CN111661030A - 混合动力车辆的起动机控制方法、系统及混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力车辆的起动机控制方法、系统及混合动力车辆，方法包括以下步骤：获取起机供电回路的状态参数，根据状态参数确定起机供电回路是否发生故障；获取起动机的起机模式，起动机起机模式包括行车起机模式和停车起机模式；若起动机采用行车起机模式且起机供电回路未发生故障，则控制起机开关断开，并对低压负载发出功率限制指令，经过第一预设时间，控制起动机起动发动机；若起动机采用停车起机模式且起机供电回路未发生故障，则控制起机开关保持闭合，并控制起动机起动发动机。本发明实施例提供的起动机控制方法有利于提高整车电压稳定性，避免起动机的起动电压降影响低压负载工作，降低生产成本，提升整车运行安全性。

Description

混合动力车辆的起动机控制方法、系统及混合动力车辆

技术领域

本发明实施例涉及混合动力车辆技术领域，尤其涉及一种混合动力车辆的起动机控制方法、系统及混合动力车辆。

背景技术

在混合动力车辆中，采用发动机和驱动电机作为驱动源，以使得车辆可在在纯电动模式或者混合动力模式下行驶。在车辆行驶在纯电动模式时，若出现驱动电机异常或者车速不足的情况，可在车辆行车状态下起动发动机，将车辆切换至混合动力模式下行驶。

在混合动力车辆中，发动机的起动通常采用两种方式实现，其一，采用起动机起动发动机，其二，采用驱动电机起动发动机。但是，现有的混合动力车辆通常采用单蓄电池电源系统，由蓄电池为起动机和低压负载供电，在行车过程中采用起动机驱动发动机起动，其存在以下问题，在行车过程中，控制器处于工作状态，起动机起动发动机时需要较大的起动电流，导致低压负载的供电电压降低，若低压负载的供电电压低于控制器的最低工作电压，会导致控制器掉电，影响控制器的正常工作，容易发生车辆运行故障，影响驾驶体验。

发明内容

本发明提供一种混合动力车辆的起动机控制方法，解决了起动机驱动发动机时导致低压负载的供电电压降低的问题，有利于提高电压稳定性，提升整车运行的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种混合动力车辆的起动机控制方法，起动机的控制系统包括整车控制单元、发动机管理单元、高压电源、直流变换单元、起动机、起动机电源、起机开关和起动机电源检测单元，所述起动机和所述起动机电源并联连接形成起机供电回路，所述起动机电源和所述起动机之间具有第一节点，所述第一节点通过所述起机开关与所述直流变换单元的低压端连接，所述低压端还与低压负载连接，所述方法包括以下步骤：

获取所述起机供电回路的状态参数，根据所述状态参数确定所述起机供电回路是否发生故障；

获取起动机的起机模式，所述起动机起机模式包括行车起机模式和停车起机模式；

若所述起动机采用行车起机模式且所述起机供电回路未发生故障，则执行行车起机控制策略，控制所述起机开关断开，并对低压负载发出功率限制指令，经过第一预设时间，控制所述起动机起动发动机；

若所述起动机采用停车起机模式且所述起机供电回路未发生故障，则执行停车起机控制策略，控制所述起机开关保持闭合，并控制所述起动机起动发动机。

第二方面，本发明实施例还提供了一种混合动力车辆的起动机控制系统，包括整车控制单元、发动机管理单元、高压电源、直流变换单元、起动机、起动机电源、起机开关和起动机电源检测单元，其中，所述起动机和所述起动机电源并联连接形成起机供电回路，所述起动机电源和所述起动机之间具有第一节点，所述第一节点通过起机开关与直流变换单元的低压端连接；所述整车控制单元分别与所述发动机管理单元、所述直流变换单元、所述起动机电源检测单元和所述起机开关的控制部连接；所述高压电源的正极端与所述直流变换单元的高压端连接，所述高压电源的负极端接地；所述高压端还与高压负载连接，所述低压端还与低压负载连接；所述起动机电源通过所述起动机电源检测单元接地，所述起动机电源检测单元用于获取所述起机供电回路的状态参数，并将所述状态参数发送到所述整车控制单元；所述整车控制单元用于根据所述状态参数确定所述起机供电回路是否发生故障，并获取起动机的起机模式，所述起动机起机模式包括行车起机模式和停车起机模式；所述整车控制单元还用于在所述起动机采用行车起机模式且所述起机供电回路未发生故障时，控制所述起机开关断开，并对低压负载发出功率限制指令，经过第一预设时间，对所述发动机管理单元发送起机控制指令，所述发动机管理单元用于控制所述起动机起动发动机；所述整车控制单元还用于在所述起动机采用停车起机模式且所述起机供电回路未发生故障时，控制所述起机开关保持闭合，并对发动机管理单元发送起机控制指令，所述发动机管理单元用于控制所述起动机起动发动机。

