專利名稱：一種混合動力汽車的上下電管理方法
一種混合動力汽車的上下電管理方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicle,HEV),涉及HEV的上下電控制，尤其涉及上下電過程中包括上電(Power up)、正常(Normal)、下電(Power down)和等待(Idle)四個狀態(tài)的上下電管理方法。
背景技術(shù)：
隨著人民日益重視對環(huán)境的保護和能源的有效、合理使用，各大汽車廠商研究各種替代使用燃油發(fā)動機的汽車，例如，電動汽車。但是目前的電池技術(shù)問題仍然阻礙著電動汽車的大規(guī)模應(yīng)用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠未達到人們所要求的數(shù)值，專家估計在10年以內(nèi)電動汽車還無法取代燃油發(fā)動機汽車。作為純電動汽車的過渡，工程師們開發(fā)了混合動力汽車(Hybrid-Electric Vehicle,縮寫HEV)。所謂混合動力就是將電動機與輔助動力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動力，簡單地說就是讓一部分動力由電池-驅(qū)動電機系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動力方案既發(fā)揮了發(fā)動機持續(xù)工作時間長(即長行駛里程)、動力性好的優(yōu)點，又可以發(fā)揮電池-驅(qū)動電機系統(tǒng)無污染、低噪聲的好處，汽車的熱效率可提高10%以上，廢氣排放也得以大大改善。
傳統(tǒng)的使用燃油發(fā)動機的汽車在上電或下電過程中，僅通過簡單地判斷啟動鑰匙的轉(zhuǎn)動位置(“Keyon”或者“Keyoff”)來實現(xiàn)上下電管理。在啟動鑰匙置于“Keyon”位置時(即點火檔)，則判斷上電成功；在啟動鑰匙置于“Keyoff”位置時，則判斷下電成功。
但是，對于混合動力汽車，其具有相對特殊的動力結(jié)構(gòu)，因此，其也相應(yīng)地具有高壓電池、驅(qū)動電機、DC-DC (直流-直流變換器)、功率轉(zhuǎn)換逆變器等高壓部件。在混合動力汽車中，如果以普通的燃油發(fā)動機的汽車所使用的上下電方法來實現(xiàn)上下電過程，特別是在下電過程中，是難以實現(xiàn)下電的可靠控制的，進而影響混合動力汽車的安全性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種適于混合動力汽車的、可以實現(xiàn)上電和/或下電的可靠控制的上下電管理方法。
為實現(xiàn)以上目的或者其他目的，本發(fā)明提供一種混合動力汽車的上下電管理方法，其包括以下步驟: 整車控制器被喚醒進入使能狀態(tài)；判斷是否滿足第一條件，如果滿足所述第一條件則從所述使能狀態(tài)進入上電狀態(tài)； 從所述上電狀態(tài)進入正常狀態(tài)；判斷是否滿足第二條件，如果滿足所述第二條件則從所述正常狀態(tài)進入下電狀態(tài)；以及判斷是否滿足第三條件，如果滿足所述第三條件則從所述下電狀態(tài)進入等待狀態(tài)；其中，所述第一條件是啟動鑰匙的上電信號為真，所述第二條件是啟動鑰匙的下電信號為真，所述第三條件包括啟動鑰匙的下電信號為真、驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)定閾值、高壓動力電池的接觸閉合信號為假、以及低壓電池有效的信號為假。按照本發(fā)明一實施例的上下電管理方法，其中，如果所述混合動力汽車處于所述等待狀態(tài)，
判斷是否滿足第一條件，如果滿足所述第一條件則從所述等待狀態(tài)進入上電狀態(tài)。按照本發(fā)明又一實施例的上下電管理方法，其中，如果不滿足所述第三條件，則 進一步判斷是否滿足第四條件，如果滿足所述第四條件則從所述下電狀態(tài)進入所述上
電狀態(tài)，如果不滿足所述第四條件則返回至所述下電狀態(tài)；
其中，所述第四條件包括啟動鑰匙的上電信號為真以及下電時間大于或等于第二預(yù)定閾值。按照本發(fā)明還一實施例的上下電管理方法，其中，所述正常狀態(tài)中，通過以下步驟
