專利名稱：一種具備電源管理的汽車起?？刂菩酒闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車起?？刂菩酒?，特別涉及一種高集成的具備電源管理的汽車起?？?制芯片。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會(huì)，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速度發(fā)展，帶動(dòng)城市中的車輛也出現(xiàn)高速度的增長。例如， 在我國，從1978年到1993年，汽車產(chǎn)量由14. 9萬輛增加到128萬輛，增長7. 6倍，即使 當(dāng)世界汽車工業(yè)出現(xiàn)嚴(yán)重滑坡時(shí)，我國1993年的汽車產(chǎn)量仍比1990年增產(chǎn)151%,增長速度 仍居世界首位。當(dāng)車輛越來越普遍的進(jìn)入普通民眾的生活，而城市的道路建設(shè)、交通管理、 及交通安全設(shè)施的不能配套完善，不可避免就會(huì)出現(xiàn)交通堵塞問題。尤其現(xiàn)階段，我國的道 路交通設(shè)施不完善、軌道交通極少、交通管理及交通安全設(shè)施不到位、車輛發(fā)展與道路發(fā)展 的不協(xié)調(diào)、城市發(fā)展與交通供給之間的不協(xié)調(diào)、道路交通建設(shè)與交通擁擠區(qū)域緩解的不協(xié)調(diào)、 混合交通與占路現(xiàn)象嚴(yán)重，使進(jìn)一步增加了擁堵問題。此外，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也大大刺激了客貨 運(yùn)量的增加，特別是90年代以來，其增長速度更快。與此同時(shí)，私家車的增長等，諸多因素 造成了交通堵塞問題日益嚴(yán)重。在城市行駛的各車輛中，由于交通堵塞或紅燈等狀況時(shí)，車輛經(jīng)常會(huì)處于制動(dòng)的情況， 此時(shí)，大部分駕駛員通常會(huì)采用發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)的方式來停止車輛的運(yùn)行，而在此過程中，發(fā)動(dòng) 機(jī)所消耗的資源沒有任何意義，反而會(huì)產(chǎn)生大量廢棄排放。但若釆用整車停止運(yùn)轉(zhuǎn)的方式， 不僅再啟動(dòng)較為麻煩，且在冬天等戶外溫度較低的情況下，容易產(chǎn)生啟動(dòng)困難的情況。請(qǐng)參 閱圖l，其為一城市車輛行駛狀態(tài)分布圖，由圖可見，在某一時(shí)刻，處于制動(dòng)狀態(tài)的車輛比處 于停止和行駛的車輛的總和還要多，顯然，處于制動(dòng)狀態(tài)的車輛的能量消耗也是驚人的。針 對(duì)這一能量的浪費(fèi)，各汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)紛紛開展各項(xiàng)汽車起停研究，盡管也已提出汽車在等待 紅綠燈的短暫時(shí)間內(nèi)令發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停轉(zhuǎn)的各種方案，但多數(shù)方案較為簡單，如申請(qǐng)?zhí)枮?200610098171.8的中國專利，公開了一種混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)起?？刂品椒ǎ渫ㄟ^HCU、 MCU等控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的快速起動(dòng)。因此，如何對(duì)汽車進(jìn)行全面有效的管理以達(dá)到更為節(jié)能的目的，已經(jīng)成為本技術(shù)領(lǐng)域人 員急需解決的問題。4發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具備電源管理的汽車起停控制芯片及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的 不足。為解決上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種具備電源管理的汽車起停控制芯片，包括 供電類輸入引腳，用于將外部電源接入； 時(shí)鐘類輸入引腳，用于接入時(shí)鐘信號(hào)；電池類參數(shù)輸入引腳，用于與設(shè)置在汽車內(nèi)的電池檢測(cè)模塊輸出端相連接，以將所述電 池檢測(cè)模塊所檢測(cè)出的汽車電池的當(dāng)前電壓、電流、溫度、及內(nèi)阻接入；第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳，用于與設(shè)置在汽車內(nèi)的第一硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊輸出 端相連接，以將所述第一硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊所檢測(cè)出的汽車的離合器的位置信息、檔位 位置信息、油門位置信息、及車輪的轉(zhuǎn)速信息接入；第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳，用于與設(shè)置在汽車內(nèi)的第二硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊輸出 