CN109654005A - 电动压缩机的启停控制方法、控制器、存储介质及终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源汽车技术领域，提供一种电动压缩机的启停控制方法、控制器、存储介质及终端，该启停控制方法的步骤如下：接收第一分区指令，将电动压缩机启动期的理论转速曲线根据启动转速增加量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递增变化区间；在启动期，电动压缩机依次接收各递增变化区间对应的启动转速增加量的指令；接收第二分区指令，将电动压缩机停止期的理论转速曲线根据停止转速减少量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递减变化区间；在停止期，电动压缩机依次接收各递减变化区间对应的停止转速减少量的指令。这样，能够实现电动压缩机在实际运行过程中的转速曲线与理论转速曲线更加接近，减少振动和噪声的产生。

Description

电动压缩机的启停控制方法、控制器、存储介质及终端

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种电动压缩机的启停控制方法、控制器、存储介质及终端。

背景技术

在新能源汽车行业，电动压缩机的性能的好坏直接影响整车在市场的竞争力。然而，在电动压缩机的启停控制方面的不完善也会导致整车在振动噪声性能、可靠性以及电机磨损等方面出现问题。

如图1所示，图1为电动压缩机在启动期、平稳期以及停止期的理论转速曲线图。目前，现有控制方法是通过单一的转速变化斜率来实现电动压缩机的启动和停止，这样，电控压缩机的实际转速曲线在启动期和停止期呈多段直线，与启动期的转速曲线以及停止期的转速曲线无法拟合，从而导致电动压缩机运行稳定差，产生振动和噪声。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电控压缩机启停控制方法，旨在解决现有的控制方法采用单一的转速变化斜率来实现电动压缩机的启动和停止所导致的电动压缩机运行稳定差，产生振动和噪声的问题。

第一方面，本发明提供一种电动压缩机的启停控制方法，用于控制电动压缩机以使所述电动压缩机在启动期和停止期的实际转速曲线与理论转速曲线相拟合，所述电动压缩机启停控制方法包括如下步骤：

步骤一，接收递增分区指令，将所述电动压缩机启动期的理论转速曲线根据启动转速增加量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递增变化区间；

步骤二，在启动期，所述电动压缩机依次接收各所述递增变化区间对应的启动转速增加量的指令以实时实现转速递增；

步骤三，接收递减分区指令，将所述电动压缩机停止期的理论转速曲线根据停止转速减少量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递减变化区间；

步骤四，在停止期，所述电动压缩机依次接收各所述递减变化区间对应的停止转速减少量的指令以实时减小转速。

具体地，各所述递增变化区间的数量为六个，分别为第一平缓递增区间、第一突增递增区间、第一陡增递增区间、第二陡增递增区间、第二突增递增区间以及第二平缓递增区间。

具体地，所述启动转速增加量满足如下公式：

其中，u(k)为启动转速增加量，K_pe(k)为比例调节增加量，为积分调节增加量，K_d(e(k)-e(k-1))为微分调节增加量，K_p，K_i，K_d，分为系数项，并且，各系数项在对应的递增变化区间均不相同。

具体地，各所述递减变化区间的数量为六个，分别为第一平缓递减区间、第一突减递减区间、第一陡减递减区间、第二陡减递减区间、第二突减递减区间以及第二平缓递减区间。

具体地，所述启动转速增加量满足如下公式：

其中，u(l)为停止转速减少量，L_pe(l)为比例调节减小量，为积分调节减少量，L_d(e(l)-e(l-1))为微分调节减小量，L_p，L_i，L_d，分别为系数项，并且，各系数项在对应的递减变化区间均不相同。

第二方面，本发明还提供一种电动压缩机的启停控制器，所述设备包括：

第一分区模块，用于发射递增分区指令，将所述电动压缩机启动期的理论转速曲线根据启动转速增加量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递增变化区间；

第一控制模块，用于控制启动期的所述电动压缩机在各所述递增变化区间对应的启动转速增加量；

第二分区模块，用于发射递减分区指令，将所述电动压缩机停止期的理论转速曲线根据停止转速减少量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递减变化区间；

