混合动力汽车及用于其的控制系统和控制方法与流程

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车及用于其的控制系统和控制方法。

背景技术：

在燃油汽车的发动机运行过程中，油泵一般保持不间断的工作已保证燃油系统内的油压，但是当存油太少或燃油耗尽时，如果油泵持续工作时，由于燃油对油泵的散热减少，大大缩短油泵的使用寿命,甚至可能会烧毁燃油泵。

目前，可以通过车身控制器接收油泵中油位传感器的信号，根据油位传感器的信号判断燃油是否过少或者耗尽，当燃油过少或者耗尽时车身控制器控制燃油泵停止工作，且当燃油耗尽时发动机也会停止工作。

然而，上述方式仅仅是适用于燃油汽车，而对混合动力汽车并不适用。燃油汽车在无燃油供给时发动机会自行停止工作，从而关闭油泵，而混合动力汽车在无燃油时还存在其它动力使得发动机反拖运转，油泵也保持工作。因此，会导致发动机成为负载而消耗能量，发动机长期被反拖则会缩短寿命，尤其是由于发动机运行过程中油泵会持续保持工作状态，此时又无燃油导致油泵因散热不佳而烧毁。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种混合动力汽车的控制系统，该控制系统可以判断出混合动力汽车在行驶过程中是否处于无燃油状态，具有很高的准确性，并保护发动机不被反拖，避免了对发动机的损害，同时避免了因发动机成为负载而消耗动力电池的能量。

本发明的第二个目的在于提出一种混合动力汽车的控制方法。

本发明的第三个目的在于提出一种混合动力汽车。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种混合动力汽车的控制系统，其中，所述控制系统包括：氧信号采集模块，用于采集发动机排气的含氧量；转速采集模块， 用于采集所述发动机的当前转速；档位控制模块，用于控制所述发动机的档位连接；以及控制模块，用于根据所述含氧量和所述当前转速判断所述发动机是否处于无燃油状态，并在判断所述发动机处于无燃油状态时，发送切断所述档位连接的控制指令。

本发明实施例的控制系统，将发动机排气中氧含量作为判断发动机是否无燃油的判断依据，可以判断出混合动力汽车在行驶过程中是否处于无燃油状态，具有很高的准确性，并在判断发动机处于无燃油状态时及时切断与发动机的档位连接，从而保护发动机不被反拖，避免了对发动机的损害，同时避免了因发动机成为负载而消耗动力电池的能量。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种混合动力汽车的控制方法，包括以下步骤：采集发动机排气的含氧量，并采集所述发动机的当前转速；以及根据所述含氧量和所述当前转速判断所述发动机是否处于无燃油状态，并在判断所述发动机处于无燃油状态时，发送切断所述档位连接的控制指令。

本发明实施例的控制方法，将发动机排气中氧含量作为判断发动机是否无燃油的判断依据，可以判断出混合动力汽车在行驶过程中是否处于无燃油状态，具有很高的准确性，并在判断发动机处于无燃油状态时及时切断与发动机的档位连接，从而保护发动机不被反拖，避免了对发动机的损害，同时避免了因发动机成为负载而消耗动力电池的能量。

为达上述目的，本发明第三面实施例提出了一种混合动力汽车，设置有本发明第一方面实施例所述的混合动力汽车的控制系统。

本发明实施例的混合动力汽车，将发动机排气中氧含量作为判断发动机是否无燃油的判断依据，可以判断出混合动力汽车在行驶过程中是否处于无燃油状态，具有很高的准确性，并在判断发动机处于无燃油状态时及时切断与发动机的档位连接，从而保护发动机不被反拖，避免了对发动机的损害，同时避免了因发动机成为负载而消耗动力电池的能量。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的混合动力汽车的控制系统的结构示意图；

图2是本发明一个具体实施例的混合动力汽车的控制系统的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的无燃油识别方法的流程图；

