CN108045266B - 一种増程器启动控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种増程器启动控制方法，包括：响应于来自整车控制器的指令，检查増程器的启动状态；判断増程器的启动状态是否满足启动条件；若满足启动条件，则控制发电机拖动发动机启动；在启动时间达到预设启动时长时，判断发动机是否成功启动；若发动机未成功启动，则记录启动失败次数，判断累计失败次数是否小于预设值；若小于，则控制发电机停止拖动发动机，在等待第一预设时长后，返回控制发电机拖动发动机启动步骤；若不小于，则向整车控制器上报故障信息。本发明还公开了一种増程器启动控制装置。本发明实现了増程器发动机启动的主动控制，能够提高増程器启动成功率，避免长时间拖动发动机，导致风险发生。

Description

一种増程器启动控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种増程器启动控制方法及装置。

背景技术

电动汽车指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车，包括燃料电池电动汽车、混合动力电动汽车和纯电动汽车3种类型，增程式电动汽车是一种串联式结构的混合动力汽车，其驱动装置的动力源为动力电池和增程器。

增程式电动汽车的工作原理如下：在电池电量充足时，动力电池驱动电机，提供整车驱动功率需求，此时増程器的发动机不参与工作；当电池电量消耗到一定程度时，増程器的发动机启动，为电池提供能量对动力电池进行充电；当电池电量充足时，増程器的发动机又停止工作，由电池驱动电机，提供整车驱动。

増程器发动机启动的工作原理如下：整车控制系统VCU实时采集车速、电池SOC状态、高压负载功率、水温信号等整车状态参数，根据上述整车状态参数计算并发出指令，增程器控制器响应于整车控制器VCU的指令进行启动状态检查，满足条件后进行启动控制。

启动控制是指由发电机拖动发动机启动，待拖到启动转速后释放电机扭矩，发动机喷油点火启动。传统车发动机何时启动可由人为控制，在传统发动机由启动机拖动的过程中，发动机管理系统EMS仅用于控制喷油点火持续时间。现有技术中，増程器的发动机启动控制至少存在以下问题：

一是，增程式电动汽车的増程器何时启动是由整车控制系统VCU控制的，驾驶员并不知道启动情况，不能向传统车发动机启动一样实现人为控制；二是，在启动不成功的情况下，长时间拖动会对发动机造成损害，甚至会导致后处理温度高。

因此，有必要提供一种新的技术方案以解决现有技术中存在的问题。

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増程器启动控制方法，具体技术方案如下：

一种増程器启动控制方法，包括以下步骤：

响应于来自整车控制器的指令，检查増程器的启动状态；

判断所述増程器的启动状态是否满足启动条件；

若所述増程器的启动状态满足启动条件，则控制发电机拖动发动机启动；

在启动时间达到预设启动时长时，判断所述发动机是否成功启动；

若所述发动机未成功启动，则记录启动失败次数，判断累计失败次数是否小于预设值；

若所述累计失败次数小于所述预设值，则控制所述发电机停止拖动所述发动机，在等待第一预设时长后，返回所述控制所述发电机拖动所述发动机启动步骤；

若所述累计失败次数不小于所述预设值，则向所述整车控制器上报故障信息。

进一步地，所述判断所述増程器的启动状态是否满足启动条件之后，还包括：

若所述増程器的启动状态不满足启动条件，则向所述整车控制器上报所述故障信息。

进一步地，所述若所述累计失败次数不小于所述预设值，则向所述整车控制器上报故障信息，包括：

若所述累计失败次数不小于所述预设值，则判断所述累计失败次数是否首次超出所述预设值；

若所述累计失败次数首次超出所述预设值，则在等待第二预设时长后，返回所述控制发电机拖动发动机启动步骤；所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

