一种汽车减速能量管理方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种汽车减速能量管理方法及系统，其中，汽车减速能量管理方法包括：步骤S1，采集CAN总线、LIN总线及硬线输入信号；步骤S2，根据采集的CAN总线、LIN总线及硬线输入信号，在不同时间片里判断车辆所处上电工况或运行工况，并根据判断出的上电工况或运行工况进行相应的能量回收管理控制。本发明专利技术相对于已有方法提高了能量管理的可控性，同时具有较高的可移植性，可以将传统汽车经过简单的加装实现高效的能量回收管理；可以有效实现制动和减速能量回收，并能根据驾驶工况对回收的能量进行管理，提高能源利用率。

Automobile deceleration energy management method and system

The invention provides a vehicle and system, deceleration energy management method which includes the vehicle deceleration energy management method: step S1, CAN bus, LIN bus acquisition and hard line input signal; step S2, according to the acquisition of the CAN bus, LIN bus and the hard line input signal in different time slice in the vehicle is located on electrical conditions or operating conditions, and energy recovery control according to judge the power on condition or operation. Compared with the existing methods to improve controllability of energy management, but also has high portability, can be a traditional car after the installation of efficient management of energy recovery is simple; can effectively achieve the braking and deceleration energy recovery, and can carry on the management according to the driving conditions of energy recovery, improve energy utilization rate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术汽车
，尤其涉及一种汽车减速能量管理方法及系统。
技术介绍
制动能量管理目的是车辆在减速或制动时，将一部分机械能（动能）转化为其他形式的能量后存储，当工况适当时释放能量，从而提高车辆的能源利用率。减速能量管理系统在电动汽车领域应用较为广泛，而在传统燃油车中使用和研究的较少。传统燃油车的减速能量回收管理是通过曲轴上的发电机将机械能转化为电能储存于储能器中；在需要的时候储能器放电，通过变压器直接给用电器供电。由于传统燃油车不存在电动汽车中都设有的锂电池，所以选用体积适中且具有高功率特性的超级电容（EDLC）作为储能器。EDLC同时具有电容的高功率特性和电池的高能量特性，同时还具有高比功率、长循环寿命，超低温性能，高可靠性等特点，其较强的大电流充放电能力比较符合减速能量管理系统的特点。现有某车型上增加了可以升降压的DCDC转换器，以及用于储能的EDLC模组，并在EDLC和起动机之间通过开关控制通断。此方案发电机为常规发电机，通过DCDC的双向转换实现EDLC的充电和放电，同时EDLC可以作为起动机启动时电源。在EDLC馈电时由蓄电池为起动机启动供电，通过控制开关吸合来实现。另一现有车型采用LI电池组作为辅助电源，并在启动时为受保护负载供电，通过继电器实现回路通断。前述两方案都可以实现能量回收，但是均存在共同的缺点如下：1、使用普通发电机，无法根据目前汽车运行工况智能化的控制发电量；2、回收的能量只能用于起动机工作或者对用电负载起保护作用，无法可控地将回收的能量应用在汽车绝大部分的用电负载。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种通过区分汽车的运行工况，实现可控的能量回收及释放的汽车减速能量管理方法及系统。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种汽车减速能量管理方法，包括：步骤S1，采集CAN总线、LIN总线及硬线输入信号；步骤S2，根据采集的CAN总线、LIN总线及硬线输入信号，在不同时间片里判断车辆所处上电工况或运行工况，并根据判断出的上电工况或运行工况进行相应的能量回收管理控制。