汽車的控制方法及汽車的動力系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車的控制方法及汽車的動力系統。控制方法包括：S1：檢測汽車的狀態和蓄電池的電量。S2：檢測到汽車處于急加速運行狀態且蓄電池的電量大于第一預定閾值，控制發電電動機向發動機的曲軸傳輸動力。檢測到汽車處于急加速運行狀態且蓄電池的電量小于第一預定閾值，斷開發電電動機分別與發動機和空調壓縮機之間的動力傳輸。檢測到汽車不處于急加速運行狀態且蓄電池的電量小于第一預定閾值時，發動機帶動發電電動機運行。檢測到汽車不處于急加速運行狀態且蓄電池的電量大于第一預定閾值，斷開發動機與發電電動機之間的動力傳輸。根據本發明的控制方法，避免汽車在急加速運行狀態時出現動力不足的現象。
【專利說明】汽車的控制方法及汽車的動力系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及汽車領域，尤其是涉及一種汽車的控制方法及汽車的動力系統。

【背景技術】
[0002] 目前生活中，許多汽車為了降低排放、節省能源，就會犧牲一下整車的動力性，選 擇排量較小的發動機，此種發動機可以滿足車輛正常行駛要求，但車輛在急加速或超車時， 就會出現動力不足的現象。


【發明內容】

[0003] 本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。
[0004] 為此，本發明的一個目的在于提出一種提高汽車動力性能的汽車的控制方法。
[0005] 本發明的另一個目的在于提出一種提高汽車動力性能的汽車的動力系統。
[0006] 根據本發明實施例的汽車的控制方法，包括如下步驟：S1 :檢測所述汽車的狀態 和所述汽車的蓄電池的電量；S2 :當檢測到所述汽車處于急加速運行狀態且所述蓄電池的 電量大于第一預定閾值時，控制所述汽車的發電電動機向所述汽車的發動機的曲軸傳輸動 力，其中在所述急加速運行狀態所述汽車的油門踏板的轉角速率大于預定速率值；當檢測 到所述汽車處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量小于第一預定閾值時，斷開所述發動 機與所述發電電動機之間的動力傳輸以及所述發電電動機與所述汽車的空調壓縮機之間 的動力傳輸；當檢測到所述汽車不處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量小于第一預定 閾值時，所述發動機帶動所述發電電動機運行以向所述蓄電池充電；當檢測到所述汽車不 處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量大于第一預定閾值時，斷開所述發動機與所述發 電電動機之間的動力傳輸。
[0007] 根據本發明實施例的汽車的控制方法，在汽車處于急加速運行狀態且蓄電池的電 量大于第一預定閾值時，發電電動機向發動機的曲軸傳輸動力且該動力與發動機傳輸到曲 軸的動力進行耦合后輸出，在汽車處于急加速運行狀態時且蓄電池的電量小于第一預定閾 值時，發電電動機和空調壓縮機處于停止運行狀態，減少發動機傳輸給發電電動機和空調 壓縮機的動力，從而在汽車處于急加速運行狀態時該控制方法可提高整車的動力性能，且 也可保護蓄電池，延長蓄電池的使用壽命，避免汽車在急加速運行狀態時出現動力不足的 現象。
[0008] 另外，根據本發明的汽車的控制方法還具有如下附加技術特征：
[0009] 根據本發明的一些實施例，所述控制方法還包括：當檢測汽車處于熄火停止狀態 且所述蓄電池的電量大于第一預定閾值時，控制所述發電電動機向所述發動機的曲軸傳輸 動力以啟動所述發動機。從而可進一步提高能量利用率，進一步節約燃油。
[0010] 根據本發明實施例的汽車的動力系統，包括：發動機；發電電動機，所述發電電動 機與所述發動機的曲軸相連；蓄電池，所述蓄電池與所述發電電動機相連；空調壓縮機，所 述空調壓縮機與所述發電電動機相連；第一離合器，所述第一離合器設在所述發動機與所 述發電電動機之間；第二離合器，所述第二離合器設在所述空調壓縮機與所述發電電動機 之間；檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測所述汽車的狀態和所述蓄電池的電量；控制器，所 述控制器與所述檢測裝置相連，其中當檢測到所述汽車處于急加速運行狀態且所述蓄電池 的電量大于第一預定閾值時，所述控制器控制所述第一離合器結合，當檢測到所述汽車處 于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量小于第一預定閾值時，所述控制器控制所述第一離 合器和所述第二離合器斷開，當檢測到所述汽車不處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電 量小于第一預定閾值時，控制器控制所述第一離合器結合以便所述發動機帶動所述發電電 動機運行以向所述蓄電池充電；當檢測到所述汽車不處于急加速運行狀態且所述蓄電池的 電量大于第一預定閾值時，控制器控制所述第一離合器斷開。