第二控制模块，用于控制停止期的所述电动压缩机在各所述递减变化区间对应的停止转速减少量。

具体地，所述第一分区模块包括第一子模块，所述第一子模块用于发射第一分区指令，将所述电动压缩机启动期的理论转速曲线根据启动转速增加量的变化趋势按时间推移依次分为六个递增变化区间。

具体地，所述第二分区模块包括第二子模块，所述第二子模块用于发射第二分区指令，将所述电动压缩机停止期的理论转速曲线根据停止转速减少量的变化趋势按时间推移依次分为六个递减变化区间。

第三方面，本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的启停控制方法的步骤。

第四方面，本发明提供一种终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述所述的启停控制方法的步骤。

本发明的有益效果：本发明提供的电动压缩机的启停控制方法、设备、存储介质及终端，根据理论转速曲线的转速变化量的变化趋势不同来进行分区拟合，同时，不同的分区所对应不同的转速变化量，从而实现电动压缩机在实际运行过程中的转速曲线与理论转速曲线更加接近，以保证电动压缩机在启动期或停止期运行的稳定性，减少振动和噪声的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为电动压缩机的理论转速曲线图；

图2为本发明实施例提供的电动压缩机的启停控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的电动压缩机启动期转速曲线分区图；

图4为本发明实施例提供的电动压缩机停止期转速曲线分区图；

图5为本发明实施例提供的电动压缩机的启停控制器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的电动压缩机的启停控制方法，该启停控制方法用于控制电动压缩机以使电动压缩机在启动期和停止期的实际转速曲线与理论转速曲线相拟合，从而减小电动压缩机在启动期和停止期发生振动和产生噪音的概率，提高电动压缩机运行的稳定性。

请参考图2，图2为本发明实施例提供的电动压缩机的启停控制方法的流程图，如图2所示，本实施例的启停控制方法包括如下步骤：

步骤S100，接收递增分区指令，将电动压缩机启动期的理论转速曲线根据启动转速增加量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递增变化区间；

在启动期，电动压缩机的理论转速曲线呈“S”形，即电动压缩机的转速递增量的变化趋势不同，为了使电动压缩机的实际转速曲线与理论转速曲线相拟合，那么，根据时间推移对应理论转速曲线进行分区，使得每一递增变化区间的启动转速增加量的变化趋势是相同或相近的。具体地，如图3所示，图3为本发明实施例提供的电动压缩机启动期转速曲线分区图，将启动期的转速变化分为六个递增变换区间，即0至t1时间段为第一平缓递增区间，t1至t2时间段为第一突增递增区间，t2至t3时间段为第一陡增递增区间，t3至t4时间段为第二陡增递增区间，t4至t5时间段为第二突增递增区间，t5至t6时间段为第二平缓递增区间。从图中可知，在第一平缓递增区间内，电动压缩机的转速递增变化量较为平缓，直至到达t1时刻，即转速曲线的第一个拐点，电动压缩机的转速递增变化量开始突然增加，且转速递增变化趋势较前一区间明显增加，从而进入第一突增递增区间，直至到达t2时刻，即转速曲线的第二个拐点，此时，电动压缩机的转速递增变化量开始陡然增加，转速递增变化趋势较前一区间大幅增加，且进入第一陡增递增区间，在该区间内，电动压缩机的转速呈指数增加，直至到达t3时刻，即转速曲线的第三个拐点，此时，电动压缩机的转速递增变化量开始出现衰减趋势，并且进入第二陡增递增区间，同时，可以看出，该区间的转速曲线与前一区间的转速曲线关于t3时刻对称，到达t4时刻时，即转速曲线的第四个拐点，该拐点后的转速递增变化量明显大幅降低，同时，进入第二突增递增区间，此时，电动压缩机的转速的递增量在进入平稳期前变小，同时，第二突增递增区间的转速曲线与第一突增递增区间的转速曲线也关于t3时刻对称，到达t5时刻时，即转速曲线的第五个拐点，电动压缩机的转轴递增变化量趋于平缓，且逐步靠***稳期的峰值转速，同时，进入第二平缓递增区间，该区间的转速曲线与第一平缓递增区间的转速曲线同样关于t3时刻对称，到达t6时刻时，电动压缩机的转速到达峰值，也进入平稳期。这样，每一递增区间的转速递增量的变化趋势相同或相近，更能保证电动压缩机在启动期的实际转速递增变化量与理论值相拟合。

