CN103465899A - 一种混联车发动机启动控制***及方法 - Google Patents

一种混联车发动机启动控制***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种混联车发动机启动控制***，包括：离合器状态检测器、整车控制器、发动机启动马达和离合器；离合器状态检测器检测离合器的状态，当离合器处于分离时，发送离合器分离信号给所述整车控制器；整车控制器，当离合器处于分离状态时，发送发动机允许启动信号控制发动机启动马达得电，使发动机启动马达启动。通过离合器状态检测器检测离合器的状态，将检测的离合器状态发送给整车控制器，只有当离合器的状态为分离状态时，整车控制器才控制发动机启动马达启动。如果离合器处于结合状态，那么整车控制器不会使发动机启动马达得电，保证发动机启动马达只有在离合器分离的状态下启动，否则不启动。使发动机空载启动，延长发动机的寿命。

Description

一种混联车发动机启动控制***及方法
技术领域
本发明涉及混合动力车技术领域，特别涉及一种混联车发动机启动控制***及方法。
背景技术
混联车是混合动力车中的一种。
参见图1，该图为现有技术中的混联车的***示意图。
首先介绍混合动力车的工作原理。
混联动力***的主要特点是采用了双电机双模驱动型式，其主要原理是：在混联模式下，其发动机的动力由整车控制器和发动机ECU分配，一部分直接驱动车轮，另一部分用于发电，其使用比例可自由控制。
对于客车不同行驶工况的需求，可以通过整车控制器改变自动离合器的开合状态，从而实现混合动力***在串联和并联两种结构间的转换。没有变速箱，没有档位，此车起步时由电驱动，时速达到30公里时发动机才参与整车驱动，从而大大节省燃油消耗。
采用纯电动的起步方式，可以充分利用储能***；此时，离合器分离，利用储能***上的电压，驱动电机单独工作，驱动整个车辆，完成纯电动起步。
车辆低速时以串联模式行驶，特别适合拥堵工况；此时，离合器分离，发动机带动发电机发电，电能储存在储能***上，整个车辆由驱动电机来驱动。
车辆中速时以并联模式行驶，降低发动机负荷变化率；此时，离合器结合，整个车子由发动机驱动为主，驱动电机辅助助力。制动能量由发电机收回。
车辆高速时以发动机驱动模式行驶，实现***高效率；此时，离合器结合，驱动电机相当于传动轴的作用。
目前，混联车包括整车控制器100、储能***200、发电机控制器300、驱动电机控制器400、驱动电机500、离合器600、发电机700和发动机800。
发动机800运转时，带动发电机700发电，发电机控制器300将发电机700发的电为储能***200充电。所述储能***200为所述驱动电机500提供电能，电机控制器400控制驱动电机500的运行。
发电机700和驱动电机500之间连接有离合器600。
离合器600作用是保证整车平稳起步，防止传动系过载。
混联车发动机启动之前，必须保证离合器处于分离状态。如果离合器处于接合状态，此时，启动发动机就相当于带载启动，会产生一个较大的惯性力矩，对传动***造成瞬间载荷冲击，降低传动***的寿命。同时，离合器处于接合状态时启动发动机会产生一个很大的启动电流，该大电流可能会对发动机启动马达和相关电气部件带来直接损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种混联车发动机启动控制***及方法，在离合器处于分离状态时，才控制发动机启动。
本发明实施例提供一种混联车发动机启动控制***，包括：离合器状态检测器、整车控制器、发动机启动马达和离合器；
所述离合器状态检测器，用于检测离合器的状态，当离合器处于分离时，发送离合器分离信号给所述整车控制器；
所述整车控制器，当离合器处于分离状态时，用于发送发动机允许启动信号控制发动机启动马达得电，使发动机启动马达启动。
优选地，还包括：第一继电器和第二继电器；
所述整车控制器的输出端连接第一继电器线圈的一端，所述第一继电器线圈的另一端连接钥匙开关；所述整车控制器的输出端输出所述发动机允许启动信号；
所述第一继电器的开关的一端连接第二继电器线圈的一端，第二继电器线圈的另一端接地；第一继电器的开关的另一端连接钥匙开关；
第二继电器的开关的一端连接电源，第二继电器的开关的另一端连接发动机启动马达。
优选地，还包括开关量输入电路；
所述开关量输入电路，用于将离合器状态检测器输出的信号进行转换后发送给所述整车控制器。
优选地，所述开关量输入电路包括分压电路；
