一种汽车发电机智能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车控制领域，特别涉及一种汽车发电机智能控制系统。
【背景技术】
[0002]汽车产业是国民经济的重要支柱产业，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。随着我国经济持续快速发展和城镇化进程加速推进，今后较长一段时期汽车需求量仍将保持增长势头，由此带来的能源紧张和环境污染问题将更加突出。加快培育和发展节能汽车与新能源汽车，既是有效缓解能源和环境压力，推动汽车产业可持续发展的紧迫任务，也是加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和国际竞争优势的战略举措。
[0003]国家《节能与新能源汽车产业发展规划》提出了在2015?2020年对乘用车的燃油消耗目标，到2015年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至6.9升/百公里，到2020年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里。
[0004]增强技术创新能力是培育和发展节能与新能源汽车产业的中心环节，需要强化企业在技术创新中的主体地位，完善以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系，突破关键核心技术，提升产业竞争力。为此，必须加大节能汽车技术研发力度，开展先进电子控制技术的研发。
[0005]目前汽车绝大多数仍然采用传统的多功能调节器发电机，该类型发电机无法做到对于发电机功率的智能可变输出，造成在部分工况下能源的浪费。而智能发电机由于能够依据不同工况智能调节发电机输出功率同时监测发电机状态，达到在部分工况下的电能耗抑制输出，从而实现节约能源。智能发电机的功率输出可变控制技术正在成为汽车电子电器节能技术的主流技术之一。依据国际市场调查，到2015年，汽车智能发电机的市场占有率将达到70%，国内自主品牌汽车对智能发电机的控制技术研宄应用将会变得越来越紧迫。
[0006]图1是现有技术提供的典型汽车电源管理控制系统架构图，如图1所示发电机管理系统(Engine Manegement System, EMS)通过电池传感器采集当前蓄电池状态，结合EMS自身判断发动机状态，然后通过硬线向智能发电机发送脉宽调制(Pulse WidthModulat1n, PWM)控制信号，通过调节PWM波占空比的方式实现对智能发电机输出电压的控制。
[0007]图1所示的电源管理控制系统仅能实现与智能发电机进行单工通信，无法获知发电机的当前状态，仅能对电源管理系统实现开环控制，例如:不能获取发电机的温度和励磁状态，无法实现对发电机的温度补偿和发动机转速调整功能，无法对发电机状态做出准确预测和精确控制，节能效果无法最大化。同时，该电源管理控制系统并不通过CAN总线与汽车其它控制器产生交互并且未开发负载管理控制逻辑，不具备对接入CAN总线的其它负载进行管理的功能，当电池处于亏电状态或汽车电网处于大负载开启状态时，无法主动调节舒适性负载的功耗来保证起动系统对电池容量的最低需求和电网的稳定性。【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种汽车发电机智能控制系统，能更好地解决因汽车发电机过度发电而导致的能源浪费问题。
[0009]根据本实用新型的一个方面，提供了一种汽车发电机智能控制系统，包括:汽车扶手箱、汽车仪表盘、EMS、BCM、ESP，还包括:
[0010]用来采集蓄电池状态信号的电池传感器；
[0011]用来向汽车用电设备供电并向蓄电池充电的发电机；
[0012]发电机智能控制器，其通过CAN总线连接所述EMS、BCM、ESP，通过LIN总线连接所述电池传感器、智能发电机，从而根据来自所述EMS的发动机状态信号、来自BCM和ESP的汽车状态信号、蓄电池状态信号，向发电机发送相应的控制信号。
[0013]优选地，还包括:
[0014]灯光控制器，其通过CAN总线连接所述发电机智能控制器，从而根据来自所述发电机智能控制器的灯控信号，控制汽车车灯。
[0015]优选地，所述发电机智能控制器置于所述汽车扶手箱内。
[0016]优选地，所述发电机置于发动机管理系统的发动机轮系上。
[0017]优选地，所述电池传感器置于蓄电池负极柱上。
