CN105109479A - 一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统，包括手动按钮、中央处理器、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、发动机控制器和电动机控制器；手动按钮用于驾驶员进行手动切换系统模式；中央处理器用于接收和传输手动按钮、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、电动机控制器和发动机控制器的电信号；电动机控制器用于控制电动机的运转；发动机控制器用于控制发动机的运转；电动机飞轮转速传感器用于采集电动机的飞轮转速信号；发动机飞轮转速传感器用于采集发动机的飞轮转速信号。避免了蓄电池组频繁的充放电过程，延长蓄电池寿命，增加蓄电池工作效率。

Description

一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统及方法

技术领域

本发明属于混合动力汽车的模式切换系统领域，尤其是涉及一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统及方法。

背景技术

可外接充电式混合动力电动汽车可通过接入家用电源或专用电源为系统中配备的动力电池充电，充电后可仅利用电池驱动电动机带动电动汽车以纯电动模式行驶。在充电电池的剩余电量用完后，该车可以起动内燃机采取的并联或串联混合动力模式继续行驶，实现了真正意义上的油电混合，既可“加油”，亦可“充电”，可以实现较长里程的零排放行驶，比常规混合动力更为清洁。

相对于普通混合动力汽车，可外接式混合动力汽车有两种不同的运行模式，第一种是纯电动模式，在这种模式下运行，电能是唯一推动汽车行驶的能源。电池通过电机输出汽车需求功率，发动机完全关闭，不输出功率。电池荷电状态SOC呈明显下降趋势，直至达到SOC临界值。此后，汽车进入混合模式，即在电池荷电状态SOC处于较低水平时，汽车自动转入混合模式。在该模式下，发动机和电池协同工作，燃油和电能作为双动力源向汽车提供动力。

当汽车行驶在城市路段时，汽车运行在纯电动模式。而当汽车进行长途旅行时，汽车结束纯电动模式后，自动转入混合动力模式。在此过程中，汽车始终处于深度充放电的循环中，从而带来蓄电池组的寿命和工作效率均显著下降的问题。

发明内容

针对现有技术中混合动力汽车存在的以蓄电池组荷电状态SOC为门限值的自动切换过程中，因频繁地深度充放电的过程，使蓄电池组的寿命和效率降低的不足，本发明提供了一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统及方法，实现驾驶员在“纯电动模式”和“纯油耗模式”之间自主转换，延长了蓄电池寿命，提高了蓄电池的工作效率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统，包括手动按钮、中央处理器、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、发动机控制器和电动机控制器；所述手动按钮、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、电动机控制器和发动机控制器均与中央处理器电气连接；

所述手动按钮用于驾驶员进行手动切换系统模式；所述中央处理器用于接收和传输手动按钮、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、电动机控制器和发动机控制器的电信号；

所述电动机控制器用于控制电动机的运转；所述发动机控制器用于控制发动机的运转；

所述电动机飞轮转速传感器用于采集电动机的飞轮转速信号；

所述发动机飞轮转速传感器用于采集发动机的飞轮转速信号。

进一步的，所述电动机飞轮转速传感器安装于电动机飞轮的外圈；所述发动机飞轮转速传感器安装于发动机飞轮的外圈。

进一步的，所述电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器均采用SC12-20K转速传感器。

进一步的，所述中央处理器为电子控制单元ECU。

一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换方法，包含如下步骤：

S1：驾驶员自主判断可外接式混合动力汽车是否由城市路段向高速路段进行过渡；若由城市路段向高速路段过渡，则驾驶员触发手动按钮使汽车由“纯电动模式”向“纯油耗模式”切换；若仍在城市路段，则驾驶员不触发手动按钮；

S2：驾驶员触发手动按钮后，汽车开始由“纯电动模式”向“纯油耗模式”切换；手动按钮将触发信号传输给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU立即将触发信号传输给电动机控制器和发动机控制器；电动机控制器传送信号给电动机控制汽车保持当时车速稳定匀速行驶；同时，发动机控制器向发动机传输“启动”信号，使发动机点火启动，驾驶员踩踏油门踏板开始控制发动机节气门开度的大小；