其中，所述步骤S2中，判断上电工况具体包括：当钥匙位置处于ON档电、不处于启停工况、发动机正在运转且不处于启动工况时判断为发动机运行的ON档上电工况；当钥匙位置处于ON档电、不处于启停工况、发动机未运转且不处于启动工况时判断为发动机未运行的ON档上电工况；当钥匙位置处于ON档电、处于启停工况、发动机未运转且不处于启动工况时判断为启停停机工况；当钥匙位置为ON档电且发动机正在启动，则判断为启停启动工况；当钥匙位置为Crank档电且发动机正在启动，则判断为钥匙启动工况。其中，所述步骤S2中，判断运行工况具体包括：当车速为零、车速有效、不踩踏油门踏板、油门踏板信号有效、不踩制动踏板、制动踏板有效、怠速标志位置位同时成立时判断为怠速工况；当车速大于10KM/H、车速有效、油门开度小于0.4%、油门踏板信号有效、不踩制动踏板、制动踏板有效、怠速标志位为零同时成立时判断为减速工况；当油门开度大于1%、油门踏板信号有效、不踩制动踏板、制动踏板信号有效、怠速标志位为零同时成立时判断为加速工况；当车速大于10KM/H、车速信号有效、油门踏板小于0.4%、油门踏板信号有效、踩踏制动踏板、制动踏板信号有效、怠速标志位为零同时成立时判断为制动工况。其中，所述时间片包括第一时间片、第二时间片和第三时间片，所述第一时间片、第二时间片和第三时间片均自同一时刻起算，所述时间片的时长由短至长依次为第一时间片、第二时间片、第三时间片。其中，以所述第一时间片为周期，周期性地采集点火开关硬线信号，当采集到5次均为有效的点火开关硬线信号时，将发动机启动标志位置位；若5次中任意一次采集的点火开关硬线信号为无效，则清除计数器并将发动机启动标志位设为零。其中，在所述第二时间片内，首先判断是钥匙启动还是启停启动，然后进一步判断储能器的电压是否可以用于启动，若可以则使储能器直接连接至起动机，为起动机供电；若不可以则使用蓄电池对起动机进行供电。其中，在所述第三时间片内，首先判断汽车处于正常行驶工况、启停停机工况还是发动机未运行的ON档上电工况，若汽车处于正常行驶工况，则首先判断储能器电压是否低于充电阈值，若低于充电阈值则先进行预充电，若电压值正常则进一步判断蓄电池电量，再判断汽车运行工况处于减速工况、制动工况、怠速工况、加速工况中哪一种，在处于减速工况和制动工况时利用减速能量对储能器进行充电，在处于怠速工况和加速工况时利用储能器对用电器放电；若汽车处于启停停机工况，则进一步判断储能器电压是否高于充电阈值，若是则使用储能器为负载供电，否则使用蓄电池为负载供电；若汽车处于发动机未运行的ON档上电工况，则控制继电器吸合，设置DC/DC直流转换器状态为待机。其中，所述第一时间片的时长为2毫秒，所述第二时间片的时长为10毫秒，所述第三时间片的时长为100毫秒。其中，所述的汽车减速能量管理方法还包括：当汽车处于正常行驶工况下，能量等级处于HH等级时储能器电能通过DC/DC直流转换器输出为负载供电，同时用于保持蓄电池电量；能量等级处于HL等级时负载由蓄电池供电，同时为储能器提供直连快充；能量等级处于LH等级时储能器电能通过DC/DC直流转换器输出为负载供电，同时用于给蓄电池稳压充电；能量等级处于LL等级时对蓄电池和储能器进行定压定流充电，其中，当蓄电池和储能器电量均高于能量等级判断阈值时为HH等级，当蓄电池电量高于能量等级判断阈值而储能器电量低于能量等级判断阈值时为HL等级，当蓄电池电量低于能量等级判断阈值而储能器电量高于能量等级判断阈值时为LH等级，当蓄电池和储能器电量均低于能量等级判断阈值时为LL等级，所述能量等级判断阈值为30%。其中，所述的汽车减速能量管理方法还包括：在储能器的充电阈值或放电阈值上增加弹性区间作为实际的阈值，用于防止运行工况的频繁跳变。本专利技术还提供一种汽车减速能量管理系统，包括：能量回收控制器；与能量回收控制器通过LIN总线连接的可通讯发电机；与能量回收控制器通过CAN总线连接的DC/DC直流转换器；通过硬线与DC/DC直流转换器连接的储能器；以及受能量回收控制器控制而切换储能器充放电模式的第一继电器和第二继电器；所述能量回收控制器用于采集CAN总线、LIN总线及硬线输入信号，并根据采集的CAN总线、LIN总线及硬线输入信号，在不同时间片里判断车辆所处上电工况或运行工况，再根据判断出的上电工况或运行工况进行相应的能量回收管理控制。其中，所述能量回收控制器用于控制所述第二继电器接合、所述第一继电器断开，使所述可通讯发电机、起动机与所述储能器直连，实现对所述储能器的快充和快放；以及控制所述第二继电器断开、所述第一继电器接合，实现对所述储能器的定压定流的充电和放电。其中，所述判断上电工况具体包括：当钥匙位置处于ON档电、不处于启停工况、发动机正在运转且不处于启动工况时判断为发动机运行的ON档上电工况；当钥匙位置处于ON档电、不处于启停工况、发动机未运转且不处于启动工况时判断为发动机未运行的ON档上电工况；当钥匙位置处于ON档电、处于启停工况、发动机未运转且不处于启动工况时判断为启停停机工况；当钥匙位置为ON档电且发动机正在启动，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车减速能量管理方法，包括：步骤S1，采集CAN总线、LIN总线及硬线输入信号；步骤S2，根据采集的CAN总线、LIN总线及硬线输入信号，在不同时间片里判断车辆所处上电工况或运行工况，并根据判断出的上电工况或运行工况进行相应的能量回收管理控制。

