CN108223231B

CN108223231B - 一种48v微混系统的发动机起动控制方法

Info

Publication number: CN108223231B
Application number: CN201711347154.8A
Authority: CN
Inventors: 何宇; 乔艳菊; 连学通; 苏庆鹏; 刘巨江
Original assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2020-03-27
Anticipated expiration: 2037-12-15
Also published as: CN108223231A

Abstract

本发明提供一种48V微混系统的发动机起动控制方法，包括：步骤S1，所述微混系统上电并初始化；步骤S2，检测是否收到钥匙起动信号，是则采用12V起动机起动发动机，否则执行48V系统上电；步骤S3，48V系统上电后，判断是否符合BSG电机起动发动机条件，如果符合则进一步检测是否收到钥匙起动信号并在收到钥匙起动信号时采用BSG电机起动发动机，如果不符合则采用12V起动机起动发电机。本发明能够在条件满足时，使用48V BSG电机进行发动机首次起动，最大化利用48V BSG电机起动的优势；确保每次起动需求都能及时响应，提升48V微混系统起动舒适性，降低油耗与排放。

Description

一种48V微混系统的发动机起动控制方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种48V微混系统的发动机起动控制方法。

背景技术

利用48V BSG（Belt-driven Starter/Generator，皮带传动启动/发电一体化电机）电机实现的微混技术是目前汽车节能减排的热点技术，是一种能够有效折衷节油率和经济性的混合动力方案。通过在汽车原有的12V的汽车电气系统上增加48V的电机、电池等部件，能够实现高级怠速起停、发动机工况优化、加速助力、制动能量回收等功能，将整车油耗降低10~15%，并优化车辆驾驶性、NVH性。48V BSG电机相比于传统12V起动机具有更大的工作转速范围和功率输出，而且起动发动机的过程中扭矩可控，使得这种起动方式可以非常灵活的调节起动过程，具有非常大的油耗、排放以及NVH性的优化潜力。

但是，由于48V系统的电池、DCDC、电机存在工作条件的限制，同时，在使用过程中，也可能有故障产生，使得48V BSG电机不能正常起动发动机，这个时候，就需要使用12V起动机来起动发动机。为了使整个微混系统在任何状态下都能及时、可靠地响应驾驶员起动请求，灵活地在12V/48V两种起动方式间灵活地进行切换，有必要对48V微混系统的起动进行管理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种48V微混系统的发动机起动控制方法，在不同条件根据钥匙起动信号灵活选择起动方式，提高48V系统起动发动机的使用率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种48V微混系统的发动机起动控制方法，包括：

步骤S1，所述微混系统上电并初始化；

步骤S2，检测是否收到钥匙起动信号，是则采用12V起动机起动发动机，否则执行48V系统上电；

步骤S3，48V系统上电后，判断是否符合BSG电机起动发动机条件，如果符合则进一步检测是否收到钥匙起动信号并在收到钥匙起动信号时采用BSG电机起动发动机，如果不符合则采用12V起动机起动发电机。

其中，所述步骤S1中还包括判断初始化是否正常，具体是比较初始化时间与第一时间阈值，若初始化时间超过第一时间阈值，则判断初始化异常，进入高压系统异常处理，若未超过第一时间阈值，则判断初始化正常，进入所述步骤S2。

其中，所述步骤S2执行48V系统上电过程中还包括判断48V系统上电是否正常，如果不正常，则进入高压系统异常处理，如果正常则进入步骤S3。

其中，所述步骤S2执行48V系统上电过程中如果收到钥匙起动信号，则不予响应。

其中，所述步骤S3中判断是否符合BSG电机起动发动机条件，具体是指根据当前的发动机水温、高压电池电量、电池温度、电池允许放电功率、电机可用扭矩判断是否符合BSG电机发动机条件。

其中，如果符合BSG电机起动发动机条件，则进入起动等待状态，检测是否收到钥匙起动信号；如果收到钥匙起动信号，则采用使用BSG电机起动发动机；如果没收到钥匙起动信号，则维持起动等待状态，持续检测钥匙起动信号。

其中，在采用BSG电机起动发动机后，进一步判断起动是否成功，如果起动成功，则进入高压系统正常工作状态；如果起动不成功，则进一步检测起动时间是否超过第二时间阈值，如果超过第二时间阈值，则判断48V起动异常，将终止48V起动，转而使用12V起动机来起动发动机；如果未超过第二时间阈值，则再次采用BSG电机起动发动机。

其中，在采用12V起动机起动发动机后，进一步判断起动是否成功，如果起动成功则进行48V系统上电，然后继续判断上电是否正常，如果上电正常，则进入高压系统正常工作状态；如果不正常则进入高压系统异常处理；如果起动不成功则再次采用12V起动机起动。

其中，所述高压系统异常处理具体包括：

高压系统进行故障修复并上电，然后判断高压系统是否恢复正常，如果故障修复并上电成功，则进入高压系统正常工作状态。

其中，在高压系统处于正常工作状态时，将一直进行故障诊断，如果出现异常则进入高压系统异常处理。

本发明实施例的有益效果在于：能够在条件满足时，使用48V BSG电机进行发动机首次起动，最大化利用48V BSG电机起动的优势；确保每次起动需求都能及时响应，能够48V起动就尽快48V起动，如果不行立刻使用12V起动，提升48V微混系统起动舒适性，降低油耗与排放。