第三方面，本发明实施例还提供了一种混合动力车辆，包括权利要求所述的混合动力车辆的起动机控制系统。

本发明实施例提供的混合动力车辆，采用上述起动机控制系统，该系统设置起动机与起动机电源并联连接形成起机供电回路，对起机供电回路进行故障监测，获取起动机的起机模式，若起动机采用行车起机模式且起机供电回路未发生故障，则执行行车起机控制策略，控制起机开关断开，断开起机供电回路与低压负载的连接，并对低压负载进行功率限制，经过第一预设时间，控制起动机起动发动机；若起动机采用停车起机模式且起机供电回路未发生故障，则控制起机开关保持闭合，并控制起动机起动发动机，解决了起动机驱动发动机时导致低压负载的供电电压降低的问题，有利于提高整车电压稳定性，避免起动机的起动电压降影响低压负载正常工作，在单蓄电池电源系统中无需增加蓄电池及相应的控制部件，有利于简化电路结构和控制难度，降低生产成本，提升整车运行的安全性，改善驾驶体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种混合动力车辆的起动机控制方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供的一种起动机控制方法的流程图；

图3是本发明实施例二提供的一种起动机控制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的另一种混合动力车辆的起动机控制方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的又一种混合动力车辆的起动机控制方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的又一种混合动力车辆的起动机控制方法的流程图；

图7是本发明实施例提供的一种混合动力车辆的起动机控制系统的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种混合动力车辆的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种混合动力车辆的动力系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种混合动力车辆的起动机控制方法，其适用于对采用单蓄电池电源系统的混合动力车辆的起动机进行起动控制的应用场景，达到简化控制难度和电路结构的目的。

图1是本发明实施例提供的一种混合动力车辆的起动机控制方法的流程图。

在本实施例中，起动机的控制系统包括整车控制单元、发动机管理单元、高压电源、直流变换单元、起动机、起动机电源、起机开关和起动机电源检测单元，起动机和起动机电源并联连接形成起机供电回路，起动机电源和起动机之间具有第一节点，第一节点通过起机开关与直流变换单元的低压端连接，低压端还与低压负载连接，本实施例中，低压负载是指额定电压为12V的用电负载。

如图1所示，该起动机控制方法包括以下步骤：

S1：获取起机供电回路的状态参数，根据状态参数确定起机供电回路是否发生故障。

其中，起动机供电回路包括并联连接的起动机和起动机电源，其中，起动机电源可为12V蓄电池，起动机电源用于对起动机供电。起动机电源的正极端通过起机开关与直流变换单元的低压端连接。执行起机供电回路检测控制策略是指用于对起机供电回路的状态参数进行检测的控制方法，其中，起机供电回路的状态参数包括起动机电源的温度参数、电量参数、电压参数、电流参数和报错信号等。

在本实施例中，可采用起动机电源检测单元获取起机供电回路的状态参数，其中，起动机电源检测单元包括蓄电池传感器(EBS，Electrical BatterySensor)。起动机电源的负极端通过起动机电源检测单元的输入端接地，起动机电源检测单元实时测量起机供电回路的状态参数，例如，起动机电源的温度参数、电量参数、电压参数、电流参数和报错信号等，并将起机供电回路的状态参数通过LIN网络反馈给整车控制单元，使整车控制单元能够实时获取起机供电回路的状态参数，并判断起机供电回路是否发生故障，若是，则执行步骤S5；否则，执行步骤S2。

S2：获取起动机的起机模式，起动机起机模式包括行车起机模式和停车起机模式。

其中，起动机的起机模式是指起动机起动发动机的模式，行车起机模式是指在车辆纯电动行驶状态下采用起动机起动发动机的模式，此时发动机转速为零，发动机与驱动电机脱离连接状态；停车起机模式是指在车辆静止状态下采用起动机起动发动机的模式，此时发动机转速为零，发动机与驱动电机脱离连接状态。

在本实施例中，整车控制单元内部设有工况解析模块，整车控制单元实时获取车辆状态信号，例如，车辆状态信号包括车速信号、驱动电机转矩信号等，所述工况解析模块用于对当前的车辆状态信号进行解析，根据解析结果确定当前车辆的运行状态，例如，运行状态可为静止状态或者纯电动行驶状态，并根据解析结果判断是否生成起动发动机报文，以及判断是否生成起动机起动发动机报文。

若车辆处于行驶状态，且整车控制单元发送起动机起动发动机报文，则将起动机的起机模式切换为行车起机模式；若车辆处于静止状态，且整车控制单元发送起动机起动发动机报文，则将起动机的起机模式切换为停机起机模式；若整车控制单元判断起动机控制回路发生故障或者起动机起动发动机失败，则控制驱动电机起动发动机，其中，可采用发动机管理单元实时监测起动机控制回路，并将监测结果发送到整车控制单元。

S3：若起动机采用行车起机模式且起机供电回路未发生故障，则执行行车起机控制策略，控制起机开关断开，并对低压负载发出功率限制指令，经过第一预设时间，控制起动机起动发动机。

其中，行车起机控制策略是指车辆处于纯电动行驶状态，且采用起动机起动发动机的控制方法。此时，起机开关断开，以使得起机供电回路断开与低压的连接，避免电压降影响低压负载正常工作。

S4：若起动机采用停车起机模式且起机供电回路未发生故障，则执行停车起机控制策略，控制起机开关保持闭合，并控制起动机起动发动机。

其中，停车起机控制策略是指车辆处于静止状态，且采用起动机起动发动机的控制方法，此时，起机开关闭合，直流变换单元将高压电源的输出电压进行降压处理对低压负载和起动机电源供电，起动机电源的输出电压保持稳定，有利于提高低压电气系统电压稳定性。

