CN109606347A - 基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统以及方法，涉及一种电动车控制技术领域，改善了增程器功率增加后，电机扭矩快速响应，然而发动机转速响应缓慢的不足，解决了发动机加载瞬间，发动机转速突然降低，带载能力下降甚至于在出现转速低于界限以下现象的时候会压灭发动机现象的问题，其技术方案要点是：还包括设置于发动机控制装置内以用于预先控制发动机处于前馈转速的前馈转速控制模块、以及发动机前馈转速数据库，本发明的一种基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统以及方法，通过提前提高发动机的转速来满足充电功率增加时的功率要求，同时也大大减少了发动机熄火的现象。

Description

基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统以及方法
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充电领域，特别涉及一种基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统以及方法。
背景技术
随着社会进步，人们环保意识增强，“低碳、环保、绿色”的出行方式逐渐引起高度关注。高效、环保、节能的电动车的研究已经引起了世界各汽车厂商的高度关注。
传统的纯电动车由于动力电池能量密度的缺陷，续驶里程不足成为传统纯电动车市场推广的障碍。为解决这个问题，目前在传统电动车基础上增加了由发动机和发电机构成的增程器，有效的弥补了传统电动车续驶里程不足的缺陷。
现有的增程器在接收到新的功率需求时，其增程器控制器将会发送转速指令启动发动机，同时向电机发送扭矩指令。但是电机响应时间较短，而发动机响应时间长，所以表现形式就是：发动机瞬间产生负载，但是发动机的转速还来不得及变化，突然加大负载，发动机转速会突然降低，此时带载能力下降甚至于在出现转速低于界限以下现象的时候会压灭发动机，还有改进的空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统，通过提前提高发动机的转速来满足充电功率增加时的功率要求，同时也大大减少了发动机熄火的现象。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统，所述增程器包括发动机、电机、控制终端、受控于控制终端且用于单独控制发动机的发动机控制装置、受控于控制终端且用于单独控制电机的电机控制装置，还包括设置于发动机控制装置内以用于预先控制发动机处于前馈转速的前馈转速控制模块、以及存储有功率需求以及对应功率需求下发动机所需前馈转速的发动机前馈转速数据库；
控制终端以实时获取的功率需求为查询对象于发动机前馈转速数据库中查询出与之对应的发动机所需前馈转速，并通过前馈转速控制模块控制发动机处于对应的前馈转速下。
采用上述方案，通过设置于发动机控制装置内的前馈转速控制装置使发动机提前发动起来，而发动机所需要处于的前馈转速通过控制装置、发动机前馈转速数据库来确定具体的转速并控制发动机处于对应的转速，从而通过提前提高发动机的转速满足了充电功率增加时功率要求。
作为优选，定义发动机内设置有节气门，基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统还包括设置于发动机控制装置内以控制节气门启闭的节气门控制模块；
当控制终端获取功率需求时，控制终端在通过前馈转速控制模块控制发动机前馈转速之前，首先通过节气门控制模块打开节气门从而使空气进入发动机管道内以排出可燃气体。
采用上述方案，通过节气门控制模块可以有效控制发动机的节气门的启闭，而通过控制发动机节气门的启闭，可以有效排出发动机管道内的可燃气体，从而避免了发动机在喷气点火的时候出现点不上的火的现象出现。
作为优选，还包括设置于发动机管道内以用于检测发动机管道内的可燃气体的可燃气体检测模块；
控制终端于可燃气体检测模块所检测到的可燃气体的量低于预设值时，启动前馈转速控制模块控制发动机预先处于前馈转速。
采用上述方案，通过在发动机管道内设置的可燃气体检测模块可以判断发动机管道内的可燃气体是否满足要求，并在可燃气体低于预设值的时候及时控制发动机处于前馈转速下。
作为优选，还包括设置于发动机控制装置内以用于控制发动机点火喷气的发动机点火喷气控制模块、以及设置于发动机控制装置内以用于检测发动机转速的发动机转速检测模块；
当且仅当发动机转速检测模块所检测到的电机拖动处于前馈转速下的发动机转速达到控制终端预设怠速转速时，控制终端通过点火控制喷气控制模块控制发动机点火喷气。
采用上述方案，通过发动机转速检测模块可以有效检测发动机所处于的转速，并且能够在发动机处于预设的怠速转速时，通过发动机点火喷气控制模块控制发动机进行点火喷气操作。
针对现有技术存在的不足，本发明的目的二在于提供一种基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法，通过提前提高发动机的转速来满足充电功率增加时的功率要求，同时也大大减少了发动机熄火的现象。
作为优选，基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.预先使发动机处于前馈转速下；
