CN107628024A - 混合动力系统的发动机启动方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力系统的发动机启动方法及装置，属于车辆工程技术领域。该方法包括：当需要启动发动机时，控制系统向电池组发送供电指令，以通过电池组和双向直流‑交流转换器向发电机提供电源；在发动机转动的过程中，控制系统检测发动机的转速；当控制系统确定发动机的转速与预设转速相等时，向发动机发送点火指令，以通过该点火指令启动发动机。本发明在需要启动发动机时，可以通过控制系统向电池组发送供电指令，从而通过双向直流‑交流转换器为发电机提供电源，在发电机开始转动后，通过发动机驱动齿轮组带动发动机转动。当检测到发动机的转速达到预设转速时，控制系统向发动机发送点火指令，以启动发动机，实现快速平稳地启动。

Description

混合动力系统的发动机启动方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种混合动力系统的发动机启动方法及装置。

背景技术

随着全球能源危机和温室效应的日益严重，混合动力汽车的发展越来越受到重视。目前，混合动力汽车的耦合系统构型主要有行星轮动力分流构型。基于行星轮动力分流构型，可以衍生出多种不同的动力系统，并且对于不同的动力系统，发动机的启动控制方法也不相同，且在驻车状态或者在纯电动模式下启动发动机时，发动机启动的瞬间均会给车辆的传动系统造成冲击，进而带动车辆的抖动。因此，亟需一种混合动力系统的发动机快速平稳启动的控制方法。

发明内容

为了保证发动机快速平稳地启动，本发明实施例提供了一种混合动力系统的发动机启动方法、装置及计算机可读存储介质。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种混合动力系统的发动机启动方法，应用于控制系统，所述混合动力系统包括电池组、双向直流-交流转换器、发电机、发动机和发动机驱动齿轮组，所述方法包括：

当需要启动所述发动机时，所述控制系统向所述电池组发送供电指令，以通过所述电池组和所述双向直流-交流转换器向所述发电机提供电源；

其中，所述发电机在所述电源的作用下能够转动，并且通过所述发动机驱动齿轮组还能够带动所述发动机转动；

在所述发动机转动的过程中，所述控制系统检测所述发动机的转速；

当所述控制系统确定所述发动机的转速与预设转速相等时，向所述发动机发送点火指令，以通过所述点火指令启动所述发动机。

可选地，所述混合动力系统还包括电动机和发动机离合器；

所述控制系统向所述电池组发送供电指令，包括：

当所述电动机处于非工作状态且所述发动机离合器处于分离状态时，向所述电池组发送所述供电指令。

可选地，所述混合动力系统还包括电动机、发动机离合器和齿圈离合器；

所述控制系统向所述电池组发送供电指令，包括：

当所述电动机处于工作状态、所述发动机离合器处于分离状态、且所述齿圈离合器处于接合状态时，检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和所述电池组的剩余电量；

当所述踩踏深度大于预设踩踏深度，或者所述剩余电量小于预设电量时，向所述电池组发送供电指令。

可选地，所述发动机启动之后能够向所述电池组和/或所述电动机进行供电。

可选地，所述混合动力系统还包括外齿圈驱动轮；

所述当所述控制系统确定所述发动机的转速与预设转速相等时，向所述发动机发送点火指令之后，还包括：

检测所述外齿圈驱动轮的转速；

当所述发动机的转速与所述外齿圈驱动轮的转速相等时，向所述发动机离合器发送接合指令，以使所述发动机离合器进行接合。

第二方面，提供了一种混合动力系统的发动机启动方法，应用于控制系统，所述混合动力系统包括电动机、电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈、齿圈离合器、外齿圈齿轮、电池组、发动机、发动机驱动齿轮组和发动机离合器，所述方法包括：

在所述电动机通过所述电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈和所述齿圈离合器带动所述外齿圈齿轮转动的过程中，所述控制系统检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和所述电池组的剩余电量；

当所述控制系统确定所述踩踏深度大于预设踩踏程度，或者所述剩余电量小于预设电量时，向所述发动机离合器发送接合指令，以使所述发动机离合器进行接合，并在所述发动机离合器接合之后通过所述外齿圈齿轮和所述发动机驱动齿轮组带动所述发动机转动；

在所述发动机转动的过程中，所述控制系统检测所述发动机的转速；

当所述控制系统确定所述发动机的转速与预设转速相等时，向所述发动机发送点火指令，以通过所述点火指令启动所述发动机。

第三方面，提供了一种混合动力系统的发动机启动装置，配置于控制系统中，所述混合动力系统包括电池组、双向直流-交流转换器、发电机、发动机和发动机驱动齿轮组，所述装置包括：

