[發(fā)明專利]一種高低壓聯(lián)合起動車輛發(fā)動機的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510340515.0
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN104989534B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 田德文;高鵬飛;劉華源;邢彥斌;姜茹;劉嬌娜;郝強
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: F02D11/10
• 分類號: F02D11/10
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發(fā)明涉及一種起動車輛發(fā)動機的方法，具體講涉及一種高低壓聯(lián)合起動車輛發(fā)動機的方法。

背景技術

在傳統(tǒng)車輛中，一般采用低壓供電體制，起動系統(tǒng)由低壓蓄電池、起動電機和傳動機構組成。發(fā)動機起動時，由低壓蓄電池供電，起動機通過傳動機構與發(fā)動機飛輪齒圈嚙合，將起動機轉矩傳遞給發(fā)動機，當起動后起動機與齒圈自動分離，完成起動過程。

隨著車輛領域各項新技術的發(fā)展，在國外、國內(nèi)航空領域及陸上裝備中，高壓電源系統(tǒng)應用越來越多，供電體制大多采用低壓28V和高壓270V直流并存的混合供電。高壓供電體制下，起動系統(tǒng)一般由超級電容，飛輪發(fā)電機、控制器組成。發(fā)動機起動時，由超級電容供電，飛輪發(fā)電機轉子與發(fā)動機輸出軸連接，通過控制器將超級電容提供的高壓直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟姡斎氲斤w輪發(fā)電機繞組中，驅動飛輪發(fā)電機轉動，帶動發(fā)動機完成起動過程。

由于受到環(huán)境溫度的影響，車輛在低溫環(huán)境下起動條件比較惡劣，需要克服的發(fā)動機及傳動系統(tǒng)靜摩擦阻力較常溫時更大，發(fā)動機點火也較常溫困難。采用低壓起動時，經(jīng)常出現(xiàn)起動電機轉速到90—100r/min時由于蓄電池放電能力不足，后繼無力，打齒等現(xiàn)象導致起動失敗。采用高壓起動時，飛輪發(fā)電機輸出堵轉轉矩，需要超級電容持續(xù)大電流放電，而超級電容的容量不足以支撐長達數(shù)秒或十數(shù)秒的起動過程，電壓急劇下降到零伏，無法起動。而如果按照低溫環(huán)境下的功率扭矩選擇蓄電池、起動電機、超級電容、飛輪發(fā)電機和控制器，又會造成絕大多數(shù)工況下的功率浪費，增加成本，而且占用車輛安裝空間，不經(jīng)濟。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術中所存在的上述不足，本發(fā)明提供一種高低壓聯(lián)合起動車輛發(fā)動機的方法。

本發(fā)明提供的技術方案是：一種高低壓聯(lián)合起動車輛發(fā)動機的方法，其改進之處在于：所述方法使用的系統(tǒng)包括高壓起動系統(tǒng)和低壓起動系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：

步驟1：設置所述車輛發(fā)動機的高壓進入轉速n1、點火轉速n2；其中n1<n2；

步驟2：接收到聯(lián)合起動命令時，低壓起動系統(tǒng)起動所述車輛發(fā)動機；

步驟3：采集所述車輛發(fā)動機轉速n，根據(jù)判斷所述車輛發(fā)動機轉速n是否達到所述高壓進入轉速n1，確定進行步驟4或步驟5；

步驟4：是，高壓起動系統(tǒng)加入，聯(lián)合所述低壓起動系統(tǒng)共同工作，帶動所述車輛發(fā)動機轉動，轉至步驟6；

步驟5：否則，跳轉至所述步驟3；

步驟6：根據(jù)判斷所述高壓起動系統(tǒng)的起動時間是否達到起動限定時間t，確定進行步驟7或步驟8；

步驟7：是，高壓起動系統(tǒng)和低壓起動系統(tǒng)退出；

步驟8：否則，采集所述車輛發(fā)動機轉速n，根據(jù)判斷所述車輛發(fā)動機轉速n是否達到所述點火轉速n2確定進行步驟7或步驟9；

步驟9：否則，跳轉至所述步驟6。

優(yōu)選的，所述低壓起動系統(tǒng)包括蓄電池、起動機和傳動機構，所述蓄電池連接并提供電源給所述起動機，所述起動機通過傳動機構與所述車輛發(fā)動機的飛輪齒圈嚙合。

優(yōu)選的，所述高壓起動系統(tǒng)包括超級電容、飛輪發(fā)電機和飛輪發(fā)電機控制器；所述超級電容通過飛輪發(fā)電機控制器與所述飛輪發(fā)電機相連，所述飛輪發(fā)電機的轉子與所述車輛發(fā)動機的輸出軸相連，所述飛輪發(fā)電機控制器通過將所述超級電容提供的高壓直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟姡斎氲剿鲲w輪發(fā)電機的繞組中，驅動所述飛輪發(fā)電機帶動所述車輛發(fā)動機轉動。

進一步，所述飛輪發(fā)電機控制器檢測所述車輛發(fā)動機轉速n和所述高壓起動系統(tǒng)的起動時間；

當所述車輛發(fā)動機轉速n小于所述高壓進入轉速n1時，所述飛輪發(fā)電機控制器輸出電流為0；

當所述車輛發(fā)動機轉速n大于或等于所述高壓進入轉速n1，且在所述高壓起動系統(tǒng)的起動時間達到起動限定時間t之前到達點火轉速n2時，所述飛輪發(fā)電機控制器輸出電流i由0經(jīng)過時間t1逐漸增大到最大電流設定值I，然后由最大電流設定值I按照斜率K_i降至所述車輛發(fā)動機達到所述點火轉速n2時對應的所述飛輪發(fā)電機控制器輸出電流I₁，最后由所述輸出電流I₁經(jīng)過時間t2逐漸減小到0；