一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法与流程

1.本发明涉及汽车发电技术领域，具体是指一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法。

背景技术：

2.随着汽车的整车配置增加，汽车内部用电的负载功耗也越来越高，而燃油车发电机由于其功能特性，在一定转速前，转速越高其发电性能才会最大发挥。但车辆经常启停或怠速时过多地使用了用电器，此时发电机输出性能有限，燃油车的蓄电池充电慢，更可能有馈电风险。在汽车开发设计前期，对发电机选型会考虑整车用电器功耗，但在实际应用中，用户自身实际的使用工况或者用户可能改装增加用电器或导致发电机超负荷，输出不足。因此，如何实现燃油车低速及怠速发电性能提升，成了本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，通过判断整车条件和发电机条件实现自动将发动机转速由低速或怠速进行提升，从而避免发电机输出性能不足，优化整车电平衡性能。
4.本发明的技术方案为：一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，包括以下步骤：s1.发动机控制模块监测整车车辆状态数据，蓄电池传感器信号、收集发电机信号：发动机转速为怠速或低速值时，蓄电池传感器实时监测蓄电池电压值、智能局域网络lin发电机实时监测发电机输出占空比；s2.发动机控制模块依据监测收集的数据实时对智能局域网络lin发电机采集的发电机输出占空比及蓄电池传感器采集的蓄电池电压信号进行判断：若智能局域网络lin发电机采集的发电机输出占空比未达到阈值，蓄电池电压未达到阈值，发动机保持原有状态运行；若智能局域网络lin发电机采集的发电机输出占空比达到阈值后持续10秒，同时蓄电池电压达到阈值，按步骤s3执行；s3.发动机控制模块控制发动机阶梯式提高发动机转速进而提升发电机输出能力，进行低速或怠速发电；s4.发动机控制模块提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，并调整发动机转速：发动机控制模块提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，若存在发电机输出占空比过高，将进一步提升发动机转速，持续10秒后再监测发电机输出占空比并执行下一次的转速提升，提升燃油车低速发电性能，当发电机不再处于满负载状态，阶梯式降低发动机转速，优化整车电平衡性能。
5.具体地，所述步骤s1中，蓄电池传感器信号包含：蓄电池传感器实时监测蓄电池剩余电量百分比及电量监测精度。
6.具体地，所述步骤s1中，发电机输出占空比的阈值和蓄电池电压值的阈值在汽车
下线前经过实车测试确定。
7.具体地，所述步骤s3中，阶梯式提高发动机转速的方式为间隔相同的时间提升相同大小的发动机转速。具体地，所述步骤s4中，发电机处于满负载状态前，提升发动机的转速进而提升发电机的发电性能。
8.具体地，所述步骤s4中，提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，若发电机输出占空比高于阈值，在进一步提升发动机转速的过程中，发动机的转速执行阶梯式提升，避免发动机转速大的波动。
9.本发明的有益效果在于：本发明提供一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，与现有技术比较，通过判断整车条件和发电机条件实现自动将发动机转速由低速或怠速提升，从而避免发电机输出性能不足，增加此功能后，在低速或怠速时不增大发电机硬件选型状况下，提升了整车电平衡性能，优化了整车发电性能。
附图说明
10.图1为一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法流程图；图2为实施例中的输出电压特性曲线。
具体实施方式
11.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
12.请参阅图1所示，一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，包括以下步骤：s1.发动机控制模块监测整车车辆状态数据，蓄电池传感器信号、收集发电机信号：发动机转速为怠速或低速值时，蓄电池传感器实时监测蓄电池电压值、智能局域网络lin发电机实时监测发电机输出占空比；发电机输出占空比是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例，发电机输出占空比指示发电机当前负载状态，发电机自身的负载高发电机的占空比就高。