发送模块，用于当需要启动所述发动机时，向所述电池组发送供电指令，以通过所述电池组和所述双向直流-交流转换器向所述发电机提供电源；

其中，所述发电机在所述电源的作用下能够转动，并且通过所述发动机驱动齿轮组还能够带动所述发动机转动；

第一检测模块，用于在所述发动机转动的过程中，检测所述发动机的转速；

第一触发模块，用于当确定所述发动机的转速与预设转速相等时，向所述发动机发送点火指令，以通过所述点火指令启动所述发动机。

可选地，所述混合动力系统还包括电动机和发动机离合器；

所述发送模块主要用于：

当所述电动机处于非工作状态且所述发动机离合器处于分离状态时，向所述电池组发送所述供电指令。

可选地，所述混合动力系统还包括电动机、发动机离合器和齿圈离合器；

所述发送模块包括：

检测单元，用于当所述电动机处于工作状态、所述发动机离合器处于分离状态且所述齿圈离合器处于接合状态时，检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和所述电池组的剩余电量；

发送单元，用于当所述踩踏深度大于预设踩踏深度，或者所述剩余电量小于预设电量时，向所述电池组发送供电指令。

可选地，所述发动机启动之后能够向所述电池组和/或所述电动机进行供电。

可选地，所述混合动力系统还包括外齿圈驱动轮；

所述装置，还包括：

第二检测模块，用于检测所述外齿圈驱动轮的转速；

第二触发模块，用于当所述发动机的转速与所述外齿圈驱动轮的转速相等时，向所述发动机离合器发送接合指令，以使所述发动机离合器进行接合。

第四方面，提供了一种混合动力系统的发动机启动装置，配置于控制系统中，所述混合动力系统包括电动机、电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈、齿圈离合器、外齿圈齿轮、电池组、发动机、发动机驱动齿轮组和发动机离合器，所述装置包括：

第一检测模块，用于在所述电动机通过所述电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈和所述齿圈离合器带动所述外齿圈齿轮转动的过程中，检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和所述电池组的剩余电量；

第一触发模块，用于当所述踩踏深度大于预设踩踏程度，或者所述剩余电量小于预设电量时，向所述发动机离合器发送接合指令，以使所述发动机离合器进行接合，并在所述发动机离合器接合之后通过所述外齿圈齿轮和所述发动机驱动齿轮组带动所述发动机转动；

第二检测模块，用于在所述发动机转动的过程中，检测所述发动机的转速；

第二触发模块，用于当确定所述发动机的转速与预设转速相等时，向所述发动机发送点火指令，以通过所述点火指令启动所述发动机。

第五方面，提供了一种混合动力系统的发动机启动装置，所述装置包括：处理器，以及用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行上述第一方面或第二方面提供的方法。

第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或第二方面提供的方法。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在本发明实施例中，在需要启动发动机时，可以通过控制系统向电池组发送供电指令，从而通过双向直流-交流转换器为发电机提供电源，在发电机开始转动后，通过发动机驱动齿轮组带动发动机转动，以使发动机的转速呈平稳增长，且在发动机转动的过程中，可以对发动机缸体内的燃料进行预热，以便于在发动机的转速增长至预设转速时，控制系统可以向发动机发送点火指令，以实现发动机的快速平稳启动，避免控制系统直接向发动机发送点火指令后，因发动机缸体内燃料温度过低，导致在发动机启动过程中提供的动力源忽大忽小，从而造成发动机抖动的现象，且由于提供的动力忽大忽小，造成发动机的转速时快时慢，延长发动机的正常启动时长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第一种混合动力系统的发动机启动方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的第二种混合动力系统的发动机启动方法的流程图；

图4A是本发明实施例提供的第一种混合动力系统的发动机启动装置的结构示意图；

图4B是本发明实施例提供的第二种混合动力系统的发动机启动装置的结构示意图；

图4C是本发明实施例提供的第三种混合动力系统的发动机启动装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的第四种混合动力系统的发动机启动装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的第五种混合动力系统的发动机启动装置的结构示意图。

附图标记：

1：电动机；2：电池组；3：双向直流-交流转换器；4：发电机；5：发动机；6：发动机驱动齿轮组；7：发动机离合器；8：外齿圈驱动轮；9：电动机驱动齿轮组；10：动力耦合齿轮组；11：齿圈；12：齿圈离合器；13：输出齿轮组；14：车轮；15：倒车离合器；16：倒车链轮组；

61：发动机主动轮；62：发动机从动轮；91：电动机主动轮；92：电动机从动轮；101：太阳轮；102：多个行星轮；103：行星架；131：行星架齿轮；132：动力输出轮；161：倒档链轮主动轮；162：链条；163：倒档链轮从动轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在对本发明实施例进行详细的解释说明之前，先对本发明实施例中涉及到的应用场景及混合动力系统分别进行解释说明。

