通电时间阈值。
9.根据权利要求8所述的汽车起停电机通电保护系统，其特征在于，所述预设起停判断时间为1分钟，所述次数阈值为2次，所述堵转时长阈值为1秒，所述爆发时间阈值为15秒，所述电磁开关通电时间阈值为3秒。
10.根据权利要求8或9所述的汽车起停电机通电保护系统，其特征在于，还包括：自动切断模块，所述自动切断模块，用于：所述汽车的发动机在所述汽车拖动预设爆发时间阈值内仍无法爆发，自动切断起停电机的电源。
11.根据权利要求7所述的汽车起停电机通电保护系统，其特征在于，所述保护策略为：
在钥匙起动条件下，所述起停电机的电机齿轮伸出开关上电后经过至少预设上电时间阈值后所述起停电机的电机旋转开关被接通，且；
在高速速差齿轮啮合条件下，所述起停电机的旋转开关在捏合前开始通电，并于啮合前停止通电。
12.根据权利要求11所述的汽车起停电机通电保护系统，其特征在于，所述上电时间阈值为20毫秒。
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