13.s2.发动机控制模块依据监测收集的数据实时对智能局域网络lin发电机采集的发电机输出占空比及蓄电池传感器采集的蓄电池电压信号进行判断：若智能局域网络lin发电机采集的发电机输出占空比未达到阈值，蓄电池电压未达到阈值，发动机保持原有状态运行；若智能局域网络lin发电机采集的发电机输出占空比达到阈值后持续10秒，同时蓄电池电压达到阈值，按步骤s3执行；s3.发动机控制模块控制发动机阶梯式提高发动机转速进而提升发电机输出能力，进行低速或怠速发电；s4.发动机控制模块提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，并调整发动机转速：发动机控制模块提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，若存在发电机输出占空比过高，将进一步提升发动机转速，持续10秒后再监测发电机输出占空比并执行下
一次的转速提升，提升燃油车低速发电性能，当发电机不再处于满负载状态，阶梯式降低发动机转速，优化整车电平衡性能。
14.具体地，所述步骤s1中，蓄电池传感器信号包含：蓄电池传感器实时监测蓄电池剩余电量百分比及电量监测精度。蓄电池剩余电量百分比表示为蓄电池soc，即荷电状态，用来反映电池的剩余容量，其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值，常用百分数表示。电量监测精度表示为蓄电池电量状态soc state 精度，是蓄电池电量状态剩余电量的估算精度，精度越高，对于相同容量的电池，可以有更高的续航里程。高精度的soc估算可以有效地降低所需要的电池成本。
15.具体地，所述步骤s1中，发电机输出占空比的阈值和蓄电池电压值的阈值在汽车下线前经过实车测试确定。由于汽车生产过程中不同的发电机输出占空比和蓄电池电压值受影响因素较多需要在汽车制造完成后下线实车测试后，确定发电机输出占空比的阈值和蓄电池电压值的阈值。
16.具体地，所述步骤s3中，阶梯式提高发动机转速的方式为间隔相同的时间提升相同大小的发动机转速。阶梯式提高发动机转速，发动机怠速或低速运行的整个过程转速逐渐提升，可以避免发动机转速大的波动，造成蓄电池的电压值监测波动，对整车的发电性能造成不稳定因素，对硬件造成额外的负担，缩短硬件的寿命。具体地，所述步骤s4中，发电机处于满负载状态前，提升发动机的转速进而提升发电机的发电性能。发电机在处于满负载状态前，整车的发电性能通过提升发动机的转速尚有提升空间，因此，在发电机达到满负载的状态前，持续提升发动机的转速还可以将整车发电性能提升。发电机处于满负载状态时即发电机输出占空比较高，此时发电机的发电性能已经得到充分发挥，继续提升发动机的转速可能导致发电机的输出电压波动，对整车的电平衡性能造成负面影响。
17.具体地，所述步骤s4中，提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，若发电机输出占空比高于阈值，在进一步提升发动机转速的过程中，发动机的转速执行阶梯式提升，避免发动机转速大的波动。由于使用本发明提供的用于燃油车低速发电性能提升控制方法时，发动机、发电机、蓄电池当前的状态可能处于任意区间，需要发动机控制模块持续监测整车车辆状态数据，蓄电池传感器信号、收集发电机信号，实时根据发电机输出占空比是否达到阈值，从而判定是否需要持续性地提升发动机的转速，在这个过程中需要保持发动机的转速不会出现大的波动。
18.本发明使用时的工作原理为：蓄电池传感器实时监测蓄电池电量状态 soc百分比及soc state精度，判断蓄电池电量是否低于阈值，监测智能lin发电机实时监测发电机输出占空比。蓄电池soc，即荷电状态，用来反映电池的剩余容量，其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值，常用百分数表示。蓄电池电量状态soc state 精度即为蓄电池电量状态剩余电量的估算精度，精度越高，对于相同容量的电池，可以有更高的续航里程。高精度的soc估算可以有效地降低所需要的电池成本。
19.发动机控制模块监测发动机转速为怠速或低速值，实时对智能lin发电机采集的占空比及蓄电池传感器采集的电压信号进行判断。
20.当发电机输出占空比超过阈值一定时间后，同时蓄电池电压低于阈值。则逐步提
高发动机转速以提升发电机输出能力。
21.当提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，如仍存在占空比过高，将进一步提升发动机转速。整个过程转速逐渐提升，执行阶梯式提高发动机转速的方式为间隔相同的时间提升相同大小的发动机转速，可以避免发动机转速大的波动。
22.使用上述方法后，实车测试表现为当蓄电池传感器soc百分比小于90%，蓄电池电量状态soc state精度超过95%时，发电机输出占空比超过95%并且持续时间超过10秒，同时发动机转速低于1100rpm，车速低于10km/h 时，为进一步提升发电机输出，发动机控制模块将自动提高发动机转速，阶梯式提高发动机转速的方式为间隔相同的时间提升相同大小的发动机转速。具体为每次提升25rpm，持续20秒。每执行一次阶梯式提升转速后监测发电机输出占空比并按相同的转速和时间，阶梯式执行下一次的转速提升。一旦发电机不再处于满负载状态，应采用阶梯式的方式降低发动机转速。