首先，对本发明实施例涉及的应用场景进行介绍。

该发动机的启动方法可以用于在车辆处于静止状态时，为了能够保证发动机快速平稳地启动。具体地，在发动机离合器处于分离状态时，可以通过电池组为发电机提供电源，从而使发电机处于工作状态，此时，发电机可以通过发动机驱动齿轮组带动发动机转动，当发动机的转速达到点火转速时，可以向发动机发送点火控制信号，该发动机基于该点火控制信号启动发动机。

当然，该发动机启动方法，还可以用于其他场景下，比如，停车发电模式、行车充电模式、混动并联驱动模式、混动串联驱动模式等。

最后，对本发明实施例中涉及到的混合动力系统进行介绍。

图1是本发明实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图。参见图1，该混合动力系统可以包括电动机1、电池组2、双向直流-交流转换器3、发电机4、发动机5、发动机驱动齿轮组6、发动机离合器7、外齿圈驱动轮8、电动机驱动齿轮组9、动力耦合齿轮组10、齿圈11和齿圈离合器12。

双向直流-交流转换器3与电动机1、电池组2和发电机4分别进行电连接；发电机4与发动机5分别与发动机驱动齿轮组6进行刚连接，以便于发电机4和发动机5之间可以通过发动机驱动齿轮组6相互带动并进行转动；发动机驱动齿轮组6通过发动机离合器7与外齿圈驱动轮8进行刚连接，以便于在发动机离合器7处于接合状态时，发动机驱动齿轮组6与外齿圈驱动轮8之间可以相互带动并进行转动；电动机1与电动机驱动齿轮组9之间进行刚连接，以便于在电动机1处于工作状态时，可以带动电动机驱动齿轮组9进行转动；电动机驱动齿轮组9与动力耦合齿轮组10之间进行刚连接，以便于电动机驱动齿轮组9与动力耦合齿轮组10之间可以相互带动并进行转动；动力耦合齿轮组10与齿圈11之间进行内啮合连接，且动力耦合齿轮组10通过齿圈离合器12与齿圈11进行连接，外齿圈驱动轮8与齿圈11之间进行啮合连接，以便于在齿圈离合器12处于接合状态时，动力耦合齿轮组10和齿圈11锁止为一个刚体齿轮组，进而带动外齿圈驱动轮8进行转动。

参见图1，该混合动力系统还可以包括输出齿轮组13、车轮14、倒车离合器15和倒车链轮组16；输出齿轮组13与动力耦合齿轮组10、车轮14和倒车链轮组16之间分别进行刚性连接，倒车链轮组16与外齿圈驱动轮8之间通过倒车离合器15进行连接。

参见图1，发动机驱动齿轮组6可以包括发动机主动轮61和发动机从动轮62，发动机主动轮61和发动机从动轮62之间进行外啮合连接，且发动机主动轮61与发动机5之间进行刚连接，发动机从动轮62与发电机之间进行刚连接。

参见图1，电动机驱动齿轮组9包括电动机主动轮91和电动机从动轮92；电动机主动轮91和电动机从动轮92之间进行外啮合连接，电动机主动轮91与电动机之间进行刚连接，电动机从动轮92与动力耦合齿轮组10之间进行刚连接。

参见图1，动力耦合齿轮组10包括太阳轮101、多个行星轮102和行星架103；太阳轮101与电动机从动轮92之间进行刚连接，太阳轮101与多个行星轮102之间进行外啮合连接，多个行星轮102与行星架103之间进行刚连接，多个行星轮102与齿圈11之间进行内啮合连接，行星架103通过齿圈离合器12与齿圈之间进行刚连接。

参见图1，输出齿轮组13可以包括行星架齿轮131、动力输出轮132，行星架齿轮131与动力输出轮132之间进行外啮合连接，行星架齿轮131与行星架103和倒车链轮组16之间分别进行刚连接，动力输出轮131与车轮14之间进行刚连接。

参见图1，倒车链轮组16可以包括倒档链轮主动轮161、链条162和倒档链轮从动轮163，倒档链轮主动轮161与倒档链轮从动轮163之间通过链条162进行连接，倒档链轮主动轮161与外齿圈驱动轮8之间通过倒车离合器15进行连接，倒挡链轮从动轮163与行星架齿轮131之间进行刚连接。

