[发明专利]控制汽车发电机运行的方法和汽车电子控制器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子技术，特别涉及用于控制汽车发电机运行的方法以及基于该方法的汽车电子控制器。

背景技术

在现代社会中，汽车一直是石油消费的主力。随着化石燃料资源的日益减少以及全球气候变暖趋势的愈发明显，世界各国都从法律和经济层面对汽车的油耗作出限定。

在汽车中，从动力提供到负载用电，其能量都直接或间接地来自于汽油燃烧的热能。图1为示出了汽车中能量流动的示意图，图中粗实线表示能量流，细实线表示控制信号流和检测信号流。如图1所示，在汽车电子控制器（ECU）110的控制下，汽车发动机120带动汽车发电机130发电，所产生的电力可以提供给蓄电池140，或者提供给用电负载150；另一方面，蓄电池140存储的电能也可以提供给用电负载150和起动机160。可见，发电机是上述能量流动过程中的重要环节，因此如何改善其运行控制是降低油耗的重要途径。

业界已经提出了多种基于用电负荷状态的控制发电机运行的方法，这些方法一般将蓄电池SOC状态和/或用电负载状态作为监测对象，根据监测的状态和控制策略（例如启动优先策略）确定是否由发电机向蓄电池充电和/或向用电负载供电。

但是需要指出的是，为了使发电机的运行控制更为优化，还需要考虑到更多的因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制汽车发电机运行的方法，其具有显著降低油耗和实现简单的优点。

按照本发明的一个实施例，在一种控制汽车发电机运行的方法中，所述汽车发电机与蓄电池电气耦合，并且在运行时由汽车发动机驱动旋转，该方法包括下列步骤：

测量所述汽车发动机的扭矩和转速；

根据测得的扭矩和转速确定所述汽车发动机是否处于高燃油效率状态；以及

如果处于所述高燃油效率状态，则使所述汽车发电机向所述蓄电池充电。

按照本发明的实施例，汽车发电机在汽车发动机处于高燃油效率状态时向蓄电池充电，这大大提高了能源利用效率，从而达到省油的效果。

优选地，在上述方法中，所述高燃油效率状态在转速-扭矩坐标图中表示为一个区域。利用转速-扭矩参数对来表征燃油效率状态在保证控制的有效性的前提下，能够简化控制过程的复杂性。

优选地，在上述中，当扭矩和转速位于该区域内时，所述汽车发动机的燃油效率高于第一阈值的概率大于第二阈值。

优选地，在上述方法中，所述区域按照下列方式生成：

确定发生频率最高的扭矩和转速的组合并以此发生频率最高的组合为圆心生成第一区域；

生成第二区域，当扭矩和转速位于该第二区域内时，所述汽车发动机的燃油效率高于第一阈值的概率大于第二阈值；以及

将所述第一和第二区域的交叠部分确定为所述区域。

由于在确定高燃油效率区时还将汽车行驶特点考虑在内，因此能够更有针对性地实现省油的目标。

优选地，在上述方法中，通过借助仿真实验建立扭矩和转速的组合与燃油效率之间的关系来生成所述区域。

优选地，在上述方法中，当处于所述高燃油效率状态时，所述汽车发电机向所述蓄电池充电的电流强度按照下式确定：

I＝αe^-βL

其中，I为充电的电流强度，L为测得的扭矩和转速的组合与所述区域的参考点之间的距离，α和β为大于0的常数。

优选地，在上述方法中，当处于所述高燃油效率状态时，所述汽车发电机向所述蓄电池充电的电流强度按照下式确定：将所述区域内的各点至区域的参考点之间的距离划分为多段，每段对应于一个充电电流强度，由此根据测得的扭矩和转速确定相应的充电电流强度。

更好地，在上述方法中，所述参考点为所述区域的质心或发生频率最高的扭矩和转速的组合。

将质心或发生频率最高的扭矩和转速的组合作为在确定充电电流强度时的参考点可以很好地适应扭矩和转速的变化具有连续性和动态范围大的特点。

本发明的还有一个目的是提供一种汽车电子控制器，其具有显著降低能耗和实现简单的优点。

按照本发明的一个实施例，一种汽车电子控制器包括：输入单元、输出单元和与输入单元和输出单元耦合的处理器，其中，所述输入单元被配置为从传感器接收汽车发动机的扭矩和转速的检测信号，所述输出单元被配置为向汽车发电机发送由所述处理器生成的指令，

其中，所述处理器被配置为根据扭矩和转速的检测信号确定所述汽车发动机是否处于高燃油效率状态，并且如果处于所述高燃油效率状态，则使所述汽车发电机向蓄电池充电。