CN108215813A - 一种增程器控制***及控制方法 - Google Patents

一种增程器控制***及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108215813A
CN108215813A CN201810036013.2A CN201810036013A CN108215813A CN 108215813 A CN108215813 A CN 108215813A CN 201810036013 A CN201810036013 A CN 201810036013A CN 108215813 A CN108215813 A CN 108215813A
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
increasing unit
distance increasing
control
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810036013.2A
Other languages
English (en)
Inventor
胡川
杭勇
朱晓明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Zeng Cheng Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Zeng Cheng Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Zeng Cheng Electronic Technology Co Ltd filed Critical Wuxi Zeng Cheng Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201810036013.2A priority Critical patent/CN108215813A/zh
Publication of CN108215813A publication Critical patent/CN108215813A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种增程器控制***及控制方法。控制***中，发电功率需求模块的输出端连接至状态管理模块的输入端和发动机输入功率需求模块的输入端；状态管理模块的输出端连接发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端；发动机输出功率需求模块的输出端连接至发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端；增程器工作模式选择模块的输出端连接至发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端。本发明可以根据车辆***的要求，接收和响应不同形式的发电请求，同时灵活增加和删减整车能量请求队列中的子模块，扩展电动汽车增程器应用场合。

Description

一种增程器控制***及控制方法
技术领域
本发明涉及控制***和控制方法，尤其是一种增程器控制***及控制方法。
背景技术
中国专利CN201710535437提供了了一种电动汽车增程器优化控制方法。该专利的目的是：设计一种适合城市增程式电动汽车运行的多段式功率跟随控制方法。该专利采用的技术手段和达成效果是：设计发动机的转速根据需求功率的大小，在最佳燃油消耗曲线上选取N个工作点做恒转速运行，并调节增程器发电机的转矩，以使增程器的实际输出功率值跟随当前功率需求，同时确定增程器在静止坐标系下的电流需求值，通过采样多频比例谐振控制器，确定发电机功率开关的驱动信号，达到解决增程发电***的高度非线性控制问题。该专利的不足及原因是：选取的发动机转速点是离散工况点，发动机油耗不能在每个需求功率点均达到最佳工作状态，同时一旦需求功率超过当前转速所对应的最大功率范围，出现增程器工作点大幅度切换，引起噪音和振动增加，同时降低发动机等核心部件可靠性的降低。
中国专利CN201710183211一种应用于增程器的控制方法和***。该专利的目的是：提供一种应用于增程器的控制方法和***，以解决在目标行驶里程不确定时，不能够判断增程器是否需要提前发电的问题。该专利采用的技术手段和达成效果是：获取增程式电动车的车辆可行驶里程、蓄电池剩余余量、燃油剩余量以及电池健康状态，通过和不同程度的阈值进行比较，来判断是否提前进行增程器的发电。发电功率根据存储的需求功率和车速、油门深度之间的对照表来获取。该专利的不足及原因是：需求功率仅和车速以及油门深度相关，会引起电池***频繁充放电，降低电池***使用寿命，对电池***不能进行有效保护，同时该专利未能给出如何控制实际功率响应需求功率功率。
