Isg型混合动力汽车的发动机转速控制装置及方法
【专利摘要】本发明提供一种ISG型混合动力汽车的发动机转速控制装置及方法，属于混合动力汽车的动力装置【技术领域】。该发动机转速控制装置，包括：发动机控制单元、转速传感器和混合动力整车控制单元，转速传感器用于实时采集发动机转速并发送发动机转速信号至所述发动机控制单元，混合动力整车控制单元用于将目标转速发送至所述发动机控制单元，所述发动机控制单元基于所述目标转速和采集的发动机转速控制发动机的喷油嘴是否停止喷油。通过该发动机转速控制装置及其控制方法，可以有效避免ISG型混合动力汽车中的发动机转速超速现象。
【专利说明】ISG型混合动力汽车的发动机转速控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于混合动力汽车的动力装置【技术领域】,涉及ISG (Integrated Starterand Generator,起动发电一体机)型的混合动力汽车的发动机转速控制装置及转速控制方法。
【背景技术】
[0002]混合动力汽车由于其相对环保、节能的特点越来越受到市场的欢迎，并且，混合动力汽车技术变得不断成熟。其中，带ISG电机的ISG型混合动力汽车是应用最广泛的一种混合动力汽车。
[0003]ISG型混合动力汽车具有ISG电机、TM电机和发动机，在起动时，ISG电机可以为发动机的启动提供动力；在某些情况下，发动机根据HCU发来的扭矩需求信号输出扭矩至ISG电机进行发电以储备能量至动力电池中。通常地，ISG电机与发动机是机械刚性连接的，发动机转速与ISG电机的转速是基本同步的。因此，发动机的输出扭矩被ISG电机的发电扭矩进行力的平衡抵消，来控制发动机转速。某些情况下，发动机的输出扭矩是难以控制的，其偏差较大；此时，如果动力电池的SOC (State of Charge，荷电状态)状态较低的情况下，发电扭矩可以被相应地调整变化，覆盖发动机的输出扭矩的散差；从而使发动机转速基本稳定或者不会超出预定转速，同时，发动机的部分输出扭矩被ISG电机转化为电能存储于动力电池。
[0004]但是，在动力电池的SOC状态较大的情况下，动力电池可能难以继续充电，因此，ISG电机的发电扭矩将受到限制。如果此时发动机的输出扭矩偏差过大，将无法通过ISG电机的发电扭矩来覆盖其散差，进而导致发动机转速可能超出预定转速，也即出现发动机转速超速现象，例如，最高可达6000RPM (转/分钟)，并且难以恢复正常转速。
[0005]这种发动机转速超速现象会对发动机产生损害，例如，导致噪声大、寿命下降问题，因此，需要避免发动机转速超速现象。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，在ISG型混合动力汽车中控制发动机转速以避免其发生转速超速现象。
[0007]为实现以上目的或者其他目的，本发明提供以下技术方案。
[0008]按照本发明的一方面，提供一种ISG型混合动力汽车的发动机转速控制装置，包括:
发动机控制单元；
转速传感器，其用于实时采集发动机转速并发送发动机转速 至所述发动机控制单元；以及
混合动力整车控制单元，其用于将目标转速发送至所述发动机控制单元；
其中，所述发动机控制单元基于所述目标转速和采集的发动机转速控制发动机的喷油嘴是否停止喷油，如果所述发动机转速大于或等于所述目标转速第一预定值(A)时，所述发动机控制单元控制所述喷油嘴停止喷油。
[0009]按照本发明一实施例的发动机转速控制装置，其中，所述目标转速同时被混合动力整车控制单元发送至ISG电机的ISG电机控制器。
[0010]进一步，混合动力整车控制单元和所述发动机控制单元通过汽车的控制器局域网连接。
[0011]进一步，如果所述发动机转速低于或等于所述目标转速与第二预定值(B)之和时，所述发动机控制单元控制所述喷油嘴恢复喷油，其中所述第二预定值小于所述第一预定值。
[0012]进一步，所述第一预定值可以为500转/分钟。
