CN110962855A - 一种增程式汽车发动机扭矩控制系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增程式汽车发动机扭矩控制系统，包括：车辆控制器、传感器模块、计算模块、判断模块和设定模块；本发明还提供了一种增程式汽车发动机扭矩控制方法。本发明通过测试发电机振动对发动机转速的影响，以实际转速和目标转速之差为参考进行转速闭环控制，使发动机输出的转速更平稳，减小由于发电机振动冲击引起发动机输出扭矩的影响，保证发动机输出实际指示扭矩接近于实际请求的目标扭矩，本发明在以前的基础上考虑了发电机振动对发动机转速的影响，通过修正扭矩确保发动机对发电机输出稳定的指示扭矩，避免输出实际指示扭矩低于实际请求的目标扭矩，减小振动和噪音影响，大大提高发动机的使用寿命。

Description

一种增程式汽车发动机扭矩控制系统及其方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，更具体地说，尤其涉及一种增程式汽车发动机扭矩控制系统，同时还涉及一种增程式汽车发动机扭矩控制方法。
背景技术
随着汽车科学技术的发展，为了解增加汽车续驶里程。在汽车上加装一个小型辅助发电机组(发电机和发动机)的技术方案，从而实现汽车续驶里程的延长。采用增程式汽车发动机扭矩模型控制策略,不仅在标定和匹配过程中简化了工作,而且在满足Euro-6排放法规的前提下获得良好的动力性和燃油经济性，从而完美的实现对发动机输出扭矩的请求。现在应用广泛的增程式汽车发动机扭矩控制策略主要是由整车提供的功率请求和SOC(电池剩余电量)决定发动机输出的扭矩值。
现在应用广泛的增程式汽车发动机扭矩控制策略主要存在的问题是：由于发电机的转子直接连接曲轴，未考虑当发电机工作发生振动时，通过转子对发动机曲轴转速的影响，这将使得发动机工作时出现转速波动不稳的现象，导致发动机振动和噪声比较大，影响发动机使用寿命。
因此，我们提出一种增程式汽车发动机扭矩控制系统及其方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，通过测试发电机振动对发动机转速的影响，以实际转速和目标转速之差为参考进行转速闭环控制，使发动机输出的转速更平稳，减小由于发电机振动冲击引起发动机输出扭矩的影响，保证发动机输出实际指示扭矩接近于实际请求的目标扭矩，本发明在以前的基础上考虑了发电机振动对发动机转速的影响，通过修正扭矩确保发动机对发电机输出稳定的指示扭矩，避免输出实际指示扭矩低于实际请求的目标扭矩，减小振动和噪音影响，大大提高发动机的使用寿命，而提出的一种增程式汽车发动机扭矩控制系统及其方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种增程式汽车发动机扭矩控制系统，包括：车辆控制器、传感器模块、计算模块、判断模块和设定模块；
所述传感器模块用于实时检测车辆的状态，并通过电信号传递给车辆控制器；
所述计算模块用于实时计算车辆的效能损失；
所述判断模块用于判断发电机振动对发动机转速的影响；
所述设定模块用于设定控制参数。
优选的，所述传感器模块实时检测的车辆的状态包括车辆车速、加速踏板开度、巡航控制和空调状态。
优选的，所述计算模块计算的效能损失包括发动机摩擦损失、附件驱动损失和泵气损失。
优选的，所述设定模块设定的控制参数包括进排气VVT相位、节气门开度、点火正时、喷油控制、废气再循环控制系统和涡轮增压开度。
优选的，还包括过滤修正模块，所述过滤修正模块经过梯度的方法消除扭矩的突变后作为最终输出扭矩。
本发明还提供了一种增程式汽车发动机扭矩控制方法，包括如下步骤：
S1.通过传感器模块确认车辆车速、加速踏板开度、巡航控制和空调状态，并通过电信号传递给车辆控制器；
S2.车辆控制器通过计算发送功率请求；
S3.电池管理系统发送电池剩余电量给车辆控制器；
S4.起动发动机三元催化器快速升温控制；
S5.通过计算模块计算发动机摩擦损失、附件驱动损失和泵气损失；
S6.通过判断模块判断发电机振动对发动机转速的影响；
S7.由设定模块设定以下控制参数：进排气VVT相位、节气门开度、点火正时、喷油控制、废气再循环控制系统和涡轮增压开度；
S8.发动机控制器对扭矩输出和运行效率进行协调。
优选的，所述步骤S8中的发动机控制器对扭矩输出经过梯度的方法消除扭矩的突变后作为最终输出扭矩。
本发明的技术效果和优点：
本体提供的一种增程式汽车发动机扭矩控制系统及其方法，本发明在以前的基础上通过测试发电机振动对发动机转速的影响，以实际转速和目标转速之差为参考进行转速闭环控制，利用PID调节的作用原理得到扭矩，然后对这个控制扭矩进行滤波计算，并且将最终的滤波值写入扭矩自适应控制量中，使发动机输出的转速更平稳，减小由于发电机振动冲击引起发动机输出扭矩的影响，保证发动机输出实际指示扭矩接近于实际请求的目标扭矩，本发明在以前的基础上考虑了发电机振动对发动机转速的影响，通过修正扭矩确保发动机对发电机输出稳定的指示扭矩，避免输出实际指示扭矩低于实际请求的目标扭矩，减小振动和噪音影响，大大提高发动机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的一种增程式汽车发动机扭矩控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