中国专利CN201610404640提供了增程式电动车辆及其能量管理控制方法和装置。该专利的目的是：提出一种增程式电动车辆的能量管理控制方法，该方法在进行能量管理控制时考虑了影响增程器的目标功率、驱动电机的目标功率的多种因素，从而使增程器和驱动电机的控制更加精确、高效。该专利采用的技术手段和达成效果是：获取车辆行驶需求功率；根据所述车辆行驶需求功率计算所述增程式电动车辆中驱动电机的目标功率，并根据所述驱动电机的目标功率对所述驱动电机进行控制；获取所述增程式电动车辆的电池目标功率和***损失功率，并根据所述电池目标功率、所述***损失功率和所述驱动电机的目标功率计算车辆目标功率；根据所述车辆目标功率和所述增程式电动车辆中增程器的损失功率计算增程器的目标功率；根据所述增程式电动车辆中电池功率调节器的功率值对所述增程器的目标功率进行修正以获得增程器目标功率修正值；以及根据所述增程器目标功率修正值对所述增程器进行控制。该专利的不足及原因是：涉及的增程器控制仅仅能响应功率需求，而不能响应其它如电池SOC、充电需求电流等多种需求模式，同时没有阐述如何实现增程器的目标转速和扭矩。
综上所述，现有技术中主要还存在下列缺点：
1、随着电动车辆***应用场合越来越广泛，工作工况越来越复杂，整车***对增程器的功率需求形式也越来越多样化，现有的技术中没能提供不同形式的功率请求时的增程器控制***处理策略。
2、增程器***中发动机和发电机通过机械连接进行工作，现有的技术中没能提供发动机和发电机转速和扭矩的解耦控制。
3、现有技术仅仅根据发动机油耗特性来获取增程器工作转速和扭矩，未能综合有效考虑发动机排放、噪音和发电机效率特性。
4、现有技术中没有提供增程器发电过程中出现过载、转速响应不及时等工况下的保护处理措施。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种增程器控制***及控制方法。
本发明的技术方案如下：
一种增程器控制***，包括发电功率需求模块、状态管理模块、发动机输出功率需求模块、增程器工作模式选择模块、发动机控制模块以及发电机控制模块；发电功率需求模块的输出端连接至状态管理模块的输入端和发动机输入功率需求模块的输入端；状态管理模块的输出端连接发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端；发动机输出功率需求模块的输出端连接至发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端；增程器工作模式选择模块的输出端连接至发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端。
一种增程器控制方法，包括：
发电功率需求模块接收整车的能量需求，通过转化计算得到增程器***输出电功率需求值；并将增程器***输出电功率需求值输入至状态管理模块和发动机输出功率需求模块；
状态管理模块根据增程器控制***输入信号、整车控制请求信号和增程器***输出电功率需求确定当前增程器工作状态；并将增程器工作状态输入至发动机控制模块和发电机控制模块；
发动机输出功率需求模块根据增程器***输出电功率需求和发电机工作效率确定发动机输出功率需求；并根据发动机输出功率需求及发动机最佳工作路径确定发动机工作的目标转速和目标扭矩；并将发动机工作的目标转速和目标扭矩输入至发动机控制模块和发电机控制模块；
增程器工作模式选择模块设置增程器工作模式，并将增程器工作模式输入至发动机控制模块和发电机控制模块；
发动机控制模块根据增程器工作状态、发动机工作的目标转速和目标扭矩、发动机工作模式确定发动机目标指令；
发电机控制模块根据增程器工作状态、发动机工作的目标转速和目标扭矩、发电机工作模式确定发电机目标指令。
其进一步的技术方案为，发电功率需求模块包括整车能量请求队列；整车能量请求队列包括直接功率请求子模块、电流请求子模块和电池电荷状态请求子模块；
电流请求子模块将需求的电流和当前总线电压相乘转化为增程器***输出电功率需求值；
电池电荷状态请求子模块中设置不同的电池电荷状态区间，并设置与不同的电池电荷状态区间对应的增程器***输出电功率需求值；当实际的电池电荷状态处于不同的电池电荷状态区间时，对应请求接收相应的增程器发电功率需求值。
其进一步的技术方案为，增程器工作状态包括上电、准备就绪、起动、怠速、发电、停机、下电。
其进一步的技术方案为，发动机输出功率需求模块包括前馈控制模块、反馈控制模块和加法器；
发动机输出功率需求模块计算发动机输出功率需求值的具体方法是：
前馈控制模块将增程器***输出电功率需求值和发电机工作效率相乘得到发动机输出功率需求前馈值；
反馈控制模块根据实际发电功率和增程器***输出电功率需求值的差值进行闭环调节，得到发动机输出功率需求反馈值；