端相連接，以將所述第二硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊所檢測(cè)出的發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度 信息、空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)信息、雨刷的運(yùn)行狀態(tài)、及電加熱器的運(yùn)行狀態(tài)接入；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述汽車電池的電量、電流、溫度、內(nèi)阻之間關(guān)系的關(guān)系模型；電池管理分析單元，與所述電池類參數(shù)輸入引腳和所述第一及第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入 引腳相連接，用于根據(jù)所述電池類參數(shù)輸入引腳接入的各電池類參數(shù)、時(shí)間量、以及所述存 儲(chǔ)單元所提供的關(guān)系模型計(jì)算所述電池當(dāng)前的電量；起停決策處理單元，與所述第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳及電池管理分析單元相連接， 用于根據(jù)所述第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳接入的各參數(shù)分析汽車的當(dāng)前狀態(tài)，并當(dāng)當(dāng)前車 輪的轉(zhuǎn)速為0、所述發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)且未掛檔、及所述電池當(dāng)前的電量超過預(yù)設(shè)值時(shí)，發(fā)出使發(fā)動(dòng) 機(jī)暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的暫停信號(hào)，并根據(jù)后續(xù)檢測(cè)到的離合器的位置信息和油門位置信息發(fā)出使 發(fā)動(dòng)機(jī)快速啟動(dòng)的啟動(dòng)信號(hào)；用電負(fù)載調(diào)整單元，與所述第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳相連接，用于根據(jù)所述第二硬 件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳接入的各參數(shù)計(jì)算當(dāng)前能驅(qū)動(dòng)的汽車電負(fù)載值，進(jìn)而發(fā)出調(diào)整汽車內(nèi) 配置的各電負(fù)載器件的運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)必要且舒適的能源消耗的調(diào)整信號(hào)；發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)輸出引腳，與所述起停決策處理單元相連接，用于輸出所述起停決策處 理單元發(fā)出的暫停信號(hào)和啟動(dòng)信號(hào)以控制發(fā)電機(jī)和電池向發(fā)動(dòng)機(jī)的供電來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的快速 停止與啟動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)汽車的快速起停；調(diào)整信號(hào)輸出引腳，與所述用電負(fù)載調(diào)整單元相連接，用于輸出所述用電負(fù)載調(diào)整單元 發(fā)出的調(diào)整信號(hào)，以調(diào)整所述各電負(fù)載器件的運(yùn)行。
較佳的，所述的具備電源管理的汽車起?？刂菩酒€包括與所述電池管理分析單元相 連接且用于輸出所述電池當(dāng)前電量的電池狀態(tài)類輸出引腳，若所述存儲(chǔ)單元還存儲(chǔ)有電池的 壽命、溫度、內(nèi)阻之間關(guān)系的壽命模型，所述電池管理分析單元還用于根據(jù)所檢測(cè)出的所述 電池的當(dāng)前溫度及內(nèi)阻、及所述壽命模型計(jì)算所述電池壽命，則所述電池狀態(tài)類輸出引腳還 輸出所述電池壽命。
較佳的，所述電池管理分析單元還包括計(jì)算電池健康狀態(tài)變量的子單元，所述電池健康 狀態(tài)變量也通過電池狀態(tài)類輸出引腳輸出。
較佳的，所述電池健康狀態(tài)變量包括充電時(shí)機(jī)變量、電池風(fēng)險(xiǎn)變量、及電機(jī)狀態(tài)量。
較佳的，若所述起停決策處理單元還與所述第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳相連接時(shí)，所 述起停決策處理單元?jiǎng)t用于根據(jù)所述第一及第二硬件運(yùn)行類參數(shù)接入引腳輸入的各參數(shù)分析 汽車的當(dāng)前狀態(tài)，并當(dāng)當(dāng)前車輪的轉(zhuǎn)速為0、所述發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)且未掛檔、所述電池當(dāng)前的電量 超過預(yù)設(shè)值、發(fā)動(dòng)機(jī)無需提供空調(diào)、雨刷、電加熱器及發(fā)電機(jī)的運(yùn)行、及發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度在允 許范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)出使發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的暫停信號(hào)。