S5：生成禁用起动机起动发动机报文。

在禁用起动机起动发动机时，如需起动发动机，可采用驱动电机起动发动机。

具体地，本发明实施例提供了两种起动机控制方法的技术方案。

实施例一

图2是本发明实施例一提供的一种起动机控制方法的流程图。

本发明实施例一提供的起动机控制方法适用于起动机采用行车起机模式起动发动机的应用场景，在本实施例中，执行行车起机控制策略，具体包括以下步骤：

S301：车辆处于纯电动行驶状态。

其中，纯电动行驶状态是指由驱动电机作为驱动源驱动车辆行驶的状态。

S302：获取起动机监测信号，并根据起动机监测信号判断起动机控制回路是否发生故障。

若是，则执行步骤S5；否则，执行步骤S303。

在本实施例中，可采用发动机管理单元通过CAN总线连接在整车控制单元和起动机之间，发动机管理单元对起动机的运行状态进行实时监测，例如，监测信号可为流经起动机的电压参数和电流参数，并将监测信号发送到整车控制单元，整车控制单元根据起动机监测信号判断起动机控制回路是否发生故障。

S303：判断是否允许采用起动机起动发动机。

若是，则执行步骤S304；否则，执行步骤S5。

在本实施例中，整车控制单元实时获取行车状态下的车辆状态信号，该车辆状态信号包括发动机与驱动电机脱离、起动机故障信号、起机供电回路故障信号、直流变换单元工作异常信号及通讯异常信号等，若整车控制单元判断满足发动机与驱动电机脱离、起动机供电回路未发生故障、起动机未发生故障、直流变换单元正常工作且通讯无异常，则判断允许采用起动机起动发动机。

S304：控制起机开关断开，并对低压负载发出功率限制指令，经过第一预设时间，控制起动机起动发动机。

在本实施例中，起机开关设有控制部和开关部，该开关部为常闭触点，若起动机控制回路未发生故障且整车控制单元判断允许采用起动机行车起动发动机，则整车控制单元发出高电平信号控制起机开关的控制部得电，带动开关部断开，以使得起机供电回路断开与低压负载的连接，此时，直流变换单元将高压电源的输出电压进行降压处理对低压负载供电，整车控制单元同时对低压负载发出功率限制指令，限制直流变换单元的低压端的感性负载的功率，降低感性负载对低压端电压稳定性的冲击。经过第一预设时间，例如，第一预设时间可为0.1秒，整车控制单元对发动机管理单元发送起机控制指令和喷油指令，控制起动机起动发动机。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种起动机控制方法的流程图。

本发明实施例二提供的起动机控制方法适用于起动机采用停车起机模式起动发动机的应用场景，在本实施例中，执行停车起机控制策略，具体包括以下步骤：

S401：车辆处于静止状态。

其中，静止状态是指的车速为零且发动机转速为零的状态。

S402：获取起动机监测信号，并根据起动机监测信号判断起动机控制回路是否发生故障。

若是，则执行步骤S5；否则，执行步骤S403。

在本实施例中，可采用发动机管理单元对起动机的运行状态进行实时监测，例如，监测信号可为流经起动机的电压参数和电流参数，并将监测信号发送到整车控制单元，整车控制单元根据起动机监测信号判断起动机控制回路是否发生故障。

S403：控制起机开关保持闭合，并控制起动机起动发动机。

在本实施例中，起机开关设有控制部和开关部，该开关部为常闭触点，若起动机控制回路未发生故障且整车控制单元判断允许采用起动机停车起动发动机，则整车控制单元发出低电平信号，起机开关的控制部保持失电，开关部保持闭合，以使得起机供电回路与低压负载保持连接，此时，直流变换单元将高压电源的输出电压进行降压处理对低压负载和起动机电源供电，起动机电源的输出电压保持稳定，有利于提高低压电气系统电压稳定性。同时，整车控制单元对发动机管理单元发送起机控制指令和喷油指令指令，控制起动机起动发动机。

由此，本发明实施例提供的混合动力车辆的起动机控制方法，对起动机与起动机电源并联连接形成的起机供电回路进行故障监测，获取起动机的起机模式，若起动机采用行车起机模式且起机供电回路未发生故障，则执行行车起机控制策略，控制起机开关断开，断开起机供电回路与低压负载的连接，并对低压负载进行功率限制，经过第一预设时间，控制起动机起动发动机；若起动机采用停车起机模式且起机供电回路未发生故障，则控制起机开关保持闭合，并控制起动机起动发动机，解决了起动机驱动发动机时导致低压负载的供电电压降低的问题，有利于提高整车低压电气系统电压稳定性，避免起动机的起动电压降影响低压负载正常工作，在单蓄电池电源系统中无需增加蓄电池及相应的控制部件，有利于简化电路结构和控制难度，降低生产成本，提升整车运行的安全性，改善驾驶体验。

图4是本发明实施例提供的另一种混合动力车辆的起动机控制方法的流程图。本实施例提供一种起机供电回路检测控制策略的技术方案。

可选地，如图4所示，获取起机供电回路的状态参数，根据状态参数确定起机供电回路是否发生故障，包括以下步骤：

S101：检测车辆ON档上电状态。

在本实施例中，可采用整车控制单元获取车辆钥匙开关的档位状态，若整车控制单元检测到ON档上升沿，且当前钥匙开关位于ON档或者START档，则整车控制单元确定车辆处于ON档上电状态。