[0011] 根據本發明實施例的汽車的動力系統，通過在發動機和發電電動機之間設有第一 離合器，空調壓縮機和發電電動機之間設有第二離合器，控制器可根據檢測裝置的檢測結 果控制第一離合器和第二離合器結合或斷開，從而可在汽車處于急加速運行狀態時提高整 車的動力性能，且也可保護蓄電池，延長蓄電池的使用壽命，避免汽車在急加速運行狀態時 出現動力不足的現象。
[0012] 另外，根據本發明的汽車的動力系統還具有如下附加技術特征：
[0013] 具體地，所述發電電動機與所述發動機的曲軸之間通過皮帶傳動裝置相連。從而 使得汽車的動力系統結構簡單。
[0014] 具體地，所述檢測裝置包括用于檢測所述汽車的油門踏板的轉角速率的轉角傳感 器和用于檢測所述蓄電池的電量的蓄電池管理器。從而使得汽車的動力系統結構簡單。
[0015] 在本發明的一些實施例中，當檢測汽車處于熄火停止狀態且所述蓄電池的電量大 于第一預定閾值時，所述控制器控制所述第一離合器結合以便所述發電電動機向所述發動 機的曲軸傳輸動力而啟動所述汽車。從而可提高能量利用率，進一步節約燃油。
[0016] 本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中 ：
[0018] 圖1為根據本發明實施例的汽車的控制方法的流程圖；
[0019] 圖2為根據本發明一個實施例的汽車的動力系統的示意圖；
[0020] 圖3為根據本發明另一個實施例的汽車的動力系統的示意圖；
[0021] 圖4為根據本發明實施例的汽車的動力系統的控制方法的流程圖。
[0022] 附圖標記：
[0023] 動力系統100、發動機1、曲軸10、皮帶傳動裝置2、
[0024] 第一帶輪20、第二帶輪21、傳動帶22、發電電動機3、
[0025] 旋轉軸30、蓄電池4、蓄電池管理器5、第一離合器6、
[0026] 空調壓縮機7、第二離合器70、轉角傳感器8、控制器9

【具體實施方式】
[0027] 下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0028] 在本發明的描述中，需要理解的是，術語"中心"、"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"前"、 "后"、"左"、"右"、"堅直"、"水平"、"頂"、"底" "內"、"外"等指示的方位或位置關系為基于 附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所 指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發 明的限制。此外，術語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要 性。
[0029] 在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語"安裝"、"相 連"、"連接"應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可 以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是 兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本 發明中的具體含義。
[0030] 下面參考圖1描述根據本發明實施例的一種汽車的控制方法，其中，汽車包括發 動機、發電電動機、蓄電池、空調壓縮機、油門踏板等元件，汽車的工作原理等已為本領域的 技術人員所熟知，這里就不詳細描述。
[0031] 其中，值得說明的是，汽車的狀態包括運行狀態和熄火停止狀態，本發明中的汽車 處于急加速運行狀態指的是在汽車處于運行狀態中檢測到汽車的油門踏板的轉角速率大 于預定速率值，本發明的汽車不處于急加速運行狀態指的是汽車處于運行狀態中檢測到汽 車的油門踏板的轉角速率小于預定速率值，例如汽車處于勻加速狀態、勻速狀態、減速狀態 等狀態。其中，該預定速率值可根據不同汽車的性能如傳動比等具體設定，例如是3度/秒。
[0032] 根據本發明實施例的汽車的控制方法，如圖1所示，包括如下步驟：
