一种用于提升车辆加速瞬时动力性的系统及方法

摘要

本发明公开了一种用于提升车辆加速瞬时动力性的系统及方法，该系统包括整体式交流发电机、电子控制单元；整体式交流发电机包括定子绕组、整流器、励磁绕组、电压调节器和选择电路，选择电路的一个输入端IN2与电子控制单元的输出端OUT1连接、另一个输入端IN1与整流器的输出端B+连接，整流器的输出端B+与蓄电池的正极和电器负载连接，选择电路的输出端OUT与电压调节器的输入端B连接，电压调节器的输出端F与励磁绕组连接。电子控制单元根据各种信号判断是否有加速行为，如果有则控制整体式交流发电机空载运行，释放电器负载力矩满足发动机的需求扭矩，否则控制整体式交流发电机带载运行。该系统及方法能在车辆处于加速阶段时，提升车辆加速瞬时动力性。

权利要求

1.一种用于提升车辆加速瞬时动力性的系统，其特征在于：包括整体式交流发电机

（2），电子控制单元（1），通过LIN总线与电子控制单元连接的蓄电池传感器（3），通过硬线与蓄电池传感器连接的蓄电池（4），通过CAN总线与电子控制单元连接的电动助力转向单元（5）、空调控制器（6）、车身控制器（8）、油门踏板控制器（10）、变速器（11），通过硬线与空调控制器连接的鼓风机（7）和通过硬线与车身控制器连接的组合大灯（9）；所述整体式交流发电机（2）包括定子绕组（21）、整流器（22）、励磁绕组（23）、电压调节器（24）和选择电路（25），所述选择电路（25）的一个输入端IN2与电子控制单元（1）的输出端OUT1连接，选择电路的另一个输入端IN1与整流器（22）的输出端B+连接，选择电路的输出端OUT与电压调节器（24）的输入端B连接，电压调节器的E端搭铁，电压调节器的输出端F与励磁绕组（23）的一端连接，励磁绕组的另一端搭铁，定子绕组（21）与整流器（22）的输入端连接，整流器（22）的输出端B+与蓄电池（4）的正极和电器负载（12）连接，蓄电池（4）的负极搭铁。

2.采用如权利要求1所述的系统提升车辆加速瞬时动力性的方法为：

电子控制单元（1）从LIN总线上获取蓄电池传感器（3）采集的蓄电池当前温度信号和SOC信号，从CAN总线上获取变速器（11）的当前档位信号、油门踏板控制器（10）的油门踏板开度信号、车身控制器（8）采集的组合大灯开启/关闭信号、空调控制器（6）采集的鼓风机档位信号和电动助力转向单元（5）的转角信号，并判断是否有符合设定条件的加速行为：如果有符合设定条件的加速行为，则电子控制单元（1）输出低电平控制信号给选择电路（25），选择电路将该低电平信号输出给电压调节器（24），电压调节器的输出端F输出电压为零，励磁绕组（23）中无电流流过，整体式交流发电机（2）空载运行，释放整体式交流发电机上的电器负载力矩；

如果没有符合设定条件的加速行为或者加速行为结束时，则电子控制单元（1）输出高电平控制信号给选择电路（25），选择电路将整流器（22）的输出端B+的电压反馈给电压调节器（24），电压调节器设置电压输出PWM波形，并通过输出端F输出相应的电压，控制励磁绕组（23）中的电流大小，整体式交流发电机（2）带载运行，维持或者恢复整体式交流发电机上的电器负载力矩。

3.根据权利要求2所述的提升车辆加速瞬时动力性的方法，其特征在于：所述设定条件为： LIN总线通信信号和CAN总线通信信号都正常，蓄电池的温度小于80℃且SOC大于70%，并且变速器挂档、油门踏板开度大于10%、组合大灯关闭、鼓风机档位小于3档、电动助力转向单元的转角小于30°。

说明书

一种用于提升车辆加速瞬时动力性的系统及方法

技术领域

[0001] 本发明属于汽车电器领域，具体涉及一种用于提升车辆加速瞬时动力性的系统及方法。

背景技术

[0002] 随着车辆油耗法规的加严，经济型车辆更多的通过牺牲部分发动机的动力性来提高车辆的燃油经济性；然而实际上，用户在超车（加速）时，往往期望车辆有更多的动力输出，以达到快速超车目的，但是目前的经济型车辆不能实现车辆加速时，瞬时动力性增加的期望。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种用于提升车辆加速瞬时动力性的系统及方法，以在车辆处于加速阶段时，通过释放整体式交流发电机上的电器负载力矩来满足发动机的需求扭矩，提升车辆加速瞬时动力性。