所述离合器状态检测器，用于将离合器的分离信号发送给所述分压电路；
所述分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；所述第一分压电阻的一端连接电源，所述第一分压电阻的另一端通过第二分压电阻接地；所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接所述整车控制器的输入端，
所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接所述离合器状态检测电路发送的离合器的分离信号。
优选地，所述开关量输入电路还包括滤波电路；
所述滤波电路包括第三电阻和第一电容；
所述第三电阻的一端连接所述整车控制器的输入端；
所述第三电阻的另一端连接所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端。
优选地，所述开关量输入电路还包括稳压管；
所述稳压管并联在所述第一电容的两端。
本发明实施例还提供一种混联车发动机启动控制方法，包括以下步骤：
判断钥匙启动开关是否闭合；
如果钥匙启动开关闭合，判断离合器是否处于分离状态；
如果离合器处于分离状态，则控制发动机启动马达得电，启动发动机。
优选地，所述启动发动机之前，还包括：
检测发动机是否有故障。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的混联车发动机启动控制***，通过离合器状态检测器检测离合器的状态，将检测的离合器状态发送给整车控制器，只有当离合器的状态为分离状态时，整车控制器才控制发动机启动马达启动。如果离合器处于结合状态，那么整车控制器不会使发动机启动马达得电，因此本发明实施例提供的控制***，可以保证发动机启动马达只有在离合器分离的状态下启动，否则不启动。从而使发动机空载启动，延长发动机的寿命。
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是现有技术中的混联车的***示意图；
图2是本发明提供的混联车发动机启动控制***实施例一示意图；
图3是现有技术中混联车发动机启动控制***示意图；
图4是本发明提供的混联车发动机启动控制***实施例二示意图；
图5是本发明提供的混联车发动机启动控制***实施例三示意图；
图6是本发明提供的混联车发动机启动控制方法实施例一流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
***实施例一：
参见图2，该图为本发明提供的混联车发动机启动控制***实施例一示意图。
本发明实施例提供的混联车发动机启动控制***，，包括：离合器状态检测器900、整车控制器100、发动机启动马达1000和离合器600；
所述离合器状态检测器900，用于检测离合器600的状态，当离合器600处于分离时，发送离合器分离信号给所述整车控制器100；
所述整车控制器100，当离合器600处于分离状态时，用于发送发动机允许启动信号控制发动机启动马达1000得电，使发动机启动马达1000启动。
本发明提供的混联车发动机启动控制***，通过离合器状态检测器900检测离合器的状态，将检测的离合器状态发送给整车控制器100，只有当离合器的状态为分离状态时，整车控制器100才控制发动机启动马达1000启动。如果离合器处于结合状态，那么整车控制器100不会使发动机启动马达1000得电，因此本发明实施例提供的控制***，可以保证发动机启动马达1000只有在离合器分离的状态下启动，否则不启动。从而使发动机空载启动，延长发动机的寿命。
下面介绍现有技术中混联车发动机启动的方法来对比说明本发明的优点。
参见图3，该图为现有技术中混联车发动机启动控制***示意图。
现有技术中，给出点火开关电源，即钥匙启动开关start信号有效时，图3中的K闭合，第一继电器J1的开关闭合，进而第二继电器J2的线圈得电，使得J2的开关闭合，由于J2的开关控制着发动机启动马达1000的电源通断，因此，当J2的开关闭合时，发动机启动马达1000得电，从而发动机启动马达1000启动，发动机启动。
从图3可以看出，现有技术中启动发动机时，根本没有判断离合器当前的状态，只要钥匙启动开关start闭合，发动机启动马达就启动。显然，这对于发动机还有传动系都不利。
***实施例二：
参见图4，该图为本发明提供的混联车发动机启动控制***实施例二示意图。
