CN105857095A - 一种增程器功率时间控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增程器功率时间控制方法。它具体包括如下步骤：(1)当增程器从整车控制器得到功率输出请求时，增程器的控制单元获得从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间；(2)增程器按照在一定的控制算法，从当前功率点转移到所需求功率点之间选取若干个功率点；(3)增程器的控制单元获得所有从前一个功率点转移到该功率点所设定的时间，并将这些时间进行累加计算获得一个总时间；(4)获得的总时间与从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间相一致。本发明的有益效果是：实现不同工况点切换时，其过程时间的可控性，通过选择最优噪音、油耗和排放，提高整车性能。

Description

一种增程器功率时间控制方法
技术领域
本发明涉及增程器相关技术领域，尤其是指一种增程器功率时间控制方法。
背景技术
随着车辆油耗、排放要求的越来越严，社会上出现了增程式电动汽车。增程式电动车是以电机为驱动动力、发动机辅助发电的电动汽车。所指增程器是由发动机、发电机和整流器三者为主要部件而组合在一起的装置，用来提供电力给驱动电机或者电池。目前的增程器都是工作在几个高效率点或高效工作区，根据整车的控制要求而实现不同工作点的切换。因为没有考虑不同工况点切换过程的时间可控制性，从而带来油耗、排放、噪音在过程中的不可控性。
中国专利申请公开号：CN 104477166A，申请公开日2015年4月1日，公开了一种增程器功率输出控制系统及其方法，系统包括增程器和增程器控制器，增程器包括发动机和发电机，所述发动机和所述发电机通过机械连接；增程器与增程器控制器相想通讯；其中：增程器对增程器控制器的输入量包括：发动机转速、发电机的电压以及电流信号；增程器控制器对增程器的输出量包括：发动机的喷油量及点火角、节气门开度、发电机的转矩信号。该发明通过对发动机转速、发电机转矩以及增程器输出功率进行闭环控制，实现了增程器功率输出可连续变化及阶跃变化，满足对整车对增程器功率输出需求要求；但是其不足之处在于，没有考虑不同工况点切换过程的时间可控制性，从而带来油耗、排放、噪音在过程中的不可控性。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种能够有效地降低增程器油耗、排放、噪音等问题的增程器功率时间控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种增程器功率时间控制方法，具体包括如下步骤：
(1)当增程器从整车控制器得到功率输出请求时，增程器的控制单元获得从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间；
(2)增程器按照在一定的控制算法，从当前功率点转移到所需求功率点之间选取若干个功率点；
(3)增程器的控制单元获得所有从前一个功率点转移到该功率点所设定的时间，并将这些时间进行累加计算获得一个总时间；
(4)获得的总时间与从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间相一致。
本发明在增程器工作工况切换时，引入了功率时间控制策略，即当增程器从整车控制器得到功率请求时，增程器按照一定的控制算法，使得增程器在设定的时间内，从一个功率点转移到另一个功率点，有效解决车辆瞬时油耗、排放、噪音高等问题，从而提高了不同工况点切换(特别是由低功率向高功率切换)时油耗、排放和噪音的可控性，使得整车的性能得到显著提高。
作为优选，在步骤(1)中，设当前功率点为pi，所需求功率点为pj，从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间tij，而pi、pj和tij之间存在一定关系如下：tij＝f(pipj)，其中p∝(n，m)，p为功率，n为发动机转速，m为发电机扭矩，且满足功率P需求的(n，m)不是一个点，且各点的噪音、油耗和排放不同。
作为优选，在步骤(1)中，增程器的控制单元中有一个p-t二维表格，其中纵坐标和横坐标都为功率分布点，标定量为时间。通过p-t二维表格可以直接有效的获得所设定的时间。
作为优选，所在步骤(1)和步骤(2)之间，增加一个步骤(a)，增程器的控制单元同时获取当前功率点的车速，并通过车速修正系数来对从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间进行修正。结合修改参数，例如：车速，使得实际所输出的功率值与期望所输出的功率值更为接近，以达到最优的油耗、排放和噪音。
作为优选，在步骤(a)中，每个车速vi都对应一个相应的车速修正系数ki，而时间的修正计算公式为t＝tim*ki，其中tim指的是pi功率到pm功率的时间。提高该控制方法的精确度。
作为优选，在步骤(2)中，所述的控制算法即以p-t二维表格为基准，以当前功率点为起始点，以所需求功率点为最终点，以所选取的功率点为过程点，而该过程点有所对应功率点的最优噪音、油耗和排放。该控制算法具有工程的可实现性和操作的简便性，通过选择最优噪音、油耗和排放，使得整车的性能得到显著提高。
作为优选，在步骤(3)中，记录起始点到第一个过程点在p-t二维表格中所设定的时间、前一个过程点到后一个过程点在p-t二维表格中所设定的时间以及最后一个过程点到最终点在p-t二维表格中所设定的时间，并将这些所设定的时间进行累加计算得到一个总时间T。
作为优选，在步骤(4)中，从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间tij与总时间T相一致。在时间相一致的前提下，选择最优噪音、油耗和排放，能够使得整车的性能得到显著提高。
作为优选，所述的增程器包括发动机、发电机和发电机控制器，所述的发动机与发电机连接，所述的发电机与发电机控制器连接，所述的发动机、发电机和发电机控制器均工作在宽转速范围的高效区内。发动机工作时，带动发电机发电，经过发电机控制器整流成需要的高压直流电，完成由燃油到电能的转换，输出驱动电机及电池所需要的电能。
本发明的有益效果是：实现不同工况点切换时，其过程时间的可控性，不但适用于具有多个工况点的增程器，而且也适用于有连续工作区域的增程器，这样的增程器安装在整车上，可以为整车VCU提供有效的增程器与动力电池进行匹配的技术手段，提高整车性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
一种增程器功率时间控制方法，增程器包括发动机、发电机和发电机控制器，发动机与发电机连接，所述的发电机与发电机控制器连接，发动机、发电机和发电机控制器均工作在宽转速范围的高效区内，具体包括如下步骤：
(1)当增程器从整车控制器得到功率输出请求时，增程器的控制单元获得从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间；其中：增程器的控制单元中有一个p-t二维表格，其中纵坐标和横坐标都为功率分布点，标定量为时间，如表1所示；设当前功率点为pi，所需求功率点为pj，从当前功率点pi转移到所需求功率点pj所设定的时间tij，而pi、pj和tij之间存在一定关系如下：tij＝f(pi，pj)，其中p∝(n，m)，p为功率，n为发动机转速，m为发电机扭矩，且满足功率P需求的(n，m)不是一个点，且各点的噪音、油耗和排放不同；
表1
(2)增程器的控制单元同时获取当前功率点的车速，并通过车速修正系数来对从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间进行修正；其中：如表2所示，每个车速vi都对应一个相应的车速修正系数ki，而时间的修正计算公式为t＝tim*ki，其中tim指的是pi功率到pm功率的时间；
表2
车速 V1 V2 V3 ... Vi ... Vk
K k1 k2 k3 ... ki ... kk
(3)增程器按照在一定的控制算法，从当前功率点转移到所需求功率点之间选取若干个功率点；其中：控制算法即以p-t二维表格为基准，以当前功率点为起始点，以所需求功率点为最终点，以所选取的功率点为过程点，而该过程点有所对应功率点的最优噪音、油耗和排放
(4)增程器的控制单元获得所有从前一个功率点转移到该功率点所设定的时间，并将这些时间进行累加计算获得一个总时间；其中：记录起始点到第一个过程点在p-t二维表格中所设定的时间、前一个过程点到后一个过程点在p-t二维表格中所设定的时间以及最后一个过程点到最终点在p-t二维表格中所设定的时间，并将这些所设定的时间进行累加计算得到一个总时间T；
(5)获得的总时间与从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间相一致；即从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间tij与总时间T相一致。
在上述步骤中，通过表1和表2的配合使用，就可以对增程器进行精细化标定，对其经济性和动力性，排放性，NVH进行不断的优化，最终获取的有效标定数据来满足整车需求。由于时间参数的加入，可以避免发动机急加速急减速，可以有效地降低增程器油耗、排放、噪音等问题，使得整车的性能得到显著提高。