图2是本发明实施例提供的一种混合动力系统的发动机启动方法的流程图。该方法可以应用于控制系统，参见图2，该方法包括如下步骤。

步骤201：当需要启动发动机时，控制系统向电池组发送供电指令，以通过电池组和双向直流-交流转换器向发电机提供电源。

由于通过控制系统向电池组发送供电指令时，车辆可以处于驻车状态，也可以处于纯电动模式，因此，接下来对这两种情况分别进行详细说明。

第一种情况，该混合动力系统可以布置有如上述图1所示的电动机和发动机离合器，当电动机处于非工作状态且发动机离合器处于分离状态时，向电池组发送供电指令。

在发动机需要启动时，可以通过预设操作触发启动指令，当控制系统接收到该启动指令后，为了避免发动机瞬间启动，给驾驶员造成伤害，控制系统可以检测当前车辆所处的状态，也即是可以检测电动机和发动机离合器所处的状态。当检测到电动机处于非工作状态且发动机离合器处于分离状态时，控制系统向电池组发送供电指令。此时，电池组可以通过双向直流-交流转换器向发电机提供电源，以使发电机在该电源的作用下开始转动。

其中，该预设操作可以为启动按钮的启动操作，也可以为驾驶人员的单击操作等，本发明实施例对此不做限定。

第二种情况，由于该混合动力系统可以布置有如上述图1所示的电动机、发动机离合器和齿圈离合器，因此，当车辆处于纯电动模式时，也即是，当电动机处于工作状态、发动机离合器处于分离状态且齿圈离合器处于接合状态时，检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和电池组的剩余电量；当该踩踏深度大于预设踩踏深度，或者该剩余电量小于预设电量时，向电池组发送供电指令。

其中，该预设深度可以基于该车辆油门的最大踩踏深度进行预先设置，比如，该预设深度可以为4厘米、5厘米或6厘米等。该预设电量可以预先进行设置，比如，该预设电量可以为电池组总电量的20％，电池组总电量的25％，或电池组总电量的30％等，本发明实施例对此不做限定。

其中，在车辆的行驶过程中，为了避免电动机为车轮提供的动力不足以满足该车辆的动力需求，导致车辆出现晃动，给驾驶人员造成伤害；以及在电池组电量不足时，避免在车辆的行驶过程中车辆瞬间熄火，给该车辆的驾驶人员造成伤害等，控制系统可以检测该车辆的车辆油门踩踏深度，以及电池组的剩余电量。其中，控制系统可以实时检测该车辆油门踩踏深度，以及电池组的剩余电量，也可以每隔第一预设时长检测电池组的剩余电量。其中，第一预设时长可以基于电池组的电容量进行预先设置，比如，第一预设时长可以是10分钟、15分钟或20分钟等等。

对于检测得到的该车辆油门踩踏深度和电池组的剩余电量，当该踩踏深度大于预设深度时，表明此时需要为车辆提供更大的动力；当电池组的剩余电量小于预设电量时，表明此时电池组剩余电量较小，不足以长时间为电动机提供电源。对于上述两种情况中的任一种情况发生时，均有可能给驾驶人员造成伤害，因此，当检测到该踩踏深度大于预设踩踏程度，或者该剩余电量小于预设电量时，控制系统可以向电池组发送供电指令。此时，电池组可以通过双向直流-交流转换器向发电机提供电源，以使发电机在该电源的作用下开始转动。

需要说明的是，对于上述两种情况，在发电机开始转动后，发电机可以通过发动机驱动齿轮组还能够带动发动机转动，此时，发动机处于起步阶段，且是在发电机的带动下发动机的转速平稳增长。然而，为了实现发动机的正常启动，只有当发动机的转速达到点火转速时，发动机才可能会通过点火指令实现启动，具体地，可以通过如下步骤202-步骤203实现。

步骤202：在发动机转动的过程中，控制系统检测发动机的转速。

在发动机转动的过程中，可以通过控制系统实时检测发动机的转速，也可以每隔第二预设时长检测发动机的转速。其中，第二预设时长可以进行预先设置，比如，第二预设时长可以是1分钟、2分钟或3分钟等等。

步骤203：当控制系统确定发动机的转速与预设转速相等时，向发动机发送点火指令，以通过该点火指令启动发动机。

其中，该预设转速可以基于发动机的点火转速进行预先设置，本发明实施例对此不做限定。

对于上述步骤201中的第一种情况，当控制系统检测得到的发动机的转速与预设转速相等时，也即是，发动机的转速达到点火转速时，可以向发动机发送点火指令，以通过该点火指令启动发动机，实现发动机的平稳启动，在发动机启动后，发动机可以依靠自身产生的动力发生转动。

对于上述步骤201中的第二种情况，发动机启动之后能够向电池组和/或电动机进行供电。具体地，在发动机启动之后，发动机可以通过发动机驱动齿轮组带动发电机转动，从而通过发电机将机械能转换为电能，并通过双向直流-交流转换器为电动机提供电源，和/或为电池组提供电源。

