CN210000315U - 一种混合动力启动系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合动力启动系统及汽车，包括整车控制器、状态检测装置、高压电机和发动机；状态检测装置包括挡位传感器、车速传感器和压力传感器，挡位传感器、车速传感器和压力传感器分别与整车控制器电连接，高压电机分别与整车控制器电连接和发动机机械连接，挡位传感器用于检测车辆的挡位信息，车速传感器用于检测车辆的行车速度，压力传感器安装在车辆踏板下方，用于检测车辆的刹车压力，整车控制器用于根据检测到的信息控制高压电机转动，高压电机带动发动机转动；本实用新型通过优化启动的策略在原地前进档也使用高压电机来启动发动机使得原地前进档的启动冲击和抖动得到了有效的降低，使启动过程更加平顺，驾驶感受更舒适。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种混合动力启动系统及汽车。
背景技术
我国是一个汽车保有量已达数千万辆的国家，随着汽车种类和数量的不断增多，随着中国汽车市场的越来越大，汽车的驾乘舒适性越来越受到客户的重视，车辆的平稳性问题也成为了国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一，而车辆的启动冲击和抖动又是平稳性问题中的重点项目，三缸机的启动因为发动机本身的动不平衡原因启动冲击更为明显，必须进行优化。
混合动力汽车的种类目前主要有3种。一种是以发动机为主动力，电动马达作为辅助动力的“并联方式”。这种方式主要以发动机驱动行驶，利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征，在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时，用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。这种方式的结构比较简单，只需要在汽车上增加电动马达和电瓶。另外一种是，在低速时只靠电动马达驱动行驶，速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶，当速度提高时，由发动机和电动马达共同高效地分担动力，这种方式需要动力分担装置和发动机等；在混合动力车型中为了节油，发动机会经常的启动和熄火，这就决定了混动车型的发动机启动冲击必须尽可能的平顺舒适。如果在发动机启动时如果可以使用功率更大的电机在启动时提供更大的启动能量，就能使发动机在启动时更加平顺；目前市面上有很多种混合动力结构形式，各大车企为了降低启动冲击多采用的双电机结构，而为了降低成本以及与传统动力的平台化设计则会采用12V起动机加高压电机的结构形式，在用12V启动机来启动三缸机的时就会存在启动冲击的问题，为了提高车内乘员的舒适感提出本实用新型的混合动力启动系统。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种混合动力启动系统，在原地前进档也使用高压电机来启动发动机使得原地前进档的启动冲击和抖动得到了有效的降低，是启动过程更加平顺，本方案在不增加成本的前提下优化了启动的冲击和抖动，驾驶感受更舒适，节约了成本。
本实用新型公开了一种混合动力启动系统包括：整车控制器、状态检测装置、高压电机和发动机；所述状态检测装置包括挡位传感器、车速传感器和压力传感器，所述挡位传感器、所述车速传感器和所述压力传感器分别与所述整车控制器电连接，所述高压电机分别与所述整车控制器电连接和所述发动机机械连接，所述挡位传感器用于检测车辆的挡位信息，所述车速传感器用于检测车辆的行车速度，所述压力传感器安装在车辆踏板下方，用于检测车辆的刹车压力，所述整车控制器用于根据启动需求、所述挡位传感器检测的挡位信息、所述车速传感器检测的车速信息和所述压力传感器检测的刹车压力信息控制所述高压电机转动，所述高压电机带动所述发动机转动。
进一步地，所述整车控制器包括：高压电机控制模块、通讯模块和数据处理装置，所述通讯模块与所述状态检测装置电连接，所述数据处理装置分别与所述通讯模块和所述高压电机控制模块电连接，所述高压电机控制模块与所述高压电机连接。