当然，根据实际需要，可将上述六个递增变化区间进行进一步细分。

步骤S200，在启动期，电动压缩机依次接收各递增变化区间对应的启动转速增加量的指令以实时实现转速递增；

可以理解地，单一的转速递增变化量所形成的转速变化率为两拐点之间的直线线段，进而导致电动压缩机的转速在拐点处发生瞬态变化，这也是电动压缩机在启动期发生强烈振动和噪音的原因。因此，在启动期，启动转速增加量满足如下公式，则该区间的实际转速曲线与对应的理论转速曲线拟合程度高：

其中，u(k)为启动转速增加量，K_pe(k)为比例调节增加量，为积分调节增加量，K_d(e(k)-e(k-1))为微分调节增加量，K_p，K_i，K_d，分为系数项。

以下举例说明，比例调节增加量类似一次函数，可类比于向水缸里加水且保持1m的水位，设初始的水位为0.2m，那么当前时刻的水位和目标水位之间是存在一个误差为0.8，那么e(k)则等于0.8，将K_p设为0.5，二者乘积为0.4，那么0.4m则为t1时刻的递增量，此时，水位上涨至0.6m。t2时刻，e(k)则为0.4，同样地，将K_p设为0.5，二者乘积为0.2，那么在0.2m为t2时刻的递增量，此时，水位上涨至0.8m，依此类推，直至水位到达1m。但是，实际操作过程中，水缸会漏水。同样地，还是上述的例子，水缸在每次加水后会漏掉0.1m高的水量，那么，当水位到达0.8m后，水缸的水位则不会上涨，因为e(k)则等于0.2，将K_p设为0.5，二者乘积为0.1，即加入量等于泄漏量，该泄漏量称之为稳态误差。在实际运用过程中，稳态误差则相当于汽车行车过程中的摩擦阻力，无法避免。因此，需要利用积分调节增加量来消除稳态误差。还是以上述例子进行说明，积分调节增加量可以理解为将每一次的误差值相加再乘以对应的系数项，即第一次的误差值为0.8，第二次的误差值为0.4，两者之和为1.2，再乘以系数项K_i，这样，再加上比例调节增加量，随着时间的推移逐步接近预设水位。最后，关于微分调节增加量，可以理解为系数项乘以t时刻的误差值减去t-1时刻的误差值，由于随着时间的推移，靠后的误差值越来越小，因此，微分调节增加量为负数，其作用是防止水位线超过1m，即能够减少转速增加过程中电动压缩机的振动感。这样，在每一个递增变化区间，启动转速增加量均按照上述公式进行递增变化，使得实际转速曲线与理论转速曲线相拟合。需要说明的是，系数项K_p，K_i，K_d在不同的递增变化区间的取值是不相同的。

步骤S300，接收递减分区指令，将电动压缩机停止期的理论转速曲线根据停止转速减少量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递减变化区间；