[0033] S1 :檢測汽車的狀態且檢測汽車的蓄電池的電量，具體地，在汽車運行過程中可通 過轉角傳感器檢測油門踏板的轉角速率，且將轉角速率與預定速率值進行比較以檢測汽車 的運行狀態，同時可通過蓄電池管理器檢測蓄電池的電量。
[0034] S2:當檢測到汽車處于急加速運行狀態且蓄電池的電量大于第一預定閾值時，控 制汽車的發電電動機向汽車的發動機的曲軸傳輸動力，發電電動機傳輸到曲軸上的動力與 發動機傳輸到曲軸上的動力進行耦合后輸出，具體地，蓄電池為啟動發電電動機供電，驅動 發電電動機轉動，此時，發電電動機作為電動機使用，發電電動機向發動機的曲軸傳動動 力，即發電電動機和發動機共同為汽車的運行提供動力。
[0035] 此時，空調壓縮機處于當前狀態，換言之，若空調壓縮機處于運行狀態，則發電電 動機為空調壓縮機的運行提供動力以使得空調壓縮機繼續保持運行狀態，若空調壓縮機處 于停止工作狀態，則空調壓縮機繼續保持停止運行狀態。其中，第一預定閾值可根據不同的 汽車的性能和蓄電池的性能等具體設定。
[0036] 當檢測到汽車處于急加速運行狀態且蓄電池的電量小于第一預定閾值時，斷開發 動機與發電電動機之間的動力傳輸，且斷開發電電動機與汽車的空調壓縮機之間的動傳 輸，以使得空調器壓縮機停止運行，此時，發動機停止向發電電動機傳輸動力，同時蓄電池 停止向外供電，以使得發電電動機處于停止工作狀態，減少了發動機傳輸給發電電動機和 空調壓縮機的動力，發動機的動力全部用于保證汽車的急加速運行狀態，提高了整車的動 力性能。
[0037] 當檢測到汽車不處于急加速運行狀態且蓄電池的電量小于第一預定閾值時，發動 機帶動發電電動機運行以向蓄電池充電。具體地，發動機向發電電動機傳輸動力以帶動發 電電動機運行，此時發電電動機作為發電機使用以向蓄電池充電，同時空調壓縮機處于當 前狀態，換言之，若空調壓縮機處于運行狀態，則發電電動機為空調壓縮機的運行提供動力 使得空調壓縮機保持運行狀態，若空調壓縮機處于停止工作狀態，則空調壓縮機繼續保持 停止運行狀態。
[0038] 當檢測到汽車不處于急加速運行狀態且蓄電池的電量大于第一預定閾值時，斷開 發動機與發電電動機之間的動力傳輸。此時發動機停止向發電電動機傳輸動力以減少發動 機的負載，發電電動機起電動機的作用，同時空調器壓縮機處于當前狀態，換言之，若空調 壓縮機處于運行狀態，則發電電動機在蓄電池提供動力的基礎上向空調壓縮機的運行提供 動力，以使得空調壓縮機繼續保持運行狀態，若空調壓縮機處于停止運行狀態則繼續保持 停止運行狀態。從而不僅可節約能源且又可保證空調壓縮機的正常運行。
[0039] 具體地，發電電動機可作為發電機使用，可也作用電動機使用，發電電動機可采用 無刷電機，內部裝有可調節輸出功率的控制模塊，當汽車的蓄電池的電量小于第一預定閾 值時，控制模塊控制加大輸出功率以給蓄電池充電，當蓄電池的電量大于第一預定閾值時， 控制模塊控制降低輸出功率以節約燃油，且在汽車制動時可以加大輸出功率以回收制動能 量。發電電動機的結構和工作原理等已為本領域的技術人員所熟知，這里就不詳細描述。
[0040] 根據本發明實施例的汽車的控制方法，在汽車處于急加速運行狀態且蓄電池的電 量大于第一預定閾值時，發電電動機向發動機的曲軸傳輸動力且該動力與發動機傳輸到曲 軸的動力進行耦合后輸出，在汽車處于急加速運行狀態時且蓄電池的電量小于第一預定閾 值時，發電電動機和空調壓縮機處于停止運行狀態，減少發動機傳輸給發電電動機和空調 壓縮機的動力，從而在汽車處于急加速運行狀態時該控制方法可提高整車的動力性能，且 也可保護蓄電池，延長蓄電池的使用壽命，避免汽車在急加速運行狀態時出現動力不足的 現象。
[0041] 根據本發明的一些實施例，汽車的控制方法還包括：當檢測汽車處于熄火停止狀 態且蓄電池的電量大于第一預定閾值時，控制發電電動機向發動機的曲軸傳輸動力以啟動 發動機，從而使得發動機處于運行狀態以向曲軸上提供驅動汽車運行的動力，具體地，當汽 車為采用啟停系統的汽車時，在汽車遇到紅燈熄火停車且在綠燈亮需要汽車啟動運行時， 可由發電電動機向發動機的曲軸傳輸動力而使發動機啟動以向曲軸上輸出動力，此時，蓄 電池為啟動發電電動機供電，驅動發電電動機轉動，從而可消耗蓄電池中的電量，為制動回 饋等能量回收提供空間，且由于采用啟停系統的汽車可在遇到紅燈時熄火停車，從而可提 高能量利用率，更好節約燃油。其中，值得說明的是，本發明可采用任何方法檢測汽車是否 處于熄火停止狀態，例如可以通過檢測曲軸的速度是否為零等。
[0042] 下面參考圖2-圖4描述根據本發明實施例的一種汽車的動力系統100。
[0043] 根據本發明實施例的汽車的動力系統100,如圖2_圖4所不，包括：發動機1、發電 電動機3、蓄電池4、空調壓縮機7、第一離合器6、第二離合器70、檢測裝置和控制器9。