管理:
從所述上電狀態(tài)首先進入所述正常狀態(tài)的等待階段；
判斷是否滿足第五條件，如果滿足所述第五條件則從所述等待階段進入起動階段； 判斷是否滿足第六條件，如果滿足所述第六條件則返回所述等待階段；
如果不滿足所述第六條件則進一步判斷是否滿足第七條件，如果滿足所述第七條件則進入起動完成階段，如果不滿足所述第七條件則返回所述等待階段；
其中，所述第五條件包括高壓動力電池的接觸閉合信號為真、驅(qū)動電機的使能信號為真、檔位信號為泊車檔或空擋、以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號在第三預(yù)定閾值和第四預(yù)定閾值之間的范圍內(nèi)，所述第六條件是發(fā)動機起動時間超過第五預(yù)定閾值，所述第七條件是發(fā)動機起動完成信號為真。在之前所述實施例的上下電管理方法中，優(yōu)選地，所述第一預(yù)定閾值在200轉(zhuǎn)/分鐘至500轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)設(shè)定。在之前所述實施例的上下電管理方法中，優(yōu)選地，所述第二預(yù)定閾值在0.1秒至I秒的范圍內(nèi)設(shè)定。在之前所述實施例的上下電管理方法中，優(yōu)選地，所述第三預(yù)定閾值與所述第四預(yù)定閾值在50轉(zhuǎn)/分鐘至500轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)設(shè)定；所述第四預(yù)定閾值大于所述第三預(yù)定閾值。在之前所述實施例的上下電管理方法中，優(yōu)選地，所述第五預(yù)定閾值隨所述發(fā)動機的水溫變化而變化。優(yōu)選地，所述第五預(yù)定閾值隨所述發(fā)動機的水溫的升高而以拋物線的形式減小。在之前所述實施例的上下電管理方法中，優(yōu)選地，所述低壓電池為12伏電池。本發(fā)明的技術(shù)效果是，在上電/下電的管理過程中，通過將上下電過程分為上電(Power up)、正常(Normal)、下電(Power down)和等待(Idle)四個狀態(tài)，并根據(jù)混合動力汽車的結(jié)構(gòu)特點，選擇設(shè)置進入每個狀態(tài)的條件，大大提高了混合動力汽車的上下電過程的可靠控制，其上下電過程更安全。


從結(jié)合附圖的以下詳細說明中，將會使本發(fā)明的上述和其他目的及優(yōu)點更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標(biāo)號表示。
圖1是按照本發(fā)明一實施例提供的上下電管理方法流程示意圖。
圖2是按照本發(fā)明又一實施例提供的上下電管理方法流程示意圖。
圖3所是圖1和圖2所示實施例中的正常狀態(tài)的管理方法流程實施例示意圖。
具體實施方式
下面介紹的是本發(fā)明的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本發(fā)明的基本了解，并不旨在確認本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的其他實現(xiàn)方式。因此，以下具體實施方式
以及附圖僅是對本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。
本文中，“高壓”是指符合汽車行業(yè)中對高壓的定義的范疇，例如，直流電高于48伏或者交流電高于25伏可以定義為“高壓”;相應(yīng)地，“高壓部件”是指傳導(dǎo)“高壓”的部件，例如，根據(jù)高壓定義、傳導(dǎo)高于48伏直流電壓和/或25伏交流電電壓的部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解是，隨著汽車行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，“高壓”的定義范疇可能也會隨著改變，本發(fā)明中的“高壓”的含義也可以隨之變化。
由于混合動力汽車的各種結(jié)構(gòu)實施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，其具體部件(包括高壓部件)在混合動力汽車中的結(jié)構(gòu)布局在此不作贅述。