Claims (9)

1.一种增程器功率时间控制方法，其特征是，具体包括如下步骤：
(1)当增程器从整车控制器得到功率输出请求时，增程器的控制单元获得从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间；
(2)增程器按照在一定的控制算法，从当前功率点转移到所需求功率点之间选取若干个功率点；
(3)增程器的控制单元获得所有从前一个功率点转移到该功率点所设定的时间，并将这些时间进行累加计算获得一个总时间；
(4)获得的总时间与从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间相一致。
2.根据权利要求1所述的一种增程器功率时间控制方法，其特征是，在步骤(1)中，设当前功率点为pi，所需求功率点为pj，从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间tij，而pi、pj和tij之间存在一定关系如下：tij＝f(pi，pj)，其中p∝(n，m)，p为功率，n为发动机转速，m为发电机扭矩，且满足功率P需求的(n，m)不是一个点，且各点的噪音、油耗和排放不同。
3.根据权利要求2所述的一种增程器功率时间控制方法，其特征是，在步骤(1)中，增程器的控制单元中有一个p-t二维表格，其中纵坐标和横坐标都为功率分布点，标定量为时间。
4.根据权利要求1所述的一种增程器功率时间控制方法，其特征是，所在步骤(1)和步骤(2)之间，增加一个步骤(a)，增程器的控制单元同时获取当前功率点的车速，并通过车速修正系数来对从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间进行修正。
5.根据权利要求4所述的一种增程器功率时间控制方法，其特征是，在步骤(a)中，每个车速vi都对应一个相应的车速修正系数ki，而时间的修正计算公式为t＝tim*ki，其中tim指的是pi功率到pm功率的时间。
6.根据权利要求3所述的一种增程器功率时间控制方法，其特征是，在步骤(2)中，所述的控制算法即以p-t二维表格为基准，以当前功率点为起始点，以所需求功率点为最终点，以所选取的功率点为过程点，而该过程点有所对应功率点的最优噪音、油耗和排放。
7.根据权利要求6所述的一种增程器功率时间控制方法，其特征是，在步骤(3)中，记录起始点到第一个过程点在p-t二维表格中所设定的时间、前一个过程点到后一个过程点在p-t二维表格中所设定的时间以及最后一个过程点到最终点在p-t二维表格中所设定的时间，并将这些所设定的时间进行累加计算得到一个总时间T。
8.根据权利要求7所述的一种增程器功率时间控制方法，其特征是，在步骤(4)中，从当前功率点转移到所需求功率点所设定的时间tij与总时间T相一致。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的一种增程器功率时间控制方法，其特征是，所述的增程器包括发动机、发电机和发电机控制器，所述的发动机与发电机连接，所述的发电机与发电机控制器连接，所述的发动机、发电机和发电机控制器均工作在宽转速范围的高效区内。
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