CN110281910A

CN110281910A - 一种增程器起动控制方法、装置和设备

Info

Publication number: CN110281910A
Application number: CN201910576014.0A
Authority: CN
Inventors: 万骞骞; 王一戎; 霍元; 陈定邦
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely New Energy Commercial Vehicle Group Co Ltd; Geely Sichuan Commercial Vehicle Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely New Energy Commercial Vehicle Group Co Ltd; Geely Sichuan Commercial Vehicle Co Ltd
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2019-09-27

Abstract

本发明的公开了一种增程器起动控制方法、装置和设备，所述方法包括：增程器控制器接收起动指令，获取起动目标扭矩值和扭矩加载斜率；根据所述目标扭矩值和扭矩加载斜率，发电机控制器输出扭矩值并按所述扭矩加载斜率增加扭矩；发电机根据发电机控制器加载扭矩拖动发动机转动，且根据扭矩斜率控制拖动转速加速时间；发动机控制器实时获取发动机转速，发动机控制器判断所述发动机转速是否到达喷油转速阈值，若是，则控制发动机喷油。本发明通过对增程器系统关键参数的标定，避免了主飞轮和副飞轮转角差过大引起飞轮花键断裂等情况，提高了增程系统的稳定性，进而提高产品的可靠性。

Description

一种增程器起动控制方法、装置和设备

技术领域

本发明涉及增程器控制领域，特别涉及一种增程器起动控制方法、装置和设备。

背景技术

能源与环境问题是制约人类社会与经济可持续发展的重要因素，在交通领域，电动汽车具有零排放、无污染等优点，但电池续驶里程和充电因素极大地限制了电动汽车的大规模市场推广。随着用户对车辆燃油经济性和排放性的更高要求，汽车节能与新能源技术的发展已经成为当今汽车发展的趋势，而且发展新能源汽车，实现节能减排，已成为世界汽车工业持续发展需要迫切解决的问题。

增程器解决了电动车缺电不能行驶和充电麻烦的难题。在车载电池缺电时，在不用停车的前提下，能够驱动电动车行驶、给电池充电。大大扩展了电动车的活动范围，真正做到了无里程限制连续行驶。更重要的是加装增程器的电动车辆可以延长电池使用寿命3倍以上，极大地降低了电池使用成本。

常规增程器搭载发动机，其起动方式一般同常规发动机起动，为大电流驱动起动电机拖动发动机至点燃，起动过程中起动扭矩不进行控制，容易引起增程器结构的不稳定，从而降低了增程器系统的稳定性。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供一种增程器起动控制方法、装置和设备。

为了解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供一种增程器起动控制方法，所述增程器包括增程器控制器、发电机控制器、发动机控制器、发动机和发电机，所述发电机与所述发动机连接，所述方法包括以下步骤：

增程器控制器接收起动指令，获取起动目标扭矩值和扭矩加载斜率；

根据所述目标扭矩值和扭矩加载斜率，发电机控制器输出扭矩值并按所述扭矩加载斜率增加扭矩；

发电机根据发电机控制器加载扭矩拖动发动机转动，且根据扭矩斜率控制拖动转速加速时间；

发动机控制器实时获取发动机转速；

发动机控制器判断所述发动机转速是否到达喷油转速阈值，若是，则控制发动机喷油。

进一步地，所述增增程器控制接收起动指令，获取起动目标扭矩值和扭矩加载斜率包括：

发电机控制器获取发电机转速，并将所述发电机转速发送给所述增程器控制器；

增程器控制器根据发电机转速查表计算所述目标扭矩值。

具体地，所述增程器控制器根据发电机转速查表计算所述目标扭矩值包括：根据预先建立的发电机转速段和发电机扭矩的对应关系计算对应的所述发电机的目标扭矩值。

进一步地，所述发电机根据发电机控制器加载扭矩拖动发动机转动，且根据扭矩斜率控制拖动转速加速时间包括：根据所述目标扭矩值和预设的发电机扭矩加载斜率，获得发电机拖动转速加速时间。

