專利名稱：混合動力汽車、混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動力汽車技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種混合動力汽車、混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
混合動力汽車通常具備大功率電機，能夠快速起動發(fā)動機,得以實現(xiàn)怠速起停功能:當(dāng)車輛靜止等待紅燈時，發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)，顯著降低燃料消耗和空氣污染；當(dāng)紅燈變綠時，大功率電機迅速起動發(fā)動機。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中混合動力汽車怠速停止時的工作流程圖。配有自動變速箱的混合動力汽車在停車時，如等待紅燈時，駕駛員通常會保持D檔同時踩下制動，當(dāng)汽車系統(tǒng)判斷到D檔制動時，同時監(jiān)測車速是否低于第一標定車速，如果達到條件，發(fā)動機和電機均輸出零轉(zhuǎn)矩，不再工作，發(fā)動機實現(xiàn)怠速停止。除了等紅燈外，在低速挪車時駕駛員也經(jīng)常會發(fā)生上述操作，此時如果發(fā)動機頻繁怠速停止，不僅影響駕駛舒適性，還會增加燃油消耗和廢氣污染。因此，如何避免混合動力汽車發(fā)動機的非預(yù)期的怠速停機，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種混合動力汽車怠速停止控制方法，以避免混合動力汽車發(fā)動機的非預(yù)期的怠速停機；本發(fā)明還提供了一種混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)和一種混合動力汽車。 為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種混合動力汽車怠速停止控制方法，包括步驟:I)判斷制動踏板是否被踩下，檔位是否處于D檔，車速是否低于第一標定車速，如果全為是，進入步驟2);2)判斷發(fā)動機由停機至當(dāng)前狀態(tài)，車速是否超過第二標定車速，所述第二標定車速大于所述第一標定車速，如果是，進入步驟3)；3)計算電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩，并發(fā)送發(fā)電轉(zhuǎn)矩信號至電機控制單元，電機控制單元控制電機輸出負轉(zhuǎn)矩，停止發(fā)動機，同時，發(fā)送零轉(zhuǎn)矩至發(fā)動機控制單元，發(fā)動機控制單元控制發(fā)動機停止噴油點火。優(yōu)選地，在上述混合動力汽車怠速停止控制方法中，電機發(fā)送負轉(zhuǎn)矩停止發(fā)動機時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩越大，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于第一標定轉(zhuǎn)速時，電機發(fā)電負轉(zhuǎn)矩為零。一種混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)，包括:發(fā)動機和控制所述發(fā)動機啟動和停止的發(fā)動機控制單元；電機和控制所述電機轉(zhuǎn)矩輸出的電機控制單元；
低速挪車判斷單元和汽車狀態(tài)判斷單元，所述汽車狀態(tài)判斷單元用以獲得混合動力汽車的工作狀態(tài)信號，并將所述工作狀態(tài)信號傳遞至低速挪車判斷單元；還包括轉(zhuǎn)矩計算單元，當(dāng)?shù)退倥曹嚺袛鄦卧袛嗥囘_到怠速停止條件時，轉(zhuǎn)矩計算單元控制電機進入發(fā)電模式，電機目標轉(zhuǎn)矩為負轉(zhuǎn)矩，發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)矩為零。優(yōu)選地，在上述混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)中，所述汽車狀態(tài)判斷單元包括對制動踏板的開關(guān)狀態(tài)信號進行獲取的制動踏板開關(guān)狀態(tài)獲取單元和根據(jù)所述制動踏板開關(guān)狀態(tài)信號判斷制動踏板開關(guān)狀態(tài)的制動踏板開關(guān)狀態(tài)判斷單元。優(yōu)選地，在上述混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)中，還包括對變速箱的檔位信號進行獲取的檔位狀態(tài)信號獲取單元，和對判斷所述檔位信號是否處于D檔的檔位狀態(tài)判斷單元。優(yōu)選地，在上述混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)中，還包括對當(dāng)前車速進行獲取的車速獲取單元，和判斷所述當(dāng)前車速是否低于第一標定車速的車速判斷單元。優(yōu)選地，在上述混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)中，所述低速挪車判斷單元在制動開關(guān)激活、檔位信號處于D檔和當(dāng)前車速低于第一標定車速后，判斷自上一次發(fā)動機停機至當(dāng)前狀態(tài)，車速是否超過第二標定車速，如果是，控制汽車發(fā)動機怠速停止；所述第二標定車速大于所述第一標定車速。