圖1所示為按照本發(fā)明一實施例提供的上下電管理方法流程示意圖。如圖1所示，首先地，步驟S110，整車控制器(HCU，又可以稱為“混合動力整車控制單元”)被喚醒從而進入使能狀態(tài)。一般地，在啟動鑰匙插入并旋轉(zhuǎn)至上電檔時，則表示進入使能(Enable)狀態(tài)，此時HCU保持喚醒，可以開始上下電的控制工作過程。
進一步，步驟S120，判斷是否滿足第一條件，其中第一條件為啟動鑰匙的上電信號為真(true)。一般地，啟動鑰匙旋轉(zhuǎn)至“Keyon”檔，即表示上電信號為true。
進一步，步驟S130，如果判斷為“是”，則進入上電(Power up)狀態(tài)。上電狀態(tài)表示混合動力汽車進入低壓上電狀態(tài)。
進一步，步驟S140，進入正常(Normal)狀態(tài)，正常狀態(tài)表示混合動力汽車進入高壓上電狀態(tài)。
進一步，步驟S150，判斷是否滿足第二條件，其中，第二條件是啟動鑰匙的下電(Power down )信號為真(true )。
進一步，步驟S160，如果判斷為“是”(滿足第二條件)，從正常狀態(tài)進入下電(Powerdown)狀態(tài)。下電狀態(tài)表示混合動力汽車進入高低壓下電狀態(tài)。
如果判斷為“否”，返回至正常狀態(tài)，即不進入下電狀態(tài)。
進一步，步驟S170，判斷是否滿足第三條件，其中，包括啟動鑰匙的下電信號為真(true)、驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)定閾值(motorlowspeed_low)、高壓動力電池的接觸閉合信號為假(false)、以及低壓電池有效的信號為假(false)四個子條件。在該實施例中，第一預(yù)定閾值可以200轉(zhuǎn)/分鐘至500轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)選定(例如設(shè)定為250轉(zhuǎn)/分鐘)，但這不是限制性的，其可以根據(jù)具體情況而調(diào)整；低壓電池是各種控制器等所用的電池，其是相對于高壓動力電池而言的，在該實例中，低壓電池可以但不限于是12伏電池。
需要理解的是，第三條件中，包括以上四個子條件，在判斷時需要對以上四個子條件進行一一判斷，只有同時滿足以上四個子條件時，才表示滿度第三條件；并且，隨著具體情況的需要，在第三條件中還可能增加其他的子條件，包括以上四個子條件以及其他子條件的情形同樣落入本發(fā)明所附權(quán)利要求的范圍。進一步，步驟S180，如果判斷為“是”(滿足第三條件)，則進入等待(Idle)狀態(tài)。等待狀態(tài)表不混合動力汽車進入低壓上電等待狀態(tài)。至此，本實施例的混合動力汽車的上下電的控制方法過程基本結(jié)束。當(dāng)然，優(yōu)選地，并不是每次上電都必須在啟動鑰匙從插入旋轉(zhuǎn)至上電檔時開始，如圖1所示，在進入等待狀態(tài)后，可以進一步判斷是否滿足第一條件，即返回至步驟S120，如果判斷為“是”，同樣進入上電狀態(tài)；如果判斷為“否”，返回等待狀態(tài)。這樣，在啟動鑰匙沒有拔出的情況下，進行下一循環(huán)的上下電過程。圖2所示為按照本發(fā)明又一實施例提供的上下電管理方法流程示意圖。相比于圖1所示實施例，其同樣地包括步驟S110-S180，在此不再對以上步驟一一贅述。在該實施例中，還包括步驟S190，在第三條件判斷為“否”時，判斷是否滿足第四條件，其中，第四條件為包括啟動鑰匙的上電信號為真(true)以及下電時間(啟動鑰匙的上電信號不為“真”所持續(xù)的時間)大于或等于第二預(yù)定閾值兩個子條件；如果判斷為“是”可以從下電狀態(tài)直接返回至上電狀態(tài)，即進入步驟S130 ;如果判斷為“否”，則返回保持為下電狀態(tài)。需要理解的是，第四條件中，包括以上兩個子條件，在判斷時需要對以上兩個子條件進行一一判斷，只有同時滿足以上兩個子條件時，才表示滿度第四條件；并且，隨著具體情況的需要，在第四條件中還可能增加其他的子條件，包括以上兩個子條件以及其他子條件的情形同樣落入本發(fā)明所附權(quán)利要求的范圍。