較佳的，所述起停決策處理單元在發(fā)出的啟動(dòng)暫停信號(hào)中包括調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置的信 號(hào)，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在0. 6s內(nèi)快速啟動(dòng)。
較佳的，所述調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的位置的信號(hào)進(jìn)一步包括進(jìn)行預(yù)噴油操作的子信號(hào)。
較佳的，所述具備電源管理的汽車起停控制芯片還包括充放電決策單元，與所述第一 硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳相連接，用于根據(jù)所述電池管理分析單元計(jì)算出的所述電池當(dāng)前的 電量及油門的位置信息發(fā)出相應(yīng)的充放電信號(hào)；及發(fā)電機(jī)控制信號(hào)輸出引腳，與所述充放電 決策單元相連接，用于輸出所述充放電決策單元發(fā)出的充放電信號(hào)，以便實(shí)現(xiàn)當(dāng)汽車加速時(shí) 停止向電池充電、而減速時(shí)向電池充電的功能。
較佳的，若所述電池管理分析單元還包括計(jì)算電池的充電電壓、及充電電流的子單元， 所述充放電決策單元?jiǎng)t根據(jù)所述電池管理分析單元計(jì)算出的所述電池當(dāng)前的電量、充電電壓、 充電電流及油門的位置信息發(fā)出相應(yīng)的充放電信號(hào)。
較佳的，所述各電負(fù)載器件可包括各種車燈、油泵、電轉(zhuǎn)向、空調(diào)、能加熱的座椅、及 雨括中的多種或全部。
本發(fā)明的有益效果在于能夠?qū)ζ嚨碾娫促Y源有效管理，節(jié)約能源。


圖1為城市行駛狀態(tài)示意圖。
圖2為具備電源管理的起?？刂菩酒捌渫獠窟B接的模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明提供的具備電源管理的汽車起?？刂菩酒?br> 供電類輸入引腳(為簡化圖示，圖中并未示出)，用于將外部電源接入，以向芯片內(nèi)部各 部件提供必要的能量。
時(shí)鐘類輸入引腳(為簡化圖示，圖中并未示出)，用于接入時(shí)鐘信號(hào)，以向芯片內(nèi)部各部 件提供時(shí)鐘信號(hào)。
電池類參數(shù)輸入引腳，用于與設(shè)置在汽車內(nèi)的電池檢測(cè)模塊(通?？砂姵貍鞲衅?
輸出端相連接，以將所述電池檢測(cè)模塊所檢測(cè)出的汽車電池狀態(tài)sox，即電池當(dāng)前電壓、電流、
溫度、及內(nèi)阻輸入，其可設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)引腳，以便將各參數(shù)接入。
第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳，用于與設(shè)置在汽車內(nèi)的第一硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊輸出 端相連接，以將所述第一硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊所檢測(cè)出的汽車的離合器的位置信息、檔位 位置信息、油門位置信息、及車輪的轉(zhuǎn)速信息，其也可設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)引腳，以便將各參 數(shù)接入。需注意的是，其中，根據(jù)油門位置信息及車輪的轉(zhuǎn)速信息等來判斷剎車信號(hào)或停車
信號(hào)，通常通過ABS車速管理單元來執(zhí)行，因此，第一硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊可包括ABS車 速管理單元。
第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳，用于與設(shè)置在汽車內(nèi)的第二硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊輸出 端相連接，以將所述第二硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊所檢測(cè)出的發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度 信息(即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻需求)、空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)信息、雨刷的運(yùn)行狀態(tài)、及電加熱器的運(yùn)行狀態(tài) 輸入，其也可設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)引腳，以便將各參數(shù)接入。
