用于控制车辆中的超级电容器充放电的系统和方法技术方案

技术编号:14491673 阅读:112 留言:0更新日期:2017-01-29 14:23
一种系统,包括超级电容器和电池系统,所述超级电容器和电池系统包括电池、超级电容器、DC‑DC转换器、用以感测电池温度的第一温度传感器、用以感测超级电容器温度的第二温度传感器和用以感测DC‑DC转换器温度的第三温度传感器。自动停止/启动模块被配置成当点火系统处于开启时,基于操作参数选择性地关闭并重新启动车辆的发动机。温度感测模块与自动停止/启动模块通信,并被配置成确定由第一传感器、第二传感器和第三传感器感测到的温度之间的差值以及在该差值的基础上选择性地禁用自动停止/启动模块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于车辆的发动机控制系统,并且更具体地涉及一种使用自动停止/启动系统来控制车辆中的超级电容器的系统和方法。
技术介绍
在此提供的背景说明是为了大体上介绍本专利技术的背景。当前署名的专利技术人的工作进行的程度,就其在该背景部分所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言,既不明确地也不隐含地被认可为是本专利技术的现有技术。内燃机燃烧汽缸内的空气和燃料混合物以驱动活塞,这产生了驱动扭矩。经由节流阀调节进入汽油发动机中的空气流。更具体地,节流阀调整节流面积,这增加或减少了进入发动机的空气流。当节流面积增大时,进入发动机的空气流增加。燃料控制系统调整将燃料喷射以向汽缸提供期望的空气/燃料混合物的速率。增加向汽缸提供的空气和燃料的量提高了发动机的扭矩输出。车辆可包括提高车辆的燃料效率的自动停止/启动系统。自动停止/启动系统通过在车辆的点火系统开启时选择性地关停发动机并禁止燃料流向发动机来提高燃料效率。在发动机关闭时,当满足一个或多个启动条件时,自动停止/启动系统自动地启动发动机。在一些情况下,电池电压在自动停止事件之后的自动启动事件期间骤降。尽管一些系统(诸如发动机控制器)可以设计成处理电池电压骤降,但其他车辆系统(诸如变速器控制器或其他控制器)可能并不那么稳定。当电池电压在自动启动事件期间骤降时,这些其他控制器可能进入操作重置模式和/或引起其他驾驶性能问题。
技术实现思路
一种系统,其包括超级电容器和电池系统,该超级电容器和电池系统包括电池、DC-DC转换器和超级电容器。自动停止/启动模块,其被配置成当点火开启时基于操作参数来执行车辆的发动机的自动停止事件和车辆的发动机的自动启动事件。电压监测模块被配置成为响应自动启动事件的要求,选择性地在自动启动事件的起动期间对超级电容器放电,在超级电容器在起动期间放电的同时累加多个电压增量值,并基于多个电压增量值选择性地禁用自动停止/启动模块。在其他特征中,多个电压增量值是通过生成起动前的电池电压与起动期间的预定时间间隔处的电池电压之间的差值而计算。多个电压增量值是通过生成零与起动期间的预定时间间隔处的电池电压之间的差值而计算。电压监测模块计算多个电压增量值的平均值。在其他特征中,电压监测模块比较平均值与预定平均值阈值并且当该平均值小于预定平均值阈值时选择性地禁用自动停止/启动模块。如果所述超级电容器的电压大于预定阈值,则那么电压监测模块启用自动停止/启动模块。在其他特征中,电压监测模块比较超级电容器的电压与预定电压阈值并且如果超级电容器的电压小于预定电压阈值,则对超级电容器充电。在其他特征中,系统进一步包括具有电压监测模块和自动启动/停止模块的发动机控制模块。超级电容器和电池系统进一步包括超级电容器控制器并且进一步包括布置在发动机控制模块与超级电容器控制器之间的总线。在其他特征中,当自动启动事件正在进行中并且发动机的转速大于第一预定发动机转速且小于第二预定发动机速度时,电压监测模块确定起动正在发生。根据详细说明、权利要求和附图,本专利技术的更多应用领域将变得显而易见。详细说明以及特定示例仅仅是用于说明的目的,而不意图限制本专利技术的范围。附图说明从下述详细说明和附图中可更充分地理解本专利技术,其中:图1是根据本专利技术的包括自动停止/启动系统以及电池和超级电容器系统的发动机控制系统的示例的功能框图;图2是图1的电池和超级电容器系统的示例的功能框图;图3是说明了根据本专利技术的用于监测电池的电压性能的方法的示例的流程图;以及图4是说明了根据本专利技术的用于监测对超级电容器充电的方法的示例的流程图。具体实施方式发动机控制模块和起动器响应于来自驾驶员的车辆启动和关闭命令(例如,将点火键或启动按钮转换为“开”或“关”)而选择性地启动和停止车辆的发动机。控制模块还可以在点火键为“开”时自动地发起车辆启动命令与车辆关闭命令之间的自动停止事件和自动启动事件。例如,在车辆在驾驶员施加压力至制动踏板和/或存在其他实现条件的同时停止时,控制模块可以选择性地发起自动停止事件并且关闭发动机。当驾驶员消除来自制动踏板的压力和/或存在其他实现条件时,控制模块可以选择性地发起自动启动事件并且重启发动机。根据本专利技术的系统和方法包括超级电容器以在自动启动事件期间辅助电池。该系统和方法监测电池和超级电容器的性能。