进一步地，对于上述步骤201中的第二种情况，由于该混合动力系统还可以包括如上述图1所示的外齿圈驱动轮；当控制系统确定发动机的转速与预设转速相等时，向发动机发送点火指令之后，还可以检测外齿圈驱动轮的转速；当发动机的转速与外齿圈驱动轮的转速相等时，向发动机离合器发送接合指令，以使发动机离合器进行接合。

具体地，在控制系统向发动机发送点火指令，以通过该点火指令启动发动机后，为了保证发动机可以平稳地为车辆提供动力，此时，可以检测发动机的转速，以及外齿圈驱动轮的转速，当发动机的转速与外齿圈驱动轮的转速相等时，表明发动机为车辆提供动力时，不会引起车辆的晃动，因此，控制系统可以向发动机离合器发送接合指令，以使发动机离合器进行接合。

由于该混合动力系统可以配置有如上述图1所示的动力耦合齿轮组、齿圈、输出齿轮组和车轮，且在纯电动模式时，动力耦合齿轮组和齿圈通过齿圈离合器锁止为一个刚体齿轮组，进而带动外齿圈驱动轮转动。因此，在发动机离合器接合之后，发动机可以通过发动机驱动齿轮组、发动机离合器、外齿圈驱动轮为动力耦合齿轮组提供动力，此时，电动机为动力耦合齿轮组提供的动力，以及发动机为动力耦合齿轮组提供的动力进行耦合之后，通过输出齿轮组为车轮提供动力。

本发明实施例中，控制系统可以在车辆处于驻车状态，且接收到启动指令时向电池组发送供电指令，也可以在车辆处于纯电动模式，且车辆油门的踩踏深度大于预设深度，或者电池组的剩余电量小于预设电量时向电池组发送供电指令。在电池组接收到供电指令后，可以通过双向直流-交流转换器为发电机提供电源，从而在发电机转动后通过发动机驱动齿轮组带动发动机转动，以使发动机的转速呈平稳增长。在发动机转动的过程中，可以对发动机缸体内的燃料进行预热，以便于在发动机的转速增长至预设转速时，控制系统可以向发动机发送点火指令，以实现发动机的快速平稳启动，避免控制系统直接向发动机发送点火指令后，因发动机缸体内燃料温度过低，导致在发动机启动过程中提供的动力源忽大忽小，从而造成发动机抖动的现象，且由于提供的动力忽大忽小，造成发动机的转速时快时慢，延长发动机的正常启动时长。

图3是本发明实施例提供的一种混合动力系统的发动机启动方法的流程图。该方法可以用于控制系统，参见图3，该方法包括：

步骤301：在电动机通过电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈和齿圈离合器带动外齿圈齿轮转动的过程中，控制系统检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和电池组的剩余电量。

由于该混合动力系统可以配置有如上述图1所示的电池组、双向直流-交流转换器、电动机、电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈、齿圈离合器、外齿圈驱动轮、输出齿轮组和车轮。当车辆在纯电动模式下行驶时，也即是，该车辆可以由电池组通过双向直流-交流转换器向电动机供电，从而使电动机处于工作状态，此时，电动机通过电动机驱动齿轮组，动力耦合齿轮组、输出齿轮组带动车轮转动，同时动力耦合齿轮组和齿圈通过齿圈离合器锁止为一个刚体齿轮组，进而带动外齿圈驱动轮转动。

在车辆的行驶过程中，为了避免电动机为车轮提供的动力不足以满足该车辆的动力需求，导致车辆出现晃动，给驾驶人员造成伤害；以及在电池组电量不足时，避免在车辆的行驶过程中车辆瞬间熄火，可能引起交通事故等，控制系统可以检测该车辆的车辆油门踩踏深度，以及电池组的剩余电量。

其中，控制系统可以实时检测该车辆油门踩踏深度，以及电池组的剩余电量，也可以每隔第一预设时长检测电池组的剩余电量。其中，第一预设时长可以基于电阻的电容量进行预先设置，比如，第一预设时长可以是10分钟、15分钟或20分钟等等。

步骤302：当控制系统确定该踩踏深度大于预设踩踏程度，或者该剩余电量小于预设电量时，向发动机离合器发送接合指令，以使发动机离合器进行接合，并在发动机离合器接合之后通过外齿圈齿轮和发动机驱动齿轮组带动发动机转动。

对于检测得到的该车辆油门踩踏深度和电池组的剩余电量，当该踩踏深度大于预设深度时，表明此时需要为车辆提供更大的动力；当电池组的剩余电量小于预设电量时，表明此时电池组剩余电量较小，不足以长时间为电动机提供电源。由于上述两种情况中的任一种情况发生时，均有可能给驾驶人员造成伤害，因此，在混合动力系统布置有如上述图1所示的发动机、发动机驱动齿轮组和发动机离合器，且当检测到该踩踏深度大于预设踩踏程度，或者该剩余电量小于预设电量时，控制系统可以向发动机离合器发送接合指令，以使发动机离合器接合，以保证在发动机离合器接合之后，外齿圈驱动轮可以带动发动机驱动齿轮组转动，从而带动发动机转动。