S2.拖动发动机处于怠速状态，并控制发动机点火喷气。
采用上述方案，通过步骤S1的设置可以使发动机处于前馈转速下，从而降低了发动机响应时间较长的问题，并且结合步骤S2的设置可以使发动机被拖动到怠速附近的稳定转速后开始点火、喷气，避免过渡工况工作不稳定导致的发动机损伤、排放不佳、振动过大的情况的发生。
作为优选，S1包括以下步骤：
S1.1.获取充电所需功率；
S1.2.以充电所需功率为参考对象确定发动机的前馈转速；
S1.3.控制发动机处于前馈转速下。
采用上述方案，通过步骤S1.1的设置可以有效确定充电功率，而步骤S1.2的设置可以根据充电功率来具体确定前馈转速，最后通过S1.3控制发动机处于前馈转速下。
作为优选，还包括设置于S1之前的预先步骤SY,预先步骤SY包括：
SY.1.开启节气门；
SY.2.通入空气使可燃气体从发动机管道中排出,直至可燃气体低于预设值为止。
采用上述方案，通过在步骤S1之前设置的SY.1开启节气门可以使发动机管道内的可燃气体与外界接触，而步骤SY.2的设置可以使发动机管道内的可燃气体排出至外界。
作为优选，步骤S2具体包括：
S2.1.通过电机拖动处于前馈转速下的发动机至怠速稳定状态；
S2.2.检测发动机是否处于怠速状态，并在发动机处于怠速状态时控制发动机点火喷气。
采用上述方案，通过步骤S2.1的设置可以使电机拖动发动机至怠速稳定状体，并且结合S2.2来判定发动机在该转速下是否合适进行点火喷气。
附图说明
图1为基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统的系统框图一；
图2为基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法的系统框图一；
图3为基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法的系统框图二；
图4为基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法的系统框图三；
图5为基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法的系统框图四。
附图标记：1、发动机；2、电机；3、控制终端；4、发动机控制装置；5、电机控制装置；6、前馈转速控制模块；7、发动机前馈转速数据库；8、节气门；9、节气门控制模块；10、可燃气体检测模块；11、发动机点火喷气控制模块；12、发动机转速检测模块。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统，增程器包括发动机1、电机2、控制终端3、受控于控制终端3且用于单独控制发动机1的发动机控制装置4、受控于控制终端3且用于单独控制电机2的电机控制装置5，控制终端3优选ECU，即汽车专用微型控制器，发动机控制装置4以及电机控制装置5均优选电子控制单元。
为避免发动机1在功率需求上来的时候响应时间较长以至于出现熄火的现象，基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统还包括设置于发动机控制装置4内以用于预先控制发动机1处于前馈转速的前馈转速控制模块6、以及存储有功率需求以及对应功率需求下发动机1所需前馈转速的发动机前馈转速数据库7。
控制终端3以实时获取的功率需求为查询对象于发动机前馈转速数据库7中查询出与之对应的发动机1所需前馈转速，并通过前馈转速控制模块6控制发动机1处于对应的前馈转速下。
进一步的，为避免发动机1在启动之前能够将发动机1管道内的燃气排出，从而避免打不上火的情况发生，定义发动机1内设置有节气门8，节气门8是控制空气进入发动机的一道可控阀门，气体进入进气管后会和汽油混合变成可燃混合气，基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统还包括设置于发动机控制装置4内以控制节气门8启闭的节气门控制模块9；当控制终端3获取功率需求时，控制终端3在通过前馈转速控制模块6控制发动机1前馈转速之前，首先通过节气门控制模块9打开节气门8从而使空气进入发动机1管道内以排出可燃气体，此处的可燃气体尤指天然气。
进一步的，为便于及时判断何时进行前馈转速的控制，基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统还包括设置于发动机1管道内以用于检测发动机1管道内的可燃气体的可燃气体检测模块10，可燃气体检测模块10优选可燃气体传感器，控制终端3于可燃气体检测模块10所检测到的可燃气体的量低于预设值时，启动前馈转速控制模块6控制发动机1预先处于前馈转速。
另外，在实际功率下，发动机1也会从前馈转速下逐步提升至怠速稳定下的转速，基于增程器开发的充电装置用发动机1控制系还包括设置于发动机1控制装置内以用于控制发动机1点火喷气的发动机点火喷气控制模块11、以及设置于发动机控制装置4内以用于检测发动机1转速的发动机转速检测模块12；当且仅当发动机转速检测模块12所检测到的电机2拖动处于前馈转速下的发动机1转速达到控制终端3预设怠速转速时，控制终端3通过点火控制喷气控制模块11控制发动机1点火喷气，发动机转速检测模块12优选发动机转速传感器。