发动机输出功率需求前馈值和发动机输出功率需求反馈值通过加法器相加得发动机输出功率需求值。
其进一步的技术方案为，发动机输出功率需求模块根据发动机输出功率需求值查询存储在增程器控制***中的发动机最佳工作路径，得到发动机的目标转速和目标扭矩。
其进一步的技术方案为，增程器工作模式包括：发动机处于扭矩控制模式且发电机处于转速控制模式；发动机处于转速控制模式且发电机处于扭矩控制模式；发动机处于扭矩控制模式且发电机处于扭矩控制模式。
其进一步的技术方案为：当增程器的工作状态为发电状态，发动机控制模块根据发动机工作模式确定发动机工作指令：发动机处于转速控制模式，将发动机工作的目标转速发送给发动机控制器；当发动机处于扭矩控制模式且发电机处于转速控制模式时，将发动机工作的目标扭矩发送给发动机控制器；当发动机处于扭矩控制模式且发电机处于扭矩控制模式时，根据实际的发动机转速和发动机工作的目标转速闭环调节发动机指示需求扭矩并发送给发动机控制器。
其进一步的技术方案为：当增程器的工作状态为起动状态，发电机控制模块发送拖动扭矩指令给发电机控制器，发电机拖动发动机完成增程器起动；当增程器的工作状态为发电状态，发电机控制模块根据发电机工作模式确定发电机工作指令：当发电机处于扭矩控制模式时，将发动机工作的目标扭矩发送给发电机控制器；当发电机处于转速控制模式时，将发动机工作的目标转速发送给发电机控制器。
其进一步的技术方案为，发电机控制模块设置有三重扭矩保护：首先，发电机扭矩指令的变化步长是发动机的目标转速和实际转速的差值的函数，当发动机的目标转速和实际转速的差值加大，发电机扭矩指令增加步长设置为零；其次，根据发动机的目标转速和实际转速的差值修正发电机扭矩指令，当发动机的目标转速和实际转速的差值加大，降低发电机扭矩指令；最后，当发动机负荷率超过阈值，切换当前发动机输出功率需求值对应的发动机工作点。
本发明的有益技术效果是：
1、可以根据车辆***的要求，接收和响应不同形式的发电请求，同时灵活增加和删减整车能量请求队列中的子模块，扩展电动汽车增程器应用场合。
2、对发动机输出机械功率和发电机输出电功率进行线性解耦，提高控制精度；
3、根据发动机油耗、工作噪音、排放和功率万有特性数据以及发电机效率特性数据对发动机工作路径进行优化计算，使得增程器工作在油耗最佳工况；
4、根据发动机转速和负荷率对增程器进行三重保护，使增程器整体***工作可靠。
附图说明
图1是增程式电动车动力***结构示意图。
图2是增程器控制***结构示意图。
图3是整车能量请求队列示意图。
图4是发动机输出功率需求值计算示意图。
图5是发动机最佳工作路径示意图。
图6是发动机控制示意图。
图7是发电机控制示意图。
具体实施方式
图1是增程式电动车动力***结构示意图。图中有两路CAN网络。具体包括第一CAN总线和第二CAN总线。还包括连接于第一CAN总线上的增程器控制器RCU、动力电池管理***BMS、驱动电机控制器MCU以及整车控制器VCU。还包括发动机控制器ECU和发电机控制器GCU。增程器控制器通RCU过第二CAN总线连接增程器的发动机控制器ECU和发电机控制器GCU。
发动机控制器ECU连接控制发动机，发电机控制器GCU连接控制发电机，驱动电机控制器MCU连接控制驱动电机。动力电池通过逆变器连接至发电机。动力电池通过逆变器连接至驱动电机。
增程器电性连接动力电池和驱动电机。增程器控制器RCU接收整车控制器VCU发送的能量请求命令，并通过控制增程器的发动机及发电机实现整车需求的能量。
图2是增程器控制***结构示意图。如图2所示，增程器控制***包括发电功率需求模块、状态管理模块、发动机输出功率需求模块、增程器工作模式选择模块、发动机控制模块以及发电机控制模块。发电功率需求模块的输出端连接至状态管理模块的输入端和发动机输入功率需求模块的输入端。状态管理模块的输出端连接发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端。发动机输出功率需求模块的输出端连接至发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端。增程器工作模式选择模块的输出端连接至发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端。
结合图1，图2中的增程器控制***对图1中的增程式电动车动力***进行控制。发动机控制模块用于控制发动机控制器ECU；发电机控制模块用于控制发电机控制器GCU；发电功率需求模块接收整车控制器VCU中的整车能量需求，同时通过动力电池管理***BMS对动力电池的电荷状态进行管理。
本发明还公开了增程器控制方法，具体分为以下的步骤：
1)发电功率需求模块接收整车的能量需求，通过转化计算得到增程器***输出电功率需求值。并将增程器***输出电功率需求值输入至状态管理模块和发动机输出功率需求模块。