步骤303：在发动机转动的过程中，控制系统检测发动机的转速。

在发动机转动的过程中，控制系统可以实时检测发动机的转速，也可以每隔第二预设时长检测发动机的转速。其中，第二预设时长可以进行预先设置，比如，第一预设时长可以是1分钟、2分钟或3分钟等等。

步骤304：当控制系统确定发动机的转速与预设转速相等时，向发动机发送点火指令，以通过点火指令启动发动机。

当控制系统检测得到的发动机的转速与预设转速相等时，也即是，发动机的转速达到点火转速时，可以向发动机发送点火指令，以通过该点火指令启动发动机，实现发动机的平稳启动。

在发动机启动后，可以通过发动机驱动齿轮组带动发电机转动，由发电机将发动机提供的机械能转化为电能，从而通过双向直流-交流转换器为电动机提供电源，也可以通过双向直流-交流转换器为电池组提供电源。当然，在发动机启动后，还可以通过发动机驱动齿轮组、发动机离合器、外齿圈驱动轮、齿圈为动力耦合齿轮组提供动力，此时，电动机为动力耦合齿轮组提供的动力和发动机为动力耦合齿轮组提供的动力进行耦合后，通过输出齿轮组带动车轮转动。

其中，在发动机通过发动机离合器为动力耦合系统提供动力时，控制系统可以基于发动机离合器的实时扭矩限值，进而预先设定发动机离合器的传递力矩的实际限值，以匹配发动机的阻力矩，并由电动机18进行力矩补偿，以减小发动机给混合动力系统带来的冲击。

在本发明实施例中，在通过电动机为车辆过提供动力时，为了避免电动机提供的动力不足以满足车辆所需的动力，或者因电池组电量不足可能引起车辆瞬间熄火给驾驶人员带来的伤害，可以检测该车辆的油门踩踏深度或电池组的剩余电量，当该踩踏深度大于预设深度或该剩余电量小于预设电量时，发送发动机离合器接合指令，从而通过外齿圈驱动轮带动发动机转动，以使发动机的转速呈平稳增长。在发动机转动的过程中，可以对发动机缸体内的燃料进行预热，以便于在发动机的转速增长至预设转速时，控制系统可以向发动机发送点火指令，以实现发动机的快速平稳启动，避免控制系统直接向发动机发送点火指令后，因发动机缸体内燃料温度过低，导致在发动机启动过程中提供的动力源忽大忽小，从而造成发动机抖动的现象，且由于提供的动力忽大忽小，造成发动机的转速时快时慢，延长发动机的正常启动时长。

图4A为本发明实施例提供的一种混合动力系统的发动机启动装置的结构示意图。参见图4A，该装置包括：

发送模块401，用于当需要启动发动机时，向电池组发送供电指令，以通过电池组和双向直流-交流转换器向发电机提供电源；

其中，发电机在电源的作用下能够转动，并且通过发动机驱动齿轮组还能够带动该发动机转动；

第一检测模块402，用于在发动机转动的过程中，检测发动机的转速；

第一触发模块403，用于当确定发动机的转速与预设转速相等时，向该发动机发送点火指令，以通过该点火指令启动发动机。

可选地，该混合动力系统还包括电动机和发动机离合器；

发送模块401主要用于：

当电动机处于非工作状态且发动机离合器处于分离状态时，向电池组发送供电指令。

可选地，该混合动力系统还包括电动机、发动机离合器和齿圈离合器；

参见图4B，发送模块401包括：

检测单元4011，用于当电动机处于工作状态、发动机离合器处于分离状态、且齿圈离合器处于接合状态时，检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和电池组的剩余电量；

发送单元4012，用于当该踩踏深度大于预设踩踏深度，或者该剩余电量小于预设电量时，向电池组发送供电指令。

可选地，发动机启动之后能够向电池组和/或电动机进行供电。

可选地，该混合动力系统还包括外齿圈驱动轮；

参见图4C，该装置，还包括：

第二检测模块404，用于检测外齿圈驱动轮的转速；

第二触发模块405，用于当发动机的转速与外齿圈驱动轮的转速相等时，向发动机离合器发送接合指令，以使发动机离合器进行接合。

在本发明实施例中，在需要启动发动机时，可以通过控制系统向电池组发送供电指令，从而通过双向直流-交流转换器为发电机提供电源，在发电机开始转动后，通过发动机驱动齿轮组带动发动机转动，以使发动机的转速呈平稳增长，且在发动机转动的过程中，可以对发动机缸体内的燃料进行预热，以便于在发动机的转速增长至预设转速时，控制系统可以向发动机发送点火指令，以实现发动机的快速平稳启动，避免控制系统直接向发动机发送点火指令后，因发动机缸体内燃料温度过低，导致在发动机启动过程中提供的动力源忽大忽小，从而造成发动机抖动的现象，且由于提供的动力忽大忽小，造成发动机的转速时快时慢，延长发动机的正常启动时长。