【技术特征摘要】
1.一种汽车减速能量管理方法，包括：步骤S1，采集CAN总线、LIN总线及硬线输入信号；步骤S2，根据采集的CAN总线、LIN总线及硬线输入信号，在不同时间片里判断车辆所处上电工况或运行工况，并根据判断出的上电工况或运行工况进行相应的能量回收管理控制。2.根据权利要求1所述的汽车减速能量管理方法，其特征在于，所述步骤S2中，判断上电工况具体包括：当钥匙位置处于ON档电、不处于启停工况、发动机正在运转且不处于启动工况时判断为发动机运行的ON档上电工况；当钥匙位置处于ON档电、不处于启停工况、发动机未运转且不处于启动工况时判断为发动机未运行的ON档上电工况；当钥匙位置处于ON档电、处于启停工况、发动机未运转且不处于启动工况时判断为启停停机工况；当钥匙位置为ON档电且发动机正在启动，则判断为启停启动工况；当钥匙位置为Crank档电且发动机正在启动，则判断为钥匙启动工况。3.根据权利要求1所述的汽车减速能量管理方法，其特征在于，所述步骤S2中，判断运行工况具体包括：当车速为零、车速有效、不踩踏油门踏板、油门踏板信号有效、不踩制动踏板、制动踏板有效、怠速标志位置位同时成立时判断为怠速工况；当车速大于10KM/H、车速有效、油门开度小于0.4%、油门踏板信号有效、不踩制动踏板、制动踏板有效、怠速标志位为零同时成立时判断为减速工况；当油门开度大于1%、油门踏板信号有效、不踩制动踏板、制动踏板信号有效、怠速标志位为零同时成立时判断为加速工况；当车速大于10KM/H、车速信号有效、油门踏板小于0.4%、油门踏板信号有效、踩踏制动踏板、制动踏板信号有效、怠速标志位为零同时成立时判断为制动工况。4.根据权利要求1所述的汽车减速能量管理方法，其特征在于，所述时间片包括第一时间片、第二时间片和第三时间片，所述第一时间片、第二时间片和第三时间片均自同一时刻起算，所述时间片的时长由短至长依次为第一时间片、第二时间片、第三时间片。5.根据权利要求4所述的汽车减速能量管理方法，其特征在于，以所述第一时间片为周期，周期性地采集点火开关硬线信号，当采集到5次均为有效的点火开关硬线信号时，将发动机启动标志位置位；若5次中任意一次采集的点火开关硬线信号为无效，则清除计数器并将发动机启动标志位设为零。6.根据权利要求4所述的汽车减速能量管理方法，其特征在于，在所述第二时间片内，首先判断是钥匙启动还是启停启动，然后进一步判断储能器的电压是否可以用于启动，若可以则使储能器直接连接至起动机，为起动机供电；若不可以则使用蓄电池对起动机进行供电。7.根据权利要求4所述的汽车减速能量管理方法，其特征在于，在所述第三时间片内，首先判断汽车处于正常行驶工况、启停停机工况还是发动机未运行的ON档上电工况，若汽车处于正常行驶工况，则首先判断储能器电压是否低于充电阈值，若低于充电阈值则先进行预充电，若电压值正常则进一步判断蓄电池电量，再判断汽车运行工况处于减速工况、制动工况、怠速工况、加速工况中哪一种，在处于减速工况和制动工况时利用减速能量对储能器进行充电，在处于怠速工况和加速工况时利用储能器对用电器放电；若汽车处于启停停机工况，则进一步判断储能器电压是否高于充电阈值，若是则使用储能器为负载供电，否则使用蓄电池为负载供电；若汽车处于发动机未运行的ON档上电工况，则控制继电器吸合，设置DC/DC直流转换器状态为待机。8.根据权利要求4-7任一项所述的汽车减速能量管理方法，其特征在于，所述第一时间片的时长为2毫秒，所述第二时间片的时长为10毫秒，所述第三时间片的时长为100毫秒。9.根据权利要求7所述的汽车减速能量管理方法，其特征在于，还包括：当汽车处于正常行驶工况下，能量等级处于HH等级时储能器电能通过DC/DC直流转换器输出为负载供电，同时用于保持蓄电池电量；能量等级处于HL等级时负载由蓄电池供电，同时为储能器提供直连快充；能量等级处于LH等级时储能器电能通过DC/DC直流转换器输出为负载供电，同时用于给蓄电池稳压充电；能量等级处于LL等级时对蓄电池和储能器进行定压定流充电，其中，当蓄电池和储能器电量均高于能量等级判断阈值时为HH等级，当蓄电池电量高于能量等级判断阈值而储能器电量低于能量等级判断阈值时为HL等级，当蓄电池电量低于能量等级判断阈值而储能器电量高于能量等级判断阈值时为LH等级，当蓄电池和储能器电量均低于能量等级判断阈值时为LL等级，所述能量等级判断阈值为30%。10.根据权利要求1所述的汽车减速能量管理方法，其特征在于，还包括：在储能器的充电阈值或放电阈值上增加弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄清泉，黄少堂，李敏，涂孝军，石笑生，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44