[發(fā)明專利]啟停過(guò)程中蓄電池工作電流的估算方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310319921.X
• 申請(qǐng)日: 2013-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104345198B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝飛;鄧恒;吳春建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海汽車集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00;G01R31/36
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李湘,湯春龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車電子技術(shù)，特別涉及對(duì)汽車蓄電池的大工作電流進(jìn)行估算的方法以及基于該方法的汽車電子控制器。

背景技術(shù)

為了提高能源利用效率，啟?？刂圃谄囍姓诘玫皆絹?lái)越多的應(yīng)用。在一個(gè)典型的啟?？刂七^(guò)程中，當(dāng)剎車踏板被按下時(shí)，啟停控制系統(tǒng)將檢測(cè)下列條件是否同時(shí)被滿足：1）發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)并且沒(méi)有掛擋；2）車輪轉(zhuǎn)速傳感器顯示為零；以及3）電池傳感器顯示蓄電池有足夠的電能進(jìn)行下次啟動(dòng)。只有同時(shí)滿足上述條件，啟停系統(tǒng)才關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，并且在剎車踏板被松開(kāi)后自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

蓄電池的SOC狀態(tài)反映了其存儲(chǔ)電量的多少，因此準(zhǔn)確測(cè)定SOC值是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的啟?？刂频那疤釛l件之一。在現(xiàn)有技術(shù)中，常利用電阻法測(cè)量流出蓄電池的電流。為此，一般需要在蓄電池的回路內(nèi)串接精密電阻器，通過(guò)測(cè)量該精密電阻器兩端的電壓可確定相應(yīng)的蓄電池電流。由于需將電阻器串接在回路中，因此要求電阻器與接線端子之間保持很好的電氣接觸，并且在將它們連接在一起之后盡量不要再拆卸。但是出于維護(hù)的需要，拆卸操作將是不可避免的。

基于霍爾原理的電流測(cè)量也是汽車工業(yè)中常用的技術(shù)手段。制造霍爾元件的材料一般為半導(dǎo)體材料（例如硅、鍺、砷化銦和銻化銦等），受材料特性的影響，霍爾傳感器的動(dòng)態(tài)工作范圍有限，并且輸出線性受溫度影響較大。然而在啟停過(guò)程中，蓄電池的工作電流變化很大，單個(gè)霍爾傳感器無(wú)法適配于工作電流的整個(gè)變化范圍，因此往往需要配置多個(gè)霍爾傳感器。這增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性（例如兩個(gè)霍爾傳感器需要互校準(zhǔn)），降低了可靠性，而且也不利于降低成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種對(duì)汽車蓄電池的大工作電流進(jìn)行準(zhǔn)確估算的方法，從而減少霍爾傳感器的數(shù)量。

按照本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)汽車啟停過(guò)程中的蓄電池大工作電流進(jìn)行估算的方法，其中，霍爾元件被設(shè)置在與蓄電池相連的通電導(dǎo)線附近，所述方法包括下列步驟：

接收所述霍爾元件測(cè)量的自汽車啟動(dòng)開(kāi)始至結(jié)束為止期間的蓄電池的工作電流數(shù)據(jù)集；

確定截止區(qū)，其中，所述截止區(qū)的兩端分別對(duì)應(yīng)于所述工作電流數(shù)據(jù)首次突破第一閾值的時(shí)刻和首次跌破第一閾值的時(shí)刻；以及

根據(jù)所述截止區(qū)以外的工作電流數(shù)據(jù)推算所述截止區(qū)內(nèi)的工作電流數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述第一閾值對(duì)應(yīng)于所述霍爾元件的最大可測(cè)量值。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述第一閾值根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述推算基于所述截止區(qū)外的工作電流數(shù)據(jù)的波峰的峰值和位置。更好地，所述推算包含下列步驟：

確定所述截止區(qū)之后的工作電流數(shù)據(jù)的波峰；

確定相鄰波峰之間的時(shí)間間隔值（τ）以及相鄰波峰的峰值差（δ）；

根據(jù)所述時(shí)間間隔值（τ），由最接近所述截止區(qū)的波峰確定所述截止區(qū)內(nèi)波峰的位置；

將最大工作電流確定為所述截止區(qū)內(nèi)最接近所述汽車啟動(dòng)時(shí)刻的波峰的峰值，并且將該峰值（I_max）依次遞減所述峰值差（δ）以得到所述截止區(qū)內(nèi)后續(xù)的波峰的峰值，其中，根據(jù)下式確定所述最大工作電流I_max：

這里，t_L為所述截止區(qū)的長(zhǎng)度，α、β和γ為實(shí)驗(yàn)確定的常數(shù)；以及

根據(jù)前述步驟確定的所述截止區(qū)內(nèi)的波峰的峰值和位置進(jìn)行插值運(yùn)算以得到所述截止區(qū)內(nèi)的工作電流數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，在上述方法中，所述插值運(yùn)算基于三角函數(shù)差值法。

優(yōu)選地，在上述方法中，當(dāng)在所述截止區(qū)外存在多對(duì)相鄰波峰時(shí)，取平均值作為所述時(shí)間間隔值（τ）和峰值差（δ）。

本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種實(shí)現(xiàn)啟停功能的汽車電子控制器，其可對(duì)啟停過(guò)程中的蓄電池大電流進(jìn)行準(zhǔn)確估算，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的啟?？刂?。

按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)啟停功能的汽車電子控制器包括：輸入單元、輸出單元和與輸入單元和輸出單元耦合的處理器，其中，所述輸入單元被配置為與設(shè)置在與蓄電池相連的通電導(dǎo)線附近的霍爾元件進(jìn)行通信，所述輸出單元被配置為向發(fā)動(dòng)機(jī)控制器發(fā)送由所述處理器生成的控制命令，

其中，所述處理器被配置為：對(duì)所述霍爾元件測(cè)量的自汽車啟動(dòng)開(kāi)始至結(jié)束為止期間的蓄電池的工作電流數(shù)據(jù)集進(jìn)行下列處理：

確定截止區(qū)，其中，所述截止區(qū)的兩端分別對(duì)應(yīng)于所述工作電流數(shù)據(jù)首次突破第一閾值的時(shí)刻和首次跌破第一閾值的時(shí)刻；以及

根據(jù)所述截止區(qū)以外的工作電流數(shù)據(jù)推算所述截止區(qū)內(nèi)的工作電流數(shù)據(jù)。