本发明提供一种增程式汽车发动机扭矩控制系统，包括：车辆控制器、传感器模块、计算模块、判断模块和设定模块；
所述传感器模块用于实时检测车辆的车辆车速、加速踏板开度、巡航控制和空调状态，并通过电信号传递给车辆控制器；
所述计算模块用于实时计算车辆的发动机摩擦损失、附件驱动损失和泵气损失；
所述判断模块用于判断发电机振动对发动机转速的影响；
所述设定模块用于设定进排气VVT相位、节气门开度、点火正时、喷油控制、废气再循环控制系统(EGR)和涡轮增压开度。
还包括过滤修正模块，所述过滤修正模块经过梯度的方法消除扭矩的突变后作为最终输出扭矩。
请参阅图1，本发明还提供了一种增程式汽车发动机扭矩控制方法，包括如下步骤：
S1.通过传感器模块确认车辆车速、加速踏板开度、巡航控制和空调状态，并通过电信号传递给车辆控制器；
S2.车辆控制器(VCU)通过计算发送功率请求；
S3.电池管理系统(BMS)发送电池剩余电量(SOC)给车辆控制器；
S4.起动发动机三元催化器快速升温控制；
S5.通过计算模块计算发动机摩擦损失、附件驱动损失和泵气损失；
S6.通过判断模块判断发电机振动对发动机转速的影响；
S7.由设定模块设定以下控制参数：进排气VVT相位、节气门开度、点火正时、喷油控制、废气再循环控制系统(EGR)和涡轮增压开度；
S8.发动机控制器(ECU)对扭矩输出经过梯度的方法消除扭矩的突变后作为最终输出扭矩和运行效率进行协调。
综上所述：本体提供的一种增程式汽车发动机扭矩控制系统及其方法，本发明在以前的基础上通过测试发电机振动对发动机转速的影响，以实际转速和目标转速之差为参考进行转速闭环控制。利用PID调节的作用原理得到扭矩，然后对这个控制扭矩进行滤波计算，并且将最终的滤波值写入扭矩自适应控制量中。使发动机输出的转速更平稳，减小由于发电机振动冲击引起发动机输出扭矩的影响，保证发动机输出实际指示扭矩接近于实际请求的目标扭矩，本发明在以前的基础上考虑了发电机振动对发动机转速的影响，通过修正扭矩确保发动机对发电机输出稳定的指示扭矩，避免输出实际指示扭矩低于实际请求的目标扭矩，减小振动和噪音影响，大大提高发动机的使用寿命。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种增程式汽车发动机扭矩控制系统，其特征在于，包括：车辆控制器、传感器模块、计算模块、判断模块和设定模块；
所述传感器模块用于实时检测车辆的状态，并通过电信号传递给车辆控制器；
所述计算模块用于实时计算车辆的效能损失；
所述判断模块用于判断发电机振动对发动机转速的影响；
所述设定模块用于设定控制参数。
2.根据权利要求1所述的一种增程式汽车发动机扭矩控制系统，其特征在于：所述传感器模块实时检测的车辆的状态包括车辆车速、加速踏板开度、巡航控制和空调状态。
3.根据权利要求1所述的一种增程式汽车发动机扭矩控制系统，其特征在于：所述计算模块计算的效能损失包括发动机摩擦损失、附件驱动损失和泵气损失。
4.根据权利要求1所述的一种增程式汽车发动机扭矩控制系统，其特征在于：所述设定模块设定的控制参数包括进排气VVT相位、节气门开度、点火正时、喷油控制、废气再循环控制系统和涡轮增压开度。
5.根据权利要求1所述的一种增程式汽车发动机扭矩控制系统，其特征在于：还包括过滤修正模块，所述过滤修正模块经过梯度的方法消除扭矩的突变后作为最终输出扭矩。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的增程式汽车发动机扭矩控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.通过传感器模块确认车辆车速、加速踏板开度、巡航控制和空调状态，并通过电信号传递给车辆控制器；
S2.车辆控制器通过计算发送功率请求；
S3.电池管理系统发送电池剩余电量给车辆控制器；
S4.起动发动机三元催化器快速升温控制；
S5.通过计算模块计算发动机摩擦损失、附件驱动损失和泵气损失；
S6.通过判断模块判断发电机振动对发动机转速的影响；
S7.由设定模块设定以下控制参数：进排气VVT相位、节气门开度、点火正时、喷油控制、废气再循环控制系统和涡轮增压开度；
S8.发动机控制器对扭矩输出和运行效率进行协调。
7.根据权利要求1所述的一种增程式汽车发动机扭矩控制方法，其特征在于：所述步骤S8中的发动机控制器对扭矩输出经过梯度的方法消除扭矩的突变后作为最终输出扭矩。
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