一种增程器工作点切换的控制方法技术

本发明专利技术涉及新能源汽车技术领域，具体的说是一种增程器工作点切换的控制方法。该控制方法包括如下步骤：步骤一、获取增程器的目标功率Ptarget；步骤二、获取增程器的目标转速ntarget和目标转矩Ttarget；步骤三、计算增程器的转速差值△n；步骤四、在增程器控制器中，判断增程器的转速差值△n的绝对值是否小于工作点切换设定转速ndiff，如果是，增程器工作点切换过程进入小工作点切换模式；如果否，增程器工作点切换过程进入大工作点切换模式；本发明专利技术是一种在增程器工作点切换的过程中，系统快速响应的同时，能减小转速超调，降低转矩冲击和工作噪声，延长增程器的寿命，保证增程器结构简单的增程器工作点切换的控制方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源汽车
，具体的说是一种增程器工作点切换的控制方法。
技术介绍
增程式电动车凭借燃油少，排放低，续驶里程长的性能优点，成为向纯电动车过渡的最佳选择，具有广泛的市场前景。其中增程器是增程式电动车的关键组成部分，由发动机、发电机及其逆变器组成，其中发电机兼电动和发电功能。当动力电池电量充足时，增程器关闭，整车处于纯电动工作模式。当动力电池电量不足时，增程器打开，增程器跟踪目标功率需求，用于辅助驱动整车，整车进入增程模式。在增程器跟踪目标功率需求时，由于发动机是个惯量较大的机械式能量转换装置，具有较大的机械惯性和滞后特性；而发电机具有非常小的惯性，对外界的响应很快，这导致发电机和发动机之间的耦合协调较为困难，在增程器工作点切换时容易产生转速超调，转矩冲击和工作噪声增加。申请号200610032031.0的中国专利提供了一种车用发动机与发电机的离合方法及装置，通过发动机与发电机之间设置一离合装置，发动机与发电机通过离合装置进行发动机与发电机的结合和分离。离合装置可以是电控气动装置，也可以是电控液动离合装置，还可以是机械式手动离合装置。该方案虽然可以减轻发动机发电机的起停振动和噪声，但增加了结构的复杂性。因此在增程器工作点切换的过程中，如何保证系统快速响应的同时，减小转速超调，降低转矩冲击和工作噪声，延长增程器的寿命，同时能保证增程器结构简单化，是一个亟需解决的问题。
技术实现思路
r>本专利技术提供了一种在增程器工作点切换的过程中，系统快速响应的同时，能减小转速超调，降低转矩冲击和工作噪声，延长增程器的寿命，保证增程器结构简单的增程器工作点切换的控制方法，克服了现有增程器工作点切换过程中的上述不足。本专利技术技术方案结合附图说明如下：步骤一、获取增程器的目标功率Ptarget增程器控制器根据整车控制器对其控制需求，通过CAN总线信号传输，获取增程器的目标功率Ptarget，单位为Kw；步骤二、获取增程器的目标转速ntarget和目标转矩Ttarget为使发动机工作于最佳燃油消耗率曲线实现所述增程器的目标功率Ptarget，取发动机最佳燃油消耗率曲线上的目标功率Ptarget对应的转速和转矩作为增程器的目标转速ntarget和目标转矩Ttarget，其中有如下式(1)的关系式：Ttarget=9550·Ptargetntarget---(1);]]>ntarget单位为rpm，Ttarget单位为Nm；步骤三、计算增程器的转速差值△n所述的增程器的转速差值△n为增程器的目标转速ntarget减去增程器当前实际转速nact，用于判断增程器的状态变化程度；所述增程器当前实际转速nact由发电机控制器实时获取，并传至增程器控制器中，并在增程器控制器中计算转速差值△n；步骤四、在增程器控制器中，判断增程器的转速差值△n的绝对值是否小于工作点切换设定转速ndiff，如果是，增程器工作点切换过程进入小工作点切换模式，执行步骤五；如果否，增程器工作点切换过程进入大工作点切换模式，执行步骤六；步骤五、增程器进入小工作点切换模式，利用发动机转速控制、发电机转矩控制实现工作点切换；步骤六、增程器进入大工作点切换模式，利用所述增程器的转速差值△n正负判断工作点变化，进而进行发动机油门开度控制、转速控制，发电机转速控制、转矩控制，从而完成工作点切换。步骤二中所述的发动机最佳燃油消耗率曲线是由发动机台架试验获取发动机万有特性曲线，并根据发动机万有特性曲线中的燃油消耗率，将发动机不同输出功率下所对应的最低燃油消耗率点标出，最后连接标出的最低燃油消耗率点所形成的曲线。