如果电池或超级电容器不满足性能准则,则可以设置一个或多个故障代码,且可以因给定跳闸而禁用自动停止/启动事件以维持电池电压的稳定性。如本文所使用,术语‘跳闸’是指点火开启事件与点火断开事件之间的周期。在操作期间,超级电容器被充电以存储能量。在充电操作完成之后,允许自动停止事件。当发生自动启动事件时,超级电容器释放所存储的能量以减少电池电压骤降。减少电池电压骤降允许自动停止/启动系统在另外的情况中操作。例如,超级电容器的使用允许自动停止/启动系统在更低温度下工作。由于增加了自动停止/启动系统的使用,燃料经济性得以改善。现参照图1,呈现了示例性发动机系统100的功能框图。发动机系统100包括发动机102,该发动机102燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动扭矩。空气通过节流阀106被吸入至进气歧管104中。节流阀106调节进入进气歧管104中的空气流。进气歧管104内的空气被吸入至发动机102的一个或多个汽缸(诸如汽缸108)中。一个或多个燃料喷射器(诸如燃料喷射器110)喷射燃料,该燃料与空气混合以形成空气/燃料混合物。在各个实施方案中,可以为发动机102的每个汽缸提供一个燃料喷射器。燃料喷射器可以与电子或机械燃料喷射系统、化油器的喷嘴或端口或者另一燃料喷射系统相关联。燃料喷射器可以被控制成提供期望空气/燃料混合物(诸如化学计量的空气/燃料混合物)以供燃烧。进气阀112敞开以允许空气进入汽缸108中。活塞(未示出)压缩汽缸108内的空气/燃料混合物。在某些发动机系统中,火花塞114发起汽缸108内的空气/燃料混合物的燃烧。在其他类型的发动机系统(诸如柴油发动机系统)中,可以在无火花塞114的情况下发起燃烧。空气/燃料混合物的燃烧施加力至活塞,这可旋转地驱动曲轴(未示出)。发动机102经由曲轴输出扭矩。飞轮120联接至曲轴并且与曲轴一起旋转。由发动机102输出的扭矩经由扭矩传送装置124选择性地传送至变速器122。更具体地说,扭矩传送装置124选择性地将变速器122联接至发动机102并且将变速器122从发动机102中断开联接。扭矩传送装置124可包括,例如变矩器和/或一个或多个离合器。变速器122可包括,例如手动变速器、自动变速器、半自动变速器、自动-手动变速器或另一合适类型的变速器。空气/燃料混合物的燃烧产生的排气经由排气阀126从汽缸108排出。排气从汽缸排出至排气系统128中。排气系统128可在排气从排气系统128排出前处理排气。虽然一个进气和排气阀被示出且描述为与汽缸108相关联,但是多于一个进气阀和/或排气阀可与发动机102的每一个汽缸相关联。发动机控制模块(ECM)130控制发动机102的扭矩输出。仅作为示例,ECM130可经由各种发动机致动器控制发动机102的扭矩输出。发动机致动器可包括,例如,节流阀致动器模块132、燃本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种系统,其包括:超级电容器和电池系统,其包括电池、DC‑DC转换器和超级电容器;自动停止/启动模块,其被配置成基于当点火开启时的操作参数来执行车辆的发动机的自动停止事件和所述车辆的所述发动机的自动启动事件;以及电压监测模块,其被配置成:响应于对自动启动事件的请求,在所述自动启动事件的起动期间选择性地将所述超级电容器放电,当在所述起动期间所述超级电容器放电时将多个电压增量值累加,以及基于所述多个电压增量值选择性地禁用所述自动停止/启动模块。

【技术特征摘要】
2015.07.15 US 62/192718;2015.08.26 US 14/8358261.一种系统,其包括:超级电容器和电池系统,其包括电池、DC-DC转换器和超级电容器;自动停止/启动模块,其被配置成基于当点火开启时的操作参数来执行车辆的发动机的自动停止事件和所述车辆的所述发动机的自动启动事件;以及电压监测模块,其被配置成:响应于对自动启动事件的请求,在所述自动启动事件的起动期间选择性地将所述超级电容器放电,当在所述起动期间所述超级电容器放电时将多个电压增量值累加,以及基于所述多个电压增量值选择性地禁用所述自动停止/启动模块。2.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个电压增量值是通过生成所述起动之前的电池电压与起动期间的预定时间间隔处的所述电池电压之间的差值而计算。3.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个电压增量值是通过生成零与起动期间的预定时间间隔处的电池电压之间的差值而计算。4.根据权利要求1所述的系统,其中所述电压监...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·W·席金尼D·W·杰克斯J·戴
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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