S102：获取当前起动机电源的第一状态参数，第一状态参数包括剩余电量、起动电压、剩余电量状态信号、起动电压状态信号和起动机电源故障信号。

在本实施例中，可采用起动机电源检测单元获取起机供电回路的状态参数，其中，起动机电源检测单元包括蓄电池传感器(EBS，Electrical BatterySensor)。起动机电源的负极端通过起动机电源检测单元的输入端接地，起动机电源检测单元实时测量起机供电回路的状态参数，例如，起动机电源的温度参数、电量参数、电压参数、电流参数和报错信号等，并将起机供电回路的状态参数通过LIN网络反馈给整车控制单元，使整车控制单元能够实时获取起机供电回路的状态参数，典型地，起机供电回路的第一状态参数包括电池剩余电量SOC(state of charge)、功能状态数值SOF(state of function)、剩余电量状态信号、功能状态信号和报错信号，其中，报错信号包括温度故障信号、标定故障、响应故障及单体电池荷电不一致故障信号等。

S103：根据第一状态参数确定起动机电源是否发生故障。

示例性地，可设置预设电池剩余电量阈值为40％，并设置预设功能状态阈值为7.5V，整车控制单元将接收到的电池剩余电量与预设电池剩余电量阈值(例如为40％)进行比对，并将接收到的功能状态数值与预设功能状态阈值(例如为7.5V)进行比对，若电池剩余电量大于预设电池剩余电量阈值，功能状态数值大于预设功能状态阈值，剩余电量状态信号正常(例如为高电平)、功能状态信号正常(例如为高电平)，且整车控制单元未接收到报错信号，则继续执行步骤S104；否则，判断起机供电回路发生故障，执行步骤S5。

S104：对起机开关发送断开控制指令，获取起机供电回路的第二状态参数，第二状态参数包括电流参数。

在本实施例中，整车控制单元发出断开控制指令，例如，断开控制指令可为高电平信号，控制起机开关的控制部得电，带动开关部断开，经过第二预设时间，例如，第二预设时间可为0.1秒，起动机电源检测单元实时测量起机供电回路的电流参数，其中，该电流参数为起动机电源的输出电流。

S105：根据第二状态参数判断起机开关是否发生故障。

示例性地，可设置预设断电电流阈值为0.1A，整车控制单元将接收到的电流参数与预设断电电流阈值(例如为0.1A)进行比对，若电流参数小于预设断电电流阈值(例如为0.1A)，则确定起机开关未发生故障，可以正常断开，继续执行步骤S106；否则，执行步骤S5。

S106：判断起机供电回路未发生故障，生成允许起动机起动报文。

在本实施例中，整车控制单元可将允许起动机起动报文或者禁用起动机起动发动机报文发送到发动机管理单元，作为能否控制起动机起动发动机的判断条件，避免电路故障导致的起动失败。

可选地，如图4所示，混合动力车辆的起动机控制方法还包括以下步骤：

S107：检测直流变换单元是否处于工作状态。

在本实施例中，起动机电源长时间停放会发生亏电现象，导致起动机电源的第一状态参数发生异常，例如，电池剩余电量降低，功能状态异常，在整车上电后，直流变换单元将高压电源的输出电压进行降压处理对起动机电源进行充电，在未发生故障的前提下，经过一段时间的充电，起动机电源的电池剩余电量及功能状态会恢复正常。

在本实施例中，可采用整车控制单元实时检测直流变换单元的高压端电压和低压端电压，若高压端电压近似等于高压电源的输出电压(例如可为48V)，且低压端电压近似等于起动机电源的输出电压(例如可为12V)，则判断直流变换单元是否处于工作状态，返回执行步骤S102；否则，执行步骤S5。由此，在发生起动机电源亏电时，先对起动机电源进行充电，并在充电完成后，生成允许起动机起动发动机报文，避免起动机电源亏电导致无法使用起动机起动发动机，改善驾驶体验。

图5是本发明实施例提供的又一种混合动力车辆的起动机控制方法的流程图。如图5所示的起动机控制方法，适用于对起动机是否成功起动发动机进行检测的应用场景。

可选地，如图5所示，混合动力车辆的起动机控制方法还包括以下步骤：

S501：接收到控制起动机起动发动机指令。

S502：经过第二预设时间，获取发动机的第一转速。

示例性地，可设置第二预设时间为0.3秒，在执行整车控制单元对发动机管理单元发送起机控制指令、喷油指令和转速控制指令之后，发动机管理单元控制起动机起动发动机，发动机转速逐渐上升，经过第二预设时间，例如第二预设时间为0.3秒，发动机管理单元判断发动机达到运行状态，并获取发动机的第一转速，并将第一转速和发动机运行状态报文发送至整车控制单元。

S503：判断第一转速是否大于等于预设转速，若第一转速大于等于预设转速，则执行步骤S504；否则，执行步骤S505。

示例性地，预设转速可为700rpm，发动机管理单元将第一转速与预设转速进行比对，若第一转速大于等于预设转速，则整车控制单元判断起动机起动成功，执行步骤S504；若第一转速小于预设转速，则整车控制单元判断起动机未起动成功，执行步骤S505。