图4是本发明一个实施例的混合动力汽车的控制方法的流程图；以及

图5是本发明一个具体实施例的混合动力汽车的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

图1是本发明一个实施例的混合动力汽车的控制系统的结构示意图。

如图1所示，混合动力汽车的控制系统包括：氧信号采集模块100、转速采集模块200、档位控制模块300和控制模块400。

具体地，氧信号采集模块100用于采集发动机排气的含氧量。转速采集模块200用于采集发动机的当前转速。档位控制模块300用于控制发动机的档位连接。其中，氧采集模块100可采用前氧传感器或者是后氧传感器，优选地，采用前氧传感器。具体而言，发动机排气管连接有三元催化器，前氧传感器安装在三元催化器的前端，而后氧传感器安装在三元催化器的后端，氧信号采集模块100还包括加热器，用于对氧传感器进行加热。

控制模块400用于根据氧信号采集模块100采集的发动机排气的含氧量和转速采集模块200发动机的当前转速判断发动机是否处于无燃油状态，并在判断发动机处于无燃油状态时，发送切断档位连接的控制指令。具体而言，本发明中采用氧信号采集模块100采集的氧含量信号作为控制模块400判断发动机是否处于无燃油状态的依据，氧信号采集模块100可以采用现有的氧传感器技术实现，现有的氧传感器对发动机排气中的氧含量的检测是非常准确的。由于发动机排气属于燃油燃烧的最终状态，判断 结果完全可以不受到燃油供给系统和燃油燃烧系统的工作状态的影响，例如，油箱没有燃油、油泵故障、油路故障、喷油点火故障等。也就是说，当发动机处于无燃油燃烧状态或者燃烧不正常的状态时，排气中的氧含量必然与大气中的氧含量基本一致，因此，判断结果具有很高的准确性。

在本发明的一个实施例中，控制模块400判断发动机排气的含氧量是否达到预设阈值，并在发动机排气的含氧量达到第一预设阈值时，进一步判断发动机排气的含氧量达到第一预设阈值的持续时间是否达到第二预设阈值，并在持续时间达到第二预设阈值时，判断发动机处于无燃油状态。具体而言，如果控制模块400检测到发动机排气的含氧量达到了富氧状态且在达到富氧状态下持续了一定的时间，则控制模块400判断发动机处于无燃油状态。其中，富氧状态是指发动机排气中的氧含量接近于大气中的氧含量，也就是说，当发动机处于无燃油状态时其所排出的尾气的氧含量就会接近于大气中的氧含量，因此，可以将第一预设阈值设置为接近大气中氧含量的数值。第二预设阈值可以是控制系统中标定的。

进而，控制模块400在判断发动机处于无燃油状态时，向档位控制模块300发送切断档位连接的控制指令，档位控制模块300根据接收到的控制指令切断与发动机的档位连接，使得发动机停止运转。

本发明实施例的混合动力汽车的控制系统，将发动机排气中氧含量作为判断发动机是否无燃油的判断依据，可以判断出混合动力汽车在行驶过程中是否处于无燃油状态，具有很高的准确性，并在判断发动机处于无燃油状态时及时切断与发动机的档位连接，从而保护发动机不被反拖，避免了对发动机的损害，同时避免了因发动机成为负载而消耗动力电池的能量。

图2是本发明一个具体实施例的混合动力汽车的控制系统的结构示意图。

如图2所示，混合动力汽车的控制系统包括：氧信号采集模块100、转速采集模块200、档位控制模块300、控制模块400、油泵控制模块500和发动机控制模块600。

具体地，油泵控制模块500用于控制油泵停止工作。其中，控制模块400还用于在判断发动机处于无燃油状态时，发送控制油泵停止工作的控制指令。具体而言，控制模块400在判断发动机处于无燃油状态时，还向油泵控制模块500发送控制油泵停止工作的控制指令，油泵控制模块500根据接收到的控制指令切断油泵和发动机的连接，并控制关闭油泵。由此，可以进一步保护油泵在无燃油状态下不会被损害。