[0013]按照本发明的又一方面，提供一种ISG型混合动力汽车的发动机转速控制方法，其包括以下步骤:
将目标转速发送至发动机控制单元；
实时采集发动机转速并将其发送至发动机控制单元；以及
发动机控制单元基于所述目标转速和采集的发动机转速控制发动机的喷油嘴是否停止喷油，如果所述发动机转速大于或等于所述目标转速第一预定值时，所述发动机控制单元控制所述喷油嘴停止喷油。
[0014]按照本发明一实施例的发动机转速控制方法，其中，如果所述发动机转速低于或等于所述目标转速与第二预定值(B)之和时，所述发动机控制单元控制所述喷油嘴恢复喷油，其中所述第二预定值小于所述第一预定值。
[0015]进一步，所述第一预定值可以为500转/分钟。
[0016]本发明的技术效果是，基本可以保证发动机转速不出现转速超速现象，避免了发动机转速超速现象，降低使用风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
[0018]图1是按照本发明一实施例的ISG型混合动力汽车的发动机转速控制装置的模块结构示意图。
[0019]图2是按照本发明一实施例的ISG型混合动力汽车的发动机转速控制方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下【具体实施方式】以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
[0021]图1所示为按照本发明一实施例的ISG型混合动力汽车的发动机转速控制装置的模块结构示意图。混合动力汽车中，不但包括ISG电机和发动机，还包括HCU (HybridControl Unit,混合动力整车控制单元)和EQJ (Engine Control Unit,发动机控制单元)。在该实施例中，发动机转速控制装置整合地设置在混合动力汽车中。因此，发动机转速控制装置使用混合动力汽车中的HCU130和E⑶110，其并不会增加整车成本。HCU130和E⑶110同属于混合动力汽车的CAN (Controller Area Network,控制器局域网)网络中，HCU130与E⑶110之间可以通过CAN总线连接，实现二者之间的数据传输。HCU130具体可以通过CAN总线发送目标转速至E⑶110，E⑶110接收该目标转速来比较判断当前发动机转速是否超速。需要说明的是，HCU130通常也将该目标转速发送至ISG电机控制器(图中未示出)；HCU130发送至并ECUllO的信息也并可以不限于本发明中的目标转速，例如，在其他实施例中，其还可以向ECUl 10输入扭矩需求等信息。目标转速可以根据具体应用实例差异来选择地设置，其具体大小不是限制性的。
[0022]进一步，发动机转速控制装置还包括转速传感器120，其可以置于发动机上，用于实时地采集发动机转速，采集的发动机转速也可以被实时地发送至E⑶110，E⑶110可以基于当前的发动机转速信息以及目标转速，判断发动机是否转速超速或者是否即将转速超速。如果判断为“是”，ECUllO发出控制信号使喷油嘴停止喷油，基本避免发动机转速超速现象发生；如果判断为“否”，ECUllO发出控制信号使喷油嘴继续喷油。在该实施例中，转速传感器120也可以为混合动力汽车中已经设置的转速传感器，其并不需要为发动机转速控制装置专门地设置。当然，在该实施例的发动机转速控制装置中的HCU130与ECUllO在混合动力汽车中还具有其他重要功能，在此不作一一赘述。
[0023]图2所示为按照本发明一实施例的ISG型混合动力汽车的发动机转速控制方法的流程示意图。该实施例的发动机转速控制方法应用于如图1所示的发动机转速控制装置中，以下结合图1和图2进行说明。
[0024]首先，步骤S211，HCU130发送目标转速R2至E⑶110，在该步骤中，还可以将目标转速R2发送ISG电机控制器；同时步骤S212，基本实时地采集发动机转速％。在目标转速未发生变化的情况下，步骤S211不需要重复执行。而发动机转速可能随时变化，因此，步骤S212基本需要不停地执行。
