增程器、控制方法及车辆技术

一种增程器、控制方法及车辆，该增程器包括发动机、飞轮、可变传动比增速器、发电机及控制单元，发动机的输出轴依次通过飞轮及可变传动比增速器与发电机相连。发动机被设置为在改变影响因素的参数的情况下，可使发动机的万有特性曲线内的低油耗高效区得以扩展，控制单元根据增程器的工况需求对发动机的实时转速和扭矩进行控制，并对发动机的万有特性曲线的影响因素的参数进行控制，使发动机的实时转速和扭矩落于发动机的低油耗高效区内，控制单元根据发动机的实时转速对可变传动比增速器进行控制，使得发动机经过可变传动比增速器输出的转速与发电机最高效率转速相同。该增程器能够始终工作于高效区内，且发电机始终能够运行于最高效率转速。

【技术实现步骤摘要】
增程器、控制方法及车辆
本专利技术涉及车辆动力系统
，尤其是一种增程器、控制方法及车辆。
技术介绍
现如今，增程式电动车辆是新能源车辆动力的主流技术路线之一。增程器的工作点原则上选择在增程器的高效区内，但实际上效率并非是唯一的考虑因素：为兼顾车辆NVH性能和司乘人员的主观感受，增程式电动汽车常将“车速-转速-功率”进行关联，即除转速、功率外，车速也是增程器工作点的选择依据之一；此外，增程式车辆中动力电池SOC值的高低也是决定增程器运行工作点的因素。因此，增程器不可避免地存在低转速区的工作点，而如图1所示，发动机的高效低排放区大多处于中等转速-中高负荷区域，这使得在低转速区间时，发动机的工作点(如图1中的点)不可能都在发动机的低油耗高效区间，同样地这使得增程器的工作点(图2中的点)也不可能都处于高效低排放区内。受成本、体积及重量的限制，增程器中发电机的额定转速往往较高，致使发电机的高效率区偏向高转速-高负荷，这与发动机有明显的不同。在增程器工作时，虽然可尽量选用低速电机(如最高转速约4000rpm)，但发动机与发电机的高效区一般不会恰好重合，导致增程器高效区狭窄，最高效率不够高。为提高增程器的效率，除了选用高效率的发动机与发电机外，还应该使发动机与发电机两者的高效区相重合。在现有技术中，可在发动机与发电机之间设置增速器，如发动机的转速通过齿轮增速器增速，使之与发电机的高效区相匹配。但现有的齿轮增速方案中，由于齿轮增速器的传动比固定不可变，不可能使得发动机转速与增速器配合后能够恰好始终与发电机的高效区重合，无法保证增程器始终运行于高效区内；即使发动机转速与增速器增速进行配合后达到发电机高效率区间的转速，但是却不能够保证发电机以最高效率转速进行工作。
技术实现思路
本专利技术提供了一种增程器、控制方法及车辆，该增程器能够始终工作于高效区内，且发电机始终能够以最高效率转速进行工作。本专利技术提供一种增程器，包括发动机、飞轮、可变传动比增速器、发电机及控制单元，所述发动机的输出轴依次通过所述飞轮及所述可变传动比增速器与所述发电机相连，所述控制单元与所述发动机、所述可变传动比增速器及所述发电机电性相连，所述发动机被设置为在改变影响因素的参数的情况下，可使发动机的万有特性曲线内的低油耗高效区得以扩展，所述控制单元根据所述增程器的工况需求对所述发动机的实时转速和扭矩进行控制，并对所述发动机的万有特性曲线的影响因素的参数进行控制，使所述发动机的实时转速和扭矩落于所述发动机的低油耗高效区内，所述控制单元根据所述发动机的实时转速对所述可变传动比增速器进行控制，使得所述发动机经过所述可变传动比增速器输出的转速与所述发电机最高效率转速相同。进一步地，所述发动机包括活塞，所述活塞上设置有滑动槽及设置于所述滑动槽内的电控滑块，所述电控滑块在所述滑动槽内上下运动，以改变燃烧室的容积，所述控制单元通过对所述发动机燃烧室的容积的控制，以改变所述发动机的万有特性。进一步地，所述发动机包括设置于缸盖上的第一喷油器及设置于进气道内的第二喷油器，所述控制单元通过对所述第一喷油器及所述第二喷油器喷射同种或不同种特性的燃料，以改变所述发动机的万有特性。进一步地，所述控制单元内存储有发动机的影响因素的不同参数与所述发动机的低油耗高效区的对应数据集。进一步地，所述可变传动比增速器包括输入轴、输出轴、传动带及驱动装置，所述输入轴及所述输出轴均为锥形轴，且二者的轴线相互平行，所述传动带设置于所述输入轴及所述输出轴之间，所述驱动装置带动所述传动带在所述输入轴及所述输出轴上运动。本专利技术还提供了一种增程器的控制方法，该控制方法包括如下步骤：S1：获取车辆实时的车速及扭矩需求；S2：根据所述的车速及扭矩需求控制发动机的实时转速和扭矩，根据所述发动机的实时转速和扭矩，改变所述发动机的低油耗高效区，使所述发动机的实时转速和扭矩落于低油耗高效区内；S3：根据发电机的最高效率转速及所述发动机的实时转速，改变可变传动比增速器的传动比，使得所述发动机经过所述可变传动比增速器后输出的转速与所述发电机的最高效率转速相同。本专利技术还提供了一种车辆，该车辆包括上述的增程器。综上所述，在本专利技术中，通过发动机低油耗高效区的扩展，以及可变传动比增速器传动比的控制，能够使得发动机始终在低油耗高效区进行工作，在发动机及发电机二者结合后，增程器中的所有工作点均可以落在增程器的低油耗高效区内，发电机始终能够在最高效率转速进行工作。