在該實施例中，第二預(yù)定閾值可以在0.1秒至I秒的范圍內(nèi)選定(例如，0.2秒)，但這不是限制性的，其可以根據(jù)具體情況而調(diào)整。以上圖1和圖2所示實施例的上下電過程中，充分考慮了驅(qū)動電極的轉(zhuǎn)速、高壓動力電池的接觸閉合情況以及低壓電池信號等條件，其下電控制可靠性好，下電過程安全。圖3所示為圖1和圖2所示實施例中的正常狀態(tài)的管理方法流程實施例示意圖。在該實施例中，正常狀態(tài)包括等待階段(起動前的等待)、起動階段和起動完成階段，如圖3所示，正常狀態(tài)通過以下步驟來管理控制。不用突出發(fā)動機，因為發(fā)動機和電機是結(jié)合在一塊的，可以寫起動前等待階段.步驟S141，首先從以上的上電狀態(tài)進入正常狀態(tài)的等待階段；此時發(fā)電機作好起動準備。進一步，步驟S142，判斷是否滿足第五條件(S142)，其中，第五條件包括高壓動力電池的接觸閉合信號為真、驅(qū)動電機的使能信號為真、檔位信號為泊車檔(P檔)或空擋(N檔)、以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號在第三預(yù)定閾值和第四預(yù)定閾值之間的范圍內(nèi)的四個子條件。同樣需要理解的是，第五條件中，包括以上四個子條件，在判斷時需要對以上四個子條件進行一一判斷，只有同時滿足以上四個子條件時，才表示滿度第三條件；并且，隨著具體情況的需要，在第五條件中還可能增加其他的子條件，包括以上四個子條件以及其他子條件的情形同樣落入本發(fā)明所附權(quán)利要求的范圍。在該實施例中，第三預(yù)定閾值可以在50轉(zhuǎn)/分鐘至500轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)選定，第四預(yù)定閾值可以在50轉(zhuǎn)/分鐘至500轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)選定(第四預(yù)定閾值大于第三預(yù)定閾值)，但該范圍不是限制性的。其可以根據(jù)具體情況而調(diào)整。
進一步，步驟S143，如果判斷為“是”(滿足第五條件)，則從等待階段進入起動階段。如果判斷為“否”，則保持在等待階段。
進一步，步驟S144，判斷是否滿足第六條件，如果判斷為“是”(滿足第六條件)、則返回等待階段。其中，第六條件為發(fā)動機起動時間超過第五預(yù)定閾值。在一優(yōu)選實施例中，第五預(yù)定閾值可以在隨發(fā)動機的水溫而變化，其隨發(fā)動機的水溫的升高而減小，例如，第五預(yù)定閾值與發(fā)動機的水溫之間的關(guān)系可以為下降段的拋物線函數(shù)關(guān)系，第五預(yù)定閾值隨發(fā)動機的水溫的升高而以拋物線的形式減小。
進一步，步驟S145，如果不滿足第六條件則進一步判斷是否滿足第七條件，如果判斷為“否”(不滿足第七條件)、則返回等待階段。如果判斷為“是”(滿足第七條件)則進入起動完成階段，即步驟S146。其中，第七條件是發(fā)動機起動完成信號為真(true)。
通過以上過程，保證了正常狀態(tài)中的可靠控制，上電過程也能夠?qū)崿F(xiàn)可靠控制，上電過程安全。
應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例的控制方法過程可以在混合動力汽車的HCU中實現(xiàn)，各種信號的采集以及傳遞等為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉，在此不再贅述。
以上例子主要說明了本發(fā)明的適于混合動力汽車的上下電管理方法。盡管只對其中一些本發(fā)明的實施方式進行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
權(quán)利要求