若所述累计失败次数非首次超出所述预设值，则向所述整车控制器上报故障信息。

进一步地，所述则控制发电机拖动发动机启动之前，还包括：对増程器进行初始化。

进一步地，所述则向所述整车控制器上报故障信息之后，还包括：输出所述故障信息。

本发明的另一个目的在于提出一种増程器启动控制装置，具体技术方案如下：

一种増程器启动控制装置，包括以下模块：

检查模块，用于响应于来自整车控制器的指令，检查増程器的启动状态；

第一判断模块，用于判断所述増程器的启动状态是否满足启动条件；

启动模块，用于在所述増程器的启动状态满足启动条件时，控制发电机拖动发动机启动；

第二判断模块，用于在启动时间达到预设启动时长时，判断所述发动机是否成功启动；

第三判断模块，用于在所述发动机未成功启动时，记录启动失败次数，判断累计失败次数是否小于预设值；

第一触发模块，用于在所述累计失败次数小于所述预设值时，控制所述发电机停止拖动所述发动机，在等待第一预设时长后，触发所述启动模块；

第一反馈模块，用于在所述累计失败次数不小于所述预设值时，向所述整车控制器上报故障信息。

进一步地，还包括：

第二反馈模块，用于在所述増程器的启动状态不满足启动条件时，向所述整车控制器上报所述故障信息。

进一步地，所述第一反馈模块包括：

第四判断模块，用于在所述累计失败次数不小于所述预设值时，判断所述累计失败次数是否首次超出所述预设值；

第二触发模块，用于在所述累计失败次数首次超出所述预设值时，在等待第二预设时长后，触发所述启动模块；所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

第三反馈模块，用于在所述累计失败次数非首次超出所述预设值时，向所述整车控制器上报故障信息。

进一步地，还包括：

初始化模块，用于在控制发电机拖动发动机启动之前，对増程器进行初始化。

进一步地，还包括：

输出模块，用于输出所述故障信息。

实施本发明具有以下有益效果：

1、本发明在启动未成功的前提下能够按照预设值进行多次循环启动，相邻两次启动之间有一定的时间间隔，能够避免在増程器的发动机启动过程，长时间拖动发动机，导致风险发生，从而保证増程器系统控制的安全高效，提高増程器启动成功率。

2、本发明能够在进行首轮启动仍未成功的前提下，进行下一轮启动，在两轮启动均失败后，再向整车控制系统上报故障，这一过程模仿人工操作，实现了増程器发动机启动的主动控制，控制过程设计合理，能够有效避免误报。

3、本发明在第二轮启动前还包括对増程器进行初始化，清空故障信息，从而在进行第二轮启动时能够排除原有故障信息的干扰。

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

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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它附图。

图1是本发明实施例1提供的一种増程器启动控制方法的流程图；

图2是本发明实施例1提供的发电机的扭矩和速度在行驶状态与刹车状态下的对比示意图；

图3是本发明实施例2提供的一种増程器启动控制方法的流程图；

图4是本发明实施例3提供的一种増程器启动控制方法的流程图；

图5是本发明实施例4提供的増程器的结构框图；

图6是本发明实施例4提供的一种増程器启动控制装置的结构框图；

图7是本发明实施例4提供的第一反馈模块的结构框图。

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，旨在用于解释本发明，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“上”、“下”、“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者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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以使直接相连，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图1是本发明实施例1提供的一种増程器启动控制方法的流程图，如图1所示，本发明提供了一种増程器启动控制方法，包括以下步骤：

S101：响应于来自整车控制器的指令，检查増程器的启动状态；

具体地，所述检查増程器的启动状态包括检查发动机的转速和扭矩，以及发电机的模式、转速和扭矩；

图2是本发明实施例1提供的发电机的扭矩和速度在行驶状态与刹车状态下的对比示意图，如图2所示，刹车状态下发电机输出的扭矩为逆时针力矩，行驶状态下发电机输出的扭矩为顺时针力矩。