具体的，发电功率需求模块包括整车能量请求队列，用于接收整车的能量需求。图3是整车能量请求队列示意图。如图3所示，整车能量请求队列包括直接功率请求子模块101、电流请求子模块102和电池电荷状态请求子模块103。还包括选择器104和选择开关105。
电流请求子模块102首先接收整车控制器的需求电流，再将需求电流和当前的高压总线电压相乘转化为增程器***输出电功率需求值。
电池电荷状态请求子模块103中设置不同的动力电池电荷状态区间，并设置与不同的电池电荷状态区间对应的增程器***输出电功率需求值。当实际的电池电荷状态处于不同的电池电荷状态区间时，对应输出相应的的增程器***输出电功率需求值。
通过选择开关105在选择器104中激活当前需要的子模块，输出当前的增程器***输出电功率需求值。
2)状态管理模块根据增程器控制***输入信号，如发动机转速、温度，电机转速、温度等；整车控制请求信号，如需求功率、电流等；以及增程器***输出电功率需求确定当前增程器工作状态。并将增程器工作状态输入至发动机控制模块和发电机控制模块。
具体的，增程器工作状态包括上电、准备就绪、起动、怠速、发电、停机、下电等。
3)发动机输出功率需求模块根据增程器***输出电功率需求和发电机工作效率确定发动机输出功率需求值。并根据发动机输出功率需求值和发动机最佳工作路径确定发动机工作的目标转速和目标扭矩。并将发动机工作的目标转速和目标扭矩输入至发动机控制模块和发电机控制模块。
图4是发动机输出功率需求值计算方法示意图。如图4所示，发动机输出功率需求模块包括前馈控制模块201、反馈控制模块202、加法器203和发动机工作点计算模块204。
发动机输出功率需求模块计算发动机输出功率需求值的具体方法是：
前馈控制模块201将发电功率需求模块计算得到的增程器***输出电功率需求值和发电机工作效率相乘得到发动机输出功率需求前馈值。
发电机工作效率是发电机的转速和扭矩的函数，且根据发电机温度对其进行修正。
反馈控制模块202根据实际发电功率和增程器***输出电功率需求值的差值进行闭环控制调节，得到发动机输出功率需求反馈值。具体的，闭环控制可以采用PID控制算法。
发动机输出功率需求前馈值和发动机输出功率需求反馈值通过加法器203相加，得发动机输出功率需求值。
在发动机工作点计算模块204中，预先存储有发动机最佳工作路径数据MAP。在增程器控制***中，通过发动机输出功率需求值可查询该最佳工作路径数据MAP，即可得到发动机工作的目标转速和目标扭矩。
图5是发动机最佳工作路径示意图。发动机最佳工作路径是以最佳油耗为目标，以发动机工作噪音、排放为约束条件进行寻优计算得到的一组发动机输出功率对应的发动机的工作转速和扭矩的发动机最佳工作路径数据MAP。
4)增程器工作模式选择模块设置增程器工作模式，并将增程器工作模式输入至发动机控制模块和发电机控制模块。
具体的，增程器工作模式包括：发动机处于扭矩控制模式且发电机处于转速控制模式；发动机处于转速控制模式且发电机处于扭矩控制模式；发动机处于扭矩控制模式且发电机处于扭矩控制模式。
5)发动机控制模块根据发动机工作的目标转速、目标扭矩、增程器工作状态、发动机工作模式确定发动机目标指令。
图6是发动机控制示意图。发动机控制模块301根据增程器工作状态、发动机工作模式、发动机的目标转速、目标扭矩计算发动机工作指令。
当增程器的工作状态为发电状态，发动机控制模块根据发动机工作模式确定发动机工作指令：当发动机处于转速控制模式且发电机处于扭矩控制模式时，将发动机工作的目标转速发送给发动机控制器；当发动机处于扭矩控制模式且发电机处于转速控制模式时，将发动机工作的目标扭矩发送给发动机控制器；当发动机处于扭矩控制模式且发电机处于扭矩控制模式时，根据实际的发动机转速和发动机工作的目标转速闭环调节发动机指示需求扭矩并发送给发动机控制器。
具体的，根据增程器控制***和发动机控制器之间的通信协议，发动机工作指令可以包括工作模式302、请求优先级303、目标转速304和目标扭矩305。
6)发电机控制模块根据发动机工作的目标转速和目标扭矩、增程器工作状态和发电机工作模式确定发电机目标指令。
图7是发电机控制示意图。发电机控制模块401根据增程器工作状态、发电机工作模式、发动机的目标转速、目标扭矩计算发电机工作指令。
当增程器的工作状态为起动状态，发电机控制模块发送拖动扭矩指令给发电机控制器，发电机拖动发动机完成增程器起动；当增程器的工作状态为发电状态，发电机控制模块根据发电机工作模式确定发电机工作指令：当发动机处于转速控制模式且发电机处于扭矩控制模式，或者当发动机处于扭矩控制模式且发电机处于扭矩控制模式时，将发动机工作的目标扭矩发送给发电机控制器；当发动机处于扭矩控制模式且发电机处于转速控制模式时，将发动机工作的目标转速发送给发电机控制器。
具体的，根据增程器控制***和发电机控制器之间的通信协议，发电机工作指令包括工作模式402、请求优先级403、目标转速404和目标扭矩405。