图5是本发明实施例提供的一种混合动力系统的发动机启动装置的结构示意图。参见图5，该装置包括：

第一检测模块501，用于在电动机通过电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈和齿圈离合器带动外齿圈齿轮转动的过程中，检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和电池组的剩余电量；

第一触发模块502，用于当该踩踏深度大于预设踩踏程度，或者该剩余电量小于预设电量时，向发动机离合器发送接合指令，以使发动机离合器进行接合，并在发动机离合器接合之后通过外齿圈齿轮和发动机驱动齿轮组带动发动机转动；

第二检测模块503，用于在发动机转动的过程中，检测发动机的转速；

第二触发模块504，用于当确定发动机的转速与预设转速相等时，向发动机发送点火指令，以通过点火指令启动发动机。

在本发明实施例中，在通过电动机为车辆过提供动力时，为了避免电动机提供的动力不足以满足车辆所需的动力，或者因电池组电量不足可能引起车辆瞬间熄火给驾驶人员带来的伤害，可以检测该车辆的油门踩踏深度或电池组的剩余电量，当该踩踏深度大于预设深度或该剩余电量小于预设电量时，发送发动机离合器接合指令，从而通过外齿圈驱动轮带动发动机转动，以使发动机的转速呈平稳增长。在发动机转动的过程中，可以对发动机缸体内的燃料进行预热，以便于在发动机的转速增长至预设转速时，控制系统可以向发动机发送点火指令，以实现发动机的快速平稳启动，避免控制系统直接向发动机发送点火指令后，因发动机缸体内燃料温度过低，导致在发动机启动过程中提供的动力源忽大忽小，从而造成发动机抖动的现象，且由于提供的动力忽大忽小，造成发动机的转速时快时慢，延长发动机的正常启动时长。

需要说明的是：上述实施例提供的混合动力系统的发动机启动装置在启动混合动力系统的发动机时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的混合动力系统的发动机启动装置与混合动力系统的发动机启动方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

图6是根据本发明实施例提供的一种混合动力系统的发动机启动装置600的结构示意图。其中，装置600可以应用于汽车中等。

参照图6，装置600可以包括以下一个或多个组件：处理组件602，存储器604，电源组件606，多媒体组件608，音频组件610，输入/输出(I/O)的接口612，传感器组件614，以及通信组件616。

处理组件602通常控制装置600的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件602可以包括一个或多个处理器620来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件602可以包括一个或多个模块，便于处理组件602和其他组件之间的交互。例如，处理组件602可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件608和处理组件602之间的交互。

存储器604被配置为存储各种类型的数据以支持在装置600的操作。这些数据的示例包括用于在装置600上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件606为装置600的各种组件提供电源。电源组件606可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置600生成、管理和分配电源相关联的组件。

多媒体组件608包括在所述装置600和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置600处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件610被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件610包括一个麦克风(MIC)，当装置600处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器604或经由通信组件616发送。在一些实施例中，音频组件610还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口612为处理组件602和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件614包括一个或多个传感器，用于为装置600提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件614可以检测到装置600的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置600的显示器和小键盘，传感器组件614还可以检测装置600或装置600一个组件的位置改变，用户与装置600接触的存在或不存在，装置600方位或加速/减速和装置600的温度变化。传感器组件614可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件614还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件614还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件616被配置为便于装置600和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置600可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件616经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件616还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置600可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述图2和图3所示实施例提供的方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意结合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如：同轴电缆、光纤、数据用户线(Digital Subscriber Line，DSL))或无线(例如：红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如：软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如：数字通用光盘(Digital Versatile Disc，DVD))、或者半导体介质(例如：固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。

也即是，在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由装置的处理器执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述图2和图3所示实施例提供的方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力系统的发动机启动方法，应用于控制系统，其特征在于，所述混合动力系统包括电池组、双向直流-交流转换器、发电机、发动机和发动机驱动齿轮组，所述方法包括：

当需要启动所述发动机时，所述控制系统向所述电池组发送供电指令，以通过所述电池组和所述双向直流-交流转换器向所述发电机提供电源；

其中，所述发电机在所述电源的作用下能够转动，并且通过所述发动机驱动齿轮组还能够带动所述发动机转动；

在所述发动机转动的过程中，所述控制系统检测所述发动机的转速；

当所述控制系统确定所述发动机的转速与预设转速相等时，向所述发动机发送点火指令，以通过所述点火指令启动所述发动机。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合动力系统还包括电动机和发动机离合器；