S3：发动机控制器将发动机已启动的信号反馈给电子控制单元ECU；电子控制单元ECU将电信号分别传输给电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器，电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器分别开始测量电动机飞轮转速和发动机飞轮转速，当两者飞轮转速相等时，电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器将转速相等的信号反馈给电子控制单元ECU；

S4：电子控制单元ECU将电信号传输给电动机控制器，电动机控制器控制电动机断电停转；此时可外接式混合动力汽车转换为“纯油耗模式”；

S5：驾驶员判断当汽车结束高速路段，向城市路段过渡时，驾驶员再次触发手动按钮；使汽车由“纯油耗模式”向“纯电动模式”切换；

S6：手动按钮将触发信号传输给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU立即将触发信号传输给电动机控制器和发动机控制器；电动机控制器向发动机传送“熄火”信号，发动机飞轮转速逐渐下降；同时，电子控制单元ECU将电信号传输给电动机控制器，电动机控制器向发动机传送“启动”信号，使电动机启动，油门踏板开始控制电动机；此时可外接式混合动力汽车恢复为“纯电动模式”。

本发明的有益效果：

本发明所述的用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统及方法，在以蓄电池组荷电状态SOC为门限值的自动切换模式的基础上，增加了驾驶员可依据不同路段自主切换“纯电动模式”和“纯油耗模式”的功能；当汽车在高速路段行驶时，从“纯电动模式”切换到“纯油耗模式”，使得汽车发动机工作在最佳效率区和排放区，保证汽车燃油经济性的同时保证汽车的动力性；当汽车离开高速路段驶入城市路段时，从“纯油耗模式”又切换到“纯电动模式”，及时避免可外接式混合动力汽车蓄电池组频繁的充放电过程，延长蓄电池寿命，增加蓄电池工作效率。

附图说明

图1为本发明所述用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统的结构图。

图2为本发明所述用于可外接式混合动力汽车的模式切换方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统，包括手动按钮、中央处理器、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、发动机控制器、和电动机控制器；所述手动按钮、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、电动机控制器和发动机控制器均与中央处理器电器连接；

所述手动按钮用于驾驶员进行手动切换系统模式；所述中央处理器用于接收和传输手动按钮、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、电动机控制器和发动机控制器的电信号；

所述电动机控制器用于控制电动机的运转；所述发动机控制器用于控制发动机的运转；

所述电动机飞轮转速传感器用于采集电动机的飞轮转速信号；

所述发动机飞轮转速传感器用于采集发动机的飞轮转速信号。

所述电动机飞轮转速传感器安装于电动机飞轮的外圈；所述发动机飞轮转速传感器安装于发动机飞轮的外圈；所述电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器均采用SC12-20K转速传感器；所述中央处理器为电子控制单元ECU。

如图2所示，利用所述用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统的切换方法，具体包含如下步骤：

S1：驾驶员自主判断可外接式混合动力汽车是否由城市路段向高速路段进行过渡；若由城市路段向高速路段过渡，则驾驶员触发手动按钮使汽车由“纯电动模式”向“纯油耗模式”切换；若仍在城市路段，则驾驶员不触发手动按钮；

S2：驾驶员触发手动按钮后，汽车开始由“纯电动模式”向“纯油耗模式”切换；手动按钮将触发信号传输给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU立即将触发信号传输给电动机控制器和发动机控制器；电动机控制器传送信号给电动机控制汽车保持当时车速稳定匀速行驶；同时，发动机控制器向发动机传输“启动”信号，使发动机点火启动，驾驶员踩踏油门踏板开始控制发动机节气门开度的大小；

S3：发动机控制器将发动机已启动的信号反馈给电子控制单元ECU；电子控制单元ECU将电信号分别传输给电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器，电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器分别开始测量电动机飞轮转速和发动机飞轮转速，当两者飞轮转速相等时，电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器将转速相等的信号反馈给电子控制单元ECU；