发电机控制模块还设置有三重扭矩保护：首先，发电机目标扭矩的变化步长是发动机的目标转速和实际转速差值的函数，当两者差值加大，发电机扭矩指令的增加步长设置为零；其次，根据发动机的目标转速和实际转速差值修正发电机扭矩指令，当两者差值较大，降低发电机扭矩指令，防止发动机压死熄火；最后，当发动机负荷率超过一定阈值，切换当前发动机输出功率需求值对应的发动机工作点，使发动机工作在舒适可靠的工况。发动机工作点即是图5中函数曲线所对应的点。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增程器控制***，其特征在于，包括发电功率需求模块、状态管理模块、发动机输出功率需求模块、增程器工作模式选择模块、发动机控制模块以及发电机控制模块；发电功率需求模块的输出端连接至状态管理模块的输入端和发动机输入功率需求模块的输入端；状态管理模块的输出端连接发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端；发动机输出功率需求模块的输出端连接至发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端；增程器工作模式选择模块的输出端连接至发动机控制模块的输入端和发电机控制模块的输入端。
2.一种增程器控制方法，其特征在于包括：
发电功率需求模块接收整车的能量需求，通过转化计算得到增程器***输出电功率需求值；并将增程器***输出电功率需求值输入至状态管理模块和发动机输出功率需求模块；
状态管理模块根据增程器控制***输入信号、整车控制请求信号和增程器***输出电功率需求确定当前增程器工作状态；并将增程器工作状态输入至发动机控制模块和发电机控制模块；
发动机输出功率需求模块根据增程器***输出电功率需求和发电机工作效率确定发动机输出功率需求；并根据发动机输出功率需求及发动机最佳工作路径确定发动机工作的目标转速和目标扭矩；并将发动机工作的目标转速和目标扭矩输入至发动机控制模块和发电机控制模块；
增程器工作模式选择模块设置增程器工作模式，并将增程器工作模式输入至发动机控制模块和发电机控制模块；
发动机控制模块根据增程器工作状态、发动机工作的目标转速和目标扭矩、发动机工作模式确定发动机目标指令；
发电机控制模块根据增程器工作状态、发动机工作的目标转速和目标扭矩、发电机工作模式确定发电机目标指令。
3.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于，发电功率需求模块包括整车能量请求队列；整车能量请求队列包括直接功率请求子模块、电流请求子模块和电池电荷状态请求子模块；
电流请求子模块将需求的电流和当前总线电压相乘转化为增程器***输出电功率需求值；
电池电荷状态请求子模块中设置不同的电池电荷状态区间，并设置与不同的电池电荷状态区间对应的增程器***输出电功率需求值；当实际的电池电荷状态处于不同的电池电荷状态区间时，对应请求接收相应的增程器发电功率需求值。
4.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于，增程器工作状态包括上电、准备就绪、起动、怠速、发电、停机、下电。
5.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于，发动机输出功率需求模块包括前馈控制模块、反馈控制模块和加法器；
发动机输出功率需求模块计算发动机输出功率需求值的具体方法是：
前馈控制模块将增程器***输出电功率需求值和发电机工作效率相乘得到发动机输出功率需求前馈值；
反馈控制模块根据实际发电功率和增程器***输出电功率需求值的差值进行闭环调节，得到发动机输出功率需求反馈值；
发动机输出功率需求前馈值和发动机输出功率需求反馈值通过加法器相加得发动机输出功率需求值。
6.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于，发动机输出功率需求模块根据发动机输出功率需求值查询存储在增程器控制***中的发动机最佳工作路径，得到发动机的目标转速和目标扭矩。
7.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于，增程器工作模式包括：发动机处于扭矩控制模式且发电机处于转速控制模式；发动机处于转速控制模式且发电机处于扭矩控制模式；发动机处于扭矩控制模式且发电机处于扭矩控制模式。
8.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于；当增程器的工作状态为发电状态，发动机控制模块根据发动机工作模式确定发动机工作指令：发动机处于转速控制模式，将发动机工作的目标转速发送给发动机控制器；当发动机处于扭矩控制模式且发电机处于转速控制模式时，将发动机工作的目标扭矩发送给发动机控制器；当发动机处于扭矩控制模式且发电机处于扭矩控制模式时，根据实际的发动机转速和发动机工作的目标转速闭环调节发动机指示需求扭矩并发送给发动机控制器。