所述控制系统向所述电池组发送供电指令，包括：

当所述电动机处于非工作状态且所述发动机离合器处于分离状态时，向所述电池组发送所述供电指令。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合动力系统还包括电动机、发动机离合器和齿圈离合器；

所述控制系统向所述电池组发送供电指令，包括：

当所述电动机处于工作状态、所述发动机离合器处于分离状态且所述齿圈离合器处于接合状态时，检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和所述电池组的剩余电量；

当所述踩踏深度大于预设踩踏深度，或者所述剩余电量小于预设电量时，向所述电池组发送供电指令。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发动机启动之后能够向所述电池组和/或所述电动机进行供电。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述混合动力系统还包括外齿圈驱动轮；

所述当所述控制系统确定所述发动机的转速与预设转速相等时，向所述发动机发送点火指令之后，还包括：

检测所述外齿圈驱动轮的转速；

当所述发动机的转速与所述外齿圈驱动轮的转速相等时，向所述发动机离合器发送接合指令，以使所述发动机离合器进行接合。

6.一种混合动力系统的发动机启动方法，应用于控制系统，其特征在于，所述混合动力系统包括电动机、电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈、齿圈离合器、外齿圈齿轮、电池组、发动机、发动机驱动齿轮组和发动机离合器，所述方法包括：

在所述电动机通过所述电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈和所述齿圈离合器带动所述外齿圈齿轮转动的过程中，所述控制系统检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和所述电池组的剩余电量；

当所述控制系统确定所述踩踏深度大于预设踩踏程度，或者所述剩余电量小于预设电量时，向所述发动机离合器发送接合指令，以使所述发动机离合器进行接合，并在所述发动机离合器接合之后通过所述外齿圈齿轮和所述发动机驱动齿轮组带动所述发动机转动；

在所述发动机转动的过程中，所述控制系统检测所述发动机的转速；

当所述控制系统确定所述发动机的转速与预设转速相等时，向所述发动机发送点火指令，以通过所述点火指令启动所述发动机。

7.一种混合动力系统的发动机启动装置，配置于控制系统中，其特征在于，所述混合动力系统包括电池组、双向直流-交流转换器、发电机、发动机和发动机驱动齿轮组，所述装置包括：

发送模块，用于当需要启动所述发动机时，向所述电池组发送供电指令，以通过所述电池组和所述双向直流-交流转换器向所述发电机提供电源；

其中，所述发电机在所述电源的作用下能够转动，并且通过所述发动机驱动齿轮组还能够带动所述发动机转动；

第一检测模块，用于在所述发动机转动的过程中，检测所述发动机的转速；

第一触发模块，用于当确定所述发动机的转速与预设转速相等时，向所述发动机发送点火指令，以通过所述点火指令启动所述发动机。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述混合动力系统还包括电动机和发动机离合器；

所述发送模块主要用于：

当所述电动机处于非工作状态且所述发动机离合器处于分离状态时，向所述电池组发送所述供电指令。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述混合动力系统还包括电动机、发动机离合器和齿圈离合器；

所述发送模块包括：

检测单元，用于当所述电动机处于工作状态、所述发动机离合器处于分离状态且所述齿圈离合器处于接合状态时，检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和所述电池组的剩余电量；

发送单元，用于当所述踩踏深度大于预设踩踏深度，或者所述剩余电量小于预设电量时，向所述电池组发送供电指令。

10.一种混合动力系统的发动机启动装置，配置于控制系统中，其特征在于，所述混合动力系统包括电动机、电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈、齿圈离合器、外齿圈齿轮、电池组、发动机、发动机驱动齿轮组和发动机离合器，所述装置包括：

第一检测模块，用于在所述电动机通过所述电动机驱动齿轮组、动力耦合齿轮组、齿圈和所述齿圈离合器带动所述外齿圈齿轮转动的过程中，检测车辆油门踩踏板的踩踏深度和所述电池组的剩余电量；

第一触发模块，用于当所述踩踏深度大于预设踩踏程度，或者所述剩余电量小于预设电量时，向所述发动机离合器发送接合指令，以使所述发动机离合器进行接合，并在所述发动机离合器接合之后通过所述外齿圈齿轮和所述发动机驱动齿轮组带动所述发动机转动；

第二检测模块，用于在所述发动机转动的过程中，检测所述发动机的转速；

第二触发模块，用于当确定所述发动机的转速与预设转速相等时，向所述发动机发送点火指令，以通过所述点火指令启动所述发动机。