存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述汽車電池的電量、電流、溫度、內(nèi)阻之間關(guān)系的關(guān)系模型，此 外，其還可存儲(chǔ)電池的壽命、溫度、內(nèi)阻之間關(guān)系的壽命模型。
電池管理分析單元，與所述電池類參數(shù)輸入引腳和所述第一及第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入 引腳相連接，用于根據(jù)所述電池類參數(shù)輸入引腳輸入的各電池類參數(shù)、時(shí)間量、以及所述存 儲(chǔ)單元所提供的關(guān)系模型計(jì)算所述電池當(dāng)前的電量、及反應(yīng)電池健康狀態(tài)的充電時(shí)機(jī)變量、電池風(fēng)險(xiǎn)變量、電機(jī)狀態(tài)量等等約上百個(gè)量。
其中，充電時(shí)機(jī)變量，也稱充電強(qiáng)度變量，表示電機(jī)在何時(shí)對(duì)整車充電，充電強(qiáng)度的控 制，充電時(shí)長的控制，比如負(fù)載重時(shí)，電池狀態(tài)好時(shí)，充電就減少，甚至不充電，而負(fù)載輕 時(shí)，電池狀態(tài)差時(shí)，充電強(qiáng)度加大，剎車或減速時(shí)，就強(qiáng)加充電，充電時(shí)機(jī)變量與電機(jī)自動(dòng) 自己測(cè)試的負(fù)載度量、及電池健康度量(由時(shí)間和SOC，放電加速度算法得來)有關(guān)，負(fù)載度 與充電強(qiáng)度變量成反比，電池健康度與充電強(qiáng)度量成反比，在保證轉(zhuǎn)向，油泵，發(fā)動(dòng)機(jī)等的 用電電壓(比如轉(zhuǎn)向中12.8伏)這些安全量滿足之后，進(jìn)行上述兩個(gè)反比算法，得出充電時(shí) 機(jī)(強(qiáng)度)變量；
電池風(fēng)險(xiǎn)變量表示在汽車使用時(shí)電池的情況是否能夠支持熄火后再啟動(dòng)車輛的能力，如 果計(jì)算出電池能夠很輕易的支持汽車啟動(dòng)，則電池風(fēng)險(xiǎn)變量小，如果電池風(fēng)險(xiǎn)處于最大時(shí)， 就會(huì)加強(qiáng)充電，減少負(fù)載，保證整車起停的功能和汽車再啟動(dòng)功能，電池風(fēng)險(xiǎn)變量的算法是 連續(xù)計(jì)算電池在同一環(huán)境溫度下停車三天后的啟動(dòng)電流瞬間放電量，該啟動(dòng)電流瞬間放電量 的算法為計(jì)算三天的電池的自放動(dòng)量，整車靜態(tài)耗電耗掉的電池電量，減去這兩個(gè)量后， 得出一個(gè)電池電量，這個(gè)電池電量再乘以電池剩余壽命因子，再通過非線性插值算法，得出 啟動(dòng)電流大小，即啟動(dòng)電流瞬間放電量，所述啟動(dòng)電流瞬間放電量再和裝在ECU中的該溫度 下克服發(fā)動(dòng)機(jī)反扭矩所需的電流相比較，如果差值越小，證明風(fēng)險(xiǎn)越大，得到的電池風(fēng)險(xiǎn)變 量越大；
電機(jī)狀態(tài)變量能夠表示電機(jī)的輸出負(fù)荷度，電機(jī)溫度，電機(jī)工作時(shí)長，電機(jī)的電壓等等 電機(jī)輸出負(fù)荷可直接由開關(guān)管的開關(guān)占空比直接探測(cè)得知，然后自動(dòng)從發(fā)電機(jī)智能調(diào)節(jié)器以 總線形式量輸出，電機(jī)溫度由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出之間的物理特性計(jì)算得出(因?yàn)檩敵雠c溫度 是成比的，有固定代數(shù)關(guān)系，所以可以推出溫度值)，電機(jī)工作時(shí)長，可從從計(jì)數(shù)器得知，電 機(jī)電壓可直接測(cè)得。
起停決策處理單元，與所述第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳相連接，用于根據(jù)所述第一硬 件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳輸入的各參數(shù)分析汽車的當(dāng)前狀態(tài)，并當(dāng)當(dāng)前車輪的轉(zhuǎn)速為0、所述發(fā) 動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)且未掛檔、及所述電池當(dāng)前的電量超過預(yù)設(shè)值時(shí)，發(fā)出使發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的暫 停信號(hào)，并根據(jù)后續(xù)檢測(cè)到的離合器的位置信息和油門位置信息發(fā)出使發(fā)動(dòng)機(jī)快速啟動(dòng)的啟 動(dòng)信號(hào)；