[0004] 本发明所述的用于提升车辆加速瞬时动力性的系统，包括整体式交流发电机，电子控制单元，通过LIN总线与电子控制单元连接的蓄电池传感器，通过硬线与蓄电池传感器连接的蓄电池，通过CAN总线与电子控制单元连接的电动助力转向单元、空调控制器、车身控制器、油门踏板控制器、变速器，通过硬线与空调控制器连接的鼓风机和通过硬线与车身控制器连接的组合大灯；所述整体式交流发电机包括定子绕组、整流器、励磁绕组、电压调节器和选择电路，所述选择电路的一个输入端IN2与电子控制单元的输出端OUT1连接，选择电路的另一个输入端IN1与整流器的输出端B+（即整体式交流发电机的输出端）连接，选择电路的输出端OUT与电压调节器的输入端B连接，电压调节器的E端搭铁，电压调节器的输出端F与励磁绕组的一端连接，励磁绕组的另一端搭铁，定子绕组与整流器的输入端连接，整流器的输出端B+与蓄电池的正极和电器负载连接，蓄电池的负极搭铁。

[0005] 采用上述系统提升车辆加速瞬时动力性的方法为：

[0006] 电子控制单元从LIN总线上获取蓄电池传感器采集的蓄电池当前温度信号和SOC信号，从CAN总线上获取变速器的当前档位信号、油门踏板控制器的油门踏板开度信号、车身控制器采集的组合大灯开启/关闭信号、空调控制器采集的鼓风机档位信号和电动助力转向单元的转角信号，并判断是否有符合设定条件的加速行为：

[0007] 如果有符合设定条件的加速行为，则电子控制单元输出低电平控制信号给选择电路，选择电路将该低电平信号输出给电压调节器，电压调节器的输出端F输出电压为零，励磁绕组中无电流流过，整体式交流发电机空载运行（即整体式交流发电机只转动不发电），从而释放整体式交流发电机上的电器负载力矩，由蓄电池对电器负载供电，维持电器负载的正常工作；

[0008] 如果没有符合设定条件的加速行为或者加速行为结束时，则电子控制单元输出高电平控制信号给选择电路，选择电路将整流器的输出端B+的电压反馈给电压调节器，电压调节器设置电压输出PWM波形，并通过输出端F输出相应的电压，控制励磁绕组中的电流大小（即励磁绕组中有电流流过），整体式交流发电机带载运行（即整体式交流发电机转动并发电），从而维持或者恢复整体式交流发电机上的电器负载力矩，由整体式交流发电机对电器负载供电，维持电器负载的正常工作，并由整体式交流发电机对蓄电池充电。

[0009] 上述设定条件为： LIN总线通信信号和CAN总线通信信号都正常，蓄电池的温度小于80℃且SOC大于70%，并且变速器挂档、油门踏板开度大于10%、组合大灯关闭、鼓风机档位小于3档、电动助力转向单元的转角小于30°。

[0010] 本发明采用电子控制单元根据各个条件判断车辆是否处于加速阶段，在车辆处于加速阶段时，控制选择电路使电压调节器切断励磁绕组中的电流，使整体式交流发电机只转动不发电，释放整体式交流发电机上的电器负载力矩来满足发动机的需求扭矩，从而提升了车辆加速瞬时动力性。

附图说明

[0011] 图1为本发明中电子控制单元与整体式交流发电机的接线图。

[0012] 图2为本发明中系统的结构框图。

[0013] 图3为本发明的工作流程图。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图对本发明作详细说明。

[0015] 如图1、图2所示的用于提升车辆加速瞬时动力性的系统，包括整体式交流发电机2，电子控制单元1（即ECU），通过LIN总线与电子控制单元1连接的蓄电池传感器3（即EBS），通过硬线与蓄电池传感器3连接的蓄电池4，通过CAN总线与电子控制单元1连接的电动助力转向单元5（即EPS）、空调控制器6（即ACC）、车身控制器8（即BCM）、油门踏板控制器10、变速器11，通过硬线与空调控制器6连接的鼓风机7和通过硬线与车身控制器8连接的组合大灯
9。整体式交流发电机2包括定子绕组21、整流器22、励磁绕组23、电压调节器24和选择电路
25，选择电路25的一个输入端IN2与电子控制单元1的输出端OUT1连接，选择电路25的另一个输入端IN1与整流器22的输出端B+（即整体式交流发电机2的输出端）连接，选择电路25的输出端OUT与电压调节器24的输入端B连接，电压调节器24的E端搭铁，电压调节器24的输出端F与励磁绕组23的一端连接，励磁绕组23的另一端搭铁，定子绕组21与整流器22的输入端连接，整流器22的输出端B+与蓄电池4的正极和电器负载12连接，蓄电池4的负极搭铁。

[0016] 电子控制单元1作为控制器，其通过内部的PNP三极管13的导通/截止来控制输出端OUT1的高、低电平输出。当电子控制单元1的控制端（即PNP三极管13的基极）为高电平时，PNP三极管13处于导通状态，电子控制单元1的输出端OUT1（即PNP三极管13的发射极）输出低电平；当电子控制单元1的控制端为低电平时，PNP三极管13处于截止状态，电子控制单元1的输出端OUT1处于悬空状态，输出高电平。