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他的附图。

图1是本发明实施例中48V微混系统架构示意图。

图2是本发明实施例一种48V微混系统的发动机起动控制方法的流程示意图。

图3是本发明实施例一种48V微混系统的发动机起动控制方法的具体流程示意图。

图4-图9分别为本发明实施例的发动机起动控制方法在实际使用过程中的多条发动机起动途径示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

本发明实施例是基于图1所示的48V微混系统架构，该架构包括发动机、BSG电机、DCDC转换器、48V电池、12V电池，BSG电机固定在发动机前端，通过皮带与发动机曲轴进行连接，BSG电机与48V电池、DCDC转换器通过导线连接，DCDC转换器与12V电池通过导线连接。

请参照图2所示，本发明实施例一提供一种48V微混系统的发动机起动控制方法，包括：

步骤S1，所述微混系统上电并初始化；

具体地，请结合图3所示，步骤S1中，微混系统上电由钥匙上电（key-on）信号触发。高压系统初始化主要是高压系统三大件各自进行初始化操作，在此时间段内，若有钥匙起动信号（key-crank），控制系统不会响应。初始化过程包括判断初始化是否正常，具体是比较初始化时间与第一时间阈值，若初始化时间超过第一时间阈值，例如1秒，则判断初始化异常，进入高压系统异常处理步骤，若未超过第一时间阈值，则判断初始化正常，进入步骤S2。

步骤S2检测是否收到钥匙起动信号，相当于起动意图判断，如果收到，表明驾驶员的起动意图是希望立刻起动发动机，则进入12V起动模式，采用12V起动机起动发动机；若没有收到钥匙起动信号，则表明驾驶员尚不急于起动发动机，可以进入48V上电的状态。

在执行48V系统上电过程中，首先48V系统进行预充电，预充电完成后操闭合高压电池继电器，使高压系统进入正常工作的状态，在此时间段内，若有钥匙起动信号，控制系统不会响应，避免对48V系统上电造成影响。进一步地，还包括判断48V系统上电是否正常的步骤，如果不正常，则进入高压系统异常处理步骤，如果正常则进入步骤S3。

步骤S3在48V系统上电后，对是否允许48V起动的判断，需要根据当前的系统参数，例如发动机水温、高压电池电量、电池温度、电池允许放电功率、电机可用扭矩等条件判断是否符合BSG电机发动机条件，如果符合，则进入起动等待状态，将一直检测是否收到钥匙起动信号。如果收到钥匙起动信号，则采用使用BSG电机起动发动机。如果没收到钥匙起动信号，则维持起动等待状态，持续检测钥匙起动信号。

在BSG电机起动发动机后，进一步判断起动是否成功，如果起动成功，表示高压系统进入了正常工作的状态；如果起动不成功，将进一步检测起动时间是否超过第二时间阈值，如果超过第二时间阈值，则判断48V起动异常，将终止48V起动，转而使用12V起动机来起动发动机；如果未超过第二时间阈值，则再次采用BSG电机起动发动机。

同样地，在步骤S2采用12V起动机起动发动机之后，也会进一步判断起动是否成功，如果成功则进行48V系统上电，然后继续判断上电是否正常，如果上电正常则表明48V微混系统进入了正常工作的状态，如果不正常则进入高压系统异常处理；如果起动不成功则再次采用12V起动机起动。

高压系统异常处理步骤中，高压系统会一直尝试进行故障修复并上电，然后判断高压系统是否正常，如果故障修复并上电成功，表明高压系统恢复正常。

此外，在高压系统处于正常工作状态时，也会一直进行故障诊断，如果出现异常则进入高压系统异常处理步骤。

请再参照图4-图9所示，分别示出了本发明实施例的发动机起动控制方法在实际使用过程中，从系统上电到发动机起动，再到48V系统正常工作，多条发动机起动途径。其中，图中下半部分为来自于驾驶员的触发操作，包括钥匙上电和钥匙起动，上半部分的阶梯状线条表示当次起动路径，每个阶梯平台对应的数值表示当前的步骤，其下方的曲线表示发动机的响应。

具体地，根据前述说明，将每个阶梯平台对应的数值所表示的步骤简介如下：

步骤0：微混系统上电；

步骤1：高压系统初始化；

步骤2：48V系统上电；

步骤3：48V起动等待；

步骤4：采用 BSG电机起动发动机；

步骤5：采用12V起动机起动发动机；

步骤6：在12V起动机成功起动发动机后，48V系统上电

步骤7：采用 BSG电机成功起动发动机或采用12V起动机成功起动发动机后，高压系统进入正常工作状态；

步骤 8：高压系统异常处理。

请先参照图4所示，其示出的发动机起动路径为：上电——初始化——48V系统上电——48V起动等待——48V起动——高压系统正常工作，即在初始化完成后，未接收到钥匙起动信号（如果接收到就会以12V起动机起动发动机），执行48V系统上电；在48V系统上电后，判断符合BSG电机起动发动机条件，并进一步检测收到了钥匙起动信号，故采用BSG电机起动发动机，最后起动成功进入高压系统正常工作状态。

