CN109677394A - 一种增程式汽车发动机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增程式汽车发动机控制系统，属于汽车技术领域，包括交流发电机、发动机、电池组、燃料箱、控制器、电子控制单元元和CAN总线，交流发电机通过整流器与控制器电连接，交流发电机与电子控制单元元电连接，控制器内设有ECU，ECU包括：曲轴信号处理模块、K‑LINE串行接口、K‑LINE收发器、CAN接口、CAN收发器、第一执行器组、SPI串行通信接口、第二执行器组和并行接口，交流发电机包括定子绕组、多个二极管、内置调节器、多个电刷和励磁绕组。本发明结构简单，能使增程式汽车发动机发挥更高效能，实现增程式汽车发动机动力效能的最佳化，可以使发动机的控制更可靠，实现发动机稳定运行。

Description

一种增程式汽车发动机控制系统

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机控制系统，特别是涉及一种增程式汽车发动机控制系统，属于汽车技术领域。

背景技术

随着全球能源短缺和环境污染的日益加重，能源消耗的主要终端之一和有害气体排放的主要源头之一的汽车已成为节能减排的焦点，混合动力汽车正是在此背景下应运而生，混合动力汽车就是通过提高动力系统的运行效率实现降低燃油消耗和排放，自1997年丰田Prius(普锐斯)推向市场以来，混合动力汽车技术呈现多样化快速发展，为了逐步向纯电动方向发展和过渡，除了常规混合动力汽车的技术改进外，国内外各大汽车厂商又相继推出了插电式混合动力汽车和增程式电动汽车，其中，增程式电动汽车的动力驱动系统包括发动机、动力电池、两个电机，一个作为驱动电机独立驱动汽车行驶，而另一个电机作为发电机，由发动机驱动，向电池充电或给驱动电机供电。

由发动机和发电机组成的发电单元，与外部无机械连接，可独立与车速运行在高效区以到达降低油耗和排放的效果，但是，发动机的最高效率转速一般比发电机的最高效率转速低，尤其是当汽车低速行驶时，为保证整车NVH特性，发动机会以较低转速运转，因此，只有需要实现发动机到发电机的增速传递，才能保证发电机始终运行在高效区，提高整个发电系统的效率，同时，为最大限度的节约空间和轻量化，以及提高系统的密封性，应采用发动机到发电机同轴传输。

目前市场上常见的电动汽车增程模式中，发动机与发电机连接基本上都是采用发动机经离合器或单独的扭转减振器，通过花键连接驱动发电机，发电机与发动机以相同的转速运行，发动机经离合器或单独的扭转减振器，通过花键连接驱动发电机的机电连接方案，可以实现发动机转速独立控制，使其在高效区运行，但发电机的转速也需要与发动机转速相同，常见的车用发电机的最高效率转速区与发动机是不一致的，尤其是在汽车低速行驶时，发动机以较低的转速运行而保证整车NVH特性，而此时发电机的工作效率是非常低的，因此，为了能够使发动机发挥更高的效能，实现发动机动力效能的最佳化，需要提供一种增程式汽车发动机控制系统。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种增程式汽车发动机控制系统，为了使增程式汽车发动机发挥更高效能，实现增程式汽车发动机动力效能的最佳化。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种增程式汽车发动机控制系统，包括交流发电机、发动机、电池组、燃料箱、控制器、电子控制单元元和CAN总线，所述交流发电机与所述发动机之间设有增速齿轮，所述发动机与所述燃料箱连接，所述交流发电机和所述电池组均与所述控制器电连接，所述交流发电机通过整流器分别与所述电池组和所述控制器电连接，所述交流发电机与所述电子控制单元元电连接；所述控制器内设有型号为L9779WD的ECU，所述ECU包括：用于接收并处理曲轴位置传感器发送的曲轴位置信号的曲轴信号处理模块；用于接收并处理K-LINE串行接口发送的第一数据信号的K-LINE收发器；用于接收并处理CAN接口发送的第二数据信号的CAN收发器；用于驱动第一执行器组的SPI串行通信接口和用于驱动第二执行器组的并行接口；所述第一执行器组包括油泵继电器和风扇继电器，所述第二执行器组包括氧传感器加热驱动装置、喷油嘴和预点火驱动电路。

