一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置，包括混合動(dòng)力控制器、車速傳感器、三相異步電機(jī)、電機(jī)變頻控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)控制器、油門踏板、發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)和超級電容，所述的混合動(dòng)力控制器分別連接車速傳感器、電機(jī)變頻控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)控制器、油門踏板和發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)，所述的電機(jī)變頻控制器分別連接三相異步電機(jī)和超級電容，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接三相異步電機(jī)和超級電容；混合動(dòng)力控制器采集車速傳感器、電機(jī)變頻控制器、空調(diào)控制器、油門踏板和發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)的信號，根據(jù)采集到的信號發(fā)送啟動(dòng)信號或熄火信號控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟停。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有節(jié)能、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛控制裝置，尤其是涉及一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]城市公交在擁擠的城市道路行駛時(shí)有相當(dāng)部分的時(shí)間處于車輛停止、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)?，F(xiàn)有的公交車在車輛停車怠速時(shí)，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)仍然在繼續(xù)消耗柴油。混合動(dòng)力車由于其燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能比傳統(tǒng)汽車顯著提高，被認(rèn)為是未來一段時(shí)間內(nèi)的理想交通工具。由于公交車啟停相當(dāng)頻繁，在車輛運(yùn)行過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的頻繁啟停不能靠傳統(tǒng)啟動(dòng)機(jī)完成。
[0003]混合動(dòng)力系統(tǒng)工作原理如下:當(dāng)車速較低時(shí)，離合器分離，車輛所需動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)提供；如果此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓較高，能夠提供電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛所需的所有能量，則發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不出功，混聯(lián)式混合動(dòng)力客車處于純電動(dòng)模式；當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓較低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)出功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，補(bǔ)充電機(jī)工作所需的電能，此時(shí)混聯(lián)式混合動(dòng)力客車處于串聯(lián)模式。當(dāng)車速較高時(shí)，離合器閉合，車輛行駛所需的動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同提供；根據(jù)電機(jī)出力與否又可分為并聯(lián)模式和直驅(qū)模式。在多種驅(qū)動(dòng)模式并存的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)很長一部分時(shí)間是處于空載不出力的運(yùn)行狀態(tài)?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)的節(jié)油效果仍有提升空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種節(jié)能、控制精度高的混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置，包括混合動(dòng)力控制器、車速傳感器、三相異步電機(jī)、電機(jī)變頻控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)控制器、油門踏板、發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)和超級電容，所述的混合動(dòng)力控制器分別連接車速傳感器、電機(jī)變頻控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)控制器、油門踏板和發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)，所述的電機(jī)變頻控制器分別連接三相異步電機(jī)和超級電容，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接三相異步電機(jī)和超級電容；
[0007]混合動(dòng)力控制器采集車速傳感器、電機(jī)變頻控制器、空調(diào)控制器、油門踏板和發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)的信號，根據(jù)采集到的信號發(fā)送啟動(dòng)信號或熄火信號控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟停。
[0008]所述的混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號的情況包括:
[0009](一 )空調(diào)控制器檢測到空調(diào)溫度超出設(shè)置范圍時(shí)，向混合動(dòng)力控制器發(fā)送請求發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號，混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號控制變頻電機(jī)控制器使得三相異步電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)；
[0010](二)超級電容電壓值低于設(shè)定值時(shí)，混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號控制變頻電機(jī)控制器使得三相異步電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)；
[0011](三)混合動(dòng)力控制器采集車速傳感器的當(dāng)前車速信號，當(dāng)車速達(dá)到設(shè)定速度，并且油門踏板的油門開度信號不變或持續(xù)變大時(shí)，混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號控制變頻電機(jī)控制器使得三相異步電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)。