S102：判断所述増程器的启动状态是否满足启动条件；

S103：若所述増程器的启动状态满足启动条件，则控制发电机拖动发动机启动；

具体地，在发电机开始拖动发动机启动时，开始计时。

具体地，所述控制发电机拖动发动机启动，包括：设定发电机的目标转速，控制发电机以目标转速拖动发动机启动，以使发动机达到启动转速。

具体地，所述发动机为汽油发动机或柴油发动机或液化石油气或液化天然气或其它燃料发动机。

S104：在启动时间达到预设启动时长时，判断所述发动机是否成功启动；

可选地，所述预设启动时长为10s。

具体地，在发动机达到启动转速后，对发动机进行喷油控制，以使发动机启动。

具体地，在检测到发动机启动后，控制发电机退出拖动，以保证发动机启动后转速平稳、落差小，从而降低油耗。

S105：若所述发动机未成功启动，则记录启动失败次数，判断累计失败次数是否小于预设值；

可选地，所述预设值为3次。

需要指出的是，在增程器无故障的前提下，其他因素也会对发动机启动带来一定的影响，例如，在发动机冷却水水温小于20℃的情况下，发动机水温会影响发动机启动。因此，根据车型、环境的不同，所述预设值还可以是其他数值，实施例中记载的内容均不应视作对本发明的限制。

S106：若所述累计失败次数小于所述预设值，则控制所述发电机停止拖动所述发动机，在等待第一预设时长后，返回所述控制所述发电机拖动所述发动机启动步骤；

由于低温状态下机油黏度大、启动转速降低、蓄电池离子浓度降低、转速降低、点火能量降低、易燃混合气难以形成等原因，发动机往往一次启动难以成功，因此，在一次启动失败后需要进行下一次启动。

需要指出的是，发动机启动过程中存在气流和热量积累的现象，当气流积累到一定程度会使得进气压力异常，导致点火点不着；当热量积累到一定程度会使得发动机过热，也会影响启动；因此，在一次启动失败后，有必要等待第一预设时长，再进行下一次启动；从而避免无间歇地拖动造成零件干磨、损伤。

具体地，所述第一预设时长为3s。

需要指出的是，根据车型、环境的不同，所述第一预设时长还可以是其他数值，实施例中记载的内容均不应视作对本发明的限制。

S107：若所述累计失败次数不小于所述预设值，则向所述整车控制器上报故障信息。

可选地，所述整车控制器通过声光指示装置指示是否存在故障信息，当存在故障信息时，故障指示装置发出故障提示；所述故障指示装置可以为故障指示灯和/或蜂鸣器。

实施例2

本实施例是在实施例1基础上的进一步优化，图3是本发明实施例2提供的一种増程器启动控制方法的流程图，如图3所示，本实施例提供的控制方法还可以包括：

S207：若所述増程器的启动状态不满足启动条件，则向所述整车控制器上报所述故障信息。

具体地，所述増程器的启动状态不满足启动条件包括发动机过热。

S208：输出所述故障信息。

具体地，所述故障信息包括故障类型、故障参数和故障原因；所述故障类型包括但不限于曲轴信号故障、固定轴故障、水压不足、进气压力异常等；

可选地，所述故障信息在仪表盘显示，用于通知驾驶员维修；

可选地，所述故障信息在显示装置上进行显示，所述故障信息用于辅助车辆维修，所述显示装置为液晶显示屏或触摸屏。

实施例3

图4是本发明实施例3提供的一种増程器启动控制方法的流程图，如图4所示，本实施例提供了一种増程器启动控制方法，包括以下步骤：

S301：响应于来自整车控制器的指令，检查増程器的启动状态；

S302：判断所述増程器的启动状态是否满足启动条件；

S303：若所述増程器的启动状态满足启动条件，则对増程器进行初始化；

可选地，对所述増程器进行一次长时间的断电，能够清空故障数据，起到初始化的作用，从而避免在向所述整车控制器上报故障信息时发生误报。

S304：控制发电机拖动发动机启动；

S305：在启动时间达到预设启动时长时，判断所述发动机是否成功启动；

S306：若所述发动机未成功启动，则记录启动失败次数，判断累计失败次数是否小于预设值；

S307：若所述累计失败次数小于所述预设值，则控制所述发电机停止拖动所述发动机，在等待第一预设时长后，返回所述控制所述发电机拖动所述发动机启动步骤；

S308：若所述累计失败次数不小于所述预设值，则判断所述累计失败次数是否首次超出所述预设值；

S309：若所述累计失败次数首次超出所述预设值，则在等待第二预设时长后，返回所述对増程器进行初始化步骤；所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