优选的方案是，所述交流发电机与充电指示灯、点火开关和电阻串联，所述点火开关设置在所述充电指示灯与所述和电阻之间。

进一步的，所述交流发电机包括定子绕组、多个二极管、内置调节器、多个电刷和励磁绕组，所述定子绕组分别与多个所述二极管电连接。

进一步的，所述内置调节器通过多个所述电刷与所述励磁绕组电连接，所述内置调节器的正极端与所述电池组电连接，所述内置调节器的负极端与所述电刷与所述励磁绕组电连接。

进一步的，所述交流发电机分别与整车控制器和车辆稳定系统电连接。

进一步的，所述控制器分别与驱动电机和车辆传感器电连接，所述驱动电机与减速齿轮连接。

进一步的，所述减速齿轮分别与电机控制器和后桥连接。

进一步的，所述整车控制器分别与所述电机控制器、所述电子控制单元元和所述CAN总线电连接，所述电子控制单元元与所述CAN总线电连接。

进一步的，所述发动机与所述交流发电机电连接，所述交流发电机与所述整流器电连接，所述整流器分别与所述电池组、所述驱动电机和所述电机控制器电连接。

进一步的，所述电池组与电池管理系统电连接，所述电池管理系统还与所述CAN总线电连接，所述驱动电机分别与所述电机控制器和所述后桥电连接。

本发明的有益技术效果：按照本发明的增程式汽车发动机控制系统，本发明提供的增程式汽车发动机控制系统，结构简单，能使增程式汽车发动机发挥更高效能，实现增程式汽车发动机动力效能的最佳化，可以使发动机的控制更可靠，通过控制器控制发动机和及其他系统，实现发动机稳定运行，控制器采用型号为L9779WD的ECU，该ECU包括用于接收并处理曲轴位置传感器发送的曲轴位置信号的曲轴信号处理模块，用于接收并处理K-LINE串行接口发送的第一数据信号的K-LINE收发器、用于接收并处理CAN接口发送的第二数据信号的CAN收发器、用于驱动第一执行器组的SPI串行通信接口和用于驱动第二执行器组的并行接口，因此具有对曲轴位置传感器检测到的曲轴位置信号、K-LINE串行接口发送的第一数据信号以及CAN接口发送的第二数据信号的处理功能，实现增程式汽车发动机动力效能的最佳化。

附图说明

图1为按照本发明的增程式汽车发动机控制系统的一优选实施例的结构示意图；

图2为按照本发明的增程式汽车发动机控制系统的一优选实施例的交流发电机电路连接图，该实施例可以是与图1相同的实施例，也可以是与图1不同的实施例；

图3为按照本发明的增程式汽车发动机控制系统的一优选实施例的系统电路图，该实施例可以是与图1或图2相同的实施例，也可以是与图1或图2不同的实施例。

图中：1-交流发电机，2-增速齿轮，3-发动机，4-电池组，5-燃料箱，6-驱动电机，7-整流器，8-控制器，9-车辆传感器，10-减速齿轮，11-整车控制器，12-车辆稳定系统，13-电机控制器，14-后桥，15-电阻，16-点火开关，17-充电指示灯，18-定子绕组，19-二极管，20-内置调节器，21-电刷，22-励磁绕组，23-电池管理系统，24-电子控制单元元，25-CAN总线。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1和图3所示，本实施例提供的一种增程式汽车发动机控制系统，包括交流发电机1、发动机3、电池组4、燃料箱5、控制器8、电子控制单元元24和CAN总线25，所述交流发电机1与所述发动机3之间设有增速齿轮2，所述发动机3与所述燃料箱5连接，所述交流发电机1和所述电池组4均与所述控制器8电连接，所述交流发电机1通过整流器7分别与所述电池组4和所述控制器8电连接，所述交流发电机1与所述电子控制单元元24电连接；所述控制器8内设有型号为L9779WD的ECU，所述ECU包括：用于接收并处理曲轴位置传感器发送的曲轴位置信号的曲轴信号处理模块；用于接收并处理K-LINE串行接口发送的第一数据信号的K-LINE收发器；用于接收并处理CAN接口发送的第二数据信号的CAN收发器；用于驱动第一执行器组的SPI串行通信接口和用于驱动第二执行器组的并行接口；所述第一执行器组包括油泵继电器和风扇继电器，所述第二执行器组包括氧传感器加热驱动装置、喷油嘴和预点火驱动电路。

进一步的，在本实施例中，如图2所示，所述交流发电机1与充电指示灯17、点火开关16和电阻15串联，所述点火开关16设置在所述充电指示灯17与所述和电阻15之间，所述交流发电机1包括定子绕组18、多个二极管19、内置调节器20、多个电刷21和励磁绕组22，所述定子绕组18分别与多个所述二极管19电连接，所述内置调节器20通过多个所述电刷21与所述励磁绕组22电连接，所述内置调节器20的正极端与所述电池组4电连接，所述内置调节器20的负极端与所述电刷21与所述励磁绕组22电连接。

进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述交流发电机1分别与整车控制器11和车辆稳定系统12电连接，所述控制器8分别与驱动电机6和车辆传感器9电连接，所述驱动电机6与减速齿轮10连接，所述减速齿轮10分别与电机控制器13和后桥14连接。

