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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车启动控制,尤其涉及一种增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法、系统及车辆。
技术介绍
1、增程式混合动力(erev)系统,也被称为串联插电式混合动力系统,是一种融合了传统内燃机与电机电池技术的新型汽车动力解决方案。其核心特点是,车辆主要依赖电动机来驱动,而内燃机(增程器或发动机)不直接驱动车轮,而是作为发电机使用,主要用于在电池电量不足时为电池充电。erev系统方案可以沿用传统内燃机的方案,对整车改动较小,避免了里程焦虑以及控制策略相对简单而获得了很多关注。
2、现有技术中该技术方案的发电系统(apu)包含一个传统的内燃机和一个发电机,每次的apu启动都是第一步由发电机进入驱动模式,启动内燃机并把内燃机转速拉升到某一个目标转速;第二步则是内燃机带动发电机运作,接下来apu根据控制器的命令调节功率点。
3、然而,现有技术中的erev系统启动控制存在以下缺点:
4、(1)不同的发动机水温下发电机的拖动扭矩是一样的,存在能量的浪费;
5、(2)拖动过程中的发电机扭矩是开环控制的,不能根据实际工况实时修正;
6、(3)发动机的介入控制是基于空燃比的,控制不够精准;
7、(4)发电机从扭矩输出(驱动发动机)到功率输入(被发动机驱动)的扭矩交替过程的过渡不够平顺。
技术实现思路
1、鉴于上述,本专利技术旨在提供一种增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法、系统及车辆,以解决前述的存在能量浪费、不能根据实际工
2、本专利技术采用的技术方案如下:
3、本专利技术提供了一种增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,包括以下步骤:
4、采集发动机水温和海拔高度数据,基于发动机水温和海拔高度数据获取发动机的摩擦力矩;
5、基于发动机的摩擦力矩,并结合泵气阻力矩以及惯性力矩,获得发电机输出扭矩,通过发电机输出扭矩拖动发动机进行运转;
6、采集发动机的转速,当发动机的转速被发电机拖动到第一转速时,通过发动机控制器控制发动机进行点火;
7、实时调节发电机输出扭矩,以拖动发动机使其转速达到第二转速;
8、在发动机的转速达到第二转速时,使发电机从驱动模式切换为发电模式;
9、待发电机完全运行在发电模式后,启动过程扭矩控制结束。
10、优选地,在发动机的转速被发电机拖动到第一转速的过程中,通过计算发动机曲轴的角加速度以判断发动机是否完成从静止状态到平稳旋转状态的过渡。
11、优选地,第一转速设置为目标转速减去100rpm。
12、优选地,发动机的第二转速设置为使得发动机的第二转速与目标转速的差值处于20rpm以内。
13、优选地,实时调节发电机输出扭矩的步骤具体包括:
14、基于发动机实际转速与目标转速梯度进行求差,转速差值信号被送入pid控制器中进行运算;
15、pid控制器根据预设参数对转速差值信号进行运算,经过pid控制算法运算后得到的控制电信号输入至放大和驱动电路进行处理;
16、经过放大处理的控制电信号作用到发电机上,通过改变发电机的输入电流或电压,从而改变发电机的输出扭矩。
17、优选地,实时调节发电机输出扭矩,以使发动机的转速以大于等于1500rpm/s且小于2500rpm/s的角加速度进行提升。
18、优选地,设置发动机实际转速对应的转矩为f,则f通过以下公式进行调节:
19、f=发动机扭矩+发电机扭矩-摩擦扭矩-泵气阻力矩-惯性力矩。
20、本专利技术还提供一种增程式混合动力系统启动过程扭矩控制系统,包括:
21、信号采集模块,用于采集发动机水温和海拔高度数据,基于所述发动机水温和海拔高度数据获取发动机的摩擦力矩;
22、拖动控制模块,用于基于发动机的摩擦力矩,并结合泵气阻力矩以及惯性力矩,获得发电机输出扭矩,通过发电机输出扭矩拖动发动机进行运转;
23、第一联合控制模块,采集发动机的转速,当发动机的转速被发电机拖动到第一转速时,通过发动机控制器控制发动机进行点火;
24、第二联合控制模块,实时调节发电机的输出扭矩,以拖动发动机使发动机转速达到第二转速;
25、发电切换模块,用于在发动机的转速达到第二转速时,使发电机从驱动模式切换为发电模式。
26、本专利技术还提供一种车辆,包括控制器,所述控制器用于执行上述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,或者包括上述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制系统。
27、本专利技术提供的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法及系统具有以下技术效果:基于发动机的摩擦力矩,并结合泵气阻力矩以及惯性力矩,获得发电机输出扭矩,通过发电机输出扭矩拖动发动机进行运转,能够对发动机起动过程的阻力矩进行估算,避免不必要的能量损失;实时调节发电机输出扭矩,以拖动发动机控制其转速,在发动机的转速达到所需转速时,使发电机从驱动模式切换为发电模式,能够根据发动机转速的变化协调发电机和发动机的扭矩输出,实现发动机的平稳工作,通过发电机从驱动到发电过程的扭矩交替控制,实现发电机的平稳工作,使发电系统(apu)的启动过程更加平稳,减少了发电系统启动过程的振动,提升了用户的满意度。
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1.一种增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,在发动机的转速被发电机拖动到第一转速的过程中,通过计算发动机曲轴的角加速度以判断发动机是否完成从静止状态到平稳旋转状态的过渡。
3.根据权利要求1所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,第一转速设置为目标转速减去100rpm。
4.根据权利要求1所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,发动机的第二转速设置为使得发动机的第二转速与目标转速的差值处于20rpm以内。
5.根据权利要求1所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,实时调节发电机输出扭矩的步骤具体包括:
6.根据权利要求5所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,实时调节发电机输出扭矩,以使发动机的转速以大于等于1500rpm/s且小于2500rpm/s的角加速度进行提升。
7.根据权利要求1至6任一项所述的增程式混合动力系统启动过程扭
8.一种增程式混合动力系统启动过程扭矩控制系统,其特征在于,包括:
9.一种车辆,其特征在于,包括控制器,所述控制器用于执行如权利要求1-7任一项所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,或者包括如权利要求8所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制系统。
...【技术特征摘要】
1.一种增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,在发动机的转速被发电机拖动到第一转速的过程中,通过计算发动机曲轴的角加速度以判断发动机是否完成从静止状态到平稳旋转状态的过渡。
3.根据权利要求1所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,第一转速设置为目标转速减去100rpm。
4.根据权利要求1所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,发动机的第二转速设置为使得发动机的第二转速与目标转速的差值处于20rpm以内。
5.根据权利要求1所述的增程式混合动力系统启动过程扭矩控制方法,其特征在于,实时...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄伟,
申请(专利权)人:安徽江淮汽车集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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