當(dāng)起停決策處理單元還與所述第二硬件運(yùn)行參數(shù)輸入引腳相連接時(shí)，汽車在由行駛變?yōu)?靜止時(shí)，第一硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊所檢測(cè)到的車輪轉(zhuǎn)速信息將為0，發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)為空轉(zhuǎn)、離 合器踩下、則能夠判定汽車為短暫停車，同時(shí)電池管理分析單元所計(jì)算出的電池當(dāng)前的量足夠發(fā)動(dòng)機(jī)下一次的點(diǎn)火啟動(dòng)、且進(jìn)一步根據(jù)第二硬件運(yùn)行參數(shù)輸入引腳輸入的新的得到發(fā)動(dòng) 機(jī)的溫度在允許范圍內(nèi)、空調(diào)、雨刷、電加熱器等舒適性用電及發(fā)電機(jī)不需要發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行來 維持、則起停決策處理單元發(fā)出使發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的暫停信號(hào)；
汽車由短暫靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閱?dòng)狀態(tài)時(shí)，離合器抬起，同時(shí)油門踩下，發(fā)動(dòng)機(jī)上檔，起停 決策處理單元根據(jù)第一硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊檢測(cè)到的離合器及油門信息的改變，判斷發(fā)動(dòng) 機(jī)需要啟動(dòng)，從而發(fā)出快速啟動(dòng)的啟動(dòng)信號(hào)；
此外，在傳統(tǒng)技術(shù)中，每次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)都需要通過鑰匙進(jìn)行驗(yàn)證，啟動(dòng)時(shí)間多達(dá)數(shù)秒， 為了達(dá)到快速起停的目的，需要修改汽車內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理ECU的驗(yàn)證程序，使得僅需第一次 真正啟動(dòng)整車的時(shí)候，才需要通過鑰匙進(jìn)行驗(yàn)證，在車輛行駛過程中，由起停決策處理單元 控制的發(fā)動(dòng)機(jī)短暫停止，由起停決策處理單元給予發(fā)動(dòng)機(jī)管理ECU此次發(fā)動(dòng)機(jī)停止為短暫停 止的信號(hào)，使得啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)無需通過鑰匙驗(yàn)證，并且，適當(dāng)修改儀表，將指示車速的儀表 中的"零車速" 一檔變?yōu)楸硎緝H發(fā)動(dòng)機(jī)停止的"start/stop"檔及表示整車停止的"off"檔， 當(dāng)車輛處于僅停止發(fā)動(dòng)機(jī)的短暫停止時(shí)，儀表指針停止在"start/stop"檔，當(dāng)整車停止時(shí)， 儀表指針指向"off"檔，儀表的指示由起停決策處理單元發(fā)出指令進(jìn)行控制。
用電負(fù)載調(diào)整單元，與所述第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳相連接，用于根據(jù)所述第二硬 件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳輸入的各參數(shù)計(jì)算當(dāng)前能驅(qū)動(dòng)的汽車電負(fù)載值，進(jìn)而發(fā)出調(diào)整汽車內(nèi) 配置的各電負(fù)載器件的運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)必要且舒適的能源消耗的調(diào)整信號(hào)，需要調(diào)整的各電負(fù)載 器件可包括各種車燈、油泵、電轉(zhuǎn)向、空調(diào)、能加熱的座椅、及雨括等；各種車燈的調(diào)整包 括使得燈電壓下降到一預(yù)設(shè)的標(biāo)定電壓以下的調(diào)節(jié)，油泵的調(diào)節(jié)包括在大踩油門時(shí)使得電壓 快速上漲以提供發(fā)動(dòng)機(jī)足夠動(dòng)力的調(diào)節(jié)，電轉(zhuǎn)向的調(diào)節(jié)包括在方向盤大轉(zhuǎn)向時(shí)使得電壓提升 至13.2V以保證電機(jī)對(duì)方向盤的助力的調(diào)節(jié)，空調(diào)的調(diào)節(jié)包括在電量不足時(shí)略微降低空調(diào)溫 度及吹風(fēng)的調(diào)節(jié)，座椅加熱的調(diào)節(jié)包括在電池電量不足時(shí)降低座椅加熱的調(diào)劑，雨括的調(diào)節(jié) 包括在電量不足時(shí)降低雨括供電的調(diào)節(jié)。
充放電決策單元，與所述第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳相連接，用于根據(jù)所述電池管理 分析單元計(jì)算出的所述電池當(dāng)前的電量、充電電壓、充電電流及油門的位置信息發(fā)出相應(yīng)的 充放電信號(hào)，以便實(shí)現(xiàn)當(dāng)汽車加速時(shí)停止向電池充電、而減速時(shí)向電池充電的功能，此功能 具有能量回收的效果，能夠達(dá)到節(jié)能的目的。具體地說，汽車減速造成充電電壓上升，充電 電流上升，發(fā)電機(jī)控制模塊據(jù)此控制發(fā)電機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩加大，加快汽車的減速，從而使 得發(fā)電機(jī)發(fā)電，并向電池充電。
