启动发动机的方法、装置及车辆与流程

1.本发明涉及电动车技术领域，更具体地，涉及一种启动发动机的方法、装置及车辆。


背景技术：

2.发动机启动时，需要动力电池为电机供电，由电机带动发动机启动。如果动力电池放电功率不够，则会造成电机无法成功启动发动机。如果动力电池过放，则会造成动力电池损坏。低于混合动力车，目前行业内仅考虑根据动力电池的最大持续放电功率去限制驱动电机的使用功率。而发动机启动过程由于持续时间较短，因而没有考虑启动过程中的动力电池的放电能力。尤其是当动力电池放电功率受限时，启动功率可能会超过动力电池的能力，造成动力电池过流、某个或某几个电芯电压过低，从而影响动力电池的使用寿命。


技术实现要素：

3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
4.针对现有技术的不足，本发明实施例提出了一种启动发动机的方法，包括：
5.当检测到启动发动机的需求时，判断动力电池的最大瞬时放电功率与高压设备的使用功率的差值是否大于第一预设阈值，若所述差值不大于所述第一预设阈值，则对电附件的使用功率进行限制，其中，所述第一预设阈值不小于所述发动机启动过程中的最大瞬时功率；
6.控制所述发动机启动。
7.在一个实施例中，所述电附件包括空调和/或dcdc转换器，所述高压设备包括所述电附件和驱动电机。
8.在一个实施例中，所述对电附件的使用功率进行限制，包括：
9.关闭所述空调，并判断所述dcdc转换器的工作时长是否超过第一预设时长；
10.若所述dcdc转换器的工作时长超过所述第一预设时长，则限制所述dcdc转换器的使用功率；
11.若所述dcdc转换器的工作时长未超过所述第一预设时长，则等待所述dcdc转换器工作。
12.在一个实施例中，所述限制所述dcdc转换器的使用功率包括：
13.若所述动力电池的最大瞬时放电功率大于所述第一预设阈值与所述驱动电机的使用功率之和，则将所述dcdc转换器的使用功率限制为不大于所述动力电池的最大瞬时放电功率与所述第一预设阈值和所述驱动电机的使用功率的差值；
14.若所述动力电池的最大瞬时放电功率不大于所述第一预设阈值与所述驱动电机的使用功率之和，则控制所述dcdc转换器关闭。
15.在一个实施例中，所述方法还包括：
16.若所述发动机启动成功，则通过所述发动机带动发电机为所述动力电池充电，并恢复所述电附件的使用功率。
17.在一个实施例中，所述恢复所述电附件的使用功率包括：
18.恢复所述dcdc转换器的使用功率；
19.通过所述发动机带动发电机为所述动力电池充电；
20.在所述动力电池的最大持续放电功率大于第三预设阈值后，恢复所述空调的使用功率，所述第三预设阈值不小于所述第一预设阈值。
21.在一个实施例中，所述方法还包括：
22.若所述发动机启动失败的次数超过第一预设次数，且检测到所述动力电池功率可恢复，则等待所述动力电池功率恢复，并在所述动力电池的最大瞬时放电功率大于第四预设阈值时，再次控制所述发动机启动，所述第四预设阈值不小于所述第一预设阈值。
23.在一个实施例中，所述方法还包括：
24.若所述发动机启动失败的次数超过第二预设次数，则结束对所述发动机的启动。
25.在一个实施例中，所述方法还包括：
26.在所述发动机启动失败的次数超过第一预设次数时，若检测到所述动力电池的功率不可恢复，则结束对所述发动机的启动。
27.在一个实施例中，所述电附件包括第一电附件和/或第二电附件，在所述判断动力电池的最大瞬时放电功率与高压设备的使用功率的差值是否大于第一预设阈值之前，所述方法还包括：
28.判断所述动力电池的最大持续放电功率是否小于第二预设阈值，并在所述动力电池的所述最大持续放电功率小于所述第二预设阈值时，对第一电附件的使用功率进行限制。
29.在一个实施例中，所述第一电附件包括空调，所述对第一电附件的使用功率进行限制包括：
30.将所述空调的使用功率限制为不超过动力电池受限时空调的预设限制使用功率、且不超过所述动力电池的所述最大持续放电功率与所述dcdc转换器的使用功率和所述驱动电机的使用功率之差。
31.本发明实施例另一方面提供一种启动发动机的装置，所述装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上且在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述启动发动机的方法。
32.本发明实施例又一方面提供一种车辆，所述车辆包括如上所述的启动发动机的装置。
33.本发明实施例的启动发动机的方法、装置和车辆在启动发动机时，增加了对高压设备使用功率和动力电池最大瞬时放电功率的考虑，能够避免出现过流问题，延长动力电池的使用寿命。
附图说明
34.通过结合附图对本发明的实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目