一種混合動力汽車，其上設(shè)置有對其發(fā)動機進行控制的怠速停止控制系統(tǒng)，所述怠速停止控制系統(tǒng)為如上任意一項所述的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)。本發(fā)明提供的混合動力汽車怠速停止控制方法，通過判斷制動踏板是否被踩下，檔位是否處于D檔和車速是否低于第一標定車速三個條件，如果條件全部滿足，判斷發(fā)動機由停機至達到當(dāng)前狀態(tài)，車 速是否曾經(jīng)超過第二標定車速，第二標定車速大于第一標定車速。判斷發(fā)動機由停機至當(dāng)前狀態(tài)是否超過第二標定車速，當(dāng)汽車行駛超過第二標定車速時，說明此時汽車并不是處于低速挪車狀態(tài)，而是由高速至低速的停車狀態(tài)。此時，計算電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩，并發(fā)送發(fā)電轉(zhuǎn)矩信號至電機控制單元，電機控制單元控制電機輸出負轉(zhuǎn)矩，停止發(fā)動機，同時，發(fā)送零轉(zhuǎn)矩至發(fā)動機控制單元，發(fā)動機控制單元控制發(fā)動機停止噴油點火。通過對混合動力汽車的怠速停止進行控制，確保了發(fā)動機在啟動后，車速未超過一定值，無法實現(xiàn)怠速停止，有效地避免了低速挪車時頻繁怠速停止的情況。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中混合動力汽車怠速時的工作流程圖；圖2為本發(fā)明提供的混合動力汽車怠速停止的工作流程圖；圖3為本發(fā)明提供的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式本發(fā)明公開了一種混合動力汽車怠速停止控制方法，避免了混合動力汽車發(fā)動機的非預(yù)期的怠速停機；本發(fā)明還提供了一種混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)和一種混合動力汽車。下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖2所示，圖2為本發(fā)明提供的混合動力汽車怠速停止的工作流程圖。本發(fā)明提供的混合動力汽車怠速停止控制方法，包括S201:D檔踩制動且車速低于第一標定車速通過判斷制動踏板是否被踩下，檔位是否處于D檔和車速是否低于第一標定車速三個條件，如果條件全部滿足，說明達到發(fā)動機怠速停止條件。S202:上次停機以來車速高于第二標定車速判斷發(fā)動機由停機至達到當(dāng)前狀態(tài)，車速是否超過第二標定車速，第二標定車速大于第一標定車速。判斷發(fā)動機由停機至當(dāng)前狀態(tài)是否超過第二標定車速，當(dāng)汽車行駛超過第二標定車速時，說明此時汽車并不是處于低速挪車狀態(tài)，而是由高速至低速的停車狀態(tài)。S203:電機輸出負轉(zhuǎn)矩停止發(fā)動機，發(fā)動機輸出零轉(zhuǎn)矩

當(dāng)混合動力汽車系統(tǒng)判斷得出此時處于怠速停止狀態(tài)，計算電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩，并發(fā)送發(fā)電轉(zhuǎn)矩信號至電機控制單元，電機控制單元控制電機輸出負轉(zhuǎn)矩，停止發(fā)動機，同時，發(fā)送零轉(zhuǎn)矩至發(fā)動機控制單元，發(fā)動機控制單元控制發(fā)動機停止噴油點火。本發(fā)明正是通過在混合動力汽車運行過程中，對其運行過程中的多個參數(shù)進行監(jiān)測，獲得混合動力汽車怠速停止的參數(shù)數(shù)據(jù)，并在滿足怠速停止條件后，控制發(fā)動機和電機做出相應(yīng)的停機動作，完成停止發(fā)動機以節(jié)約能耗的目的。通過對混合動力汽車的怠速停止進行控制，確保了發(fā)動機在啟動后，車速未超過一定值，無法實現(xiàn)怠速停止，有效地避免了低速挪車時頻繁怠速停止的情況。在本發(fā)明一具體實施例中，電機發(fā)送負轉(zhuǎn)矩停止發(fā)動機時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩越大，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于第一標定轉(zhuǎn)速時，電機發(fā)電負轉(zhuǎn)矩為零。怠速停止時，利用電機進行發(fā)電，更加快速地停止發(fā)動機，將發(fā)動機的部分動能轉(zhuǎn)化為電能，減少了能量損耗。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于第一標定轉(zhuǎn)速時，電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩為零，不再工作。圖3為本發(fā)明提供的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明還提供了一種混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)，包括發(fā)動機I和控制發(fā)動機I啟動和停止的發(fā)動機控制單元9，發(fā)動機I工作和停止提供電動汽車的工作動力，發(fā)動機控制單元9控制發(fā)動機的啟動和停止,進一步的控制混合動力汽車的啟動和停止。