電池狀態(tài)輸出引腳，與所述電池管理分析單元相連接，用于輸出所述電池管理分析單元計(jì)算出的電池當(dāng)前的電量、反應(yīng)電池健康狀態(tài)的充電時(shí)機(jī)變量、電池風(fēng)險(xiǎn)變量、電機(jī)狀態(tài)量 等等約上百個(gè)量。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)輸出引腳，與所述起停決策處理單元相連接，用于輸出所述起停決策處 理單元發(fā)出的暫停信號(hào)和啟動(dòng)信號(hào)以控制發(fā)電機(jī)和電池向發(fā)動(dòng)機(jī)的供電來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的快速 停止與啟動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)汽車的快速起停。暫停信號(hào)通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)輸出引腳向起動(dòng)機(jī)發(fā) 送，并通過起動(dòng)機(jī)控制飛輪、飛輪控制曲軸、曲軸控制發(fā)動(dòng)機(jī)，來使得發(fā)動(dòng)機(jī)停止，同時(shí)控 制儀表信息中心做出相應(yīng)的指示，比如，正確顯示車速等等，在暫停信號(hào)發(fā)送前，起停決策 處理單元還發(fā)送調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的信號(hào)，包括調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞位置，使之停在合適的位置， 及預(yù)噴油等，以便使在下一次啟動(dòng)中快速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起停決策處理單元還發(fā)送調(diào)整變速箱 的控制信號(hào)，控制變速箱掛上或不掛上；暫停信號(hào)通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)輸出引腳向起動(dòng)機(jī)發(fā) 送，并通過起動(dòng)機(jī)控制飛輪、飛輪控制曲軸、曲軸控制發(fā)動(dòng)機(jī)，來使得發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)儀 表信息中心做出相應(yīng)的指示，比如，正確顯示車速等等，在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之前，起停決策處理 單元還通過第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)信息，以便在0.6s內(nèi)快速啟動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)。
發(fā)電機(jī)控制信號(hào)輸出引腳，與所述充放電決策單元相連接，用于輸出所述充放電決策單 元發(fā)出的充放電信號(hào)，以便實(shí)現(xiàn)當(dāng)汽車加速時(shí)停止向電池充電、而減速時(shí)向電池充電的功能；
調(diào)整信號(hào)輸出引腳，與所述用電負(fù)載調(diào)整單元相連接，用于輸出所述用電負(fù)載調(diào)整單元 發(fā)出的調(diào)整信號(hào)，以調(diào)整空調(diào)、雨刷及電加熱器的運(yùn)行。
進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)單元還存儲(chǔ)有電池的壽命、溫度、內(nèi)阻之間關(guān)系的壽命模型，相應(yīng) 所述電池管理分析單元還用于根據(jù)所檢測(cè)出的所述電池的當(dāng)前溫度及內(nèi)阻、及所述壽命模型 計(jì)算所述電池壽命以使所述電池狀態(tài)輸出引腳輸出診斷信息。
上述起停控制芯片內(nèi)的各個(gè)單元能夠根據(jù)需要選擇性的集成在一起，各個(gè)輸入引腳能夠 根據(jù)需要選擇性的集成在一起，各個(gè)輸出引腳能夠根據(jù)需要選擇性的集成在一起，各個(gè)單元 集成后，單元間用于通信的引腳，如電池狀態(tài)輸出引腳，可以省略。
通過本發(fā)明提供的具備電源管理的汽車起停控制芯片，既能應(yīng)用于混合動(dòng)力車，也能將 傳統(tǒng)車變?yōu)槭∮托Ч^好的微混合動(dòng)力車，其省油效果接近強(qiáng)混合動(dòng)力車，而成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 強(qiáng)混合動(dòng)力車，并使車輛具有能源回收的功能。其設(shè)計(jì)無需修改其他ECU模塊，開發(fā)費(fèi)用少。