的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
35.图1为根据本发明一个实施例的启动发动机的方法的示意性流程图；
36.图2为根据本发明一个实施例的启动发动机的方法的较详细的示意性流程图；
37.图3为根据本发明一个实施例的启动发动机的装置的示意性框图。
具体实施方式
38.为了使得本技术的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本技术中描述的本技术实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本技术的保护范围之内。
39.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
40.应当理解的是，本技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本技术的范围完全地传递给本领域技术人员。
41.在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
42.为了彻底理解本技术，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本技术提出的技术方案。本技术的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本技术还可以具有其他实施方式。
43.下面参照附图来描述本发明实施例提出的启动发动机的方法、装置及车辆。首先参见图1，图1示出了根据本发明实施例的启动发动机的方法100的示意性流程图。如图1所示，所述启动发动机的方法100包括：
44.在步骤s110，当检测到启动发动机的需求时，判断动力电池的最大瞬时放电功率与高压设备的使用功率的差值是否大于第一预设阈值，若所述差值不大于所述第一预设阈值，则对电附件的使用功率进行限制，其中，所述第一预设阈值不小于所述发动机启动过程中的最大瞬时功率；
45.在步骤s120，控制所述发动机启动。
46.本发明实施例的启动发动机的方法100在启动发动机时，增加了对高压设备的使用功率和对动力电池最大瞬时放电功率的考虑，若动力电池的最大瞬时放电功率与高压设
备的使用功率的差值不大于第一预设阈值，则对电附件的使用功率进行限制，由此能够降低发动机启动过程中的总功率，避免出现过流问题，延长动力电池的使用寿命；并且该方法可以在现有的硬件结构和软件程序的基础上增加一套逻辑判断来实现，因而节约了成本。
47.具体地，在步骤s110中，判断动力电池的最大瞬时放电功率与高压设备的使用功率的差值是否大于第一预设阈值p1，第一预设阈值p1不小于发动机启动过程中的最大瞬时功率。若动力电池的最大瞬时放电功率与高压设备的使用功率的差值不大于p1，即表示若在现有用电条件下启动，则高压设备的使用功率与发动机启动过程中的最大瞬时功率之和可能超过动力电池的最大瞬时放电功率，因而需对电附件的使用功率进行限制，以避免影响动力电池的使用寿命。相反，若动力电池的最大瞬时放电功率与高压设备的使用功率的差值大于p1，则表示发动机启动过程中的最大瞬时功率与高压设备的使用功率之和不会超过动力电池的最大瞬时放电功率，因而可以直接控制发动机启动。
48.示例性地，高压设备包括所述电附件和驱动电机等，所述电附件包括空调和dcdc(高压直流到低压直流)转换器。高压设备的使用功率包括：驱动电机实际放电功率、空调实际功率、dcdc实际功率等所有高压设备的实际功率。
49.在步骤s110中，对其使用功率进行限制的电附件包括空调和dcdc转换器中的至少一项。其中，作为一例，可以只对空调的使用功率进行限制，具体可以关闭空调，以进一步降低电附件的使用功率。作为另一例，可以只对dcdc转换器的功率进行限制。作为又一例，可以对空调和dcdc转换器二者的使用功率进行限制，具体包括：
50.首先关闭空调，并判断dcdc转换器的工作时长是否超过第一预设时长t1。若dcdc转换器的工作时长超过所述第一预设时长t1，则限制dcdc转换器的使用功率。若dcdc转换器的工作时长未超过第一预设时长t1，则等待所述dcdc转换器工作。其中，dcdc工作时长从本次上电循环开始统计。
51.具体地，由于动力电池通过dcdc转换器为蓄电池供电，从而通过蓄电池启动整车的低压用电，因而第一预设时长t1应至少能满足k1次启动发动机过程中的低压用电量，即k1次启动发动机的时间内整车低压电器的耗电量。例如，启动一次发动机需要时间t，低压电器的总功率为p5，dcdc转换器的额定功率为p6，则t1＝p5*t*k1/p6。其中，低压电器包括但不限于车内的仪表、vcu(vehicle controller unit，整车控制器)、isg(integrated starter and generator，集成启动/发电一体机)或bsg(belt-driven starter generator，皮带传动启动/发电一体机)、bms(battery management system，动力电池管理系统)、ecu(engine controller unit，发动机控制器)等低压模块。