步骤五中所述的小工作点切换模式的具体步骤如下：(51)发动机进行转速控制，控制的目标转速为所述增程器的目标转速ntarget；所述发动机的转速控制，增程器控制器将增程器的目标转速ntarget通过CAN信号传输发送给发动机控制器，发动机控制器可通过调节油门开度或点火提前角大小来实现转速控制；(52)发电机进行转矩控制，控制的目标转矩为所述增程器的目标转矩Ttarget；所述发电机的转矩控制，增程器控制器将增程器的目标转矩Ttarget通过CAN信号传输发送给发电机控制器，发电机控制器可通过控制发电机来实现转矩控制。步骤六中所述的大工作点切换模式的具体步骤如下：(61)若所述增程器的转速差值△n<0，增程器的需求功率降低；工作点的切换过程为：a1、发动机停止喷油，通过降低发动机的功率输出，可实现增程器当前实际转速nact的快速降低；b1、发电机转速控制，控制的目标转速为增程器的目标转速ntarget，且发电机进入电动模式，工作于第一象限；所述发电机的转速控制，增程器控制器将增程器的目标转速ntarget通过CAN信号传输发送给发电机控制器，发电机控制器可通过控制逆变器来实现转速控制；c1、实时检测计算增程器的转速差值△n的绝对值是否小于50rpm；如果是，执行步骤d1、e1，如果否，执行步骤a1、b1；d1、发动机进行转速控制，控制的目标转速为增程器的目标转速ntarget；所述发动机的转速控制，可以使得增程器的实际转速一直维持在增程器的目标转速ntarget附近，实现增程器的目标转速ntarget控制；所述发动机的转速控制方法，增程器控制器将增程器的目标转速ntarget通过CAN信号传输发送给发动机控制器，发动机控制器可通过调节油门开度或点火提前角大小来实现转速控制；e1、发电机进入转矩控制，控制的目标转矩为增程器的目标转矩Ttarget，且发电机进入发电模式，工作于第四象限；所述发电机的转矩控制，可以使得增程器的实际转矩维持在增程器的目标转矩Ttarget附近，从而完成增程器的工作点切换；所述发电机的转矩控制方法，增程器控制器将增程器的目标转矩Ttarget通过CAN信号传输发送给发电机控制器，发电机控制器可通过控制发电机来实现转矩控制。(62)若所述增程器的转速差值△n>0，增程器的需求功率增加；工作点的切换过程为：a2、发动机进行油门开度控制，维持当前油门开度，从而避免发动机过量燃油喷射，引起转速超调，转矩冲击，工作噪声变大；所述发动机油门开度控制，增程器控制器通过CAN信号传输发送给发动机控制器，使得发动机控制器调节发动机维持在当前油门开度下；b2、发电机转速控制，控制的目标转速为增程器的目标转速ntarget，且发电机进入电动模式，工作于第一象限；所述发电机的转速控制方法，增程器控制器将增程器的目标转速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增程器工作点切换的控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：步骤一、获取增程器的目标功率Ptarget增程器控制器根据整车控制器对其控制需求，通过CAN总线信号传输，获取增程器的目标功率Ptarget，单位为Kw；步骤二、获取增程器的目标转速ntarget和目标转矩Ttarget为使发动机工作于最佳燃油消耗率曲线实现所述增程器的目标功率Ptarget，取发动机最佳燃油消耗率曲线上的目标功率Ptarget对应的转速和转矩作为增程器的目标转速ntarget和目标转矩Ttarget，其中有如下式(1)的关系式：Ttarget=9550·Ptargetntarget---(1);]]>ntarget单位为rpm，Ttarget单位为Nm；步骤三、计算增程器的转速差值△n所述的增程器的转速差值△n为增程器的目标转速ntarget减去增程器当前实际转速nact，用于判断增程器的状态变化程度；所述增程器当前实际转速nact由发电机控制器实时获取，并传至增程器控制器中，并在增程器控制器中计算转速差值△n；步骤四、在增程器控制器中，判断增程器的转速差值△n的绝对值是否小于工作点切换设定转速ndiff，如果是，增程器工作点切换过程进入小工作点切换模式，执行步骤五；如果否，增程器工作点切换过程进入大工作点切换模式，执行步骤六；步骤五、增程器进入小工作点切换模式，利用发动机转速控制、发电机转矩控制实现工作点切换；步骤六、增程器进入大工作点切换模式，利用所述增程器的转速差值△n正负判断工作点变化，进而进行发动机油门开度控制、转速控制，发电机转速控制、转矩控制，从而完成工作点切换。...