进一步地，所述通讯模块用于将所述状态检测装置检测的信息传递给所述数据处理装置。
进一步地，所述数据处理装置用于对所述车辆的挡位信息、所述车辆的行车速度和所述车辆的刹车压力进行分析，当所述车辆有启动需求、所述车辆的行车速度小于预设第一阈值、所述车辆的刹车压力大于第二阈值且所述车辆的挡位在前进档或者倒档时，触发所述高压电机控制模块控制所述高压电机转动。
进一步地，所述第一阈值为0.1km/h，所述第二阈值为250Nm。
进一步地，所述状态检测装置还包括坡道传感器，所述坡道传感器设置在汽车底盘上，所述坡道传感器用于检测车辆所在道路的坡道信号，以及将所述坡道信号发送给所述整车控制器。
进一步地，所述数据处理装置还用于对所述车辆所在道路的坡道信号进行分析，当同时满足所述车辆所在道路的坡道小于预设的第三阈值、所述车辆的行车速度小于预设第一阈值、所述车辆的刹车压力大于第二阈值以及所述车辆的挡位在前进档或者倒档时，触发所述高压电机控制模块控制所述高压电机转动。
进一步地，所述第三阈值为2°。
进一步地，所述车速传感器设置在变速器壳内，所述车速传感器为磁电式车速传感器。
本实用新型另一方面保护一种汽车，所述汽车包括如上任一项所述的混合动力启动系统。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
1、本实用新型通过优化启动的策略在原地前进档也使用高压电机来启动发动机使得原地前进档的启动冲击和抖动得到了有效的降低，是启动过程更加平顺。
2、本方案在不增加成本的前提下优化了启动的冲击和抖动，驾驶感受更舒适，节约了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的混合动力启动系统图；
图2为单电机P2.5的混动结构示意图。
1-整车控制器；2-状态检测装置；3-状态检测装置；4-高压电机；11-高压电机控制模块；12-通讯模块；13-数据处理装置。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
参见附图1～图2，本实施例提供了一种混合动力启动系统，包括整车控制器1、状态检测装置2、高压电机和发动机3；所述状态检测装置2包括挡位传感器、车速传感器和压力传感器，所述挡位传感器、所述车速传感器和所述压力传感器分别与所述整车控制器1电连接，所述高压电机分别与所述整车控制器1电连接和所述发动机3机械连接，所述挡位传感器用于检测车辆的挡位信息，所述车速传感器用于检测车辆的行车速度，所述压力传感器安装在车辆踏板下方，用于检测车辆的刹车压力，所述整车控制器1用于根据启动需求、所述挡位传感器检测的挡位信息、所述车速传感器检测的车速信息和所述压力传感器检测的刹车压力信息控制所述高压电机转动，所述高压电机4带动所述发动机3转动。
在混动系统中有三种启动发动机的方式：12V起动机启动、高压电机启动和离合器启动，本实用新型基于单电机P2.5的混动结构，结构形式如下：发动机分别与两个离合器的一端连接，一个离合器的另一端与变速器的一个输入轴连接，所述输入轴上设置有高压电机；另一个离合器的另一端与变速器的另一个输入轴连接；主要说明使用高压电机启动的情况，在原地停车档或者空档时变速器内一端输入轴与输出轴处于脱开状态，当在车辆纯电挂入停车档或者前进档时，一端输入轴与输出轴结合，由高压电机向车轮输出动力，此时一根轴上的离合器保持与发动机的脱开状态。
在现有技术中的原地前进档时如果需要启动发动机，由于变速器内一端输入轴与输出轴保持连接的状态的同时结合高压电机，向车轮输出动力，由于高压电机转速与车轮转速相对应，此时连接高压电机轴的离合器与发动机处于脱开状态，所以无法使用高压电机来启动发动机。
由于在原地前进档时，车辆需要靠制动力才能保持静止，因此在这种情况下增加制动力，电子手刹工作状态、车速等条件的判断，满足条件后即可判定车辆没有输出动力的需求，在此时可以允许电机档位脱开，结合一个离合器，使用高压电机通过离合器将发动机拖动到目标转速来启动发动机。为了防止在坡上同时启动发动机又同时松开了刹车的极端情况出现，在逻辑中同步增加了坡道条件的判断，在有溜坡风险的坡道上禁止在原地前进档使用高压电机启动发动机。
