專利名稱：弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用在混合電動(dòng)汽車上的控制系統(tǒng)，更準(zhǔn)確地說，是一種混合動(dòng)力汽車通過混合動(dòng)力系統(tǒng)的電機(jī)來啟動(dòng)車輛的硬件控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能源短缺和環(huán)境污染是目前汽車工業(yè)發(fā)展遇到的兩大挑戰(zhàn)。有關(guān)資料顯示，城市大氣中CO的82％、NOx的48％、HC的58％和微粒的8％均來自汽車排放的廢氣；按照國(guó)家環(huán)保中心預(yù)測(cè)，2010年汽車尾氣排放量將占空氣污染源的64％。另一方面，我國(guó)的石油資源相對(duì)較少，從1994年開始，我國(guó)就已經(jīng)是石油進(jìn)口國(guó)，因此節(jié)能就提上了日程；同時(shí)，實(shí)施燃油稅后，提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性成為用戶的最大需求。
因此，開發(fā)使發(fā)動(dòng)機(jī)排放和油耗減少的混和動(dòng)力車是符合我國(guó)現(xiàn)代國(guó)情的發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)，旨在根據(jù)駕駛員的意圖控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的工作狀態(tài)，改善車輛的燃油消耗和尾氣排放指標(biāo)。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)包括整車控制器、電機(jī)控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器ECU、低壓動(dòng)力蓄電池、電機(jī)、變速器控制器TCU及電池管理系統(tǒng)BMS組成，其中構(gòu)成混合動(dòng)力控制器的整車控制器和電機(jī)控制器采集開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)及ABS信號(hào)用以判斷車輛的行駛狀態(tài)，通過CAN和EMS之間進(jìn)行通訊來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明就是基于一種弱混合動(dòng)力汽車的硬件控制系統(tǒng)，此控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速停機(jī)的功能，當(dāng)車輛在行使的過程中，遇到紅燈時(shí)候，混合動(dòng)力控制器將根據(jù)駕駛員的意圖，通過EMS來控制發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速停機(jī)，從而避免了常規(guī)車的怠速工況造成的燃油消耗和尾氣排放，在一定程度上節(jié)約了能源，減小了環(huán)境污染。
附圖概述

圖1是弱混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2是本發(fā)明的控制系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明公開的弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)包括整車控制器10、電機(jī)控制器20、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器ECU30、12V低壓動(dòng)力蓄電池40、電機(jī)50、變速器控制器TCU60組成，其中構(gòu)成混合動(dòng)力控制器的整車控制器10和電機(jī)控制器20采集開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)及ABS信號(hào)用以判斷車輛的行駛狀態(tài)，通過CAN和EMS之間進(jìn)行通訊來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
所述的混合動(dòng)力控制器采集車輛的離合器信號(hào)、空擋開關(guān)信號(hào)、車速信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，判斷駕駛員是否有進(jìn)入怠速停機(jī)狀態(tài)的意圖要求。
在判斷駕駛員是否有進(jìn)入怠速停機(jī)狀態(tài)的意圖要求的同時(shí)，混合動(dòng)力控制器會(huì)檢測(cè)電池的溫度、真空壓力、各個(gè)用電器的狀態(tài)等來判斷出是否可以進(jìn)入怠速停機(jī)的狀態(tài)，若不滿足條件則還是處于電機(jī)發(fā)電狀態(tài)，若滿足要求則進(jìn)入怠速停機(jī)狀態(tài)。
當(dāng)駕駛員作出相應(yīng)的動(dòng)作的時(shí)候，混合動(dòng)力控制器判斷出駕駛員有啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的意圖，則啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入電機(jī)的發(fā)電狀態(tài)。
電機(jī)控制器20采集電機(jī)50工作狀態(tài)信號(hào)，電機(jī)啟動(dòng)可以通過鑰匙開關(guān)來啟動(dòng)，也可以直接通過電機(jī)控制器20來啟動(dòng)。
所述的電機(jī)控制器20為一逆變器，接收電機(jī)50產(chǎn)生的三相交流電并且輸出直流電到低壓動(dòng)力蓄電池40。
以下結(jié)合附圖來說明本發(fā)明的控制過程。
控制系統(tǒng)主要工作在以下幾種模式發(fā)電模式此時(shí)的電機(jī)50作為發(fā)電機(jī)工作，混合動(dòng)力控制器采集一些數(shù)字信號(hào)，模擬信號(hào)以及ABS的信號(hào)判斷出駕駛員處于正常行使的狀態(tài)，然后通過CAN和EMS之間進(jìn)行通訊，來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)將根據(jù)采集到的電池的狀態(tài)，來給電池充電，充電的閾值在控制器中已經(jīng)設(shè)定，此種模式是一般的正常行使模式。
怠速模式混合動(dòng)力控制器通過采集一些車身上的信號(hào)，比如離合器信號(hào)、空擋開關(guān)信號(hào)、車速信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)等，判斷出駕駛員的意圖要求進(jìn)入怠速停機(jī)狀態(tài)，此時(shí)混合動(dòng)力控制器會(huì)檢測(cè)電池的溫度，真空壓力，各個(gè)用電器的狀態(tài)等來判斷出是否可以進(jìn)入怠速停機(jī)的狀態(tài)，若不滿足條件則還是處于電機(jī)發(fā)電狀態(tài)，若滿足要求則進(jìn)入怠速停機(jī)狀態(tài)，當(dāng)駕駛員作出相應(yīng)的動(dòng)作的時(shí)候，混合動(dòng)力控制器判斷出駕駛員有啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的意圖，則控制EMS啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入電機(jī)的發(fā)電狀態(tài)。