进一步的，在本实施例中，如图3所示，所述整车控制器11分别与所述电机控制器13、所述电子控制单元元24和所述CAN总线25电连接，所述电子控制单元元24与所述CAN总线25电连接，所述发动机3与所述交流发电机1电连接，所述交流发电机1与所述整流器7电连接，所述整流器7分别与所述电池组4、所述驱动电机6和所述电机控制器13电连接，所述电池组4与电池管理系统23电连接，所述电池管理系统23还与所述CAN总线25电连接，所述驱动电机6分别与所述电机控制器13和所述后桥14电连接。

综上所述，在本实施例中，按照本实施例的增程式汽车发动机控制系统，本实施例提供的增程式汽车发动机控制系统，结构简单，能使增程式汽车发动机发挥更高效能，实现增程式汽车发动机动力效能的最佳化，可以使发动机的控制更可靠，通过控制器控制发动机和及其他系统，实现发动机稳定运行，控制器采用型号为L9779WD的ECU，该ECU包括用于接收并处理曲轴位置传感器发送的曲轴位置信号的曲轴信号处理模块，用于接收并处理K-LINE串行接口发送的第一数据信号的K-LINE收发器、用于接收并处理CAN接口发送的第二数据信号的CAN收发器、用于驱动第一执行器组的SPI串行通信接口和用于驱动第二执行器组的并行接口，因此具有对曲轴位置传感器检测到的曲轴位置信号、K-LINE串行接口发送的第一数据信号以及CAN接口发送的第二数据信号的处理功能，实现增程式汽车发动机动力效能的最佳化。

以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种增程式汽车发动机控制系统，包括交流发电机(1)、发动机(3)、电池组(4)、燃料箱(5)、控制器(8)、电子控制单元元(24)和CAN总线(25)，其特征在于：所述交流发电机(1)与所述发动机(3)之间设有增速齿轮(2)，所述发动机(3)与所述燃料箱(5)连接，所述交流发电机(1)和所述电池组(4)均与所述控制器(8)电连接，所述交流发电机(1)通过整流器(7)分别与所述电池组(4)和所述控制器(8)电连接，所述交流发电机(1)与所述电子控制单元元(24)电连接；所述控制器(8)内设有型号为L9779WD的ECU，所述ECU包括：用于接收并处理曲轴位置传感器发送的曲轴位置信号的曲轴信号处理模块；用于接收并处理K-LINE串行接口发送的第一数据信号的K-LINE收发器；用于接收并处理CAN接口发送的第二数据信号的CAN收发器；用于驱动第一执行器组的SPI串行通信接口和用于驱动第二执行器组的并行接口；所述第一执行器组包括油泵继电器和风扇继电器，所述第二执行器组包括氧传感器加热驱动装置、喷油嘴和预点火驱动电路。

2.根据权利要求1所述的一种增程式汽车发动机控制系统，其特征在于：所述交流发电机(1)与充电指示灯(17)、点火开关(16)和电阻(15)串联，所述点火开关(16)设置在所述充电指示灯(17)与所述和电阻(15)之间。

3.根据权利要求2所述的一种增程式汽车发动机控制系统，其特征在于：所述交流发电机(1)包括定子绕组(18)、多个二极管(19)、内置调节器(20)、多个电刷(21)和励磁绕组(22)，所述定子绕组(18)分别与多个所述二极管(19)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种增程式汽车发动机控制系统，其特征在于：所述内置调节器(20)通过多个所述电刷(21)与所述励磁绕组(22)电连接，所述内置调节器(20)的正极端与所述电池组(4)电连接，所述内置调节器(20)的负极端与所述电刷(21)与所述励磁绕组(22)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种增程式汽车发动机控制系统，其特征在于：所述交流发电机(1)分别与整车控制器(11)和车辆稳定系统(12)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种增程式汽车发动机控制系统，其特征在于：所述控制器(8)分别与驱动电机(6)和车辆传感器(9)电连接，所述驱动电机(6)与减速齿轮(10)连接。

7.根据权利要求6所述的一种增程式汽车发动机控制系统，其特征在于：所述减速齿轮(10)分别与电机控制器(13)和后桥(14)连接。

8.根据权利要求7所述的一种增程式汽车发动机控制系统，其特征在于：所述整车控制器(11)分别与所述电机控制器(13)、所述电子控制单元元(24)和所述CAN总线(25)电连接，所述电子控制单元元(24)与所述CAN总线(25)电连接。

9.根据权利要求8所述的一种增程式汽车发动机控制系统，其特征在于：所述发动机(3)与所述交流发电机(1)电连接，所述交流发电机(1)与所述整流器(7)电连接，所述整流器(7)分别与所述电池组(4)、所述驱动电机(6)和所述电机控制器(13)电连接。

10.根据权利要求9所述的一种增程式汽车发动机控制系统，其特征在于：所述电池组(4)与电池管理系统(23)电连接，所述电池管理系统(23)还与所述CAN总线(25)电连接，所述驱动电机(6)分别与所述电机控制器(13)和所述后桥(14)电连接。