S4：电子控制单元ECU将电信号传输给电动机控制器，电动机控制器控制电动机断电停转；此时可外接式混合动力汽车转换为“纯油耗模式”；

S5：驾驶员判断当汽车结束高速路段，向城市路段过渡时，驾驶员再次触发手动按钮；使汽车由“纯油耗模式”向“纯电动模式”切换；

S6：手动按钮将触发信号传输给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU立即将触发信号传输给电动机控制器和发动机控制器；电动机控制器向发动机传送“熄火”信号，发动机飞轮转速逐渐下降；同时，电子控制单元ECU将电信号传输给电动机控制器，电动机控制器向发动机传送“启动”信号，使电动机启动，油门踏板开始控制电动机；此时可外接式混合动力汽车恢复为“纯电动模式”。该系统和方法避免了可外接式混合动力汽车蓄电池组频繁的充放电过程，延长蓄电池寿命，增加蓄电池工作效率，具有较好的应用前景。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统，其特征在于，包括手动按钮、中央处理器、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、发动机控制器和电动机控制器；所述手动按钮、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、电动机控制器和发动机控制器均与中央处理器电气连接；

所述手动按钮用于驾驶员进行手动切换系统模式；所述中央处理器用于接收和传输手动按钮、电动机飞轮转速传感器、发动机飞轮转速传感器、电动机控制器和发动机控制器的电信号；

所述电动机控制器用于控制电动机的运转；所述发动机控制器用于控制发动机的运转；

所述电动机飞轮转速传感器用于采集电动机的飞轮转速信号；

所述发动机飞轮转速传感器用于采集发动机的飞轮转速信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统，其特征在于，所述电动机飞轮转速传感器安装于电动机飞轮的外圈；所述发动机飞轮转速传感器安装于发动机飞轮的外圈。

3.根据权利要求1所述的一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统，其特征在于，所述电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器均采用SC12-20K转速传感器。

4.根据权利要求1所述的一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换系统，其特征在于，所述中央处理器为电子控制单元ECU。

5.一种用于可外接式混合动力汽车的模式切换方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1：驾驶员自主判断可外接式混合动力汽车是否由城市路段向高速路段进行过渡；若由城市路段向高速路段过渡，则驾驶员触发手动按钮使汽车由“纯电动模式”向“纯油耗模式”切换；若仍在城市路段，则驾驶员不触发手动按钮；

S2：驾驶员触发手动按钮后，汽车开始由“纯电动模式”向“纯油耗模式”切换；手动按钮将触发信号传输给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU立即将触发信号传输给电动机控制器和发动机控制器；电动机控制器传送信号给电动机控制汽车保持当时车速稳定匀速行驶；同时，发动机控制器向发动机传输“启动”信号，使发动机点火启动，驾驶员踩踏油门踏板开始控制发动机节气门开度的大小；

S3：发动机控制器将发动机已启动的信号反馈给电子控制单元ECU；电子控制单元ECU将电信号分别传输给电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器，电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器分别开始测量电动机飞轮转速和发动机飞轮转速，当两者飞轮转速相等时，电动机飞轮转速传感器和发动机飞轮转速传感器将转速相等的信号反馈给电子控制单元ECU；

S4：电子控制单元ECU将电信号传输给电动机控制器，电动机控制器控制电动机断电停转；此时可外接式混合动力汽车转换为“纯油耗模式”；

S5：驾驶员判断当汽车结束高速路段，向城市路段过渡时，驾驶员再次触发手动按钮；使汽车由“纯油耗模式”向“纯电动模式”切换；

S6：手动按钮将触发信号传输给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU立即将触发信号传输给电动机控制器和发动机控制器；电动机控制器向发动机传送“熄火”信号，发动机飞轮转速逐渐下降；同时，电子控制单元ECU将电信号传输给电动机控制器，电动机控制器向发动机传送“启动”信号，使电动机启动，油门踏板开始控制电动机；此时可外接式混合动力汽车恢复为“纯电动模式”。