S310：若所述累计失败次数非首次超出所述预设值，则向所述整车控制器上报故障信息。

优选地，所述则向所述整车控制器上报故障信息之后，还包括：输出所述故障信息。

实施例4

增程式电动汽车是一种串联式结构的混合动力汽车，其驱动装置的动力源为动力电池和增程器，增程器是整车动力系统的辅助发电单元。

图5是本发明实施例4提供的増程器的结构框图，如图5所示，増程器包括发动机总成、发电机系统和増程器控制器，发动机总成包括发动机和发动机控制单元ECU，发电机系统包括启动/发电一体式电机(Integrated Starter Generator，ISG)和电机控制器，増程器控制器内设有増程器启动控制装置；发动机和发动机控制单元电连接，电机和电机控制器电连接，发动机与电机之间通过飞轮和花键进行连接；増程器控制器与发动机总成连接，増程器控制器与发电机系统连接。

发动机启动时，电机工作在电动状态，用来启动发动机；发动机启动后，在增程控制器的控制下，电机转为发电状态，用于给主驱动电机供电和/或给动力电池充电。

图6是本发明实施例4提供的一种増程器启动控制装置的结构框图，为简化起见，仅示出了与文中所述的主题相关的那些元件。总体的増程器启动控制装置可具有许多其他构造和可使用许多其它类型的装备。如图6所示，本实施例提供的一种増程器启动控制装置包括以下模块：

检查模块401，用于响应于来自整车控制器的指令，检查増程器的启动状态；

第一判断模块402，用于判断所述増程器的启动状态是否满足启动条件；

启动模块403，用于在所述増程器的启动状态满足启动条件时，控制发电机拖动发动机启动；

第二判断模块404，用于在启动时间达到预设启动时长时，判断所述发动机是否成功启动；

第三判断模块405，用于在所述发动机未成功启动时，记录启动失败次数，判断累计失败次数是否小于预设值；

第一触发模块406，用于在所述累计失败次数小于所述预设值时，控制所述发电机停止拖动所述发动机，在等待第一预设时长后，触发所述启动模块；

第一反馈模块407，用于在所述累计失败次数不小于所述预设值时，向所述整车控制器上报故障信息。

作为进一步的改进方案，本实施例提供的増程器启动控制装置还包括：

第二反馈模块，用于在所述増程器的启动状态不满足启动条件时，向所述整车控制器上报所述故障信息。

图7是本发明实施例4提供的第一反馈模块的结构框图，如图7所示，所述第一反馈模块407包括：

第四判断模块4071，用于在所述累计失败次数不小于所述预设值时，判断所述累计失败次数是否首次超出所述预设值；

第二触发模块4072，用于在所述累计失败次数首次超出所述预设值时，在等待第二预设时长后，触发所述启动模块；所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

第三反馈模块4073，用于在所述累计失败次数非首次超出所述预设值时，向所述整车控制器上报故障信息。

作为进一步的改进方案，本实施例提供的増程器启动控制装置还包括：

初始化模块，用于在控制发电机拖动发动机启动之前，对増程器进行初始化。

作为进一步的改进方案，本实施例提供的増程器启动控制装置还包括：

输出模块，用于输出所述故障信息。

需要指出的是，本实施例中的具体示例也可以参考上述实施例1、实施例2以及实施例3中所描述的示例，本发明的各实施例之间互为补充，对于已经记载的内容不再赘述。

实施本发明具有以下有益效果：

1、本发明在启动未成功的前提下能够按照预设值进行多次循环启动，相邻两次启动之间有一定的时间间隔，能够避免在増程器的发动机启动过程，长时间拖动发动机，导致风险发生，从而保证増程器系统控制的安全高效，提高増程器启动成功率。