電機2和控制電機2轉(zhuǎn)矩輸出的電機控制單元12，電機2在混合動力汽車怠速停止時，提供控制發(fā)動機I停止轉(zhuǎn)動的負轉(zhuǎn)矩，由電機控制單元12對應(yīng)發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速大小輸出對應(yīng)停止發(fā)動機I的負轉(zhuǎn)矩。低速挪車判斷單元10和汽車狀態(tài)判斷單元，汽車狀態(tài)判斷單元用以獲得混合動力汽車的工作狀態(tài)信號，并將工作狀態(tài)信號傳遞至低速挪車判斷單元10。通過對汽車工作狀態(tài)信號進行獲取，并將工作狀態(tài)信號傳遞至低速挪車判斷單元10，對混合動力汽車的工作狀態(tài)進行監(jiān)控，得到汽車是否達到怠速停止要求。還包括轉(zhuǎn)矩計算單元11，用于對電機2和發(fā)動機I目標轉(zhuǎn)矩的計算，當(dāng)?shù)退倥曹嚺袛鄦卧?0判斷汽車達到怠速停止條件時，說明混合動力汽車此時未處于低速挪車狀態(tài)，需要進行發(fā)動機的怠速停止以減少能耗。此時轉(zhuǎn)矩計算單元11控制電機2進入發(fā)電模式，電機控制單元12控制輸出負轉(zhuǎn)矩，電機2目標轉(zhuǎn)矩為負轉(zhuǎn)矩，負轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機I逐步停止工作，發(fā)動機I的目標轉(zhuǎn)矩為零，實現(xiàn)怠速停機。汽車狀態(tài)判斷單元包括對制動踏板的開關(guān)狀態(tài)信號進行獲取的制動踏板開關(guān)狀態(tài)獲取單元3和制動踏板開關(guān)狀態(tài)判斷單元4，制動踏板開關(guān)狀態(tài)判斷單元4根據(jù)獲取的制動踏板開關(guān)狀態(tài)信號判斷制動踏板是處于激活狀態(tài)還是未激活狀態(tài)，當(dāng)其獲得的信號為制動踏板的激活狀態(tài)時，即制動踏板被踩下，混合動力汽車達到第一個怠速停止的條件。具體地，制動踏板開關(guān)狀態(tài)獲取單元3與制動踏板相連接，用于判斷制動踏板的開關(guān)是否被踩下。在本實施例中，汽車狀態(tài)判斷單元還包括對當(dāng)前車速進行獲取的車速獲取單元7和車速判斷單元8。車速獲取單元7用于獲取混合動力汽車的車輛行駛速度，并將獲得的車速信號傳遞至車速判斷單元，車速判斷單元判斷當(dāng)前的車速是否低于第一標定車速。第一標定車速為預(yù)設(shè)的車輛低速運行的車速，此為混合動力汽車達到怠速停止的第二個條件。具體地，車速獲取單元7與車輪連接，以獲取當(dāng)前車速。當(dāng)然，車速獲取單元可以與混合動力汽車上現(xiàn)有的測速裝置進行連接，以獲得具體的車速信號。在本實施例中，還包括對變速箱的檔位信號進行獲取的檔位狀態(tài)獲取單元5和檔位狀態(tài)判斷單元6。檔位狀態(tài)獲取單元5與變速箱的變速桿相連接，用于獲取混合動力汽車自動變速箱的檔位、檔位狀態(tài)判斷單元6接收到檔位信號，并判斷當(dāng)前檔位是否處于D檔，即檔位是否處于前進檔，當(dāng)判斷結(jié)果為是時，達到發(fā)動機怠速停止的第三個條件。當(dāng)上述三個混合動力汽車的怠速停止條件均滿足時，低速挪車判斷單元10通過發(fā)動機控制單元9和車速獲取單元7，判斷從上一次發(fā)動機停機至當(dāng)前的汽車運行狀態(tài)，車速是否曾經(jīng)超過第二標定車速。第二標定車速大于第一標定車速。如果是，說明混合動力汽車在運行過程中車速發(fā)生了由高速到低速的變化，為逐漸減速的過程，當(dāng)小于第一標定車速時，說明車速進入停車階段。第一標定車速和第二標定車速可根據(jù)對車輛的運行規(guī)格實際調(diào)整。在實施例中，發(fā)動機控制單元9串聯(lián)在發(fā)動機I和轉(zhuǎn)矩計算單元11之間，用于接收轉(zhuǎn)矩計算單元11發(fā)送過來的發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)矩，控制發(fā)動機I輸出目標轉(zhuǎn)矩。具體地，發(fā)動機控制單元9為發(fā)動機控制器。電機控制單元12串聯(lián)在電機2和轉(zhuǎn)矩計算單元11之間，用于接收轉(zhuǎn)矩計算單元11發(fā)送過來的電機目標轉(zhuǎn)矩，控制電機2輸出電機目標轉(zhuǎn)矩。電機輸出轉(zhuǎn)矩用于控制發(fā)動機I在怠速停止過程中迅速停機，其輸出的目標轉(zhuǎn)矩與發(fā)動機輸出的目標轉(zhuǎn)矩方向相反，以快速完成發(fā)動機的怠速停止。基于上述實施例中提供的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種混合動力汽車，其上設(shè)置有對其發(fā)動機進行控制的怠速停止控制系統(tǒng)，該怠速停止控制系統(tǒng)為上述實施例中提供的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)。