发动机控制模块600用于在判断发动机处于无燃油状态时，禁止发动机启动。具体而言，为了避免驾驶员重复尝试启动发动机或车辆自动尝试启动发动机，在控制模块400判断发动机处于无燃油状态之后，维持整个上电循环，并禁止发动机启动，在 驾驶员对混合动力汽车完全断电再重新上电之后，才能解除禁止发动机启动的状态。由此，可以进一步保护发动机不会被损害。

本发明实施例的混合动力汽车的控制系统，在判断发动机处于无燃油状态时及时关闭油泵并禁止发动机启动，从而可以进一步保护油泵和发动机不被损害。

在本发明的一个实施例中，控制模块400还用于根据发动机的当前转速和档位连接判断发动机处于行车在档运转状态。具体而言，在控制模块400判断发动机是否处于无燃油状态之前，需要判断混合动力汽车的当前状态是否满足一定的条件。例如，根据转速采集模块200采集的发动机的当前转速判断发动机的当前转速是否达到预设值，以及根据从档位控制模块300获取的当前档位判断混合动力汽车的当前档位是否不是处于空挡。也就是说，当混合动力汽车处于在档的状态且发动机的当前转速超过预设值时，判断发动机处于行车在档运转状态，而并非是处于怠速状态。当控制模块400判断满足上述条件时，才进行发动机是否处于无燃油状态的判断。

此外，在本发明的一个实施例中，在控制模块400判断发动机是否处于无燃油状态之前，还需要先判断是否存在喷油需求，即发动机喷油投递不为零，发动机不处于主动断油的状态。再者，控制模块400还需要判断作为氧信号采集模块100的氧传感器和加热器工作是否正常，即判断氧传感器和加热器不存在故障。

进一步而言，图3是根据本发明实施例的无燃油识别方法的流程图，如图3所示，当控制模块400判断混合动力汽车的当前状态满足上述三个条件时，再进行氧电压判断(氧电压是氧传感器反应氧含量的电压输出)，即根据氧电压判断发动机排气是否处于富氧状态且持续一定的时间，如果发动机排气处于富氧状态且持续一定的时间则判断发动机处于无燃油状态，否则判断发动机处于非无燃油状态。然后，控制模块400执行相应的操作，即切断档位连接、关闭油泵和禁止发动机启动。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种混合动力汽车的控制方法。

图4是本发明一个实施例的混合动力汽车的控制方法的流程图。

如图4所示，混合动力汽车的控制方法包括：

S401，采集发动机排气的含氧量，并采集发动机的当前转速。

S402，根据含氧量和当前转速判断发动机是否处于无燃油状态，并在判断发动机处于无燃油状态时，发送切断档位连接的控制指令。

在本发明的一个实施例中，判断所述发动机排气的含氧量是否达到预设阈值，并在所述发动机排气的含氧量达到第一预设阈值时，进一步判断所述发动机排气的含氧量达到第一预设阈值的持续时间是否达到第二预设阈值，以及在所述持续时间达到所述第二预设阈值时，判断所述发动机处于无燃油状态。具体而言，如果检测到发动机 排气的含氧量达到了富氧状态且在达到富氧状态下持续了一定的时间，则判断发动机处于无燃油状态。其中，富氧状态是指发动机排气中的氧含量接近于大气中的氧含量，也就是说，当发动机处于无燃油状态时其所排出的尾气的氧含量就会接近于大气中的氧含量，因此，可以将第一预设阈值设置为接近大气中氧含量的数值。第二预设阈值可以是控制系统中标定的。

进而，在判断发动机处于无燃油状态时，发送切断档位连接的控制指令，以切断与发动机的档位连接，使得发动机停止运转。

本发明实施例的混合动力汽车的控制方法，将发动机排气中氧含量作为判断发动机是否无燃油的判断依据，可以判断出混合动力汽车在行驶过程中是否处于无燃油状态，具有很高的准确性，并在判断发动机处于无燃油状态时及时切断与发动机的档位连接，从而保护发动机不被反拖，避免了对发动机的损害，同时避免了因发动机成为负载而消耗动力电池的能量。