[0044] 具體地，發電電動機3與發動機1的曲軸10相連，在本發明的一些示例中，發電電 動機3與發動機1的曲軸10之間通過皮帶傳動裝置2相連，當然本發明不限于此，發電電 動機3與發動機1的曲軸10之間還可以通過齒輪傳動裝置等相連。蓄電池4與發電電動 機3相連。空調壓縮機7與發電電動機3相連。第一離合器6設在發動機1與發電電動機 3之間。第二離合器70設在空調壓縮機7與發電電動機3之間，具體地，第二離合器70為 電磁離合器，為單向離合器。檢測裝置用于檢測汽車的狀態和蓄電池4的電量。在本發明 的一些實施例中，檢測裝置包括用于檢測油門踏板的轉角速率的轉角傳感器8和用于檢測 蓄電池4的電量的蓄電池管理器5。
[0045] 控制器9與檢測裝置相連，具體地，控制器9為汽車的行車電腦。其中當檢測到汽 車處于急加速運行狀態且蓄電池4的電量大于第一預定閾值時，控制器9控制第一離合器6 結合，此時蓄電池4為發電電動機3的運行提供動力，發電電動機3作為電動機使用，發電 電動機3向發動機1的曲軸10上傳輸動力且該動力與發動機1向曲軸10上傳輸的動力結 合后輸出，同時第二離合器70處于當前狀態，即若第二離合器70處于結合狀態即空調器壓 縮機處于運行狀態時則繼續保持結合狀態，由發電電動機3向空調壓縮機7的運行提供動 力，若第二離合器70處于斷開狀態且繼續保持斷開狀態。
[0046] 當檢測到汽車處于急加速運行狀態且蓄電池4的電量小于第一預定閾值時，控制 器9控制第一離合器6和第二離合器70斷開，此時斷開了發動機1和發電電動機3之間的 動力傳輸以及發電電動機3與空調壓縮機7之間的動力傳輸。
[0047] 當檢測到汽車不處于急加速運行狀態且蓄電池4的電量小于第一預定閾值時，控 制器9控制第一離合器6結合以便發動機1帶動發電電動機3運行以向蓄電池4充電。此 時，第二離合器70處于當前狀態，即若第二離合器70處于結合狀態即空調器壓縮機處于運 行狀態時則繼續保持結合狀態，由發電電動機3向空調壓縮機7的運行提供動力，若第二離 合器70處于斷開狀態且繼續保持斷開狀態。
[0048] 當檢測到汽車不處于急加速運行狀態且蓄電池的電量大于第一預定閾值時，控制 器控制第一離合器斷開以斷開發動機與發電電動機之間的動力傳輸。此時，第二離合器70 處于當前狀態，即若第二離合器70處于結合狀態即空調器壓縮機處于運行狀態時則繼續 保持結合狀態，由發電電動機3向空調壓縮機7的運行提供動力，若第二離合器70處于斷 開狀態且繼續保持斷開狀態。從而不僅可節約能源且又可保證空調壓縮機的正常運行。
[0049] 根據本發明實施例的汽車的動力系統100,通過在發動機1和發電電動機3之間設 有第一離合器6,空調壓縮機7和發電電動機3之間設有第二離合器70,控制器9可根據檢 測裝置的檢測結果控制第一離合器6和第二離合器70結合或斷開，從而可在汽車處于急加 速運行狀態時提高整車的動力性能，且也可保護蓄電池4,延長蓄電池4的使用壽命，避免 汽車在急加速運行狀態時出現動力不足的現象。
[0050] 根據本發明的一些實施例，當檢測汽車處于熄火停止狀態且蓄電池4的電量大于 第一預定閾值時，控制器9控制第一離合器6結合以便發電電動機3向發動機1的曲軸10 傳輸動力而啟動發動機1，此時，蓄電池4為啟動發電電動機3供電，驅動發電電動機3轉 動，從而可消耗蓄電池4中的電量，為制動回饋等能量回收提供空間，且由于采用啟停系統 的汽車可在遇到紅燈時熄火停車，從而可提高能量利用率，更好節約燃油。
[0051] 具體地，皮帶傳動裝置2包括第一帶輪20和第二帶輪21，第一帶輪20與發動機1 的曲軸10相連。第二帶輪21與發電電動機3的旋轉軸30相連，第二帶輪21和第一帶輪 20之間通過傳動帶22相連。
[0052] 在本發明的一些實施例中，第一帶輪20的直徑大于第二帶輪21的直徑。從而在 由發動機1向發電電動機3傳輸動力時，可提高發電電動機3的旋轉軸30的轉速，提高發 電電動機3的發電量，且在發電電動機3向發動機1的曲軸10傳輸動力時，可提供較大的 扭矩，便于發動機1的啟動。優選地，第一帶輪20與第二帶輪21的直徑之比的范圍為2: 1 ?4 :1〇
[0053] 如圖2所示，在本發明的一些實施例中，第一離合器6設在第二帶輪21和發電電 動機3之間，第二離合器70與發電電動機3相連。如圖3所不，在本發明的另一些實施例 中，第一離合器6設在第一帶輪20和發動機1之間，第二離合器70與第二帶輪21相連。
[0054] 根據本發明實施例的汽車的其他構成例如控制系統等以及操作對于本領域普通 技術人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。
