CN116061919A - 一种混合动力车辆及其动力源紧急断开装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种混合动力车辆及其动力源紧急断开装置，该车辆包括发动机和电机；发动机由发动机驱动主回路驱动，电机由电机驱动主回路驱动；动力源紧急断开装置包括：控制开关；控制开关设置为供驾驶员主动地一键控制发动机驱动主回路和电机驱动主回路的通断，从而控制发动机和电机的输出转矩。通过该实施例方案，使得在行驶过程中出现动力失控时，可以紧急中断发动机和电机的驱动力，同时保留车辆的制动与转向功能，确保了车辆能安全地停车。

Description

一种混合动力车辆及其动力源紧急断开装置

技术领域

本申请实施例涉及车辆控制技术，尤指一种混合动力车辆及其动力源紧急断开装置。

背景技术

新能源混合动力车辆的动力来源于两个部分：发动机动力系统与电机动力系统，两个系统的构造复杂且相互耦合。混合动力车辆的发动机系统、高压控制系统、电机驱动系统都布置在一个前舱内，运行环境十分恶劣，并且车辆在道路运行时它们都处于振动与冲击条件下，就会出现一定概率的系统的失效故障。根据交通部门的统计，大部分新能源汽车行驶过程中出现动力失控原因主要是混合动力系统故障，导致油门、刹车等功能失效，因此有必要在混动动力车辆上增加一个车辆动力控制系统失效时的一个紧急保护装置，确保车辆能安全地减速停车。

而现有的新能源车大部份是在发生激烈碰撞时才会自动切断动力源与高压系统，个别的则需繁琐的操作，加上驾驶员因高度紧张操作不当，很容易发生交通事故。

发明内容

本申请实施例提供了一种混合动力车辆及其动力源紧急断开装置，能够在行驶过程中出现动力失控时，紧急中断发动机和电机的驱动力，同时保留车辆的制动与转向功能，确保车辆能安全地停车。

本申请实施例提供了一种混合动力车辆的动力源紧急断开装置，所述混合动力车辆的动力源可以包括发动机和电机；所述发动机由发动机驱动主回路驱动，所述电机由电机驱动主回路驱动；所述动力源紧急断开装置包括：控制开关；