23.请参阅图2所示，横坐标为发电机转速，纵坐标为发电机输出电量，输出电压为13.5v
±
0.1v，常温环境为23.5
±
5℃。因发电机输出与发动机转速线性关联，汽车制造行业内一般发电机与发动机速比在2-3之间，取中间值按2.5计算。发电机在常温环境下初次启动时的冷态发电量较常温环境下持续运行一段时间后的热态发电量高，本实施例中发动机转速变化前后以热态发电量作为参考。发动机怠速运行转速为800rpm时，发电机转速为2000rpm，发电机热态电输出约85a，当发动机转速提升至850rpm时，发电机转速为2125rpm，发电机输出约95a左右，发电机可以提升10a的输出，增加发电机输出后，整车的电压也将更加稳定。
24.综上所述，本发明提供一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，与现有技术比较，通过判断整车条件和发电机条件实现自动将发动机转速由低速或怠速提升，从而避免发电机输出性能不足，增加此功能后，在低速或怠速时不增大发电机硬件选型状况下，提升了整车电平衡性能，优化了整车发电性能。
25.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：s1.发动机控制模块监测整车车辆状态数据，蓄电池传感器信号、收集发电机信号：发动机转速为怠速或低速值时，蓄电池传感器实时监测蓄电池电压值、智能局域网络lin发电机实时监测发电机输出占空比；s2.发动机控制模块依据监测收集的数据实时对智能局域网络lin发电机采集的发电机输出占空比及蓄电池传感器采集的蓄电池电压信号进行判断：若智能局域网络lin发电机采集的发电机输出占空比未达到阈值，蓄电池电压未达到阈值，发动机保持原有状态运行；若智能局域网络lin发电机采集的发电机输出占空比达到阈值后持续10秒，同时蓄电池电压达到阈值，按步骤s3执行；s3.发动机控制模块控制发动机阶梯式提高发动机转速进而提升发电机输出能力，进行低速或怠速发电；s4.发动机控制模块提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，并调整发动机转速：发动机控制模块提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，若存在发电机输出占空比过高，将进一步提升发动机转速，持续10秒后再监测发电机输出占空比并执行下一次的转速提升，提升燃油车低速发电性能，当发电机不再处于满负载状态，阶梯式降低发动机转速，优化整车电平衡性能。2.根据权利要求1所述的一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，其特征在于：所述步骤s1中，蓄电池传感器信号包含：蓄电池传感器实时监测蓄电池剩余电量百分比及电量监测精度。3.根据权利要求1所述的一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，其特征在于：所述步骤s1中，发电机输出占空比的阈值和蓄电池电压值的阈值在汽车下线前经过实车测试确定。4.根据权利要求1所述的一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，其特征在于：所述步骤s3中，阶梯式提高发动机转速的方式为间隔相同的时间提升相同大小的发动机转速。5.根据权利要求1所述的一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，其特征在于：所述步骤s4中，发电机处于满负载状态前，提升发动机的转速进而提升发电机的发电性能。6.根据权利要求1所述的一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，其特征在于：所述步骤s4中，提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，若发电机输出占空比高于阈值，在进一步提升发动机转速的过程中，发动机的转速执行阶梯式提升，避免发动机转速大的波动。

技术总结

本发明公开了一种适用于燃油车低速发电性能提升的控制方法，包括：S1.发动机控制模块监测整车车辆状态数据，蓄电池传感器信号、收集发电机信号；S2.发动机控制模块依据监测收集的数据实时对智能局域网络LIN发电机采集的发电机输出占空比及蓄电池传感器采集的蓄电池电压信号进行判断；S3.发动机控制模块控制发动机阶梯式提高发动机转速进而提升发电机输出能力，进行低速或怠速发电；S4.发动机控制模块提升发动机转速后，继续监测发电机输出占空比，并调整发动机转速。本发明通过判断整车条件和发电机条件实现自动将发动机转速由低速或怠速提升，从而避免发电机输出性能不足，提升了整车电平衡性能，优化了整车发电性能。优化了整车发电性能。优化了整车发电性能。