同理地，与启动期过程相反，在停止期，电动压缩机的理论转速曲线也呈“S”形，同样地，即电动压缩机的转速递减量的变化趋势不同，为了使电动压缩机的实际转速曲线与理论转速曲线相拟合，那么，根据时间推移对应理论转速曲线进行分区，每一递减变化区间的停止转速减少量的变化趋势是相同或相近。具体地，如图4所示，图4为本发明实施例提供的电动压缩机停止期转速曲线分区图，将启动期的转速变化分为六个递增变换区间，即t7至t8时间段为第一平缓递减区间，t8至t9时间段为第一突减递减区间，t9至t10时间段为第一陡减递减区间，t10至t11时间段为第二陡减递减区间，t11至t12时间段为第二突减递减区间，t12至t13时间段为第二平缓递减区间。从图中可知，从t7时刻开始，电动压缩机的转速由峰值逐渐衰减，并进入第一平缓递减区间，电动压缩机的转速递减变化量较为平缓，直至到达t8时刻，即转速曲线的第八个拐点，电动压缩机的转速递减变化量开始突然增加，且转速递减变化趋势较前一区间明显增加，从而进入第一突减递减区间，直至到达t9时刻，即转速曲线的第九个拐点，此时，电动压缩机的转速递减变化量开始陡然增加，转速递减变化趋势较前一区间大幅增加，且进入第一陡减递减区间，在该区间内，电动压缩机的转速呈指数减少，直至到达t10时刻，即转速曲线的第十个拐点，此时，电动压缩机的转速递减变化量开始出现衰减趋势，并且进入第二陡减递减区间，同时，可以看出，该区间的转速曲线与前一区间的转速曲线关于t10时刻对称，到达t11时刻时，即转速曲线的第十一个拐点，该拐点后的转速递减变化量明显大幅降低，同时，进入第二突减递减区间，此时，电动压缩机的转速的递减量在趋近于0前变小，同时，第二突减递减区间的转速曲线与第一突减递减区间的转速曲线也关于t10时刻对称，到达t12时刻时，即转速曲线的第十二个拐点，电动压缩机的转轴递减变化量趋于平缓，且逐步靠近0转速，同时，进入第二平缓递区间，该区间的转速曲线与第一平缓递减区间的转速曲线同样关于t10时刻对称。这样，每一递增区间的转速递减量的变化趋势相同或相近，更能保证电动压缩机在停止期的实际转速递增变化量与理论值相拟合。

当然，根据实际需要，可将上述六个递减变化区间进行进一步细分。

步骤S400，在停止期，电动压缩机依次接收各递减变化区间对应的停止转速减少量的指令以实时减小转速。

同样地，在停止期与启动期相反，停止转速减少量满足如下公式，则该区间的实际转速曲线与对应的理论转速曲线拟合程度高：

其中，u(l)为停止转速减少量，L_pe(l)为比例调节减小量，为积分调节减少量，L_d(e(l)-e(l-1))为微分调节减小量，L_p，L_i，L_d，分别为系数项，并且，各系数项在对应的递减变化区间均不相同。

本发明实施例提供的电动压缩机的启停控制方法、控制器、存储介质及终端，根据理论转速曲线的转速变化量的变化趋势不同来进行分区拟合，同时，不同的分区所对应不同的转速变化量，从而实现电动压缩机在实际运行过程中的转速曲线与理论转速曲线更加接近，以保证电动压缩机在启动期或停止期运行的稳定性，减少振动和噪声的产生。

需要说明的是，步骤S100和步骤S300无顺序先后关系，即，可直接由跳至步骤S300。但是，步骤S100和步骤S200之间有顺序先后关系，以及步骤S300和步骤S400之间顺序先后关系。

请参考图5，图5为本发明实施例提供的电动压缩的启停控制器的结构示意图，该控制器包括：

第一分区模块10，用于发射递增分区指令，将电动压缩机启动期的理论转速曲线根据启动转速增加量的变化趋势按时间推移依次分为六个递增变化区间；

第一控制模块11，用于控制启动期的电动压缩机在各递增变化区间对应的启动转速增加量；

第二分区模块12，用于发射递减分区指令，将电动压缩机停止期的理论转速曲线根据停止转速减少量的变化趋势按时间推移依次分为六个递减变化区间；

第二控制模块13，用于控制停止期的电动压缩机在各递减变化区间对应的停止转速减少量。

具体地，请参考图5，第一分区模块10包括第一子模块101，第一子模块101用于发射第一分区指令，将电动压缩机启动期的理论转速曲线根据启动转速增加量的变化趋势按时间推移依次分为六个递增变化区间。