以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案。不脫離本發(fā)明精祌和范圍的任何修 改或局部替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種具備電源管理的汽車起?？刂菩酒?，其特征在于，包括供電類輸入引腳，用于將外部電源接入；時(shí)鐘類輸入引腳，用于接入時(shí)鐘信號(hào)；電池類參數(shù)輸入引腳，用于與設(shè)置在汽車內(nèi)的電池檢測(cè)模塊輸出端相連接，以將所述電池檢測(cè)模塊所檢測(cè)出的汽車電池的當(dāng)前電壓、電流、溫度、及內(nèi)阻接入；第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳，用于與設(shè)置在汽車內(nèi)的第一硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊輸出端相連接，以將所述第一硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊所檢測(cè)出的汽車的離合器的位置信息、檔位位置信息、油門位置信息、及車輪的轉(zhuǎn)速信息接入；第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳，用于與設(shè)置在汽車內(nèi)的第二硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊輸出端相連接，以將所述第二硬件運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)模塊所檢測(cè)出的發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度信息、空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)信息、雨刷的運(yùn)行狀態(tài)、及電加熱器的運(yùn)行狀態(tài)接入；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述汽車電池的電量、電流、溫度、內(nèi)阻之間關(guān)系的關(guān)系模型；電池管理分析單元，與所述電池類參數(shù)輸入引腳和所述第一及第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳相連接，用于根據(jù)所述電池類參數(shù)輸入引腳接入的各電池類參數(shù)、時(shí)間量、以及所述存儲(chǔ)單元所提供的關(guān)系模型計(jì)算所述電池當(dāng)前的電量；起停決策處理單元，與所述第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳及電池管理分析單元相連接，用于根據(jù)所述第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳接入的各參數(shù)分析汽車的當(dāng)前狀態(tài)，并當(dāng)當(dāng)前車輪的轉(zhuǎn)速為0、所述發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)且未掛檔、及所述電池當(dāng)前的電量超過預(yù)設(shè)值時(shí)，發(fā)出使發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的暫停信號(hào)，并根據(jù)后續(xù)檢測(cè)到的離合器的位置信息和油門位置信息發(fā)出使發(fā)動(dòng)機(jī)快速啟動(dòng)的啟動(dòng)信號(hào)；用電負(fù)載調(diào)整單元，與所述第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳相連接，用于根據(jù)所述第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳接入的各參數(shù)計(jì)算當(dāng)前能驅(qū)動(dòng)的汽車電負(fù)載值，進(jìn)而發(fā)出調(diào)整汽車內(nèi)配置的各電負(fù)載器件的運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)必要且舒適的能源消耗的調(diào)整信號(hào)；發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)輸出引腳，與所述起停決策處理單元相連接，用于輸出所述起停決策處理單元發(fā)出的暫停信號(hào)和啟動(dòng)信號(hào)以控制發(fā)電機(jī)和電池向發(fā)動(dòng)機(jī)的供電來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的快速停止與啟動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)汽車的快速起停；調(diào)整信號(hào)輸出引腳，與所述用電負(fù)載調(diào)整單元相連接，用于輸出所述用電負(fù)載調(diào)整單元發(fā)出的調(diào)整信號(hào)，以調(diào)整所述各電負(fù)載器件的運(yùn)行。
2、 如權(quán)利要求l所述的具備電源管理的汽車起停控制芯片，其特征在于還包括與所 述電池管理分析單元相連接且用于輸出所述電池當(dāng)前電量的電池狀態(tài)類輸出引腳，若所述存儲(chǔ)單元還存儲(chǔ)有電池的壽命、溫度、內(nèi)阻之間關(guān)系的壽命模型，所述電池管理分析單元還用 于根據(jù)所檢測(cè)出的所述電池的當(dāng)前溫度及內(nèi)阻、及所述壽命模型計(jì)算所述電池壽命，則所述 電池狀態(tài)類輸出引腳還輸出所述電池壽命。