關(guān)閉模式電機(jī)處于不工作狀態(tài)，要想把電機(jī)啟動(dòng)起來只能通過鑰匙開關(guān)來啟動(dòng)。本發(fā)明公開的弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)包括整車控制器10、電機(jī)控制器20、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器ECU30、12V低壓動(dòng)力蓄電池40、電機(jī)50、變速器控制器TCU60組成，其中構(gòu)成混合動(dòng)力控制器的整車控制器10和電機(jī)控制器20采集開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)及ABS信號(hào)用以判斷車輛的行駛狀態(tài)，通過CAN和EMS之間進(jìn)行通訊來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖2中，電機(jī)50可以作為啟動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)使用，整車控制器10和電機(jī)控制器20是本發(fā)明的核心部件，整車控制器10和電機(jī)控制器20通過專用的CAN總線進(jìn)行通訊，電機(jī)控制器20是一個(gè)逆變器，可以把電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)換成可以給12V低壓動(dòng)力蓄電池40的直流電，整車控制器10檢測(cè)整車的各種數(shù)字信號(hào)，模擬信號(hào)，車速信號(hào)以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，電池溫度信號(hào)等來判斷駕駛員的意圖，從而據(jù)此作出相應(yīng)的判斷和動(dòng)作，并通過和電機(jī)控制器20進(jìn)行通訊，控制電機(jī)處于何種工作的模式，實(shí)現(xiàn)AC/DC之間的相互轉(zhuǎn)換，同時(shí)判斷電池的狀態(tài)，決定是否給電池充電，從而可以監(jiān)控電池的工作模式，當(dāng)12V低壓動(dòng)力蓄電池40的電量不足，老化等情況下可以作出相應(yīng)的動(dòng)作，比如禁止發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速停機(jī)的狀態(tài)，進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)給12V低壓動(dòng)力蓄電池40充電，或提醒駕駛員要及時(shí)更換電池，當(dāng)然整車控制器也通過外圍CAN總線和ABS、EMS、車身控制器等進(jìn)行通訊，通過采集這些整車上的信號(hào)，檢測(cè)整車電器的相關(guān)狀態(tài)，為整車控制器10的下一步動(dòng)作提供判斷的依據(jù)，同時(shí)，整車控制器10可以通過檢測(cè)這些信號(hào)，提醒駕駛員這些器件的使用情況，是否需要更換等，并可以通過儀表進(jìn)行顯示。
此混合動(dòng)力汽車的硬件系統(tǒng)的實(shí)施方案簡(jiǎn)便易行，對(duì)原車的改動(dòng)性比較小，經(jīng)濟(jì)、高效、合理，易于實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力系統(tǒng)的多子系統(tǒng)之間的控制，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的錯(cuò)誤判斷及信號(hào)通訊，在需要系統(tǒng)功能擴(kuò)充的時(shí)候只需增加相應(yīng)的處理器及外部電路即可，兼容性和可移植性較好。
權(quán)利要求
1.一種弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)包括整車控制器(10)、電機(jī)控制器(20)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器ECU(30)、低壓動(dòng)力蓄電池(40)、電機(jī)(50)、變速器控制器TCU(60)及電池管理系統(tǒng)BMS組成，其中構(gòu)成混合動(dòng)力控制器的整車控制器(10)和電機(jī)控制器(20)采集開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)及ABS信號(hào)用以判斷車輛的行駛狀態(tài)，通過CAN和EMS之間進(jìn)行通訊來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的混合動(dòng)力控制器采集車輛的離合器信號(hào)、空擋開關(guān)信號(hào)、車速信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，判斷駕駛員是否有進(jìn)入怠速停機(jī)狀態(tài)的意圖要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)，其特征在于在判斷駕駛員是否有進(jìn)入怠速停機(jī)狀態(tài)的意圖要求的同時(shí)，混合動(dòng)力控制器會(huì)檢測(cè)電池的溫度、真空壓力、各個(gè)用電器的狀態(tài)等來判斷出是否可以進(jìn)入怠速停機(jī)的狀態(tài)，若不滿足條件則還是處于電機(jī)發(fā)電狀態(tài)，若滿足要求則進(jìn)入怠速停機(jī)狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)駕駛員作出相應(yīng)的動(dòng)作的時(shí)候，混合動(dòng)力控制器判斷出駕駛員有啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的意圖，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入電機(jī)的發(fā)電狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)，其特征在于電機(jī)控制器(20)采集電機(jī)(50)工作狀態(tài)信號(hào)，電機(jī)啟動(dòng)可以通過鑰匙開關(guān)來啟動(dòng)，也可直接通過電機(jī)控制器(20)來啟動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的弱混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的電機(jī)控制器(20)為一逆變器，接收電機(jī)(50)產(chǎn)生的三相交流電并且輸出直流電到低壓動(dòng)力蓄電池(40)。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種用在混合電動(dòng)汽車上的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)包括整車控制器、電機(jī)控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器ECU、低壓動(dòng)力蓄電池、電機(jī)、變速器控制器TCU組成，其中構(gòu)成混合動(dòng)力控制器的整車控制器和電機(jī)控制器采集開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)及ABS信號(hào)用以判斷車輛的行駛狀態(tài)，通過CAN和EMS之間進(jìn)行通訊來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)車輛在行使中，混合動(dòng)力控制器將根據(jù)駕駛員的意圖，通過EMS來控制發(fā)動(dòng)機(jī)，從而避免了常規(guī)車的怠速工況造成的燃油消耗和尾氣排放，在一定程度上節(jié)約了能源，減小了環(huán)境污染。
文檔編號(hào)B60W20/00GK101092140SQ20071002914
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者顧偉 申請(qǐng)人:奇瑞汽車有限公司