优选地，所述汽车为原地启动时，应用高压电机4启动，所述汽车的车速在0～10kph之间时，应用12V电机启动，所述汽车的车速不小于10kph时，应用离合器启动。
优选地，本实施例主要分析当所述车辆在原地时应用高压电机4启动的问题。
具体地，当车辆在前进档或者倒档时，所述启动需求为电池电量掉到一定值或者驾驶员需要加速启动发动机。
具体地，当车辆在停车档或者空档时，所述启动需求为驾驶员需要加速启动发动机。
优选地，所述整车控制器1包括：高压电机控制模块11、通讯模块12和数据处理装置13，所述通讯模块12与所述状态检测装置2电连接，所述数据处理装置13分别与所述通讯模块12和所述高压电机控制模块11电连接，所述高压电机控制模块11与所述高压电机4连接。
优选地，所述通讯模块12用于将所述状态检测装置2检测的信息传递给所述数据处理装置13。
优选地，所述数据处理装置13用于对所述车辆的挡位信息、所述车辆的行车速度和所述车辆的刹车压力进行分析，当所述车辆有启动需求、所述车辆的行车速度小于预设第一阈值、所述车辆的刹车压力大于第二阈值且所述车辆的挡位在前进档或者倒档时，触发所述高压电机控制模块11控制所述高压电机4转动。
优选地，所述第一阈值为0.1km/h，所述第二阈值为250Nm。
优选地，所述状态检测装置2还包括坡道传感器，所述坡道传感器设置在汽车底盘上，所述坡道传感器用于检测车辆所在道路的坡道信号，以及将所述坡道信号发送给所述整车控制器1。
优选地，所述数据处理装置13还用于对所述车辆所在道路的坡道信号进行分析，当同时满足所述车辆所在道路的坡道小于预设的第三阈值、所述车辆的行车速度小于预设第一阈值、所述车辆的刹车压力大于第二阈值以及所述车辆的挡位在前进档或者倒档时，触发所述高压电机控制模块11控制所述高压电机4转动。
优选地，所述第三阈值为2°。
优选地，所述车速传感器设置在变速器壳内，所述车速传感器为磁电式车速传感器。
具体地，设定第一阈值、第二阈值和第三阈值，并根据挡位传感器判断车辆是否在空档或者原地档，所述预设条件为所述坡道信号和所述车速不大于第一阈值，同时所述刹车力大于第二阈值，则应用高压电机4启动发动机3。
优选地，所述坡道信号的阈值为2°，当所述坡道大于2°时，不应用高压电机4启动发动机3，因为坡度过大有车辆溜坡的危险。
具体地，所述整车控制器1主要收集汽车的挡位信号、刹车力的值、实时车速和坡道信号所述信号用于判断汽车是否满足条件，当坡道小于2°、车速小于0.1km/h和刹车力大于250Nm时，使用高压电机4启动发动机3。
本实用新型的具体工作过程如下：所述挡位传感器、所述车速传感器和所述压力传感器分别将检测到的信息传输给所述通讯模块12，所述通讯模块12将信息传输给所述数据处理装置13，所述数据处理装置13判断车辆的车速和车辆所在坡道的坡道信号是否小于预设阈值，同时判断车辆的刹车力是否大于预设阈值，若所述信息满足预设条件，所述数据处理装置13将检测到的信息传输给所述高压电机控制模块11，所述高压电机控制模块11发送控制信号控制所述高压电机4与传动系统脱开，并控制所述高压电机4带动所述发动机3转动。
本实用新型还包括一种混合动力启动方法，包括以下步骤：S1:采集数据：分别收集刹车力的值、坡道信号和实时车速；S2:判断汽车是否同时满足以下条件：刹车力大于250Nm、坡道小于2度和车速小于0.1km/h，若满足条件，则进入S3，若不满足条件则返回S1重新采集数据；S3:开启所述整车控制器1的一个或多个程序，从而开启所述高压电机4启动发动机3的功能。
优选地，在步骤S1中，所述整车控制器1收集汽车在前进档或者空档时的数据，所述启动方法主要应用于原地启动。
具体地，所述整车控制器1主要收集汽车的挡位信号、刹车力的值、实时车速和坡道信号所述信号用于判断汽车是否满足条件，使用所述高压电机4启动所述发动机3。
具体地，所述车辆的刹车力设定预设值，所述预设值为250Nm，所述车辆的刹车力应大于250Nm。
具体地，所述汽车的实时车速应设定预设值，所述预设值为0.1km/h，所述实时车速应小于0.1km/h。
具体地，所述车辆所在的道路的坡道值应设定预设值，所述预设值为2度，所述道路的坡道值应小于2度，主要防止车辆有溜坡的风险。