S504：生成起动机起动成功报文。

在本发明实施例一中，起动机采用行车起机模式启动发动机，在整车控制单元接收到起动机起动成功报文后，整车控制单元对发动机管理单元发送转速控制指令，实时获取发动机的转速，并将驱动电机当前的转速作为目标转速，若发动机的转速与目标转速的差值小于预设转速差阈值，例如，预设转速差阈值可为50rpm，则整车控制单元控制发动机与驱动电机连接，并对发动机管理单元和驱动电机发送转速控制指令，驱动车辆行驶在混合动力驱动模式。或者，在判断发动机起机后，经过第三预设时间，例如第三预设时间可为0.5秒，整车控制单元控制发动机与驱动电机驱动连接，并对发动机管理单元和驱动电机发送转速控制指令，驱动车辆行驶在混合动力驱动模式。

在本发明实施例二中，起动机采用停机起机模式起动发动机，在整车控制单元接收到起动机起动成功报文后，整车控制单元控制发动机与驱动电机驱动连接，并对发动机管理单元和驱动电机发送转速控制指令，驱动车辆行驶。

S505：生成起动机起动失败报文，将起动机起动失败次数增加一次，并控制驱动电机起动发动机。

在本实施例中，可在整车控制单元内部设置起动机起机失败计数模块，若整车控制单元生成起动机起动失败报文，则起动机起机失败计数模块将起动机起机失败次数增加一次，并控制驱动电机起动发动机。

S506：判断起动机起动失败次数是否大于预设次数阈值，若是，则执行步骤S507；否则，判断执行步骤S501。

S507：对发动机管理单元发送禁止发动机停机报文。

在本实施例中，可设置预设次数阈值为4次，在车辆钥匙开关断电之前，整车控制单元将起动机起动失败次数与预设次数阈值进行比对，若起动机起动失败次数大于预设次数阈值，且发动机处于运行状态，则整车控制单元对发动机管理单元发送禁止发动机停机报文；若起动机起动失败次数小于等于预设次数阈值，则返回执行控制起动机起动发动机的步骤。

由此，本发明实施例提供的起动机控制方法，对起动机起动发动机的过程进行实时监测，若起动机起动发动机成功，则由发动机驱动车辆行驶，若起动机起动发动机未成功，则由驱动电机起动发动机，可实现运行状态下驱动源的切换，避免起动机故障影响车辆运行。

图6是本发明实施例提供的又一种混合动力车辆的起动机控制方法的流程图。本实施例是对上述行车起机控制策略的具体步骤进行进一步阐述。

可选地，如图6所示，在执行行车起机控制策略之时，执行步骤S504之后，混合动力车辆的起动机控制方法还包括以下步骤：

S601：对起机开关发送闭合控制指令；

S602：获取起机供电回路的第二状态参数，第二状态参数包括电流参数；

S603：根据第二状态参数判断起机开关是否闭合成功；

S604：若起机开关闭合失败，则对发动机管理单元发送禁止发动机停机报文。

S605：若起机开关闭合成功，则生成起机开关正常报文。

在本实施例中，起动机采用行车起机模式起动发动机，在起动机起动发动机成功后，整车控制单元接收到起动机起动成功报文，对起机开关发送闭合控制指令，以使得起动机电源与低压负载连接，维持低压负载供电电压稳定。起动机起动发动机成功后，起动机电源检测单元实时获取起机供电回路的电流参数，并将电流参数发送到整车控制单元，整车控制单元将发动机起动后起动机电源的电流参数与预设上电电流阈值进行比对，例如，可设置预设上电电流阈值可为0.2A，若此时的电流参数大于预设上电电流阈值(例如为0.2A)，则整车控制单元判断起机开关闭合成功，生成起机开关正常报文；若此时的电流参数小于等于预设上电电流阈值(例如为0.2A)，则整车控制单元判断起机开关闭合失败，记录起机开关闭合失败故障，并对发动机管理单元发送禁止发动机停机报文，在车辆钥匙开关断电之前，禁止发动机停机。

本实施例中，对起机开关的工作状态进行实时监测，并在起机开关发生故障时禁止发动机停机，避免在同一驾驶循环中再次采用起动机起动发动机，有利于提高整车运行稳定性。

可选地，如图2所示，在执行行车起机控制策略之时，混合动力车辆的起动机控制方法还包括以下步骤：

S305：获取当前直流变换单元的低压端的用电功率和高压电源的剩余电量。

在本实施例中，可设置高压电源管理单元对高压电源进行实时监测，例如高压电源管理单元可为电池管理系统(BMS，Battery Management System)，整车控制单元通过CAN网络与高压电源管理单元和直流变换单元进行实时通讯，每隔预设采样时间，直流变换单元将低压负载的用电功率发送至整车控制单元，高压电源管理单元将高压电源的剩余电量发送至整车控制单元。当前直流变换单元的低压端的用电功率是指对低压端感性负载进行功率限制前，直流变换单元采集的最后一组低压端的用电功率数据。

S306：根据用电功率和剩余电量对高压电源的输出功率进行限制。

在本实施例中，起动机采用行车起机模式起动发动机，此时，起机开关断开，起动机电源与低压负载断开连接，直流变换单元将高压电源的输出电压进行降压处理对低压负载供电，在对低压端感性负载进行功率限制后，同时根据用电功率和剩余电量对高压电源的输出功率进行限制，避免高压电源过负荷运行。

本发明实施例提出的混合动力车辆的起动机控制方法还包括多种故障模式控制方法。可选地，混合动力车辆的起动机控制方法还包括以下步骤：根据起机供电回路的状态参数确定是否发生起动机电源检测单元通讯故障和/或起机开关断开故障；若发生起动机电源检测单元通讯故障和/或起机开关断开故障，则生成禁用起动机起动发动机报文，控制驱动电机起动发动机。