所述控制开关，可以设置为供驾驶员主动地一键控制所述发动机驱动主回路和所述电机驱动主回路的通断，从而控制所述发动机和所述电机的输出转矩。

在本申请的示例性实施例中，所述控制开关为开关组件，所述开关组件可以包括：第一开关、第二开关和第三开关；

所述第一开关设置于所述发动机驱动主回路中，用于控制所述发动机驱动主回路的通断；

所述第二开关设置于所述电机驱动主回路中，用于控制所述电机驱动主回路的通断；

所述第三开关用于同时控制所述第一开关和所述第二开关的通断；

或者，

所述控制开关为单个开关，所述控制开关包括第四开关；

所述第四开关同时设置于所述发动机驱动主回路和所述电机驱动主回路中，用于同时控制所述发动机驱动主回路和所述电机驱动主回路的通断。

在本申请的示例性实施例中，所述第三开关和所述第四开关均为紧急开关。

在本申请的示例性实施例中，所述发动机驱动主回路可以包括：发动机控制器、发动机主继电器和发动机；

所述发动机控制器，设置为向所述发动机主继电器发出吸合指令；

所述发动机主继电器，设置为根据所述吸合指令吸合后向所述发动机的喷油器和火花塞提供电源；

所述发动机，设置为在所述喷油器正常喷油，所述火花塞点火的情况下，开始输出扭矩。

在本申请的示例性实施例中，所述第一开关或所述第四开关，设置于所述发动机主继电器之前，用于控制所述发动机主继电器的供电电源的通断，从而控制所述发动机是否输出转矩。

在本申请的示例性实施例中，所述第一开关或所述第四开关，设置于所述发动机主继电器之后，用于控制所述喷油器和火花塞的供电电源的通断，从而控制所述发动机是否输出转矩。

在本申请的示例性实施例中，所述电机驱动主回路可以包括：电池控制器、电池预充继电器、电池组和电机；

所述电池控制器，设置为向所述电池预充继电器发出吸合指令；

所述电池预充继电器，设置为根据所述吸合指令吸合后将所述电池组与所述电机接通；

所述电机，设置为在与所述电池组接通后，由所述电池组供电并输出扭矩。

在本申请的示例性实施例中，所述第二开关或所述第四开关，设置于所述电池预充继电器之前，用于控制所述电池预充继电器的供电电源的通断，从而控制所述电机是否输出转矩。

在本申请的示例性实施例中，所述第二开关或所述第四开关，设置于所述电池组和所述电机之间，用于控制所述电池组与所述电机的通断，从而控制所述电机是否输出转矩。

本申请实施例还提供了一种混合动力车辆，可以包括所述的动力源紧急断开装置。

与相关技术相比，本申请实施例的所述混合动力车辆的动力源可以包括发动机和电机；所述发动机由发动机驱动主回路驱动，所述电机由电机驱动主回路驱动；所述动力源紧急断开装置包括：控制开关；所述控制开关，可以设置为供驾驶员主动地一键控制所述发动机驱动主回路和所述电机驱动主回路的通断，从而控制所述发动机和所述电机的输出转矩。通过该实施例方案，使得在行驶过程中出现动力失控时，可以紧急中断发动机和电机的驱动力，同时保留车辆的制动与转向功能，确保了车辆能安全地停车。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的混合动力车辆的动力源紧急断开装置的连接结构示意图；

图2为本申请实施例的发动机驱动系统工作原理示意图；

图3为本申请实施例的在发动机主继电器后接入第一开关或第四开关的示意图；

图4为本申请实施例的电机驱动系统工作原理示意图；

图5为本申请实施例的在电池预充继电器前接入第二开关或第四开关的示意图；

图6为本申请实施例的混合动力车辆组成框图。

具体实施方式

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

本申请实施例提供了一种混合动力车辆的动力源紧急断开装置1，如图1所示，所述混合动力车辆的动力源可以包括发动机2和电机3；所述发动机2由发动机驱动主回路驱动，所述电机3由电机驱动主回路驱动；所述动力源紧急断开装置1包括：控制开关；

所述控制开关，可以设置为供驾驶员主动地一键控制所述发动机驱动主回路和所述电机驱动主回路的通断，从而控制所述发动机2和所述电机3的输出转矩。

在本申请的示例性实施例中，现有的新能源车大部份是在发生激烈碰撞时才会自动切断动力源与高压系统，个别的方案则需繁琐的操作，加上驾驶员因高度紧张操作不当，很容易发生交通事故。因此，在发生动力失控时，主动切断新能源混动车的动力源尤为关键。

在本申请的示例性实施例中，与传统的被动式减速停车方法相比，本申请实施例方案可以在行车时遇到动力失控情况下，由驾驶人员能够通过控制开关在第一时间主动切断动力源，从而达到减慢停车的目的，有效的保护车内人员安全。

在本申请的示例性实施例中，所述控制开关为开关组件，所述开关组件可以包括：第一开关11、第二开关12和第三开关13；

所述第一开关11设置于所述发动机驱动主回路中，用于控制所述发动机驱动主回路的通断；

所述第二开关12设置于所述电机驱动主回路中，用于控制所述电机驱动主回路的通断；

所述第三开关13用于同时控制所述第一开关11和所述第二开关12的通断；

或者，

所述控制开关为单个开关，所述控制开关包括第四开关14；

所述第四开关14同时设置于所述发动机驱动主回路和所述电机驱动主回路中，用于同时控制所述发动机驱动主回路和所述电机驱动主回路的通断。在本申请的示例性实施例中，所述发动机驱动主回路可以包括：发动机控制器4、发动机主继电器5和发动机2；

所述发动机控制器4，设置为向所述发动机主继电器5发出吸合指令；

所述发动机主继电器5，设置为根据所述吸合指令吸合后向所述发动机2的喷油器21和火花塞22提供电源；

所述发动机2，设置为在所述喷油器21正常喷油，所述火花塞22点火的情况下，开始输出扭矩。

在本申请的示例性实施例中，新能源混动车的驱动系统由发动机2和电机3两部分组成；发动机2和电机3的驱动分别由发动机控制器4和电池控制器6组成；车辆配置有两块电池，一块是12V的小电池，负责给ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)、刹车系统A、转向系统B等供电，另一块是电池组8(该电池组为高压电池组)，主要为电机3供电。