[0025]进一步，步骤S220，判断R1 ^ (R2+A)。在该实施例中，发动机转速R1超出目标转速R2第一预定值A时，表示发动机发生或可能会发生转速超速现象。因此，如果判断为“是”，进入步骤S230，ECUllO控制发动机的喷油嘴停止喷油，发动机转速将下降；如果判断为“否”，则进入步骤S231，喷油嘴继续喷油。
[0026]进一步，优选地，步骤S235，在喷油嘴停止喷油后，继续采集发动机转速札。
[0027]进一步，步骤S240，判断R1是否小于或等于(R2+B)。在该实施例中，发动机转速R1低于或等于目标转速R2与第二预定值B之和时，表示发动机基本脱离超速危险，可以进一步进入步骤S250，喷油嘴恢复正常喷油。
[0028]在一实施例中，第一预定值A大于第二预定值B ;具体地，第一预定值A可以大约取值为500RPM，其具体大小的设置并不限于本发明的实施例；第二预定值B小于第一预定值，例如，其可以 取值为200RPM。
[0029]因此，使用如图1所述的装置和图2所示的方法后，基本可以保证发动机转速不出现转速超速现象，避免了发动机转速超速现象，降低使用风险。并且，在使用这种转速控制装置时，不管动力电池的SOC是否在100%、ISG电机发电扭矩是否受限的情况下，均不会发生发动机转速超速现象。
[0030]以上例子主要说明了本发明的发动机转速控制装置及其控制方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。
【权利要求】
1.一种ISG型混合动力汽车的发动机转速控制装置，其特征在于，包括: 发动机控制单元； 转速传感器，其用于实时采集发动机转速并发送发动机转速至所述发动机控制单元；以及 混合动力整车控制单元，其用于将目标转速发送至所述发动机控制单元； 其中，所述发动机控制单元基于所述目标转速和采集的发动机转速控制发动机的喷油嘴是否停止喷油，如果所述发动机转速大于或等于所述目标转速第一预定值时，所述发动机控制单元控制所述喷油嘴停止喷油。
2.如权利要求1所述的发动机转速控制装置，其特征在于，所述目标转速同时被混合动力整车控制单元发送至ISG电机的ISG电机控制器。
3.如权利要求1所述的发动机转速控制装置，其特征在于，混合动力整车控制单元和所述发动机控制单元通过汽车的控制器局域网连接。
4.如权利要求1所述的发动机转速控制装置，其特征在于，如果所述发动机转速低于或等于所述目标转速与第二预定值之和时，所述发动机控制单元控制所述喷油嘴恢复喷油，所述第二预定值小于所述第一预定值。
5.如权利要求1或4所述的发动机转速控制装置，其特征在于，所述第一预定值为500转/分钟。
6.一种ISG型混合动力汽车的发动机转速控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 将目标转速发送至发动机控制单元； 实时采集发动机转速并将其发送至发动机控制单元；以及 发动机控制单元基于所述目标转速和采集的发动机转速控制发动机的喷油嘴是否停止喷油，如果所述发动机转速大于或等于所述目标转速第一预定值时，所述发动机控制单元控制所述喷油嘴停止喷油。
7.如权利要求6所述的发动机转速控制方法，其特征在于，如果所述发动机转速小于或等于所述目标转速与第二预定值之和时，所述发动机控制单元控制所述喷油嘴恢复喷油，所述第二预定值小于所述第一预定值。
8.如权利要求6或7所述的发动机转速控制方法，其特征在于，所述第一预定值为500转/分钟。
【文档编号】F02D41/30GK103807038SQ201210440539
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2012年11月7日
【发明者】霍宏煜, 虞金霞, 黄东升, 韦伦文, 薛小兵, 张凯, 林宝生, 王浩, 宋伟杰, 李旻, 关懿峰, 刘凡, 高晶晶 申请人:上海汽车集团股份有限公司