【技术特征摘要】
1.一种增程器工作点切换的控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：
步骤一、获取增程器的目标功率Ptarget增程器控制器根据整车控制器对其控制需求，通过CAN总线信号传输，获取增程器的
目标功率Ptarget，单位为Kw；
步骤二、获取增程器的目标转速ntarget和目标转矩Ttarget为使发动机工作于最佳燃油消耗率曲线实现所述增程器的目标功率Ptarget，取发动机最
佳燃油消耗率曲线上的目标功率Ptarget对应的转速和转矩作为增程器的目标转速ntarget和目标
转矩Ttarget，其中有如下式(1)的关系式：
Ttarget=9550·Ptargetntarget---(1);]]>ntarget单位为rpm，Ttarget单位为Nm；
步骤三、计算增程器的转速差值△n
所述的增程器的转速差值△n为增程器的目标转速ntarget减去增程器当前实际转速nact，
用于判断增程器的状态变化程度；所述增程器当前实际转速nact由发电机控制器实时获取，
并传至增程器控制器中，并在增程器控制器中计算转速差值△n；
步骤四、在增程器控制器中，判断增程器的转速差值△n的绝对值是否小于工作点切换设定
转速ndiff，如果是，增程器工作点切换过程进入小工作点切换模式，执行步骤五；如果否，
增程器工作点切换过程进入大工作点切换模式，执行步骤六；
步骤五、增程器进入小工作点切换模式，利用发动机转速控制、发电机转矩控制实现工作点
切换；
步骤六、增程器进入大工作点切换模式，利用所述增程器的转速差值△n正负判断工作点变
化，进而进行发动机油门开度控制、转速控制，发电机转速控制、转矩控制，从而完成工作
点切换。
2.根据权利要求1所述的一种增程器工作点切换的控制方法，其特征在于，步骤二中所述
的发动机最佳燃油消耗率曲线是由发动机台架试验获取发动机万有特性曲线，并根据发动机
万有特性曲线中的燃油消耗率，将发动机不同输出功率下所对应的最低燃油消耗率点标出，
最后连接标出的最低燃油消耗率点所形成的曲线。
3.根据权利要求1所述的一种增程器工作点切换的控制方法，其特征在于，步骤五中所述
的小工作点切换模式的具体步骤如下：
(51)发动机进行转速控制，控制的目标转速为所述增程器的目标转速ntarget；所述发动机
的转速控制，增程器控制器将增程器的目标转速ntarget通过CAN信号传输发送给发动机控制

\t器，发动机控制器可通过调节油门开度或点火提前角大小来实现转速控制；
(52)发电机进行转矩控制，控制的目标转矩为所述增程器的目标转矩Ttarget；所述发电机
的转矩控制，增程器控制器将增程器的目标转矩Ttarget通过CAN信号传输发送给发电机控制
器，发电机控制器可通过控制发电机来实现转矩控制。
4.根据权利要求1所述的一种增程器工作点切换的控制方法，其特征在于，步骤六中所述
的大工作点切换模式的具体步骤如下：
(61)若所述增程器的转速差值△n<0，增程器的需求功率降低；工作点的切换过程为：
a1、发动机停止喷油，通过降低发动机的功率输出，可实现增程器当前实际转速nact的快速
降低；

【专利技术属性】
技术研发人员：初亮，孙成伟，赵迪，高博，王祎，石求军，张永生，姚亮，李文惠，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22