优选地，在步骤S3中，所述高压电机控制模块11控制所述高压电机4与变速器分离。
优选地，在步骤S3中，所述高压电机4与离合器连接，所述离合器与发动机3连接。
优选地，在步骤S3中，应用所述高压电机4启动时，所述高压电机4与变速器内的输入轴和输出轴脱开，然后所述高压电机4与所述发动机3连接，从而带动所述发动机3转动。
实施例2
参见附图1～图2，本实施例提供了一种混合动力启动系统，包括整车控制器1、状态检测装置2、高压电机和发动机3；所述状态检测装置2包括挡位传感器、车速传感器和压力传感器，所述挡位传感器、所述车速传感器和所述压力传感器分别与所述整车控制器1电连接，所述高压电机分别与所述整车控制器电连接1和所述发动机3机械连接，所述挡位传感器用于检测车辆的挡位信息，所述车速传感器用于检测车辆的行车速度，所述压力传感器安装在车辆踏板下方，用于检测车辆的刹车压力，所述整车控制器1用于根据启动需求、所述挡位传感器检测的挡位信息、所述车速传感器检测的车速信息和所述压力传感器检测的刹车压力信息控制所述高压电机转动，所述高压电机4带动所述发动机3转动。
优选地，所述整车控制器1包括：高压电机控制模块11、通讯模块12和数据处理装置13，所述通讯模块12与所述状态检测装置2电连接，所述数据处理装置13分别与所述通讯模块12和所述高压电机控制模块11电连接，所述高压电机控制模块11与所述高压电机4连接。
优选地，所述通讯模块12用于将所述状态检测装置2检测的信息传递给所述数据处理装置13。
优选地，所述数据处理装置13用于对所述车辆的挡位信息、所述车辆的行车速度和所述车辆的刹车压力进行分析，当所述车辆有启动需求、所述车辆的行车速度小于预设第一阈值、所述车辆的刹车压力大于第二阈值且所述车辆的挡位在前进档或者倒档时，触发所述高压电机控制模块11控制所述高压电机4转动。
具体地，所述启动需求为电池电量掉到一定值或者驾驶员需要加速启动发动机。
优选地，所述第一阈值为0.1km/h，所述第二阈值为250Nm。
优选地，所述状态检测装置2还包括坡道传感器，所述坡道传感器设置在汽车底盘上，所述坡道传感器用于检测车辆所在道路的坡道信号，以及将所述坡道信号发送给所述整车控制器1。
优选地，所述数据处理装置13还用于对所述车辆所在道路的坡道信号进行分析，当同时满足所述车辆所在道路的坡道小于预设的第三阈值、所述车辆的行车速度小于预设第一阈值、所述车辆的刹车压力大于第二阈值以及所述车辆的挡位在前进档或者倒档时，触发所述高压电机控制模块11控制所述高压电机4转动。
优选地，所述第三阈值为2°。
优选地，所述车速传感器设置在变速器壳内，所述车速传感器为磁电式车速传感器。
具体地，设定第一阈值、第二阈值和第三阈值，并根据挡位传感器判断车辆是否在空档或者原地档，所述预设条件为所述坡道信号和所述车速不大于第一阈值，同时所述刹车力大于第二阈值，则应用高压电机4启动发动机3。
优选地，所述坡道信号的阈值为2°，当所述坡道大于2°时，不应用高压电机4启动发动机3，因为坡度过大有车辆溜坡的危险。
具体地，所述整车控制器1主要收集汽车的挡位信号、刹车力的值、实时车速和坡道信号所述信号用于判断汽车是否满足条件，当坡道小于2°、车速小于0.1km/h和刹车力大于250Nm时，使用高压电机4启动发动机3。
本实用新型另一方面保护一种汽车，所述汽车应用如上所述的混合动力发动机启动方法和混合动力系统，本实用新型通过优化启动的策略在原地前进档也使用高压电机来启动发动机使得原地前进档的启动冲击和抖动得到了有效的降低，是启动过程更加平顺，本方案在不增加成本的前提下优化了启动的冲击和抖动，驾驶感受更舒适，节约了成本。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种混合动力启动系统，其特征在于，包括整车控制器(1)、状态检测装置(2)、高压电机和发动机(3)；