[0017] 选择电路25的主要作用是对来自整流器22的输出端B+的电压以及来自电子控制单元1的电平信号进行选择。选择电路25具有两路输入及一路输出，选择电路25的输入端IN1接收来自整流器22的输出端B+的电压（为高电平信号），选择电路25的输入端IN2接收来自电子控制单元1的输出端OUT1的电平信号，选择电路25的输出端OUT输出经选择后的电平信号给电压调节器24的输入端B。

[0018] 当选择电路25的输入端IN1为高电平、输入端IN2为低电平时，选择电路25将输入端IN2的低电平信号通过输出端OUT传给电压调节器24的输入端B，电压调节器24的输出端F输出电压为零，励磁绕组23中无电流流过，整体式交流发电机2空载运行（即整体式交流发电机2只转动不发电），从而释放整体式交流发电机2上的电器负载力矩，由蓄电池4对电器负载12供电，维持电器负载12的正常工作。

[0019] 当选择电路25的输入端IN1为高电平、输入端IN2也为高电平时，选择电路25将输入端IN1的高电平信号通过输出端OUT传给电压调节器24的输入端B，电压调节器24把输出电压设定为14.4V，电压调节器24的输出端F输出相对应的PWM电压波形，励磁绕组23中有与电压大小相对应的励磁电流流过，整体式交流发电机2带载运行（即整体式交流发电机2转动并发电），由整体式交流发电机2对电器负载12供电，维持电器负载12的正常工作，并由整体式交流发电机2对蓄电池4充电。

[0020] 如图3所示，采用上述系统提升车辆加速瞬时动力性的方法，包括：

[0021] 步骤一、整车上电，旋转点火开关，使整车处于“ON”档，整车自检后，起动发动机。

[0022] 步骤二、电子控制单元1检查LIN总线上的蓄电池传感器3通信信号是否正常，检查CAN总线上的变速器11、油门踏板控制器10、车身控制器8、空调控制器6和电动助力转向单元5的通信信号是否正常；若总线通信信号正常，则执行步骤四，否则，执行步骤三。

[0023] 步骤三、电子控制单元1的输出端OUT1输出高电平给选择电路25，并返回执行步骤二。选择电路25接收到电子控制单元1输出的高电平信号后，将整流器22的输出端B+的电压反馈给电压调节器24，电压调节器24把输出电压设定为14.4V，电压调节器24的输出端F输出相对应的PWM电压波形，励磁绕组23中有与电压大小相对应的励磁电流流过，整体式交流发电机2带载运行，由整体式交流发电机2对电器负载12供电，维持电器负载12的正常工作，并由整体式交流发电机2对蓄电池4充电。

[0024] 步骤四、电子控制单元1从CAN总线上获取变速器11的换挡手柄当前档位（即当前档位信号），并进行判断，若换挡手柄处于空挡位置，则执行步骤三，若换挡手柄处于其他档位（即变速器挂档），则执行步骤五。

[0025] 步骤五、电子控制单元1从CAN总线上获取来自油门踏板控制器10的油门踏板开度信号，并进行判断，若油门踏板开度大于10%，则执行步骤六，若油门踏板开度小于或者等于10%，则执行步骤三。

[0026] 步骤六、电子控制单元1从CAN总线上获取来自车身控制器8的组合大灯开启/关闭信号，并进行判断，若组合大灯关闭，则执行步骤七，若组合大灯开启，则执行步骤三。

[0027] 步骤七、电子控制单元1从CAN总线上获取来自空调控制器6的鼓风机风量（即鼓风机档位信号），并进行判断，若当前鼓风机风量小于3档，则执行步骤八，若当前鼓风机风量大于或者等于3档，则执行步骤三。

[0028] 步骤八、电子控制单元1从CAN总线上获取电动助力转向单元5的转角信号，并进行判断，若转角小于30°，则执行步骤九，若转角大于或者等于30°，则执行步骤三。

[0029] 步骤九、电子控制单元1从LIN总线上获取来自蓄电池传感器3的蓄电池当前温度信号和SOC信号，并进行判断，若蓄电池的温度小于80℃且SOC大于70%，则执行步骤十，否则执行步骤三。

[0030] 步骤十、电子控制单元1的输出端OUT1输出低电平给选择电路25，并返回执行步骤二。选择电路25接收到电子控制单元1输出的低电平信号后，将该低电平信号发送给电压调节器24，电压调节器24的输出端F输出电压为零，励磁绕组23中无电流流过，整体式交流发电机2空载运行，释放整体式交流发电机2上的电器负载力矩，由蓄电池4对电器负载12供电，维持电器负载12的正常工作。