在本实施例中，故障模式主要包括起动机电源检测单元通信故障和起机开关断开故障，其中，起机开关断开故障是指起机开关接收到断开控制指令时无法断开开关部的故障。起动机电源检测单元(例如为蓄电池传感器EBS)获取起机供电回路的状态参数，并将起机供电回路的状态参数通过LIN网络反馈给整车控制单元，使整车控制单元能够实时获取起机供电回路的状态参数，整车控制单元接将收到的起动机电源检测单元发送的数据信息与预存通讯协议进行比对，若起动机电源检测单元发送的数据信息不满足预存通讯协议，则整车控制单元判断发生起动机电源检测单元通信故障，生成禁用起动机起动发动机报文，并将禁用起动机起动发动机报文发送至发动机管理单元，并控制驱动电机起动发动机。

在本实施例中，按照步骤S104和步骤S105提供的控制方法判断是否发生起机开关断开故障，在对起机开关发送断开控制指令后，若起机供电回路的电流参数大于等于预设断电电流阈值(例如为0.1A)，则整车控制单元起机开关断开故障报文，生成禁用起动机起动发动机报文，并将禁用起动机起动发动机报文发送至发动机管理单元，并控制驱动电机起动发动机。

本实施例中，对控制系统进行故障监测，并在发生故障时禁用起动机起动发动机，采用驱动电机起动发动机，有利于提升整车运行的可靠性，改善驾驶体验。

本发明实施例还提供了一种混合动力车辆的起动机控制系统。图7是本发明实施例提供的一种混合动力车辆的起动机控制系统的结构示意图。该起动机控制系统用于实现上述起动机控制方法。

如图7所示，该起动机控制系统01包括整车控制单元10、发动机管理单元20、高压电源30、直流变换单元40、起动机50、起动机电源60、起机开关70和起动机电源检测单元80，其中，起动机50和起动机电源60并联连接形成起机供电回路，起动机电源60和起动机50之间具有第一节点P，第一节点P通过起机开关60与直流变换单元40的低压端L连接，低压端L还与低压负载连接，本实施例中，低压负载是指额定电压为12V的用电负载。

在本实施例中，起动机电源60可为12V蓄电池，起动机电源60用于对起动机50供电。起机开关70设有控制部和开关部，起动机电源60的正极端通过起机开关70的开关部与直流变换单元的低压端L连接。

在本实施例中，起动机电源检测单元80包括蓄电池传感器(EBS，ElectricalBattery Sensor)，整车控制单元可采用LIN总线与起动机电源检测单元80进行实时通讯和数据传输。

如图7所示，整车控制单元10分别与发动机管理单元20、直流变换单元40、起动机电源检测单元80和起机开关70的控制部连接；高压电源30的正极端与直流变换单元40的高压端H连接，高压电源30的负极端接地；直流变换单元40的高压端H还与高压负载连接，直流变换单元40的低压端还与低压负载连接；起动机电源60通过起动机电源检测单元80接地，起动机电源检测单元80用于获取起机供电回路的状态参数，并将状态参数发送到整车控制单元10，起机供电回路的状态参数包括起动机电源的温度参数、电量参数、电压参数、电流参数和报错信号等。

可选地，整车控制单元10还用于根据状态参数确定起机供电回路是否发生故障，并获取起动机的起机模式，起动机起机模式包括行车起机模式和停车起机模式。

其中，起动机的起机模式是指起动机起动发动机的模式，行车起机模式是指在车辆纯电动行驶状态下采用起动机起动发动机的模式，此时发动机转速为零，第一离合器将发动机从驱动电机脱离；停车起机模式是指在车辆静止状态下采用起动机起动发动机的模式，此时发动机转速为零，第一离合器将发动机从驱动电机脱离。

在本实施例中，整车控制单元10用于执行起机供电回路检测控制策略，具体地，整车控制单元10检测车辆ON档上电状态，获取当前起动机电源60的第一状态参数，第一状态参数包括剩余电量、起动电压、剩余电量状态信号、起动电压状态信号和起动机电源故障信号。整车控制单元10根据第一状态参数确定起动机电源是否发生故障，并在起动机电源未发生故障时，对起机开关70发送断开控制指令，获取起机供电回路的第二状态参数，第二状态参数包括电流参数，以及根据第二状态参数判断起机开关70是否发生故障；若起动机电源60和起机开关70均未发生故障，则判断起机供电回路未发生故障，生成允许起动机起动报文；否则，生成禁用起动机起动发动机报文。

可选地，整车控制单元10用于在起动机50采用行车起机模式且起机供电回路未发生故障时，执行行车起机控制策略，控制起机开关70断开，并对低压负载发出功率限制指令，经过第一预设时间，对发动机管理单元20发送起机控制指令，发动机管理单元20用于根据起机控制指令控制起动机起动发动机。

可选地，整车控制单元10还用于在起动机50采用停车起机模式且起机供电回路未发生故障时，执行停车起机控制策略，控制起机开关70保持闭合，并对发动机管理单元20发送起机控制指令，发动机管理单元20用于根据起机控制指令控制起动机起动发动机。