进一步地，所述发动机控制器判断所述发动机转速是否到达喷油转速阈值，若是，则控制发动机喷油包括：获取预设的发动机喷油转速阈值，并将获取的发动机转速与所述发动机喷油转速阈值进行比较。

进一步地，所述控制方法还包括：

判断发动机是否起动成功；

若发动机起动成功，发电机退出拖动。

根据本发明的另一方面，还提供一种增程器起动控制装置，包括：

接收模块，用于接收增程器的启动信号；

第一获取模块，用于在起动发电机时，根据预先建立的发电机转速段和发电机扭矩的对应关系计算对应的所述发电机的目标扭矩值；

计算模块，用于根据所述目标扭矩值和预设的发电机扭矩加载斜率，获得发电机拖动转速加速时间；

信息采集模块，用于在发动机转动过程中实时采集所述发动机的转速信息；

第一判断模块，用于判断发动机的转速是否达到预设的喷油转速阈值。

进一步地，所述装置还包括：

存储模块，用于储存预先建立的发电机转速段和发电机扭矩的对应关系、预设的发电机扭矩加载斜率和预设的发动机喷油转速阈值；

第二获取模块，用于获取预设的发电机扭矩加载斜率；

第一控制模块，用于根据计算得到的所述发电机拖动转速加速时间控制发电机转动。

第三获取模块，用于获得预设的发动机喷油转速阈值；

第二控制模块，用于在发动机转速达到发动机喷油转速阈值，控制所述发动机起动；

第二判断模块，用于判断所述发动机是否起动成功。

根据本发明的再一方面，还提供一种增程器，所述增程器包括增程器控制器、发电机控制器、发动机控制器、发电机和发动机；所述增程器控制器均与所述发电机控制器和发动机控制器通讯，所述发电机和所述发动机连接，所述增程器采用上述提供的增程器起动控制方法控制。

进一步地，所述发电机和所述发动机通过双质量花轮和花键连接。

具体的，所述双质量花轮包括相互连接的主飞轮和副飞轮。

采用上述技术方案，本发明所述的一种增程器起动控制方法、装置和设备具有如下有益效果：

1.本发明所述的一种增程器起动控制方法、装置和设备，通过建立转速和扭矩的关系，能够在不同的转速需求下对扭矩控制更加精准和灵活。

2.本发明所述的一种增程器起动控制方法、装置和设备，通过预设的扭矩加载斜率，能够在不同的转速段，调整扭矩卸载时间，维持了装置的稳定性。

3.本发明所述的一种增程器起动控制方法、装置和设备，通过对发动机喷油转速阈值的设置，进而对发动机起燃时刻进行优化。

4.本发明所述的一种增程器起动控制方法、装置和设备，通过对增程器系统电机和发动机关键参数的标定，避免了主飞轮和副飞轮转角差过大产生应力引起的飞轮花键断裂等情况，提高了增程系统的稳定性，进而提高产品的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。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的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1本发明实施例提供的增程器总成关键部件图；

图2本发明实施例提供增程器起动控制方法流程图；

图3本发明实施例提供增程器起动控制装置流程图；

图4本发明实施例拖动转速加速时间流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参考图1，其展示了增程器总成装置的具体组件，包括发动机系统和发电机(ISG)系统，所述发动机系统和发电机系统通过飞轮和花键进行连接，其中双质量飞轮主飞轮连接发动机系统，副飞轮连接发电机系统，两者通过花键进行连接，所述增程器总成装置还包括增程器控制器(RECU)、发动机控制器(ECU)和发电机控制器(GCU)，在发动机起动过程中，由于发电机响应性较快，因此发电机会拖动发动机直至发动机点燃起动，在拖动过程中，由于主飞轮和副飞轮转速不同而产生转角差，如果系统设计不合理，主飞轮和副飞轮转角差过大产生的应力容易引起飞轮花键断裂，影响产品的可靠性。