3、 如權(quán)利要求2所述的具備電源管理的汽車起停控制芯片，其特征在于所述電池管 理分析單元還包括計(jì)算電池健康狀態(tài)變量的子單元，所述電池健康狀態(tài)變量也通過電池狀態(tài) 類輸出引腳輸出。
4、 如權(quán)利要求3所述的具備電源管理的汽車起停控制芯片，其特征在于所述電池健 康狀態(tài)變量包括充電時(shí)機(jī)變量、電池風(fēng)險(xiǎn)變量、及電機(jī)狀態(tài)量。
5、 如權(quán)利要求l所述的具備電源管理的汽車起?？刂菩酒?，其特征在于若所述起停 決策處理單元還與所述第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳相連接時(shí)，所述起停決策處理單元?jiǎng)t用 于根據(jù)所述第一及第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳接入的各參數(shù)分析汽車的當(dāng)前狀態(tài)，并當(dāng)當(dāng) 前車輪的轉(zhuǎn)速為0、所述發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)且未掛檔、所述電池當(dāng)前的電量超過預(yù)設(shè)值、發(fā)動(dòng)機(jī)無需 提供空調(diào)、雨刷、電加熱器及發(fā)電機(jī)的運(yùn)行、及發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度在允許范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)出使發(fā)動(dòng) 機(jī)暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的暫停信號(hào)。
6、 如權(quán)利要求l所述的具備電源管理的汽車起?？刂菩酒?，其特征在于所述起停決 策處理單元發(fā)出的啟動(dòng)暫停信號(hào)中包括調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)活塞位置的信號(hào)，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在 0. 6s內(nèi)快速啟動(dòng)。
7、 如權(quán)利要求6所述的具備電源管理的汽車起停控制芯片，其特征在于所述調(diào)整發(fā) 動(dòng)機(jī)活塞的位置的信號(hào)進(jìn)一步包括進(jìn)行預(yù)噴油操作的子信號(hào)。
8、 如權(quán)利要求l所述的具備電源管理的汽車起?？刂菩酒?，其特征在于，還包括 充放電決策單元，與所述第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳相連接，用于根據(jù)所述電池管理分析單元計(jì)算出的所述電池當(dāng)前的電量及油門的位置信息發(fā)出相應(yīng)的充放電信號(hào)；及發(fā)電機(jī)控制信號(hào)輸出引腳，與所述充放電決策單元相連接，用于輸出所述充放電決策單 元發(fā)出的充放電信號(hào)，以便實(shí)現(xiàn)當(dāng)汽車加速時(shí)停止向電池充電、而減速時(shí)向電池充電的功能。
9、 如權(quán)利要求8所述的具備電源管理的汽車起?？刂菩酒?，其特征在于若所述電池 管理分析單元還包括計(jì)算電池的充電電壓、及充電電流的子單元，所述充放電決策單元?jiǎng)t根 據(jù)所述電池管理分析單元計(jì)算出的所述電池當(dāng)前的電量、充電電壓、充電電流及油門的位置 信息發(fā)出相應(yīng)的充放電信號(hào)。
10、 如權(quán)利要求l所述的具備電源管理的汽車起?？刂菩酒涮卣髟谟谒龈麟娯?fù) 載器件包括各種車燈、油泵、電轉(zhuǎn)向、空調(diào)、能加熱的座椅、及雨括中的多種或全部。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種具備電源管理的汽車起?？刂菩酒姵仡悈?shù)輸入引腳、第一硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳、第二硬件運(yùn)行類參數(shù)輸入引腳、存儲(chǔ)單元、起停決策處理單元、用電負(fù)載調(diào)整單元、發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)輸出引腳、發(fā)電機(jī)控制信號(hào)輸出引腳、及調(diào)整信號(hào)輸出引腳，在汽車短暫停車時(shí)能夠在不停止整車系統(tǒng)運(yùn)行的情況下停止發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明的有益效果在于能夠?qū)ζ嚨碾娫促Y源有效管理，節(jié)約能源。
文檔編號(hào)B60W10/06GK101633354SQ20091005676
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者煒 周, 華 唐, 恒 鄧, 凡 馬 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司