图5是本发明一个具体实施例的混合动力汽车的控制方法的流程图。

如图5所示，混合动力汽车的控制方法包括：

S501，采集发动机排气的含氧量，并采集发动机的当前转速。

S502，根据含氧量和当前转速判断发动机是否处于无燃油状态，并在判断发动机处于无燃油状态时，发送切断档位连接的控制指令。

在本发明的一个实施例中，判断所述发动机排气的含氧量是否达到预设阈值，并在所述发动机排气的含氧量达到第一预设阈值时，进一步判断所述发动机排气的含氧量达到第一预设阈值的持续时间是否达到第二预设阈值，以及在所述持续时间达到所述第二预设阈值时，判断所述发动机处于无燃油状态。

S503，发送控制油泵停止工作的控制指令。

具体地，在判断发动机处于无燃油状态时，发送控制油泵停止工作的控制指令，以切断油泵和发动机的连接，并关闭油泵。由此，可以进一步保护油泵在无燃油状态下不会被损害。

S504，禁止发动机启动。

具体而言，为了避免驾驶员重复尝试启动发动机或车辆自动尝试启动发动机，在判断发动机处于无燃油状态之后，维持整个上电循环，并禁止发动机启动，在驾驶员对混合动力汽车完全断电再重新上电之后，才能解除禁止发动机启动的状态。由此，可以进一步保护发动机不会被损害。

本发明实施例的混合动力汽车的控制方法，在判断发动机处于无燃油状态时及时关闭油泵并禁止发动机启动，从而可以进一步保护油泵和发动机不被损害。

在本发明的一个实施例中，根据所述含氧量和所述当前转速判断所述发动机是否处于无燃油状态之前，还根据发动机的当前转速和档位连接判断发动机处于行车在档运转状态。具体而言，在判断发动机是否处于无燃油状态之前，需要判断混合动力汽车的当前状态是否满足一定的条件。例如，根据发动机的当前转速判断发动机的当前转速是否达到预设值，以及根据当前档位判断混合动力汽车的当前档位是否不是处于空挡。也就是说，当混合动力汽车处于在档的状态且发动机的当前转速超过预设值时，判断发动机处于行车在档运转状态，而并非是处于怠速状态。当判断满足上述条件时，才进行发动机是否处于无燃油状态的判断。

此外，在本发明的一个实施例中，在判断发动机是否处于无燃油状态之前，还需要先判断是否存在喷油需求，即发动机喷油投递不为零，发动机不处于主动断油的状态。再者，控制模块400还需要判断作为氧信号采集模块100的氧传感器和加热器工作是否正常，即判断氧传感器和加热器不存在故障。

进一步而言，图3是根据本发明实施例的无燃油识别方法的流程图，如图3所示，当判断混合动力汽车的当前状态满足上述三个条件时，再进行氧电压判断(氧电压是氧传感器反应氧含量的电压输出)，即根据氧电压判断发动机排气是否处于富氧状态且持续一定的时间，如果发动机排气处于富氧状态且持续一定的时间则判断发动机处于无燃油状态，否则判断发动机处于非无燃油状态。然后，执行相应的操作，即切断档位连接、关闭油泵和禁止发动机启动。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种混合动力汽车，包括本发明实施例的混合动力汽车的控制系统。

本发明实施例的混合动力汽车，将发动机排气中氧含量作为判断发动机是否无燃油的判断依据，可以判断出混合动力汽车在行驶过程中是否处于无燃油状态，具有很高的准确性，并在判断发动机处于无燃油状态时及时切断与发动机的档位连接，从而保护发动机不被反拖，避免了对发动机的损害，同时避免了因发动机成为负载而消耗动力电池的能量。

另外，根据本发明实施例的混合动力汽车的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现 场可编程门阵列(FPGA)等。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。