请参考图2，提供了增程器起动控制方法的流程图，具体包括：

S100：增程器控制器接收起动指令，获取起动目标扭矩值和扭矩加载斜率；

当需要起动发动机时，整车控制器(VCU)会发出起动指令，也可以是电脑终端(PC)发出的起动指令，在RECU接收到起动指令后，根据预先建立的发电机转速和发电机扭矩的对应关系计算起动目标扭矩值，然后将目标扭矩值通过CAN总线发送给GCU。

S200：根据所述目标扭矩值和扭矩加载斜率，发电机控制器输出扭矩值并按所述扭矩加载斜率增加扭矩；

GCU接收到目标扭矩值后，结合获取的预设的发电机扭矩加载斜率计算得到拖动转速加速时间，值得注意的是，根据不同的发动机转速段，GCU接收到的目标扭矩值也不同，而下一个拖动转速加速时间是目标扭矩差值与所述预设的发电机扭矩加载斜率计算得到的。

S300：发电机根据发电机控制器加载扭矩拖动发动机转动，且根据扭矩斜率控制拖动转速加速时间；

通过计算得到的拖动转速加速时间，GCU控制发电机工作，因为发动机和发电机是直连的，所述发电机会拖动发动机一起转动。

S400：发动机控制器实时获取发动机转速；

在发电机带动发动机转动之后，RECU将转动信号传递给ECU，在接到RECU的信号后，ECU则会实时检测发动机的转速。

S500：发动机控制器判断所述发动机转速是否到达喷油转速阈值，若是，则控制发动机喷油；

在发动机进行转动的同时，RECU还会通过CAN总线将预设的喷油转速阈值发送给ECU，ECU将实时检测的发动机转速和接收到的喷油转速阈值进行比较，判断是否进行发动机的起燃，当实时检测的发动机转速达到喷油转速阈值，ECU就控制喷油，对发动机起动进行控制。

在本实施例中，为了确保发动机是否点燃成功，还需进一步确定，当判断发动机点燃成功后，发电机则会脱出拖动，进入正常工作状态。

为了更好的说明本实施例，本次列举具体的数值来进行说明，在RECU接收到起动指令后，会获取经过标定优化的转速段对应的扭矩值，如表1，发动机起动转速-扭矩表，起动转速/扭矩表是通过标定和台架测试筛选最优数据得到的。

表1发动机起动转速-扭矩表

转速段序号	转速值rpm	扭矩值Nm
			1	0	200
2	50	200
			3	300	100
4	600	70
			5	900	10
6	1800	0
			7	2000	0
8	3000	0

本实施例中的，扭矩加载斜率和喷油转速阈值是通过标定和台架测试筛选最优数据得到的，比如，本实施例扭矩加载斜率以400-800Nm/s为例，作为更好的说明，选择400Nm/s作为说明，在收到起动指令后，发电机并未起动，转速为0，RECU通过查表获得目标扭矩值为200Nm，并将目标扭矩值通过CAN总线传递给GCU，GCU通过接收到的目标扭矩值和扭矩加载斜率，计算得到拖动转速加速时间为0.5S，则GCU控制发电机在0.5s从0扭矩加载到200Nm，完成了此次的加载过程，此时发动机转速会跟随发电机逐渐变大。通过多转速段的起动扭矩值，发电机在起动过程中能很好的进行优化，而扭矩加载斜率的设置对发电机起动能够进行定量的控制。

在本实施例中，对预设的发动机喷油转速阈值也是通过标定和台架测试筛选最优数据得到的，比如，以200～1000rpm为例，为了更好的演示选择以400rpm进行说明，在发动机转速到达400rpm，ECU检测到已经达到喷油转速阈值，就会控制发动机喷油，进而发动机进行起燃起动。