本发明实施例提供的混联车发动机启动控制***，还包括：第一继电器J1和第二继电器J2；
所述整车控制器100的输出端连接第一继电器J1线圈的一端，所述第一继电器J1线圈的另一端连接钥匙开关K；所述整车控制器100的输出端输出所述发动机允许启动信号；
所述第一继电器J1的开关的一端连接第二继电器J2线圈的一端，第二继电器J2线圈的另一端接地；第一继电器J1的开关的另一端连接钥匙开关K；
第二继电器J2的开关的一端连接电源，第二继电器J2的开关的另一端连接发动机启动马达1000。
需要说明的是，本发明实施例中的电源均是直流24V电源。
本实施例中，以整车控制器100的输入端检测到高电平时有效，即离合器检测器900输出的信号为高电平，表示离合器600处于分离状态，此时整车控制器100接收到高电平信号，控制发动机启动马达1000得电，从而使发动机启动。
需要说明的是，从图3中可以分析得出，整车控制器100接收到高电平信号时，整车控制器100的输出端输出低电平信号，这样J1才得电导通，从而使J2的线圈得电，J2的开关导通，发动机启动马达连接到24V电源上，发动机启动。
需要说的是，本发明实施例提供的控制***，还包括开关量输入电路；
所述开关量输入电路，用于将离合器状态检测器输出的信号进行转换后发送给所述整车控制器。
所述开关量输入电路包括分压电路；
所述离合器状态检测器，用于将离合器的分离信号发送给所述分压电路；
所述分压电路包括第一分压电阻R1和第二分压电阻R2；所述第一分压电阻R1的一端连接电源（本实施例中为直流24V），所述第一分压电阻R1的另一端通过第二分压电阻R2接地；所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的公共端连接所述整车控制器100的输入端，
所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的公共端连接所述离合器状态检测器900发送的离合器的分离信号。
需要说明的是，离合器分离时，离合器状态检测器900发送的是高电平信号；离合器接合时，离合器状态检测器900发送的是低电平信号。
离合器没有分离时，离合器状态检测器采集到的是一个低电平，然后通过开关量输入电路输出一个低电平给整车控制器。此时，当整车控制器同时采集到此低电平信号和气压开关低有效输入信号时，就会输出一个打气泵电源控制信号至整车电气***的一级配电盒（一级配电盒是混合动力车用电气部件的低压配电装置）。一级配电盒通过整车低压配电给电动空压机提供一个电源，从而让电动空压机给储气筒打气，进而推动气缸中的活塞运动，从而使执行机构中的离合器分离摇臂动作，进一步使离合器分离。
下面结合图4详细来说明以上的工作原理。
为了方便描述，称R1和R2的公共端为第一节点A。
当离合器状态检测器900没有发送信号时，第一节点A的电压就是R2上的电压，即R2和R1分压；如果R1的一端连接的电源是24V，R2=10k，R1=100k；则R2上的电压为V1=24*[R2/(R1+R2)]=2.19；
整车控制器100识别的高电平一般为5V，因为V1低于5V，此时整车控制器100识别的信号为低电平，整车控制器100输出的信号为高电平；即发动机启动马达1000不得电。
同理，当离合器状态检测器900输出的信号为高电平时，则第一节点A为高电平，整车控制器100收到的信号也为高电平，此时，整车控制器100输出低电平，发动机启动马达1000得电。
在本实施例中，所述开关量输入电路还可以包括滤波电路；
所述滤波电路包括第三电阻R3和第一电容C1；
所述第三电阻R3的一端连接所述整车控制器100的输入端；
所述第三电阻R3的另一端连接所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的公共端。
滤波电路可以有效滤除电源中的干扰纹波。
例如选择R3=100k，C1=0.1uF；则滤波电路的截止频率为fc=1/(2πRC)=15.9Hz；
即开关量输入信号（指的是输入的离合器分离信号）频率很低，滤波电路可以很好地滤除干扰纹波。
本实施例中，所述开关量输入电路还可以包括稳压管D1；
所述稳压管D1并联在所述第一电容C1的两端。
稳压管D1可以有效泄漏电源电压产生的电流，保护整车控制器100内部不受损坏。
下面结合图5介绍本发明提供的离合器状态检测器是如何将离合器的分离信号发送给整车控制器的。
参见图5，该图为本发明提供的混联车发动机启动控制***实施例三示意图。