1.一種混合動力汽車的上下電管理方法，其特征在于，包括以下步驟: 整車控制器被喚醒進入使能狀態(tài)； 判斷是否滿足第一條件，如果滿足所述第一條件則從所述使能狀態(tài)進入上電狀態(tài)； 從所述上電狀態(tài)進入正常狀態(tài)； 判斷是否滿足第二條件，如果滿足所述第二條件則從所述正常狀態(tài)進入下電狀態(tài)；以及 判斷是否滿足第三條件，如果滿足所述第三條件則從所述下電狀態(tài)進入等待狀態(tài)；其中，所述第一條件是啟動鑰匙的上電信號為真，所述第二條件是啟動鑰匙的下電信號為真，所述第三條件包括啟動鑰匙的下電信號為真、驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)定閾值、高壓動力電池的接觸閉合信號為假、以及低壓電池有效的信號為假。
2.如權(quán)利要求1所述的上下電管理方法，其特征在于，如果所述混合動力汽車處于所述等待狀態(tài)， 判斷是否滿足第一條件，如果滿足所述第一條件則從所述等待狀態(tài)進入上電狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的上下電管理方法，其特征在于，如果不滿足所述第三條件，則 進一步判斷是否滿足第四條件，如果滿足所述第四條件則從所述下電狀態(tài)進入所述上電狀態(tài)，如果不滿足所述第四條件則返回至所述下電狀態(tài)； 其中，所述第四條件包括啟動鑰匙的上電信號為真以及下電時間大于或等于第二預(yù)定閾值。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的上下電管理方法，其特征在于，所述正常狀態(tài)中，通過以下步驟管理: 從所述上電狀態(tài)首先進入所述正常狀態(tài)的等待階段； 判斷是否滿足第五條件，如果滿足所述第五條件則從所述等待階段進入起動階段； 判斷是否滿足第六條件，如果滿足所述第六條件則返回所述等待階段； 如果不滿足所述第六條件則進一步判斷是否滿足第七條件，如果滿足所述第七條件則進入起動完成階段，如果不滿足所述第七條件則返回所述等待階段； 其中，所述第五條件包括高壓動力電池的接觸閉合信號為真、驅(qū)動電機的使能信號為真、檔位信號為泊車檔或空擋、以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號在第三預(yù)定閾值和第四預(yù)定閾值之間的范圍內(nèi)，所述第六條件是發(fā)動機起動時間超過第五預(yù)定閾值，所述第七條件是發(fā)動機起動完成信號為真。
5.如權(quán)利要求1所述的上下電管理方法，其特征在于，所述第一預(yù)定閾值在200轉(zhuǎn)/分鐘至500轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)設(shè)定。
6.如權(quán)利要求3所述的上下電管理方法，其特征在于，所述第二預(yù)定閾值在0.1秒至I秒的范圍內(nèi)設(shè)定。
7.如權(quán)利要求4所述的上下電管理方法，其特征在于，所述第三預(yù)定閾值與所述第四預(yù)定閾值在50轉(zhuǎn)/分鐘至500轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)設(shè)定；所述第四預(yù)定閾值大于所述第三預(yù)定閾值。
8.如權(quán)利要求4或7所述的上下電管理方法，其特征在于，所述第五預(yù)定閾值隨所述發(fā)動機的水溫變化而變化。
9.如權(quán)利要求8所述的上下電管理方法，其特征在于，所述第五預(yù)定閾值隨所述發(fā)動機的水溫的升高而以拋物線的形式減小。
10.如權(quán)利要求 1所述的上下電管理方法，其特征在于，所述低壓電池為12伏電池。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合動力汽車(HybridElectric Vehicle，HEV)的上下電管理方法，屬于混合動力汽車。上下電的過程中，分為上電(Powerup)、正常(Normal)、下電(Powerdown)和等待(Idle)四個狀態(tài)，根據(jù)相應(yīng)條件判斷是否進入每個狀態(tài)。因此，實現(xiàn)了對混合動力汽車的上下電過程的可靠控制，上下電過程更安全。
文檔編號B60L11/18GK103182944SQ20111045390
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者趙沂, 冷宏祥, 張鵬, 馬成杰, 姜辛 申請人:上海汽車集團股份有限公司