请参考图3，本实施例还提供一种增程器起动控制装置，具体包括：

接收模块，用于接收增程器的启动信号；

在本实施例中，如图4所示，还包括：

第二获取模块，用于获取预设的发电机扭矩加载斜率；

第三获取模块，用于获得预设的发动机喷油转速阈值；

第二判断模块，用于判断所述发动机是否起动成功。

本实施例还提供一种增程器，包括增程器控制器、发电机控制器、发动机控制器、发电机和发动机；所述增程器控制器均与所述发电机控制器和发动机控制器通讯，所述发电机和所述发动机连接，具体地，所述发电机和所述发动机通过双质量花轮和花键连接，所述增程器还包括发电机控制器和发动机控制器；

所述增程器控制器，用于接收起动指令，并将控制信息发送给发电机控制器和发动机控制器；

发电机控制器，用于接收增程器控制器的起动扭矩值和扭矩加载斜率，就算拖动转速加速时间，并控制发电机起动；

发动机控制器，用于实时检测发动机转速，并判断发动机转速是否达到喷油转速阈值，以及控制发动机起动。

5.本发明提供的一种增程器起动控制方法、装置和设备通过对增程器系统电机和发动机关键参数的标定，避免了主飞轮和副飞轮转角差过大产生应力引起的飞轮花键断裂等情况，提高了增程系统的稳定性，进而提高产品的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种增程器起动控制方法，所述增程器包括增程器控制器、发电机控制器、发动机控制器、发动机和发电机，所述发电机与所述发动机连接，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

发动机控制器实时获取发动机转速；

2.根据权利要求1所述的一种增程器起动控制方法，其特征在于，所述增增程器控制接收起动指令，获取起动目标扭矩值和扭矩加载斜率包括：

增程器控制器根据发电机转速查表计算所述目标扭矩值。

3.根据权利要求2所述的一种增程器起动控制方法，其特征在于，所述增程器控制器根据发电机转速查表计算所述目标扭矩值包括：

根据预先建立的发电机转速段和发电机扭矩的对应关系计算对应的所述发电机的目标扭矩值。

4.根据权利要求1所述的一种增程器起动控制方法，其特征在于，所述发电机根据发电机控制器加载扭矩拖动发动机转动，且根据扭矩斜率控制拖动转速加速时间包括：

根据所述目标扭矩值和预设的发电机扭矩加载斜率，获得发电机拖动转速加速时间。

5.根据权利要求1所述的一种增程器起动控制方法，其特征在于，所述发动机控制器判断所述发动机转速是否到达喷油转速阈值，若是，则控制发动机喷油包括：

获取预设的发动机喷油转速阈值，并将获取的发动机转速与所述发动机喷油转速阈值进行比较。

6.根据权利要求1所述的一种增程器起动控制方法，其特征在于，还包括：

判断发动机是否起动成功；

若发动机起动成功，发电机退出拖动。

7.一种增程器起动控制装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收增程器的启动信号；

第一获取模块，用于在起动发电机时，根据预先建立的发电机转速和发电机扭矩的对应关系计算对应的所述发电机的目标扭矩值；

8.根据权利要求6所述的一种增程器起动控制装置，其特征在于，还包括：

第二获取模块，用于获取预设的发电机扭矩加载斜率；

9.根据权利要求6所述的一种增程器起动控制装置，其特征在于，还包括：

第三获取模块，用于获得预设的发动机喷油转速阈值；

第二控制模块，用于在发动机转速达到发动机喷油转速阈值，控制所述发动机喷油；

第二判断模块，用于判断所述发动机是否起动成功。

10.一种增程器，其特征在于，包括增程器控制器、发电机控制器、发动机控制器、发电机和发动机；所述增程器控制器均与所述发电机控制器和发动机控制器通讯，所述发电机和所述发动机通过双质量花轮和花键连接，所述增程器采用权利要求1至6任一项所述的控制方法控制。