当离合器分离时，离合器执行机构Z将离合器分离信号经过开关量输入电路转换后，发送给整车控制器100；
需要说明的是，本发明中的离合器状态检测器具体可以由离合器执行机构Z来实现。
当整车控制器100检测到离合器没有分离时，整车控制器100输出打气泵电源控制信号，控制空压机打气，进而使离合器分离。
基于以上实施例提供的一种混联车发动机启动控制***，本发明实施例还提供了一种混联车发动机启动控制方法。下面结合附图进行详细介绍。
方法实施例一：
参见图6，该图为本发明提供的混联车发动机启动控制方法实施例一流程图。
本实施例提供的混联车发动机启动控制方法，包括以下步骤：
S501：判断钥匙启动开关是否闭合；如果是，执行S502；
S502：判断离合器是否处于分离状态；如果是，执行S503；
S503：控制发动机启动马达得电，启动发动机。
本发明提供的混联车发动机启动控制方法，通过检测离合器的状态，只有当离合器的状态为分离状态时，才控制发动机启动马达启动。如果离合器处于结合状态，那么不会使发动机启动马达得电，因此本发明实施例提供的控制方法，可以保证发动机启动马达只有在离合器分离的状态下启动，否则不启动。从而使发动机空载启动，延长发动机的寿命。
方法实施例二：
需要说明的是，在另一个方法实施例中，为了保证发动机的正常运行，所述启动发动机之前，还包括：
检测发动机是否有故障。
当发动机一切正常时，才启动发动机。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种混联车发动机启动控制***，其特征在于，包括：离合器状态检测器、整车控制器、发动机启动马达和离合器；
所述离合器状态检测器，用于检测离合器的状态，当离合器处于分离时，发送离合器分离信号给所述整车控制器；
所述整车控制器，当离合器处于分离状态时，用于发送发动机允许启动信号控制发动机启动马达得电，使发动机启动马达启动。
2.根据权利要求1所述的混联车发动机启动控制***，其特征在于，还包括：第一继电器和第二继电器；
所述整车控制器的输出端连接第一继电器线圈的一端，所述第一继电器线圈的另一端连接钥匙开关；所述整车控制器的输出端输出所述发动机允许启动信号；
所述第一继电器的开关的一端连接第二继电器线圈的一端，第二继电器线圈的另一端接地；第一继电器的开关的另一端连接钥匙开关；
第二继电器的开关的一端连接电源，第二继电器的开关的另一端连接发动机启动马达。
3.根据权利要求1所述的混联车发动机启动控制***，其特征在于，还包括开关量输入电路；
所述开关量输入电路，用于将离合器状态检测器输出的信号进行转换后发送给所述整车控制器。
4.根据权利要求3所述的混联车发动机启动控制***，其特征在于，所述开关量输入电路包括分压电路；
所述离合器状态检测器，用于将离合器的分离信号发送给所述分压电路；
所述分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；所述第一分压电阻的一端连接电源，所述第一分压电阻的另一端通过第二分压电阻接地；所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接所述整车控制器的输入端，
所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接所述离合器状态检测电路发送的离合器的分离信号。
5.根据权利要求4所述的混联车发动机启动控制***，其特征在于，所述开关量输入电路还包括滤波电路；
所述滤波电路包括第三电阻和第一电容；
所述第三电阻的一端连接所述整车控制器的输入端；
所述第三电阻的另一端连接所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端。
6.根据权利要求5所述的混联车发动机启动控制***，其特征在于，所述开关量输入电路还包括稳压管；
所述稳压管并联在所述第一电容的两端。
7.一种混联车发动机启动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断钥匙启动开关是否闭合；
如果钥匙启动开关闭合，判断离合器是否处于分离状态；
如果离合器处于分离状态，则控制发动机启动马达得电，启动发动机。
8.根据权利要求7所述的混联车发动机启动控制方法，其特征在于，所述启动发动机之前，还包括：
检测发动机是否有故障。
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