[0012]所述的混合動(dòng)力控制器發(fā)送熄火信號的情況包括:
[0013](一 )混合動(dòng)力控制器采集車速傳感器的當(dāng)前車速信號，當(dāng)車速小于設(shè)定速度時(shí)，混合動(dòng)力控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號；
[0014]( 二)空調(diào)控制器檢測到空調(diào)溫度處于設(shè)置范圍內(nèi)時(shí)，向混合動(dòng)力控制器發(fā)送允許熄火信號，混合動(dòng)力控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號；
[0015](三)超級電容電壓高于設(shè)定值時(shí)，混合動(dòng)力控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號；
[0016](四)混合動(dòng)力控制器采集到的發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)的信號為開信號時(shí)，向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號。
[0017]所述的混合動(dòng)力控制器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)控制器及電機(jī)變頻控制器通過CAN通訊總線連接。
[0018]所述的混合動(dòng)力控制器分別與車速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)和油門踏板通過模擬量信號線連接。
[0019]所述的混合動(dòng)力控制器包括控制器主芯片、電源處理芯片和CAN模塊。
[0020]所述的油門踏板為雙電位/單電位電子油門。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]1)采用本發(fā)明怠速啟停裝置后，車輛在堵車、等待紅綠燈時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)根據(jù)既定的控制策略完成停機(jī)熄火，在車輛啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)點(diǎn)火運(yùn)行，進(jìn)一步了提高混合動(dòng)力公交的節(jié)油效果；
[0023]2)本發(fā)明怠速啟停裝置采用了三相異步電機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)機(jī)使用，發(fā)動(dòng)機(jī)的啟停要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中_______，*表示CAN通訊連接......”表示模擬量信號連接，“__________’，
表示電路連接，“_，，表示機(jī)械連接。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0027]實(shí)施例
[0028]如圖1所示，一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置，其特征在于，包括混合動(dòng)力控制器
1、車速傳感器4、三相異步電機(jī)3、電機(jī)變頻控制器7、發(fā)動(dòng)機(jī)2、空調(diào)控制器6、油門踏板9、發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)5和超級電容8，混合動(dòng)力控制器I分別與發(fā)動(dòng)機(jī)2、空調(diào)控制器6及電機(jī)變頻控制器7CAN通訊連接，混合動(dòng)力控制器I分別與車速傳感器4、發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)5和油門踏板9以模擬量信號連接，三相異步電機(jī)3、電機(jī)變頻控制器7和超級電容8兩兩相互電路連接，發(fā)動(dòng)機(jī)2與三相異步電機(jī)3機(jī)械連接。
[0029]上述混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置中，各部件的選用如下:[0030]混合動(dòng)力控制器(HECU):需要采集車速信號等眾多模擬量信號，要求控制系統(tǒng)有更高的處理速度，尋址能力，更強(qiáng)EMC抗干擾能力，本實(shí)施例選用了 TI的TMS320F28035作為控制器主芯片，TI的LM2575和LM1117作為電源處理芯片，CAN模塊采用了微芯的MCP2551芯片。PCB板布置合理，電源與地線設(shè)置去耦電容，模擬信號與數(shù)字信號共地處理，整板空余部分覆銅增加抗干擾能力。
[0031]三相異步電機(jī):25KW，S2工作制小型三相交流異步電動(dòng)機(jī)。
[0032]電機(jī)變頻控制器:輸入電壓范圍:180-400VDC，適配功率:30kW。
[0033]超級電容:最高電壓DC380V容量41.25F。
[0034]油門踏板:雙電位/單電位電子油門。
[0035]上述混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置的工作原理主要是:混合動(dòng)力控制器采集車速傳感器、電機(jī)變頻控制器、空調(diào)控制器、油門踏板和發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)的信號，根據(jù)采集到的信號發(fā)送啟動(dòng)信號或熄火信號控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟停。怠速啟?？刂瓢▎⑼？刂撇呗院桶踩雷o(hù)策略:
[0036]啟?？刂撇呗?br> [0037]混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號的情況包括:(一)空調(diào)控制器檢測到空調(diào)溫度超出設(shè)置范圍時(shí)，向混合動(dòng)力控制器發(fā)送請求發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號，混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號控制變頻電機(jī)控制器使得三相異步電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)；(二)超級電容電壓值低于設(shè)定值(DC260V)時(shí)，混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號控制變頻電機(jī)控制器使得三相異步電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)；(三)混合動(dòng)力控制器采集車速傳感器的當(dāng)前車速信號，當(dāng)車速達(dá)到設(shè)定速度(22km/h)，并且油門踏板的油門開度信號不變或持續(xù)變大時(shí)，混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號控制變頻電機(jī)控制器使得三相異步電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)。
[0038]混合動(dòng)力控制器發(fā)送熄火信號的情況包括:
[0039](一)混合動(dòng)力控制器采集車速傳感器的當(dāng)前車速信號，當(dāng)車速小于設(shè)定速度(22km/h)時(shí)，混合動(dòng)力控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號；(二)空調(diào)控制器檢測到空調(diào)溫度處于設(shè)置范圍內(nèi)時(shí)，向混合動(dòng)力控制器發(fā)送允許熄火信號，混合動(dòng)力控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號；(三)超級電容電壓高于設(shè)定值(DC320V)時(shí)，混合動(dòng)力控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號。
[0040]安全防護(hù)策略
[0041](—)混合動(dòng)力控制器米集到的發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)的信號為開信號時(shí)，向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號不允許發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；
[0042](二)在HE⑶得電運(yùn)行后，第一次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)必須通過鑰匙點(diǎn)火，不允許發(fā)動(dòng)機(jī)自
動(dòng)啟動(dòng)。
[0043]加入了新的怠速啟停裝置后，車輛在堵車，等待紅綠燈時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)根據(jù)既定的控制策略完成停機(jī)熄火，在車輛啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)點(diǎn)火運(yùn)行。進(jìn)一步提高混合動(dòng)力公交的節(jié)油效果。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置，其特征在于，包括混合動(dòng)力控制器、車速傳感器、三相異步電機(jī)、電機(jī)變頻控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)控制器、油門踏板、發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)和超級電容，所述的混合動(dòng)力控制器分別連接車速傳感器、電機(jī)變頻控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)控制器、油門踏板和發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)，所述的電機(jī)變頻控制器分別連接三相異步電機(jī)和超級電容，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接三相異步電機(jī)和超級電容； 混合動(dòng)力控制器采集車速傳感器、電機(jī)變頻控制器、空調(diào)控制器、油門踏板和發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)的信號，根據(jù)采集到的信號發(fā)送啟動(dòng)信號或熄火信號控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟停。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置，其特征在于，所述的混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號的情況包括: (一)空調(diào)控制器檢測到空調(diào)溫度超出設(shè)置范圍時(shí)，向混合動(dòng)力控制器發(fā)送請求發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號，混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號控制變頻電機(jī)控制器使得三相異步電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)； (二)超級電容電壓值低于設(shè)定值時(shí)，混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號控制變頻電機(jī)控制器使得三相異步電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)； (三)混合動(dòng)力控制器采集車速傳感器的當(dāng)前車速信號，當(dāng)車速達(dá)到設(shè)定速度，并且油門踏板的油門開度信號不變或持續(xù)變大時(shí)，混合動(dòng)力控制器發(fā)送啟動(dòng)信號控制變頻電機(jī)控制器使得三相異步電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置，其特征在于，所述的混合動(dòng)力控制器發(fā)送熄火信號的情況包括: (一)混合動(dòng)力控制器采集車速傳感器的當(dāng)前車速信號，當(dāng)車速小于設(shè)定速度時(shí)，混合動(dòng)力控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號； (二)空調(diào)控制器檢測到空調(diào)溫度處于設(shè)置范圍內(nèi)時(shí)，向混合動(dòng)力控制器發(fā)送允許熄火信號，混合動(dòng)力控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號； (三)超級電容電壓高于設(shè)定值時(shí)，混合動(dòng)力控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號； (四)混合動(dòng)力控制器采集到的發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)的信號為開信號時(shí)，向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送熄火信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置，其特征在于，所述的混合動(dòng)力控制器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)控制器及電機(jī)變頻控制器通過CAN通訊總線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置，其特征在于，所述的混合動(dòng)力控制器分別與車速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)艙碰鎖開關(guān)和油門踏板通過模擬量信號線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置，其特征在于，所述的混合動(dòng)力控制器包括控制器主芯片、電源處理芯片和CAN模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力系統(tǒng)怠速啟停裝置，其特征在于，所述的油門踏板為雙電位/單電位電子油門。
【文檔編號】F02D29/02GK103899425SQ201210587759
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】宋一中, 王極品 申請人:上海申龍客車有限公司