可选地，整车控制单元10还用于检测直流变换单元是否处于工作状态，若直流变换单元未处于工作状态，则整车控制单元10生成禁用起动机起动发动机报文。

可选地，在整车控制单元10对发动机管理单元20发送起机控制指令之后，整车控制单元10还用于经过第二预设时间，获取发动机的第一转速，并判断第一转速是否大于等于预设转速，若第一转速大于等于预设转速，则整车控制单元10生成起动机起动成功报文；否则，整车控制单元10生成起动机起动失败报文，将起动机起动失败次数增加一次，并控制驱动电机起动发动机；整车控制单元10还用于在起动机起动失败次数大于预设次数阈值时对发动机管理单元发送禁止发动机停机报文，禁止发动机停机。

可选地，在整车控制单元10执行行车起机控制策略之时，整车控制单元10还用于获取起机供电回路的第二状态参数，第二状态参数包括电流参数，并根据第二状态参数判断起机开关是否闭合成功，若整车控制单元10判断起机开关闭合失败，则对发动机管理单元20发送禁止发动机停机报文，禁止发动机停机。

可选地，在整车控制单元10执行行车起机控制策略之时，整车控制单元10还用于获取当前直流变换单元的低压端的用电功率和高压电源的剩余电量，并根据用电功率和剩余电量对高压电源的输出功率进行限制。

可选地，整车控制单元10还用于根据起机供电回路的状态参数确定是否发生起动机电源检测单元通讯故障和/或起机开关断开故障；若整车控制单元10还用于判断发生起动机电源检测单元通讯故障和/或起机开关断开故障，则整车控制单元10还用于生成禁用起动机起动发动机报文，并控制驱动电机起动发动机。

在本实施例中，发动机管理单元20可集成混动控制单元，控制发动机的起动停止控制及扭矩分配，当然，混动控制单元也可采用独立的控制器，对此不作限制。

在本实施例中，整车控制单元10还可通过发动机管理单元20与起机开关70的控制部连接，整车控制单元10将起机开关断开控制指令或者起机开关闭合控制指令发送到发动机管理单元20，发动机管理单元20输出控制信号，控制起机开关70断开或者闭合。

在本实施例中，整车控制单元10通过CAN总线与发动机管理单元20及直流变换单元40连接，通过LIN总线与起动机电源检测单元80连接。

如图7所示，混合动力车辆的起动机控制系统还包括高压电源管理单元90，高压电源管理单元90的第一端与高压电源30连接，高压电源管理单元90的第二端与整车控制单元10连接。

其中，高压电源30用于对车载高压负载供电，典型地，高压电源30可为48V动力电池组，高压负载包括驱动电机、高压PTC(Positive TemperatureCoefficient，正温度系数)加热器等。

在本实施例中，高压电源管理单元90可为电池管理系统(BMS，BatteryManagementSystem)，整车控制单元10可采用CAN总线与高压电源管理单元90连接，实时获取高压电源30的电量、电压等参数。

本发明实施例提供的混合动力车辆的起动机控制系统，设置起动机与起动机电源并联连接形成起机供电回路，设置起动机电源检测单元对起机供电回路进行故障监测，整车控制单元在起动机采用行车起机模式且起机供电回路未发生故障时，控制起机开关断开，断开起机供电回路与低压负载的连接，并对低压负载进行功率限制，经过第一预设时间，控制起动机起动发动机；以及在起动机采用停车起机模式且起机供电回路未发生故障时，控制起机开关保持闭合，并控制起动机起动发动机，解决了起动机驱动发动机时导致低压负载的供电电压降低的问题，有利于提高整车电压稳定性，避免起动机的起动电压降影响低压负载正常工作，在单蓄电池电源系统中无需增加蓄电池及相应的控制部件，有利于简化电路结构和控制难度，降低生产成本，提升整车运行的安全性，改善驾驶体验。

本发明实施例还提供了一种混合动力车辆。图8是本发明实施例提供的一种混合动力车辆的结构示意图。如图8所示，该混合动力车辆02包括上述混合动力车辆的起动机控制系统01。

图9是本发明实施例提供的一种混合动力车辆的动力系统的结构示意图。

在本实施例中，如图9所示，混合动力车辆的动力系统100包括发动机101、驱动电机102、第一离合器103、第二离合器104和变速器105，第一离合器103设于发动机101与驱动电机102之间，第二离合器104设于驱动电机102与变速器105之间，发动机101还设有起动机50，起动机50用于起动发动机101。

本发明实施例提供的混合动力车辆，采用上述起动机控制系统，该系统设置起动机与起动机电源并联连接形成起机供电回路，对起机供电回路进行故障监测，获取起动机的起机模式，若起动机采用行车起机模式且起机供电回路未发生故障，则执行行车起机控制策略，控制起机开关断开，断开起机供电回路与低压负载的连接，并对低压负载进行功率限制，经过第一预设时间，控制起动机起动发动机；若起动机采用停车起机模式且起机供电回路未发生故障，则控制起机开关保持闭合，并控制起动机起动发动机，解决了起动机驱动发动机时导致低压负载的供电电压降低的问题，有利于提高整车电压稳定性，避免起动机的起动电压降影响低压负载正常工作，在单蓄电池电源系统中无需增加蓄电池及相应的控制部件，有利于简化电路结构和控制难度，降低生产成本，提升整车运行的安全性，改善驾驶体验。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆的起动机控制方法，其特征在于，起动机的控制系统包括整车控制单元、发动机管理单元、高压电源、直流变换单元、起动机、起动机电源、起机开关和起动机电源检测单元，所述起动机和所述起动机电源并联连接形成起机供电回路，所述起动机电源和所述起动机之间具有第一节点，所述第一节点通过所述起机开关与所述直流变换单元的低压端连接，所述低压端还与低压负载连接，所述方法包括以下步骤：