9.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于：当增程器的工作状态为起动状态，发电机控制模块发送拖动扭矩指令给发电机控制器，发电机拖动发动机完成增程器起动；当增程器的工作状态为发电状态，发电机控制模块根据发电机工作模式确定发电机工作指令：当发电机处于扭矩控制模式时，将发动机工作的目标扭矩发送给发电机控制器；当发电机处于转速控制模式时，将发动机工作的目标转速发送给发电机控制器。
10.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于，发电机控制模块设置有三重扭矩保护：首先，发电机扭矩指令的变化步长是发动机的目标转速和实际转速的差值的函数，当发动机的目标转速和实际转速的差值加大，发电机扭矩指令增加步长设置为零；其次，根据发动机的目标转速和实际转速的差值修正发电机扭矩指令，当发动机的目标转速和实际转速的差值加大，降低发电机扭矩指令；最后，当发动机负荷率超过阈值，切换当前发动机输出功率需求值对应的发动机工作点。
CN201810036013.2A 2018-01-15 2018-01-15 一种增程器控制***及控制方法 Pending CN108215813A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810036013.2A CN108215813A (zh) 2018-01-15 2018-01-15 一种增程器控制***及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810036013.2A CN108215813A (zh) 2018-01-15 2018-01-15 一种增程器控制***及控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108215813A true CN108215813A (zh) 2018-06-29

Family

ID=62641255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810036013.2A Pending CN108215813A (zh) 2018-01-15 2018-01-15 一种增程器控制***及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108215813A (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109435709A (zh) * 2018-11-30 2019-03-08 贵州长江汽车有限公司 一种电动汽车的增程装置及调控方法
CN109606347A (zh) * 2018-11-22 2019-04-12 宁波洁程汽车科技有限公司 基于增程器开发的充电装置用发动机控制***以及方法
CN110182069A (zh) * 2019-04-11 2019-08-30 浙江大学 一种电动汽车增程器发电功率闭环控制方法
CN110281905A (zh) * 2019-06-28 2019-09-27 浙江吉利控股集团有限公司 一种增程式电动汽车的控制方法、装置、设备及终端
CN110281907A (zh) * 2019-06-28 2019-09-27 浙江吉利控股集团有限公司 一种增程器的功率切换方法、装置及终端
CN110341686A (zh) * 2019-07-18 2019-10-18 上海元城汽车技术有限公司 增程器停机控制方法和车辆
CN110549874A (zh) * 2019-09-29 2019-12-10 广西玉柴机器股份有限公司 集群式发电机组控制***
CN110562055A (zh) * 2019-09-16 2019-12-13 无锡市凯跃新能源汽车运营有限公司 一种新能源汽车用增程器及控制方法
CN110758125A (zh) * 2019-12-30 2020-02-07 宁波洁程汽车科技有限公司 一种电动汽车用增程器功率快速响应的控制***及其方法
CN111371161A (zh) * 2020-02-25 2020-07-03 北京动力源新能源科技有限责任公司 一种电动汽车用蓄电池的充电方法及充电***
CN111361450A (zh) * 2020-02-28 2020-07-03 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 一种增程器控制方法、装置、设备及存储介质