再请参照图5所示，其示出的发动机起动路径为：上电——初始化——48V系统上电——12V起动——高压系统正常工作，即在初始化完成后，未接收到钥匙起动信号（如果接收到就会以12V起动机起动发动机），执行48V系统上电；在48V系统上电后，判断不符合BSG电机起动发动机条件，转向采用12V起动机起动发动机，最后起动成功进入高压系统正常工作状态。

再请参照图6所示，其示出的发动机起动路径为：上电——初始化——12V起动——48V系统上电——高压系统正常工作，即在初始化完成后，接收到钥匙起动信号，采用12V起动机起动发动机，再执行48V系统上电，最后进入高压系统正常工作状态。

再请参照图7所示，其示出的发动机起动路径为：上电——初始化——48V系统上电——48V起动等待——48V起动——12V起动——高压系统正常工作，即在初始化完成后，未接收到钥匙起动信号（如果接收到就会以12V起动机起动发动机），执行48V系统上电；在48V系统上电后，判断符合BSG电机起动发动机条件，并进一步检测收到了钥匙起动信号，故采用BSG电机起动发动机，然后判断起动不成功，转向采用12V起动机起动发动机，最后起动成功进入高压系统正常工作状态。

再请参照图8所示，其示出的是一种异常状态下的发动机起动路径，具体为：上电——初始化——高压系统异常处理——12V起动——48V系统上电——高压系统正常工作，即在初始化过程中发现初始化异常，即进入高压系统异常处理，修复故障恢复正常后，采用12V起动机起动发动机，再执行48V系统上电，最后进入高压系统正常工作状态。

再请参照图9所示，其示出的也是一种异常状态下的发动机起动路径，具体为：上电——初始化——48V系统上电——高压系统异常处理——12V起动——48V系统上电——高压系统正常工作，即在初始化完成后，未接收到钥匙起动信号（如果接收到就会以12V起动机起动发动机），执行48V系统上电；在48V上电过程中发现上电异常，即进入高压系统异常处理，修复故障恢复正常后，采用12V起动机起动发动机，再执行48V系统上电，最后进入高压系统正常工作状态。

通过上述说明可知，本发明实施例的有益效果在于：与48V微混系统现有的发动机起动多采用12V起动机进行首次起动相比，本发明实施例的发动机起动控制方法能够在条件满足时，使用48V BSG电机进行发动机首次起动，最大化利用48V BSG电机起动的优势；确保每次起动需求都能及时响应，能够48V起动就尽快48V起动，如果不行立刻使用12V起动，提升48V微混系统起动舒适性，降低油耗与排放。例如，根据驾驶员的起动意图，如果在48V系统完成上电后检测到钥匙起动信号，则只要符合BSG电机起动发动机的条件则直接采用BSG电机起动发动机，不会转向采用12V起动机起动。又如，48V系统在使用过程中出现起动条件不满足或者起动不成功，则及时切换到12V起动，保证钥匙起动信号能够及时得到响应。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种48V微混系统的发动机起动控制方法，其特征在于，包括：

步骤S1，所述微混系统上电并初始化，判断初始化是否正常，具体是比较初始化时间与第一时间阈值，若初始化时间超过第一时间阈值，则判断初始化异常，进入高压系统异常处理，若未超过第一时间阈值，则判断初始化正常，进入步骤S2；

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2执行48V系统上电过程中还包括判断48V系统上电是否正常，如果不正常，则进入高压系统异常处理，如果正常则进入步骤S3。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2执行48V系统上电过程中如果收到钥匙起动信号，则不予响应。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中判断是否符合BSG电机起动发动机条件，具体是指根据当前的发动机水温、高压电池电量、电池温度、电池允许放电功率、电机可用扭矩判断是否符合BSG电机发动机条件。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，如果符合BSG电机起动发动机条件，则进入起动等待状态，检测是否收到钥匙起动信号；如果收到钥匙起动信号，则采用使用BSG电机起动发动机；如果没收到钥匙起动信号，则维持起动等待状态，持续检测钥匙起动信号。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在采用BSG电机起动发动机后，进一步判断起动是否成功，如果起动成功，则进入高压系统正常工作状态；如果起动不成功，则进一步检测起动时间是否超过第二时间阈值，如果超过第二时间阈值，则判断48V起动异常，将终止48V起动，转而使用12V起动机来起动发动机；如果未超过第二时间阈值，则再次采用BSG电机起动发动机。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在采用12V起动机起动发动机后，进一步判断起动是否成功，如果起动成功则进行48V系统上电，然后继续判断上电是否正常，如果上电正常，则进入高压系统正常工作状态；如果不正常则进入高压系统异常处理；如果起动不成功则再次采用12V起动机起动。

8.根据权利要求2或7所述的控制方法，其特征在于，所述高压系统异常处理具体包括：

9.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，在高压系统处于正常工作状态时，将一直进行故障诊断，如果出现异常则进入高压系统异常处理。