以上为基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统的介绍，以下对基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法进行具体介绍。
如图2所示，基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法包括以下步骤：S1.预先使发动机1处于前馈转速下；S2.拖动发动机1处于怠速状态，并控制发动机1点火喷气。
如图4所示，为避免发动机1管道内的可燃气体对发动机1造成影响，基于增程器开发的充电装置还包括设置于S1之前的预先步骤SY，预先步骤SY包括：SY.1.开启节气门8；SY.2.通入空气使可燃气体从发动机1管道中排出,直至可燃气体低于预设值为止。
如图3所示，其中S1包括以下步骤：S1.1.获取充电所需功率；S1.2.以充电所需功率为参考对象确定发动机1的前馈转速；S1.3.控制发动机1处于前馈转速下。
如图5所示，其中，步骤S2具体包括：S2.1.通过电机2拖动处于前馈转速下的发动机1至怠速稳定状态；S2.2.检测发动机1是否处于怠速状态，并在发动机1处于怠速状态时控制发动机1点火喷气。
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统，所述增程器包括发动机（1）、电机（2）、控制终端（3）、受控于控制终端（3）且用于单独控制发动机（1）的发动机控制装置（4）、受控于控制终端（3）且用于单独控制电机（2）的电机控制装置（5），其特征在于：还包括设置于发动机控制装置（4）内以用于预先控制发动机（1）处于前馈转速的前馈转速控制模块（6）、以及存储有功率需求以及对应功率需求下发动机（1）所需前馈转速的发动机前馈转速数据库（7）；
控制终端（3）以实时获取的功率需求为查询对象于发动机前馈转速数据库（7）中查询出与之对应的发动机（1）所需前馈转速，并通过前馈转速控制模块（6）控制发动机（1）处于对应的前馈转速下。
2.如权利要求1所述的基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统，其特征在于：定义发动机（1）内设置有节气门（8），基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统还包括设置于发动机控制装置（4）内以控制节气门（8）启闭的节气门控制模块（9）；
当控制终端（3）获取功率需求时，控制终端（3）在通过前馈转速控制模块（6）控制发动机（1）前馈转速之前，首先通过节气门（8）控制模块打开节气门（8）从而使空气进入发动机（1）管道内以排出可燃气体。
3.如权利要求2所述的基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统，其特征在于：还包括设置于发动机（1）管道内以用于检测发动机（1）管道内的可燃气体的可燃气体检测模块（10）；
控制终端（3）于可燃气体检测模块（10）所检测到的可燃气体的量低于预设值时，启动前馈转速控制模块（6）控制发动机（1）预先处于前馈转速。
4.如权利要求3所述的基于增程器开发的充电装置用发动机控制系统，其特征在于：还包括设置于发动机控制装置（4）内以用于控制发动机（1）点火喷气的发动机点火喷气控制模块（11）、以及设置于发动机（1）控制装置内以用于检测发动机（1）转速的发动机转速检测模块（12）；
当且仅当发动机转速检测模块（12）所检测到的电机（2）拖动处于前馈转速下的发动机（1）转速达到控制终端（3）预设怠速转速时，控制终端（3）通过点火控制喷气控制模块控制发动机（1）点火喷气。
5.一种基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.预先使发动机（1）处于前馈转速下；
S2.拖动发动机（1）处于怠速状态，并控制发动机（1）点火喷气。
6.如权利要求5所述的基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法，其特征在于，S1包括以下步骤：
S1.1.获取充电所需功率；
S1.2.以充电所需功率为参考对象确定发动机（1）的前馈转速；
S1.3.控制发动机（1）处于前馈转速下。
7.如权利要求6所述的基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法，其特征在于，还包括设置于S1之前的预先步骤SY,预先步骤SY包括：
SY.1.开启节气门（8）；
SY.2.通入空气使可燃气体从发动机（1）管道中排出,直至可燃气体低于预设值为止。
8.如权利要求6所述的基于增程器开发的充电装置用发动机控制方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
S2.1.通过电机（2）拖动处于前馈转速下的发动机（1）至怠速稳定状态；
S2.2.检测发动机（1）是否处于怠速状态，并在发动机（1）处于怠速状态时控制发动机（1）点火喷气。
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