CN111823890A (zh) * 2020-06-18 2020-10-27 杭州赫日新能源科技有限公司 增程器***网络架构
CN111845318A (zh) * 2019-04-29 2020-10-30 上海汽车变速器有限公司 增程式驱动***的控制方法
CN112319246A (zh) * 2020-11-10 2021-02-05 王文君 一种增程式整车节油优化方法
CN113232645A (zh) * 2021-06-04 2021-08-10 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 车辆发电功率的控制方法、装置、存储介质和计算机设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102975625A (zh) * 2012-11-12 2013-03-20 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动车增程器调速的实现方法
US20160090081A1 (en) * 2014-09-29 2016-03-31 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Vehicle control device and vehicle
CN105584477A (zh) * 2016-03-08 2016-05-18 吉林大学 一种增程器工作点切换的控制方法
CN105946601A (zh) * 2016-05-05 2016-09-21 北京新能源汽车股份有限公司 增程式电动汽车及其发电控制方法
CN107554314A (zh) * 2017-07-31 2018-01-09 北京航空航天大学 一种用于车辆的新型高效率增程器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102975625A (zh) * 2012-11-12 2013-03-20 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动车增程器调速的实现方法
US20160090081A1 (en) * 2014-09-29 2016-03-31 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Vehicle control device and vehicle
CN105584477A (zh) * 2016-03-08 2016-05-18 吉林大学 一种增程器工作点切换的控制方法
CN105946601A (zh) * 2016-05-05 2016-09-21 北京新能源汽车股份有限公司 增程式电动汽车及其发电控制方法
CN107554314A (zh) * 2017-07-31 2018-01-09 北京航空航天大学 一种用于车辆的新型高效率增程器

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109606347A (zh) * 2018-11-22 2019-04-12 宁波洁程汽车科技有限公司 基于增程器开发的充电装置用发动机控制***以及方法
CN109435709A (zh) * 2018-11-30 2019-03-08 贵州长江汽车有限公司 一种电动汽车的增程装置及调控方法
CN110182069A (zh) * 2019-04-11 2019-08-30 浙江大学 一种电动汽车增程器发电功率闭环控制方法
CN110182069B (zh) * 2019-04-11 2021-07-16 浙江大学 一种电动汽车增程器发电功率闭环控制方法
CN111845318A (zh) * 2019-04-29 2020-10-30 上海汽车变速器有限公司 增程式驱动***的控制方法
CN111845318B (zh) * 2019-04-29 2021-12-24 上海汽车变速器有限公司 增程式驱动***的控制方法
CN110281905A (zh) * 2019-06-28 2019-09-27 浙江吉利控股集团有限公司 一种增程式电动汽车的控制方法、装置、设备及终端
CN110281907A (zh) * 2019-06-28 2019-09-27 浙江吉利控股集团有限公司 一种增程器的功率切换方法、装置及终端
CN110281907B (zh) * 2019-06-28 2021-06-29 浙江吉利控股集团有限公司 一种增程器的功率切换方法、装置及终端
CN110341686A (zh) * 2019-07-18 2019-10-18 上海元城汽车技术有限公司 增程器停机控制方法和车辆