在本申请的示例性实施例中，当驾驶员发出请求扭矩后，发动机2的驱动系统工作原理如图2所示，所述发动机控制器4向所述发动机主继电器5发出吸合指令；所述发动机主继电器根据所述吸合指令吸合后向所述发动机2的喷油器21和火花塞22提供5V电源；所述喷油器21正常喷油，所述火花塞22点火，所述发动机2开始输出扭矩。

在本申请的示例性实施例中，所述第一开关11或所述第四开关14，可以设置于所述发动机主继电器4之前，用于控制所述发动机主继电器4的供电电源的通断，从而控制所述发动机2是否输出转矩。

在本申请的示例性实施例中，所述第一开关11或所述第四开关14，还可以设置于所述发动机主继电器4之后，用于控制所述喷油器21和火花塞22的供电电源的通断，从而控制所述发动机2是否输出转矩。

在本申请的示例性实施例中，当车辆动力出现失控急需断开动力源时，对于发动机驱动系统来说，可以在发动机主继电器4前或发动机主继电器4后的线路上加入一个开关(第一开关11或所述第四开关14)，按下此开关可以直接断开喷油器21和火花塞22的供电电源，发动机2停止喷油和点火，停止输出扭矩。如图3所示，本申请实施例方案采用在发动机主继电器4后接入一个开关为例，该方案的优势是即使发动机主继电器4处粘连时，也能断开发动机2的动力输出。

在本申请的示例性实施例中，所述电机驱动主回路可以包括：电池控制器6、电池预充继电器7、电池组8和电机3；

所述电池控制器6，设置为向所述电池预充继电器7发出吸合指令；

所述电池预充继电器7，设置为根据所述吸合指令吸合后将所述电池组8与所述电机3接通；

所述电机3，设置为在与所述电池组8接通后，由所述电池组8供电并输出扭矩。

在本申请的示例性实施例中，当驾驶员发出请求扭矩后，发动机2的驱动系统工作原理如图4所示，所述电池控制器6向所述电池预充继电器7发出吸合指令；所述电池预充继电器7根据所述吸合指令吸合后将所述电池组8与所述电机3接通(即高压回路接通)；所述电机3由所述电池组8供电并输出扭矩。

在本申请的示例性实施例中，所述第二开关12或所述第四开关14，可以设置于所述电池预充继电器7之前，用于控制所述电池预充继电器7的供电电源的通断，从而控制所述电机3是否输出转矩。

在本申请的示例性实施例中，所述第二开关12或所述第四开关14，还可以设置于所述电池组8和所述电机3之间，用于控制所述电池组8与所述电机3的通断，从而控制所述电机3是否输出转矩。

在本申请的示例性实施例中，当车辆动力出现失控急需断开动力源时，对于电机驱动系统来说，可以包括两种方案：1)在电池预充继电器7前的控制线路接入开关(即第二开关12或所述第四开关14)；2)在电池预充继电器7后的高压线路中接入开关(即第二开关12或所述第四开关14)；按下该开关可以强制断开高压回路，电机3停止出扭矩。

在本申请的示例性实施例中，如图5所示，本申请实施例方案可以采用第1)个方案，该方案的优势是操作方便，且控制低压线路不需要拆装动力电池组8，同时也避免操作高压回路带来的安全风险。

在本申请的示例性实施例中，所述第三开关13可以采用但不限于紧急开关。通过一个紧急开关的闭合即可达到在第一时间主动切断动力源的目的，操作非常简单。

在本申请的示例性实施例中，为了防止驾驶员或乘客误触发，本申请实施例方案可以采用长按第三开关13或第四开关14的方式切断动力源。例如，需要长按3秒后，紧急切断动力源装置中的第一开关11和第二开关12才会执行切断发动机2和电机3的动力源的操作，防止驾驶员或乘客误触。