这能够显著地提高增程器的效率，减少排放，减少增程器的排放后处理器成本。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1所示为现有技术中发动机万有特性曲线图。图2所示为现有技术中增程器的万有特性曲线图。图3所示本专利技术第一实施例提供的增程器的结构示意图。图4所示为图3中发动机的万有特性曲线图。图5所示为图3中发电机的万有特性曲线图。图6所示为本专利技术提供的增程器的万有特性曲线图。图7所示为可变压缩比的发动机的结构示意图。图8所示为可变传动比增速器的结构示意图。图9所示为本专利技术第二实施例中多喷油器发动机的结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术进行详细说明如下。本专利技术提供了一种增程器、控制方法及具有其的车辆，该增程器能够始终工作于高效区内，且发电机始终能够以最高效率转速进行工作。图3所示为本专利技术第一实施例提供的增程器的结构示意图，图4所示为图3中发动机的万有特性曲线图，图5所示为图3中发电机的万有特性曲线图，图6所示为本专利技术提供的增程器的万有特性曲线图。如图3至图6所示，本专利技术提供的增程器包括发动机10、飞轮20、可变传动比增速器30、发电机40及控制单元50，发动机10的输出轴依次通过飞轮20及可变传动比增速器30与发电机40相连，控制单元50与发动机10、可变传动比增速器30及发电机40电性相连，在本实施例中，发动机10被设置为在改变影响因素的参数的情况下发动机10的万有特性曲线内的低油耗高效区可得以扩展；控制单元50根据增程器的工况对发动机10的实时转速和扭矩进行控制，并对发动机10万有特性曲线的影响因素的参数进行控制，使得发动机10的实时转速和扭矩进入发动机10低油耗高效区；控制单元50继而根据发动机10的实时转速对可变传动比增速器30的传动比进行控制，使得发动机10经过可变传动比增速器30输出的转速与发电机40最高效率转速相同。发动机10的万有特性曲线是依据自身的各项参数而定的，一般而言，发动机10的各项参数确定后，其万有特性曲线就不会再发生改变。在本实施例中，通过将发动机10设置为其在改变影响因素的参数的情况下万有特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增程器，其特征在于：包括发动机、飞轮、可变传动比增速器、发电机及控制单元，所述发动机的输出轴依次通过所述飞轮及所述可变传动比增速器与所述发电机相连，所述控制单元与所述发动机、所述可变传动比比增速器及所述发电机电性相连，所述发动机被设置为在改变影响因素的参数的情况下，可使发动机的万有特性曲线内的低油耗高效区得以扩展，所述控制单元根据所述增程器的工况需求对所述发动机的实时转速和扭矩进行控制，并对所述发动机的万有特性曲线的影响因素的参数进行控制，使所述发动机的实时转速和扭矩落于所述发动机的低油耗高效区内，所述控制单元根据所述发动机的实时转速对所述可变传动比增速器进行控制，使得所述发动机经过所述可变传动比增速器输出的转速与所述发电机最高效率转速相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种增程器，其特征在于：包括发动机、飞轮、可变传动比增速器、发电机及控制单元，所述发动机的输出轴依次通过所述飞轮及所述可变传动比增速器与所述发电机相连，所述控制单元与所述发动机、所述可变传动比比增速器及所述发电机电性相连，所述发动机被设置为在改变影响因素的参数的情况下，可使发动机的万有特性曲线内的低油耗高效区得以扩展，所述控制单元根据所述增程器的工况需求对所述发动机的实时转速和扭矩进行控制，并对所述发动机的万有特性曲线的影响因素的参数进行控制，使所述发动机的实时转速和扭矩落于所述发动机的低油耗高效区内，所述控制单元根据所述发动机的实时转速对所述可变传动比增速器进行控制，使得所述发动机经过所述可变传动比增速器输出的转速与所述发电机最高效率转速相同。


2.根据权利要求1所述的增程器，其特征在于：所述发动机包括活塞，所述活塞上设置有滑动槽及设置于所述滑动槽内的电控滑块，所述电控滑块在所述滑动槽内上下运动，以改变燃烧室的容积，所述控制单元通过对所述发动机燃烧室的容积的控制，以改变所述发动机的万有特性。


3.根据权利要求1所述的增程器，其特征在于：所述发动机包括设置于缸盖上的第一喷油器及设置于进气道内的第二喷油器，所述控制单元通过对所述第一喷油器及所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：马帅营，章帅，蔡文远，王一戎，霍元，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，浙江吉利新能源商用车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33