[0055] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示意性實施例"、 "示例"、"具體示例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結 構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的 示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特 點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0056] 盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不 脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本 發明的范圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1. 一種汽車的控制方法，其特征在于，包括如下步驟： 51 :檢測所述汽車的狀態和所述汽車的蓄電池的電量； 52 :當檢測到所述汽車處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量大于第一預定閾值 時，控制所述汽車的發電電動機向所述汽車的發動機的曲軸傳輸動力，其中在所述急加速 運行狀態所述汽車的油門踏板的轉角速率大于預定速率值； 當檢測到所述汽車處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量小于第一預定閾值時，斷 開所述發動機與所述發電電動機之間的動力傳輸以及所述發電電動機與所述汽車的空調 壓縮機之間的動力傳輸； 當檢測到所述汽車不處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量小于第一預定閾值時， 所述發動機帶動所述發電電動機運行以向所述蓄電池充電； 當檢測到所述汽車不處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量大于第一預定閾值時， 斷開所述發動機與所述發電電動機之間的動力傳輸。
2. 根據權利要求1所述的汽車的控制方法，其特征在于，還包括：當檢測汽車處于熄火 停止狀態且所述蓄電池的電量大于第一預定閾值時，控制所述發電電動機向所述發動機的 曲軸傳輸動力以啟動所述發動機。
3. -種汽車的動力系統，其特征在于，包括： 發動機； 發電電動機，所述發電電動機與所述發動機的曲軸相連； 蓄電池，所述蓄電池與所述發電電動機相連； 空調壓縮機，所述空調壓縮機與所述發電電動機相連； 第一離合器，所述第一離合器設在所述發動機與所述發電電動機之間； 第二離合器，所述第二離合器設在所述空調壓縮機與所述發電電動機之間； 檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測所述汽車的狀態和所述蓄電池的電量； 控制器，所述控制器與所述檢測裝置相連，其中當檢測到所述汽車處于急加速運行狀 態且所述蓄電池的電量大于第一預定閾值時，所述控制器控制所述第一離合器結合， 當檢測到所述汽車處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量小于第一預定閾值時，所 述控制器控制所述第一離合器和所述第二離合器斷開， 當檢測到所述汽車不處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量小于第一預定閾值時， 控制器控制所述第一離合器結合以便所述發動機帶動所述發電電動機運行以向所述蓄電 池充電； 當檢測到所述汽車不處于急加速運行狀態且所述蓄電池的電量大于第一預定閾值時， 控制器控制所述第一離合器斷開。
4. 根據權利要求3所述的汽車的動力系統，其特征在于，所述發電電動機與所述發動 機的曲軸之間通過皮帶傳動裝置相連。
5. 根據權利要求3所述的汽車的動力系統，其特征在于，所述檢測裝置包括用于檢測 所述汽車的油門踏板的轉角速率的轉角傳感器和用于檢測所述蓄電池的電量的蓄電池管 理器。
6. 根據權利要求3所述的汽車的動力系統，其特征在于，當檢測汽車處于熄火停止狀 態且所述蓄電池的電量大于第一預定閾值時，所述控制器控制所述第一離合器結合以便所 述發電電動機向所述發動機的曲軸傳輸動力而啟動所述發動機。
【文檔編號】B60K6/20GK104118425SQ201310150606
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優先權日:2013年4月26日
【發明者】王學超, 林晉琛, 祁宏鐘, 陳楷青, 李松, 張永增, 尹仕 申請人:比亞迪股份有限公司