2、本发明能够在进行首轮启动仍未成功的前提下，进行下一轮启动，在两轮启动均失败后，再向整车控制系统上报故障，这一过程模仿人工操作，实现了増程器发动机启动的主动控制，控制过程设计合理，能够有效避免误报。

3、本发明在第二轮启动前还包括对増程器进行初始化，清空故障信息，从而在进行第二轮启动时能够排除原有故障信息的干扰。

4、本发明针对增程器的结构特点和启动特点，将増程器启动控制装置设置在增程器控制器中，在未增加成本的同时，大大提高了安全性。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必针对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。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

Claims (10)

1.一种増程器启动控制方法，其特征在于，包括：

响应于来自整车控制器的指令，检查増程器的启动状态；

判断所述増程器的启动状态是否满足启动条件；

若所述増程器的启动状态满足启动条件，则控制发电机拖动发动机启动；

在发电机开始拖动发动机启动时，开始计时；

在启动时间达到预设启动时长时，判断所述发动机是否成功启动；

若所述发动机未成功启动，则记录启动失败次数，判断累计失败次数是否小于预设值；

若所述累计失败次数小于所述预设值，则控制所述发电机停止拖动所述发动机，在等待第一预设时长后，返回所述控制所述发电机拖动所述发动机启动步骤；

若所述累计失败次数不小于所述预设值，则向所述整车控制器上报故障信息。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述判断所述増程器的启动状态是否满足启动条件之后，还包括：

若所述増程器的启动状态不满足启动条件，则向所述整车控制器上报所述故障信息。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述若所述累计失败次数不小于所述预设值，则向所述整车控制器上报故障信息，包括：

若所述累计失败次数不小于所述预设值，则判断所述累计失败次数是否首次超出所述预设值；

若所述累计失败次数首次超出所述预设值，则在等待第二预设时长后，返回所述控制发电机拖动发动机启动步骤；所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

若所述累计失败次数非首次超出所述预设值，则向所述整车控制器上报故障信息。

4.根据权利要求1或3所述的控制方法，其特征在于，所述则控制发电机拖动发动机启动之前，还包括：对増程器进行初始化。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述则向所述整车控制器上报故障信息之后，还包括：输出所述故障信息。

6.一种増程器启动控制装置，其特征在于，包括：

检查模块，用于响应于来自整车控制器的指令，检查増程器的启动状态；

第一判断模块，用于判断所述増程器的启动状态是否满足启动条件；

启动模块，用于在所述増程器的启动状态满足启动条件时，控制发电机拖动发动机启动；

第二判断模块，用于在启动时间达到预设启动时长时，判断所述发动机是否成功启动；

第三判断模块，用于在所述发动机未成功启动时，记录启动失败次数，判断累计失败次数是否小于预设值；

第一触发模块，用于在所述累计失败次数小于所述预设值时，控制所述发电机停止拖动所述发动机，在等待第一预设时长后，触发所述启动模块；

第一反馈模块，用于在所述累计失败次数不小于所述预设值时，向所述整车控制器上报故障信息。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，还包括：

第二反馈模块，用于在所述増程器的启动状态不满足启动条件时，向所述整车控制器上报所述故障信息。

8.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述第一反馈模块包括：

第四判断模块，用于在所述累计失败次数不小于所述预设值时，判断所述累计失败次数是否首次超出所述预设值；

第二触发模块，用于在所述累计失败次数首次超出所述预设值时，在等待第二预设时长后，触发所述启动模块；所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

第三反馈模块，用于在所述累计失败次数非首次超出所述预设值时，向所述整车控制器上报故障信息。

9.根据权利要求6或8所述的控制装置，其特征在于，还包括：

初始化模块，用于在控制发电机拖动发动机启动之前，对増程器进行初始化。

10.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，还包括：

输出模块，用于输出所述故障信息。

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