[0018]优选地，所述灯光控制器置于汽车仪表盘附近。
[0019]优选地，还包括:
[0020]与所述灯光控制器连接的直流转换器，置于汽车扶手箱附近。
[0021]与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于:
[0022]本实用新型可靠性高、安全性好、节油效果明显，能够明显延长蓄电池使用寿命，同时对汽车驾驶性能和起动性能等也有一定改善。
【附图说明】
[0023]图1是现有技术提供的典型汽车电源管理控制系统架构图；
[0024]图2是本实用新型实施例提供的汽车发电机智能控制系统的结构示意图；
[0025]图3是本实用新型实施例提供的汽车发电机智能控制系统的工作流程图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]图2是本实用新型实施例提供的汽车发电机智能控制系统的结构示意图，如图2所示，包括:电池传感器1、智能发电机2、发电机智能控制器3、灯光控制器4、ESP5、BCM6、EMS7、直流转换器DCDC8。
[0028]用来采集蓄电池状态信号的电池传感器1，设置在蓄电池负极柱上，通过接入LIN总线向发电机智能控制器3发送蓄电池状态信号。
[0029]用来在发动机正常运转时向汽车用电设备供电并向蓄电池充电的智能发电机2，设置在发动机管理系统的发动机轮系上，通过接入LIN总线向发电机智能控制器3发送智能发电机状态信号，并接收发电机智能控制器3发送的相应控制信号。
[0030]灯光控制器4，设置在汽车仪表盘附近，通过接入CAN总线，接收发电机智能控制器3发出的灯控信号。
[0031]ESP5，通过接入CAN总线，向发电机智能控制器3发送油门踏板开度和制动踏板开度等汽车状态信号。
[0032]BCM6，通过接入CAN总线，向发电机智能控制器3发送Start使能信号、ACC使能信号、ON使能信号等汽车状态信号。
[0033]EMS7，通过接入CAN总线，向发电机智能控制器3发送发动机转速等发动机状态信号。
[0034]发电机智能控制器3，作为主节点采用LIN总线与电池传感器I和智能发电机2连接，采用CAN总线与灯光控制器4、ESP5、BCM6和EMS7连接，从而根据来自所述EMS的发动机状态信号、来自BCM和ESP的汽车状态信号、蓄电池状态信号，向发电机发送相应的控制信号。进一步地，发电机智能控制器3接入CAN总线，采集发动机和汽车状态信号，发动机和汽车状态信号分别来自于接入CAN总线的ESP5、BCM6和EMS7 ;接入CAN总线，向灯光控制器4发送灯控信号；接入LIN总线，接收智能发电机2发送的发电机状态信号，并向智能发电机2发送相应的控制信号；接入LIN总线，接收电池传感器I发送的蓄电池状态信号。进一步地，发电机智能控制器3基于MicroAutoBox实现，其可以是微处理器(例如ACCESS4000X)，也可以是可编程逻辑阵列等等。
[0035]具体地说，发电机智能控制器3的CAN接口与汽车车身CAN总线连接，发电机智能控制器3的LIN接口与智能发电机2的LIN接口和电池传感器I的LIN接口连接；灯光控制器4、ESP5、BCM6、EMS7的CAN接口与汽车车身CAN总线连接。发电机智能控制器3通过车身CAN总线采集发动机与汽车行驶状态信号，通过LIN总线采集电池传感器I和智能发电机2的状态信号，并在收到需要的状态信号后对状态信号进行计算和逻辑判断，通过CAN总线向灯光控制器4发送灯控信号，控制汽车室内灯的亮灭，通过LIN总线向智能发电机2发送控制信号，控制智能发电机2的输出功率及其它状态参数。
[0036]本实用新型提供的汽车发电机智能控制系统在工作时首先采集当前汽车的电源模式状态，以判断汽车电源模式状态处于静置、起动或驾驶模式，在不同的电源模式状态下对发电机进行不同的控制。其中，在驾驶状态下，发电机智能控制器3可以采集转速、车速、油门踏板、蓄电池温度、蓄电池S0C、发电机温度、发电机转速等信号，判断在驾驶模式下的车辆不同驾驶状态，并对智能发电机2和汽车室内灯进行控制。具体地，在判断汽车和发动机处于低能耗工况时改变发电机的输出功率，达到能量回收的目的；在判断汽车和发动机处于高能耗工况时改变发电机的输出功率，达到节约能耗的目的；在蓄电池处于高容量状态时，改变发电机的输出功率，达到节约能耗的目的；在蓄电池处于低容量状态时，改变发电机的输出功率并关闭汽车室内灯，达到保证起动性能的目的。可见，在整个运行工况下，发电机智能控制器3能够结合对电压变化敏感的电气负载