具有怠速停机/启动功能的发动机台架控制系统

摘要

本发明涉及一种具有怠速停机/启动功能的发动机台架控制系统，其在传统的发动机台架上进行了改制，用BSG电机控制系统替代了发电机，AGM电池替代了普通12V电池，同时还增加了离合器踏板信号输入系统。通过对电机的替换，使其能够进行具有怠速停机/启动功能的发动机总成的台架试验，且既能实现部分混合动力的功能，同时对整车的改动也比较小。当热怠速停机后，可以通过电机带动皮带快速启动发动机，而且能够减少发动机启动时的噪声，满足各种车型的需要。

权利要求

1.一种具有怠速停机/启动功能的发动机台架控制系统，其特征在于：用BSG电机控制系统替代了发电机，AGM电池替代了普通12V电池，同时还增加了离合器踏板信号输入系统，所述发动机台架控制系统在满足以下设定的条件后才可以进入怠速停机/启动模式：首先HCU先判断电池的SOF是否是正常的，如果正常则显示为“1”；然后再判断电池的温度，如果电池的温度小于65度；再对BSG电机控制系统的电机状态进行判断，如果电机的状态正常，同时发动机的水温大于20度，怠速停机/启动的功能正常打开，显示为“1”，则可以使用怠速停机/启动功能，即发动机的启动可以由电机启动，并可以将发动机的怠速功能关闭；如果不满足上述条件，则采用测功机或者发动机自带的启动机进行启动；

当启动成功后，对发动机的转速进行判定，当发动机的转速大于300rpm时，此时BSG电机断电，不再拖动发动机运转，根据传统EMS策略，即发动机控制系统策略，发动机开始自动喷油运转，转速自动会上升到怠速及其以上；当发动机的转速大于1000rpm时，判断油门的开度变化，如果Δα＞0，则发动机进入加速工况；如果Δα＜0，则发动机进入减速工况；如果Δα＝0，则发动机处于巡航工况；当发动机的转速小于1000rpm时，需要对发动机的怠速停机状态进行判定，如果正常，显示为“1”，则进入怠速停机；否则就是启动失效，需要重新启动。

说明书

具有怠速停机/启动功能的发动机台架控制系统

【技术领域】

[0001] 本发明属于发动机领域，特别是涉及一种发动机台架控制系统。【背景技术】

[0002] 90年代以来，日本、美国、欧洲各大汽车公司纷纷开始研制混合动力型汽车。自日本丰田公司于1997年率先推出混合动力轿车以来，各大汽车公司包括本田、通用、福特、D-C以及法国雪铁龙等都推出或研制出了产品车或概念样车。现在的电动汽车主要有三种：弱混合模式、强混合模式、纯电动模式。一般混合电动汽车都将怠速功能去掉了，例如等待路口的红灯，会自动将发动机熄火，以节省油料，降低排放。但是在这样的场合，又要求车辆能够快速地重新启动，避免红灯变绿灯之后车辆滞留时间过长。利用混合动力系统的电机来启动车辆，取代传统的启动方式，是一种很好的解决办法。但一般的混合动力汽车对传统车型改动较大，因此，需要一种既有混合动力系统功能，又不影响车型的发动机。
【发明内容】

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种具有怠速停机/启动功能的发动机台架控制系统，其目的是使其既能实现部分混合动力的功能，同时对整车的改动也比较小。

[0004] 本发明的另一个目的是使其能够进行具有怠速停机/启动功能的发动机总成的台架试验，使整个系统在台架上进行测试，以验证发动机的启动/停机的策略功能及BSG电机控制器的工作耐久可靠性。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：在传统的发动机台架上进行改制，用BSG电机控制系统替代了发电机，AGM电池替代了普通12V电池，同时还增加了离合器踏板信号输入系统。如果系统不能通过电机来启动，则可以通过传统的启动电机方式或者是测功机来启动发动机。