所述状态检测装置(2)包括挡位传感器、车速传感器和压力传感器，所述挡位传感器、所述车速传感器和所述压力传感器分别与所述整车控制器(1)电连接，所述高压电机分别与所述整车控制器(1)电连接和所述发动机(3)机械连接，所述挡位传感器用于检测车辆的挡位信息，所述车速传感器用于检测车辆的行车速度，所述压力传感器安装在车辆踏板下方，用于检测车辆的刹车压力，所述整车控制器(1)用于根据启动需求、所述挡位传感器检测的挡位信息、所述车速传感器检测的车速信息和所述压力传感器检测的刹车压力信息控制所述高压电机转动，所述高压电机(4)带动所述发动机(3)转动。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力启动系统，其特征在于，所述整车控制器(1)包括：高压电机控制模块(11)、通讯模块(12)和数据处理装置(13)，所述通讯模块(12)与所述状态检测装置(2)电连接，所述数据处理装置(13)分别与所述通讯模块(12)和所述高压电机控制模块(11)电连接，所述高压电机控制模块(11)与所述高压电机(4)连接。
3.根据权利要求2所述的一种混合动力启动系统，其特征在于，所述通讯模块(12)用于将所述状态检测装置(2)检测的信息传递给所述数据处理装置(13)。
4.根据权利要求3所述的一种混合动力启动系统，其特征在于，所述数据处理装置(13)用于对所述车辆的挡位信息、所述车辆的行车速度和所述车辆的刹车压力进行分析，当所述车辆有启动需求、所述车辆的行车速度小于预设第一阈值、所述车辆的刹车压力大于第二阈值且所述车辆的挡位在前进档或者倒档时，触发所述高压电机控制模块(11)控制所述高压电机(4)转动。
5.根据权利要求4所述的一种混合动力启动系统，其特征在于，所述第一阈值为0.1km/h，所述第二阈值为250Nm。
6.根据权利要求2所述的一种混合动力启动系统，其特征在于，所述状态检测装置(2)还包括坡道传感器，所述坡道传感器设置在汽车底盘上，所述坡道传感器用于检测车辆所在道路的坡道信号，以及将所述坡道信号发送给所述整车控制器(1)。
7.根据权利要求6所述的一种混合动力启动系统，其特征在于，所述数据处理装置(13)还用于对所述车辆所在道路的坡道信号进行分析，当同时满足所述车辆所在道路的坡道小于预设的第三阈值、所述车辆的行车速度小于预设第一阈值、所述车辆的刹车压力大于第二阈值以及所述车辆的挡位在前进档或者倒档时，触发所述高压电机控制模块(11)控制所述高压电机(4)转动。
8.根据权利要求7所述的一种混合动力启动系统，其特征在于，所述第三阈值为2°。
9.根据权利要求1所述的一种混合动力启动系统，其特征在于，所述车速传感器设置在变速器壳内，所述车速传感器为磁电式车速传感器。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的混合动力启动系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920529296.4U CN210000315U (zh) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | 一种混合动力启动系统及汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN201920529296.4U CN210000315U (zh) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | 一种混合动力启动系统及汽车 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210000315U true CN210000315U (zh) | 2020-01-31 |
Family
ID=69304125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920529296.4U Active CN210000315U (zh) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | 一种混合动力启动系统及汽车 |
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| CN (1) | CN210000315U (zh) |
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