由于該混合動力汽車采用了上述實施例的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)，所以該混合動力汽車由混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)帶來的有益效果請參考上述實施例。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最 寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種混合動力汽車怠速停止控制方法，其特征在于，包括步驟: 1)判斷制動踏板是否被踩下，檔位是否處于D檔，車速是否低于第一標定車速，如果全為是，進入步驟2)； 2)判斷發(fā)動機由停機至當(dāng)前狀態(tài)，車速是否超過第二標定車速，所述第二標定車速大于所述第一標定車速，如果是，進入步驟3)； 3)計算電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩，并發(fā)送發(fā)電轉(zhuǎn)矩信號至電機控制單元，電機控制單元控制電機輸出負轉(zhuǎn)矩，停止發(fā)動機，同時，發(fā)送零轉(zhuǎn)矩至發(fā)動機控制單元，發(fā)動機控制單元控制發(fā)動機停止噴油點火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車怠速停止控制方法，其特征在于，電機發(fā)送負轉(zhuǎn)矩停止發(fā)動機時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩越大，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于第一標定轉(zhuǎn)速時，電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩為零。
3.一種混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 發(fā)動機和控制所述發(fā)動機啟動和停止的發(fā)動機控制單元； 電機和控制所述電機轉(zhuǎn)矩輸出的電機控制單元； 低速挪車判斷單元和汽車狀態(tài)判斷單元，所述汽車狀態(tài)判斷單元用以獲得混合動力汽車的工作狀態(tài)信號，并將所述工作狀態(tài)信號傳遞至低速挪車判斷單元； 還包括轉(zhuǎn)矩計算單元，當(dāng)?shù)退倥曹嚺袛鄦卧袛嗥囘_到怠速停止條件時，轉(zhuǎn)矩計算單元控制電機進入發(fā)電模式，電機目標轉(zhuǎn)矩為負轉(zhuǎn)矩，發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)矩為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)，其特征在于，所述汽車狀態(tài)判斷單元包括對制動踏板 的開關(guān)狀態(tài)信號進行獲取的制動踏板開關(guān)狀態(tài)獲取單元和根據(jù)所述制動踏板開關(guān)狀態(tài)信號判斷制動踏板開關(guān)狀態(tài)的制動踏板開關(guān)狀態(tài)判斷單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括對變速箱的檔位信號進行獲取的檔位狀態(tài)信號獲取單元，和對判斷所述檔位信號是否處于D檔的檔位狀態(tài)判斷單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括對當(dāng)前車速進行獲取的車速獲取單元，和判斷所述當(dāng)前車速是否低于第一標定車速的車速判斷單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)，其特征在于，所述低速挪車判斷單元在制動開關(guān)激活、檔位信號處于D檔和當(dāng)前車速低于第一標定車速后，判斷自上一次發(fā)動機停機至當(dāng)前狀態(tài)，車速是否超過第二標定車速，如果是，控制汽車發(fā)動機怠速停止; 所述第二標定車速大于所述第一標定車速。
8.一種混合動力汽車，其上設(shè)置有對其發(fā)動機進行控制的怠速停止控制系統(tǒng)，其特征在于，所述怠速停止控制系統(tǒng)為如權(quán)利要求3-7任意一項所述的混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種混合動力汽車怠速停止控制方法，在制動踏板被踩下，檔位處于D檔和車速低于第一標定車速時，判斷發(fā)動機由停機至達到當(dāng)前狀態(tài)，車速是否曾經(jīng)超過第二標定車速，第二標定車速大于第一標定車速。當(dāng)汽車行駛超過第二標定車速時，說明此時汽車并不是處于低速挪車狀態(tài)，而是由高速至低速的停車狀態(tài)。此時，計算電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩，并發(fā)送發(fā)電轉(zhuǎn)矩信號至電機控制單元，電機控制單元控制電機輸出負轉(zhuǎn)矩，停止發(fā)動機，通過對多個運行參數(shù)的監(jiān)測，有效地避免了低速挪車時頻繁怠速停止的情況。本發(fā)明還提供了一種混合動力汽車怠速停止控制系統(tǒng)和一種混合動力汽車。
文檔編號B60W30/18GK103223946SQ20131014022
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者洪木南, 劉杰, 李宗華, 張猛 申請人:重慶長安汽車股份有限公司, 重慶長安新能源汽車有限公司