在本申请的示例性实施例中，至少包括以下优势：

(1)本技术方案只是切断发动机和电机的控制单元信号，不会影响车辆其他系统(包括但不限于制动系统和转向系统)功能，制动系统和转向系统仍可以正常工作，安全可靠；

(2)在发动机和电机的输出动力被切断后，原有的发动机和电机惯性力可以通过制动系统慢慢消耗掉，所以也不需要添加额外的能量消耗装置，转向系统也正常工作，驾驶员可以正常减速停车。

(3)通过一个紧急开关的闭合即可达到在第一时间主动切断动力源的目的，操作非常简单。

(4)可以采用长按的方式切断动力源，能够防止驾驶员或乘客误触发。

(5)在不损坏汽车零部件的前提下，以简单、有效的方式让动力失控的混合动力车辆安全地实现减速停车。

(6)车辆故障排除后，恢复紧急开关，车辆又可以正常驾驶，方便且实用。

本申请实施例还提供了一种混合动力车辆9，如图6所示，可以包括所述的动力源紧急断开装置1。

在本申请的示例性实施例中，前述的动力源紧急断开装置1中的任意实施例均适用于该混合动力车辆9，在此不再一一赘述。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆的动力源紧急断开装置，其特征在于，所述混合动力车辆的动力源包括发动机和电机；所述发动机由发动机驱动主回路驱动，所述电机由电机驱动主回路驱动；所述动力源紧急断开装置包括：控制开关；

所述控制开关，设置为供驾驶员主动地一键控制所述发动机驱动主回路和所述电机驱动主回路的通断，从而控制所述发动机和所述电机的输出转矩。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的动力源紧急断开装置，其特征在于，所述控制开关为开关组件，所述开关组件包括：第一开关、第二开关和第三开关；

所述第一开关设置于所述发动机驱动主回路中，用于控制所述发动机驱动主回路的通断；

所述第二开关设置于所述电机驱动主回路中，用于控制所述电机驱动主回路的通断；

所述第三开关用于同时控制所述第一开关和所述第二开关的通断；

或者，

所述控制开关为单个开关，所述控制开关包括第四开关；

所述第四开关同时设置于所述发动机驱动主回路和所述电机驱动主回路中，用于同时控制所述发动机驱动主回路和所述电机驱动主回路的通断。

3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的动力源紧急断开装置，其特征在于，所述第三开关和所述第四开关均为紧急开关。

4.根据权利要求2所述的混合动力车辆的动力源紧急断开装置，其特征在于，所述发动机驱动主回路包括：发动机控制器、发动机主继电器和发动机；

所述发动机控制器，设置为向所述发动机主继电器发出吸合指令；

所述发动机主继电器，设置为根据所述吸合指令吸合后向所述发动机的喷油器和火花塞提供电源；

所述发动机，设置为在所述喷油器正常喷油，所述火花塞点火的情况下，开始输出扭矩。

5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的动力源紧急断开装置，其特征在于，

所述第一开关或所述第四开关，设置于所述发动机主继电器之前，用于控制所述发动机主继电器的供电电源的通断，从而控制所述发动机是否输出转矩。

6.根据权利要求4所述的混合动力车辆的动力源紧急断开装置，其特征在于，

所述第一开关或所述第四开关，设置于所述发动机主继电器之后，用于控制所述喷油器和火花塞的供电电源的通断，从而控制所述发动机是否输出转矩。

7.根据权利要求2所述的混合动力车辆的动力源紧急断开装置，其特征在于，所述电机驱动主回路包括：电池控制器、电池预充继电器、电池组和电机；

所述电池控制器，设置为向所述电池预充继电器发出吸合指令；

所述电池预充继电器，设置为根据所述吸合指令吸合后将所述电池组与所述电机接通；

所述电机，设置为在与所述电池组接通后，由所述电池组供电并输出扭矩。

8.根据权利要求7所述的混合动力车辆的动力源紧急断开装置，其特征在于，

所述第二开关或所述第四开关，设置于所述电池预充继电器之前，用于控制所述电池预充继电器的供电电源的通断，从而控制所述电机是否输出转矩。

9.根据权利要求7所述的混合动力车辆的动力源紧急断开装置，其特征在于，

所述第二开关或所述第四开关，设置于所述电池组和所述电机之间，用于控制所述电池组与所述电机的通断，从而控制所述电机是否输出转矩。

10.一种混合动力车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的动力源紧急断开装置。

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