52.如上所述，若dcdc的工作时长超过t1，即低压用电已满足k1次启动发动机过程中的低压用电量，此时可以暂时限制dcdc转换器的使用功率。具体地，在一种情况下，若动力电池的最大瞬时放电功率大于上述第一预设阈值p1与驱动电机的使用功率之和，则将dcdc转换器的使用功率限制为不大于动力电池的最大瞬时放电功率与所述第一预设阈值和所述驱动电机的使用功率的差值，即使dcdc的使用功率小于或等于动力电池的最大瞬时放电功率减去p1和驱动电机的使用功率所得的差值，也就是说，使发动机启动过程中的最大瞬时功率、驱动电机的使用功率和dcdc的使用功率之和不超过动力电池的最大瞬时放电功率，以避免动力电池过流。
53.在另一种情况下，若动力电池的最大瞬时放电功率不大于第一预设阈值p1与驱动
电机的使用功率之和，则控制dcdc转换器关闭，以尽可能地降低电附件的使用功率。
54.在一个实施例中，在步骤s110中，在检测到启动发动机的需求时，在判断动力电池的最大瞬时放电功率与高压设备的使用功率的差值是否大于第一预设阈值p1之前，首先判断动力电池的最大持续放电功率是否小于第二预设阈值p2，第二预设阈值p2为需要限制电附件使用功率的动力电池最大持续放电功率阈值，当动力电池的最大持续放电功率小于p2时，可以认为动力电池受限，例如由于极低温(例如-25℃以下)、高温、漏电、电芯欠压等原因所导致的动力电池持续放电功率受限。此时可以首先限制部分电附件的使用功率，以降低发动机启动失败的概率；之后再执行步骤s110中的判断。相反，若动力电池的最大持续放电功率大于或等于p2，则可以认为动力电池未受限，因而此时可以直接控制发动机启动，无需限制电附件的使用功率。在其他实施例中，也可以在每次检测到启动发动机的需求时直接执行步骤s110中的判断。
55.在一个实施例中，在步骤s110中在所述差值不大于第一预设阈值p1时对其使用功率进行限制的电附件的包括第一电附件和第二电附件中的至少一个，在动力电池的最大持续放电功率小于第二预设阈值时对其使用功率进行限制的电附件为第一电附件，第一电附件对于启动发动机的重要程度低于第二电附件。其中，第一电附件可以包括空调，第二电附件可以包括dcdc(高压直流到低压直流)转换器。第一电附件和第二电附件也可以包括其他需要动力电池供电的电附件。
56.接着，执行步骤s120，控制发动机启动。
57.其中，若发动机启动成功，则可以恢复受限的电附件的使用功率。示例性地，当电附件包括空调和dcdc转换器时，在发动机启动成功以后，通过发动机带动发电机(例如bsg或isg等)为动力电池充电，并首先恢复dcdc转换器的使用功率。在为动力电池充电一段时间后，若检测到动力电池的最大持续放电功率大于第三预设阈值p3，则可以恢复空调的使用功率。其中，第三预设阈值p3不小于上述的第二预设阈值p2。
58.若发动机启动失败的次数超过第一预设次数k1，则检测动力电池的功率是否可恢复。其中，当由于低温、高温等原因导致动力电池功率受限时，可以通过加热、冷却等措施达到自我恢复，而由于漏电、采样掉线等原因导致动力电池功率受限时，则无法自我恢复。因而若检测到动力电池的功率不可恢复，则停止尝试启动发动机，并退出启动流程。
59.反之，若检测到动力电池功率可恢复，则等待所述动力电池功率恢复，并可以对动力电池采取相应的恢复措施；在动力电池的最大瞬时放电功率大于第四预设阈值p4时，再次控制所述发动机启动，所述第四预设阈值p4不小于所述第一预设阈值p1。进一步地，所述第四预设阈值p4不小于所述发动机启动过程中的最大瞬时功率与所述高压设备的使用功率之和，以避免发动机启动过程中出现过流而损伤动力电池。若发动机启动成功，则后续步骤与发动机首轮尝试启动成功时相同，即可以恢复dcdc转换器的使用功率等。
60.若所述发动机启动失败的次数超过第二预设次数k2，则结束对所述发动机的启动，并退出流程。其中，k2为发动机第二轮尝试启动所允许的最大失败次数，k2与发动机第一轮尝试启动所允许的最大失败次数k1可以相同，也可以不同。
61.由此，本发明实施例的启动发动机的方法还增加了发动机启动失败时的故障处理，可减少由于低温等原因造成动力电池受限而导致的车辆抛锚率。
62.除此之外，在等待动力电池功率恢复的过程中，若检测到插枪充电、整车退电等操
作，则可以停止尝试对发动机的启动，并退出流程。此外，可以根据电池加热或冷却功率预估电池功率恢复所需的时间，并据此设置第二预设时长t2，若等待动力电池功率恢复的时间超过该第二预设时长t2，则表示动力电池的功率可能无法恢复，因而可以停止等待，并退出启动流程。
