[發明專利]基于單霍爾傳感器架構的汽車起動電流的控制有效

申請號：	201210170265.7	申請日：	2012-05-29
公開（公告）號：	CN103454477A	公開（公告）日：	2013-12-18
發明（設計）人：	鄧恒;楊凱;張崇生;郝飛	申請（專利權）人：	上海汽車集團股份有限公司
主分類號：	G01R19/00	分類號：	G01R19/00;F02N11/00
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	李湘;蔣駿
地址：	201203 中國上海市張***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于霍爾傳感器架構汽車起動電流控制
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及汽車起動電流的測量和控制，特別涉及一種基于單霍爾傳感器架構的汽車電流測量裝置和基于該架構的起動機控制方法。

背景技術

起動機是現代汽車普遍使用的電力起動裝置，當需要發動機工作時，由起動機驅動發動機轉動，使發動機自行點火工作。

圖1示出了一種雙蓄電池汽車電氣系統示意圖。參見圖1，該雙蓄電池汽車供電系統10包括控制單元110、交流發電機120、第一和第二蓄電池130A和130B、起動機140、用電器件150和第一-第四開關裝置K1-K4。在圖1中，粗實線表示功率或能量流，而細實線表示控制信號和測量信號流。

在圖1中，控制單元110是整個電氣系統10的核心，其一方面負責根據用電狀況（例如起動機140和用電器件150的用電需求）、蓄電池狀態（這里例如是第一和第二蓄電池130A和130B的工作電流、工作電壓、溫度、老化程度和荷電狀態（SOC）中的一種或多種）和發電機狀態（例如交流發電機120當前所能提供的工作電流）等確定合適的電能管理策略，另一方面，控制單元110還具有直流-直流轉換能力，以通過升壓和降壓操作向第一和第二蓄電池130A和130B提供合適的充電電壓。

取決于不同的負載特性，汽車供電電流具有較大的差異。例如在發動機啟動階段，蓄電池需要為起動機工作提供大安倍的瞬間電流，而對于諸如照明、音響之類的用電設備，需要提供的是較長時間的小電流。在圖1所示的電氣系統中，第一和第二蓄電池130A和130B可能擔負雙重角色。例如，當用電器件150負荷較高而發電機120與第二蓄電池130B無法滿足用電需求時，在控制單元110的控制下，第一蓄電池130A的電能將作為補充能源提供給用電器件150。

為了在儲能元件（這里為第一和第二蓄電池130A和130B）、發電機和用電負荷之間合理、有效地分配能量，控制單元110需要準確、快速地獲得關于儲能元件的狀態參數（例如電流、電壓、溫度等）。由于擔負雙重角色的蓄電池（例如第一蓄電池130A）的電流具有較大的動態變化范圍，因此一般需要采用兩組電流檢測裝置，它們包含量程各異的霍爾傳感器，分別檢測啟動過程中的電流和非啟動過程中的電流。

但是這種架構增加了系統的復雜性（例如兩個霍爾傳感器需要互校準），降低了可靠性，而且也不利于降低成本。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種基于單霍爾傳感器架構的汽車電流測量裝置，其能夠同時滿足汽車啟動過程和非啟動過程的控制需求。

上述目的可以由下述技術方案實現。

一種基于單霍爾傳感器架構的汽車電流測量裝置，包括：

適于設置在汽車蓄電池的輸電導線附近的霍爾傳感元件；

信號處理單元，其具有一個預先設定的范圍，對于大于該范圍的上限的模擬電壓信號，其輸出具有截止值的數字信號，而對于該范圍內的模擬電壓信號，其輸出與模擬電壓信號成比例的數字信號，

其中，所述上限小于所述汽車蓄電池在汽車啟動過程時輸出電流的峰值。

優選地，在上述汽車電流測量裝置中，所述上限根據環境溫度調整。

優選地，在上述汽車電流測量裝置中，所述霍爾傳感元件與所述信號處理單元被集成在一個集成電路器件中。

優選地，在上述汽車電流測量裝置中，所述集成電路為開環霍爾效應換能器或閉環霍爾效應換能器中的一種。

本發明的一個目的是提供一種基于單霍爾傳感器架構的汽車電氣系統，其能夠同時滿足汽車啟動過程和非啟動過程的控制需求。