具体地，请参考图5，第二分区模块12包括第二子模块121，第二子模块121用于发射第二分区指令，将电动压缩机停止期的理论转速曲线根据停止转速减少量的变化趋势按时间推移依次分为六个递减变化区间。

此外，本发明的实施例还提出一种可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述各实施例的启停控制方法的步骤。

此外，此外，本发明的实施例还提出一种终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述各实施例的启停控制方法的步骤。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上述实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围内。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动压缩机的启停控制方法，用于控制电动压缩机以使所述电动压缩机在启动期和停止期的实际转速曲线与理论转速曲线相拟合，其特征在于，所述电动压缩机启停控制方法包括如下步骤：

接收递增分区指令，将所述电动压缩机启动期的理论转速曲线根据启动转速增加量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递增变化区间；

在启动期，所述电动压缩机依次接收各所述递增变化区间对应的启动转速增加量的指令以实时实现转速递增；

接收递减分区指令，将所述电动压缩机停止期的理论转速曲线根据停止转速减少量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递减变化区间；

在停止期，所述电动压缩机依次接收各所述递减变化区间对应的停止转速减少量的指令以实时减小转速。

2.根据权利要求1所述的电动压缩机的启停控制方法，其特征在于，所述递增变化区间的数量为六个，分别为第一平缓递增区间、第一突增递增区间、第一陡增递增区间、第二陡增递增区间、第二突增递增区间以及第二平缓递增区间。

3.根据权利要求1所述的电动压缩机的启停控制方法，其特征在于，所述启动转速增加量满足如下公式：

其中，u(k)为启动转速增加量，K_pe(k)为比例调节增加量，为积分调节增加量，K_d(e(k)-e(k-1))为微分调节增加量，K_p，K_i，K_d，分为系数项，并且，各系数项在对应的递增变化区间均不相同。

4.根据权利要求1所述的电动压缩机的启停控制方法，其特征在于，各所述递减变化区间的数量为六个，分别为第一平缓递减区间、第一突减递减区间、第一陡减递减区间、第二陡减递减区间、第二突减递减区间以及第二平缓递减区间。

5.根据权利要求1所述的电动压缩机的启停控制方法，其特征在于，所述启动转速增加量满足如下公式：

其中，u(l)为停止转速减少量，L_pe(l)为比例调节减小量，为积分调节减少量，L_d(e(l)-e(l-1))为微分调节减小量，L_p，L_i，L_d，分别为系数项，并且，各系数项在对应的递减变化区间均不相同。

6.电动压缩机的启停控制器，其特征在于，所述设备包括：

第一分区模块，用于发射递增分区指令，将所述电动压缩机启动期的理论转速曲线根据启动转速增加量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递增变化区间；

第一控制模块，用于控制启动期的所述电动压缩机在各所述递增变化区间对应的启动转速增加量；

第二分区模块，用于发射递减分区指令，将所述电动压缩机停止期的理论转速曲线根据停止转速减少量的变化趋势按时间推移依次分为至少六个递减变化区间；

第二控制模块，用于控制停止期的所述电动压缩机在各所述递减变化区间对应的停止转速减少量。

7.根据权利要求6所述的电动压缩机的启停控制器，其特征在于，所述第一分区模块包括第一子模块，所述第一子模块用于发射第一分区指令，将所述电动压缩机启动期的理论转速曲线根据启动转速增加量的变化趋势按时间推移依次分为六个递增变化区间。

8.根据权利要求6所述的电动压缩机的启停控制器，其特征在于，所述第二分区模块包括第二子模块，所述第二子模块用于发射第二分区指令，将所述电动压缩机停止期的理论转速曲线根据停止转速减少量的变化趋势按时间推移依次分为六个递减变化区间。

9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的启停控制方法的步骤。

10.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述的启停控制方法的步骤。