63.参见图2，其中示出了根据本发明实施例的启动电动机的方法的较详细的流程图。在图2的示例中，第一电附件为空调，第二电附件为dcdc转换器。
64.如图2所示，首先，判断是否检测到启动发动机的需求。若检测到启动发动机的需求，则判断动力电池的最大持续放电功率是否小于第二预设阈值p2。若动力电池的最大持续放电功率小于p2，则限制空调的使用功率，例如，将空调的使用功率限制为不高于动力电池受限时空调的预设限制使用功率、且不高于动力电池的最大持续放电功率-dcdc转换器的使用功率-驱动电机的使用功率。若动力电池的最大持续放电功率大于或等于p2，则直接控制发动机启动。
65.接着，判断动力电池最大瞬时放电功率与高压设备使用功率的差值是否小于第一预设阈值p1。若动力电池最大瞬时放电功率与高压设备使用功率的差值大于或等于p1，则直接控制发动机启动。若动力电池最大瞬时放电功率与高压设备使用功率的差值小于p1，则关闭空调，并判断dcdc转换器的工作时长是否超过第一预设时长t1。若dcdc转换器的工作时长不超过t1，则等待其工作。若dcdc转换器的工作时长超过t1，则限制dcdc转换器的使用功率。接着，控制发动机启动。
66.控制发动机启动之后，则可以判断其是否启动成功。
67.其中，若发动机启动成功，则可以通过发动机带动发电机为动力电池充电，并恢复dcdc转换器的使用功率。在为动力电池充电一段时间后，若动力电池的最大持续放电功率大于第三预设阈值p3，则恢复空调的使用。
68.若发动机尝试启动k1次后，仍未能启动成功，则判断动力电池的功率是否可恢复。若检测到动力电池的功率不可恢复，则直接退出启动流程。若检测到动力电池的功率可恢复，则等待动力电池功率恢复，并在动力电池的最大瞬时放电功率大于第四预设阈值p4时，重新尝试启动发动机，若发动机启动成功，则恢复dcdc转换器的使用功率。若发动机尝试启动k2次后，仍未能启动成功，则退出启动流程。
69.本发明实施例的启动发动机的方法在动力电池受限的情况下启动发动机时，增加了对电附件功率的考虑，并且增加了对动力电池最大瞬时放电功率的考虑，能够避免出现过流问题，延长动力电池的使用寿命。
70.参见图3，图3示出了根据本发明实施例的启动发动机的装置的示意性框图。如图3所示，所述启动发动机的装置300包括存储器310、处理器320及存储在所述存储器310上且在所述处理器320上运行的计算机程序，所述处理器320执行所述计算机程序时可以实现如上所述的启动发动机的方法。其中，所述装置可以实现为整车控制单元，所述处理器320可以通过软件、硬件、固件或者其组合实现，可以使用电路、单个或多个为特定用途集成电路(application specific integrated circuit，asic)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、数字信号处理装置(digital signal processing device，dspd)、可编程逻辑装置(programmable logic device，pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、中央处理器(central processing unit，cpu)、控制器、微控制器、微处
理器中的至少一种，从而使得所述装置可以执行本技术的各个实施例中的启动发动机的方法的部分步骤或全部步骤或其中步骤的任意组合。
71.本发明实施例还提供一种车辆，所述车辆可以实现为混合动力汽车，所述车辆至少包括如图3所示的启动发动机的装置300。除此之外，所述车辆还可以包括发动机、动力电池、驱动电机以及空调、dcdc转换器等电附件中的部分或全部。
72.综上所述，本发明实施例的启动发动机的方法、装置和车辆在启动发动机时，增加了对高压设备使用功率和动力电池最大瞬时放电功率的考虑，能够避免出现过流问题，延长动力电池的使用寿命。
73.尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。
74.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
75.类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
76.本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
77.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
78.以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。