获取所述起机供电回路的状态参数，根据所述状态参数确定所述起机供电回路是否发生故障；

获取起动机的起机模式，所述起动机起机模式包括行车起机模式和停车起机模式；

若所述起动机采用行车起机模式且所述起机供电回路未发生故障，则执行行车起机控制策略，控制所述起机开关断开，并对低压负载发出功率限制指令，经过第一预设时间，控制所述起动机起动发动机；

若所述起动机采用停车起机模式且所述起机供电回路未发生故障，则执行停车起机控制策略，控制所述起机开关保持闭合，并控制所述起动机起动发动机。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的起动机控制方法，其特征在于，所述获取所述起机供电回路的状态参数，根据所述状态参数确定所述起机供电回路是否发生故障，包括以下步骤：

检测车辆ON档上电状态；

获取当前起动机电源的第一状态参数，所述第一状态参数包括剩余电量、起动电压、剩余电量状态信号、起动电压状态信号和起动机电源故障信号；

根据所述第一状态参数确定所述起动机电源是否发生故障；

对所述起机开关发送断开控制指令，获取所述起机供电回路的第二状态参数，所述第二状态参数包括电流参数；

根据所述第二状态参数判断所述起机开关是否发生故障；

若所述起动机电源和所述起机开关均未发生故障，则判断所述起机供电回路未发生故障，生成允许起动机起动报文；

否则，生成禁用起动机起动发动机报文。

3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的起动机控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

检测所述直流变换单元是否处于工作状态；

若所述直流变换单元处于工作状态，则返回执行获取当前起动机电源的第一状态参数的步骤；否则，生成禁用起动机起动发动机报文。

4.根据权利要求1所述的混合动力车辆的起动机控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

经过第二预设时间，获取发动机的第一转速；

判断所述第一转速是否大于等于预设转速，若所述第一转速大于等于预设转速，则生成起动机起动成功报文；否则，生成起动机起动失败报文，将起动机起动失败次数增加一次，并控制驱动电机起动发动机；

判断所述起动机起动失败次数是否大于预设次数阈值；若是，则对发动机管理单元发送禁止发动机停机报文。

5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的起动机控制方法，其特征在于，在执行行车起机控制策略之时，还包括以下步骤：

对起机开关发送闭合控制指令；

获取起机供电回路的第二状态参数，所述第二状态参数包括电流参数；

根据所述第二状态参数判断所述起机开关是否闭合成功；

若所述起机开关闭合失败，则对发动机管理单元发送禁止发动机停机报文。

6.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力车辆的起动机控制方法，其特征在于，在执行行车起机控制策略之时，还包括以下步骤：

获取当前直流变换单元的低压端的用电功率和高压电源的剩余电量；

根据所述用电功率和所述剩余电量对所述高压电源的输出功率进行限制。

7.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力车辆的起动机控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

根据所述起机供电回路的状态参数确定是否发生起动机电源检测单元通讯故障和/或起机开关断开故障；

若发生起动机电源检测单元通讯故障和/或起机开关断开故障，则生成禁用起动机起动发动机报文，控制驱动电机起动发动机。

8.一种混合动力车辆的起动机控制系统，其特征在于，包括整车控制单元、发动机管理单元、高压电源、直流变换单元、起动机、起动机电源、起机开关和起动机电源检测单元，其中，所述起动机和所述起动机电源并联连接形成起机供电回路，所述起动机电源和所述起动机之间具有第一节点，所述第一节点通过起机开关与直流变换单元的低压端连接；

所述整车控制单元分别与所述发动机管理单元、所述直流变换单元、所述起动机电源检测单元和所述起机开关的控制部连接；

所述高压电源的正极端与所述直流变换单元的高压端连接，所述高压电源的负极端接地；

所述高压端还与高压负载连接，所述低压端还与低压负载连接；

所述起动机电源通过所述起动机电源检测单元接地，所述起动机电源检测单元用于获取所述起机供电回路的状态参数，并将所述状态参数发送到所述整车控制单元；

所述整车控制单元用于根据所述状态参数确定所述起机供电回路是否发生故障，并获取起动机的起机模式，所述起动机起机模式包括行车起机模式和停车起机模式；

所述整车控制单元还用于在所述起动机采用行车起机模式且所述起机供电回路未发生故障时，控制所述起机开关断开，并对低压负载发出功率限制指令，经过第一预设时间，对所述发动机管理单元发送起机控制指令，所述发动机管理单元用于控制所述起动机起动发动机；

所述整车控制单元还用于在所述起动机采用停车起机模式且所述起机供电回路未发生故障时，控制所述起机开关保持闭合，并对发动机管理单元发送起机控制指令，所述发动机管理单元用于控制所述起动机起动发动机。

9.根据权利要求8所述的混合动力车辆的起动机控制系统，其特征在于，还包括高压电源管理单元，所述高压电源管理单元的第一端与所述高压电源连接，所述高压电源管理单元的第二端与所述整车控制单元连接。

10.一种混合动力车辆，其特征在于，包括权利要求8或9任一项所述的混合动力车辆的起动机控制系统。

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