CN110341686B (zh) * 2019-07-18 2020-10-16 上海元城汽车技术有限公司 增程器停机控制方法和车辆
CN110562055A (zh) * 2019-09-16 2019-12-13 无锡市凯跃新能源汽车运营有限公司 一种新能源汽车用增程器及控制方法
CN110549874A (zh) * 2019-09-29 2019-12-10 广西玉柴机器股份有限公司 集群式发电机组控制***
CN110758125A (zh) * 2019-12-30 2020-02-07 宁波洁程汽车科技有限公司 一种电动汽车用增程器功率快速响应的控制***及其方法
CN111371161A (zh) * 2020-02-25 2020-07-03 北京动力源新能源科技有限责任公司 一种电动汽车用蓄电池的充电方法及充电***
CN111361450A (zh) * 2020-02-28 2020-07-03 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 一种增程器控制方法、装置、设备及存储介质
CN111823890A (zh) * 2020-06-18 2020-10-27 杭州赫日新能源科技有限公司 增程器***网络架构
CN112319246A (zh) * 2020-11-10 2021-02-05 王文君 一种增程式整车节油优化方法
CN113232645A (zh) * 2021-06-04 2021-08-10 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 车辆发电功率的控制方法、装置、存储介质和计算机设备
CN113232645B (zh) * 2021-06-04 2022-12-09 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 车辆发电功率的控制方法、装置、存储介质和计算机设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108215813A (zh) 一种增程器控制***及控制方法
CN110182069B (zh) 一种电动汽车增程器发电功率闭环控制方法
CN205059589U (zh) 用于连接到交流电源线上的车辆及其控制器
CN104118424B (zh) 混合动力车辆及其控制方法
CN107406004B (zh) 用于确定车辆中的电池的能量状态的值的方法及设备
US7917276B2 (en) Vehicle-use power supply apparatus
US8084988B2 (en) Power supply system
EP2479058B1 (en) Hybrid-type construction machine
CN112550086B (zh) 一种车辆能量管理方法、装置、车辆及存储介质
WO2018010544A1 (zh) 汽车发电机控制方法及装置
CN105189233B (zh) 用于优化混合动力电动车中功率消耗的***和方法
CN108859814B (zh) 一种混合动力汽车充电控制方法、装置及汽车
US8924064B2 (en) Shovel and method of controlling shovel
CN105882648A (zh) 一种基于模糊逻辑算法的混合动力***能量管理方法
CN203713586U (zh) 电动客车增程器的集成控制***
CN111086415B (zh) 电池充电管理方法、装置、车辆及存储介质
CN112224196B (zh) 基于双can总线的混合动力机动平台控制***
CN103010204A (zh) 混合动力汽车及其电量平衡方法、装置
CN104786863B (zh) 一种汽车用三电压电源***及其控制方法
CN113799659B (zh) 一种燃料电池整车能量分配方法
CN103118917B (zh) 内燃发动机的输出控制装置
Hofman et al. Rule-based energy management strategies for hybrid vehicle drivetrains: A fundamental approach in reducing computation time
CN113734141B (zh) 一种车辆怠速发电功率控制方法及其***
US11279339B2 (en) Control system for hybrid vehicle
CN110126812A (zh) 一种重型混合动力特种车动力***能量管理策略

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180629