[0006] 所述系统在满足以下设定的条件后才可以进入怠速停机/启动模式：首先HCU先判断电池的SOF是否是正常的，如果正常则显示为“1”；然后再判断电池的温度，如果电池的温度小于65度；再对BSG电机控制系统的电机状态进行判断，如果电机的状态正常，同时发动机的水温大于20度，怠速停机/启动的功能为正常打开，显示为“1”，则可以使用怠速停机/启动功能，即发动机的启动可以由电机启动，并可以将发动机的怠速功能关闭；如果不满足上述条件，则采用测功机或者发动机自带的启动机进行启动；

[0007] 当启动成功后，对发动机的转速进行判定，当发动机的转速大于300rpm时，此时BSG电机断电，不再拖动发动机运转，根据传统EMS(发动机控制系统-Engine management System)策略，发动机开始自动喷油运转，转速自动会上升到怠速及其以上；当发动机的转速大于1000rpm时，判断油门的开度变化，如果Δα＞0，则发动机进入加速工况；如果Δα＜0，则发动机进入减速工况；如果Δα＝0，则发动机处于巡航工况；当发动机的转速小于1000rpm时，需要对发动机的怠速停机状态进行判定，如果正常，显示为“1”，则进入怠速停机；否则就是启动失效，需要重新启动。

[0008] 由于该发动机具有怠速停机/启动功能，既当发动机满足条件时可以自动在怠速时停机，当离合器踏下或者有挡位信号或有油门信号时，发动机可以自动启动。挡位信号通过台架的I/O口送给电机的控制单元，同时控制单元也可以将电机的电流、电压、电池的电量、温度等参数送到台架的控制面板里，对电机的工作状态进行监控。

[0009] 与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：该发动机将传统发动机上的发电机去掉，同时换成一个近似大小的电机，此电机具有发电和驱动的功能，当热怠速停机后，可以通过电机带动皮带快速启动发动机，而且能够减少用传统启动机来启动发动机时的噪声，可以满足各种车型的需要。【附图说明】

[0010] 参照相应附图，结合优选实施方式本发明的其他目的、细节、特征和优势将变得更为清楚，所述实施例仅为例示性介绍并无限制的意图，其中：

[0011] 图1是具有怠速停机/启动功能的发动机台架控制系统方案；

[0012] 图2是本发明具有怠速停机/启动功能的发动机台架控制系统的工作流程图。【具体实施方式】

[0013] 参照图1，根据本发明的一优选实施例，在传统的发动机台架上进行改制，用BSG(belt starter generation)电机控制系统替代了发电机，AGM电池替代了普通12V电池，同时还增加了离合器踏板信号输入系统。如果系统不能通过电机来启动，则可以通过传统的启动电机方式或者是测功机来启动发动机。

[0014] 参照图2，本发明的工作原理为：当台架控制系统接收到离合器踏板信号输入系统提供点火/启动指令，传送给BSG电机控制系统的控制器HCU(Hybrid control unit)。根据本发明设定的控制策略，整个系统在满足以下若干设定的条件后才可以进入怠速停机/启动模式：首先HCU先判断电池的SOF(State of function)是否是正常的，如果正常则显示为“1”；然后再判断电池的温度，如果电池的温度小于65度；再对BSG电机控制系统的电机状态进行判断，如果电机的状态正常，同时发动机的水温大于20度，怠速停机/启动的功能为正常打开，显示为“1”，则可以使用怠速停机/启动功能，即发动机的启动可以由电机启动，并可以将发动机的怠速功能关闭。如果不满足上述条件，则采用测功机或者发动机自带的启动机进行启动。

[0015] 当启动成功后，对发动机的转速进行判定，当发动机的转速大于300rpm时，此时BSG电机断电，不再拖动发动机运转，根据传统EMS(发动机控制系统-Engine management System)策略，发动机开始自动喷油运转，转速自动会上升到怠速及其以上。当发动机的转速大于1000rpm时，判断油门的开度变化，如果Δα＞0，则发动机进入加速工况；如果Δα＜0，则发动机进入减速工况；如果Δα＝0，则发动机处于巡航工况。当发动机的转速小于1000rpm时，需要对发动机的怠速停机状态进行判定，如果正常，显示为“1”，则进入怠速停机；否则就是启动失效，需要重新启动。

[0016] 虽然已结合具体实施例对本发明进行了详细的描述，但显然本发明创造具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。