CN111267643B - 一种调节增程器转速稳定性的控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种调节增程器转速稳定性的控制方法及系统。该控制方法包括如下步骤:根据整车的功率请求输出所述发动机的目标转速nset以及所述发电机的目标扭矩Tset;将所述发电机的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward,并使所述发动机响应所述前馈扭矩,以使所述发动机的转速向所述目标转速靠近;在所述发动机的转速接近所述目标转速时,根据PID转速闭环控制使所述发动机维持在所述目标转速内。本发明通过发电机实时扭矩补偿控制方法和PID转速闭环精准控制,可实现增程器转速在目标功率下持续稳定输出,减小发动机转速波动,从而达到降低增程器系统振动,提高增程器整体的NVH性能目的。

Description

一种调节增程器转速稳定性的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域,尤其涉及一种调节增程器转速稳定性的控制方法及系统。
背景技术
随着新能源技术的推广,增程式电动车得到了越来越多的普及。区别于传统的纯电力驱动的车辆,增程式电动车最大的优点在于其续航里程长,其核心部件主要是由发动机、发电机及其控制器组成的增程器。
增程器的出现虽然可以较好解决纯电动汽车续航里程短的问题,但前提是确保增程器可以持续稳定输出功率。其中增程器的转速平稳性直接影响到增程器是否能稳定工作。考虑到增程器的恶劣工况,如增程器频繁启停以及多工况点过渡不平稳,导致增程器转速波动较大,无法在过渡后快速达到稳定状态,从而影响增程器在固定工况时输出功率不稳定,致使系统总效率的下降。
由于发动机具有较大的机械惯性和滞后特性,而发电机响应速度快,这会导致发动机与发电机间的耦合协调困难,在増程器工作时容易产生转速超调。而且发动机转速输出稳定与否极大影响整个增程器发电性能,要想保证增程器在过渡工况快速稳定达到稳定状态,且同时在固定工况的功率可以稳定的持续输出,需保证发动机转速和发电机扭矩稳定输出。由于发电机扭矩输出稳定可靠,所以功率稳定输出的关键在于发动机转速稳定输出,不能波动太大。
现有技术中提出了一种増程器工作点切换的控制方法,该方法主要通过获取目标转速与当前转速的转速差判断増程器工作点切换模式,从而实现増程器工作点的快速切换,减少转速超调。然而,这种方法存在以下不足:1)未考虑到信号干扰时増程器该如何快速调节;2)多工况点过渡时,单纯依靠发动机转速控制、发电机扭矩控制,无法快速满足功率点间响应时间,由于发动机响应过慢,发动机扭矩跟不上电机扭矩调节,导致増程器达到稳定工况时间变长;3)増程器启停及大功率发电时容易出现转速超调现象,但现有技术并没有给出相应的解决措施以应对突发方案。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是提供一种调节增程器转速稳定性的控制方法,以减少或者消除发动机和发电机间的扭矩响应速率快慢及扭矩差异,从而提高增程器运行稳定性。
本发明第一方面的一个进一步的目的是要使发动机更快地响应转速需求,达到目标转速。
本发明第一方面的另一个进一步的目的是保证增程器在任何功率请求下都能实现发动机转速持续稳定输出。
本发明第一方面的再一个进一步的目的是在发动机不同工况及发动机转速波动情况下维持发动机在目标转速内运转。
本发明第二方面的目的是提供一种调节增程器转速稳定性的控制系统,以减少或者消除发动机和发电机间的扭矩响应速率快慢及扭矩差异,从而提高增程器运行稳定性。
根据本发明的第一方面,本发明提供了一种调节增程器转速稳定性的控制方法,所述增程器包括发动机和发电机,所述控制方法包括如下步骤:
根据整车的功率请求输出所述发动机的目标转速nset以及所述发电机的目标扭矩Tset
将所述发电机的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward,并使所述发动机响应所述前馈扭矩,以使所述发动机的转速向所述目标转速靠近;
在所述发动机的转速接近所述目标转速时,根据PID转速闭环控制使所述发动机维持在所述目标转速内。
可选地,所述根据PID转速闭环控制使所述发动机维持在所述目标转速内,包括如下步骤:
将所述发动机的当前转速neng与所述目标转速nset作差,获得转速差ndiff,计算公式为ndiff=nset-neng
读取所述转速差ndiff和所述目标扭矩Tset下的PID参数,并输出当前P值以及当前I值;
根据所述当前P值以及所述当前I值计算输出所述发动机的修正扭矩Tslow
根据所述前馈扭矩Tforward以及所述修正扭矩Tslow输出所述发动机的扭矩需求Teng,以使所述发动机维持在所述目标转速内,所述扭矩需求Teng的计算公式为:Teng=Tforward±Tslow
可选地,所述读取所述转速差ndiff和所述目标扭矩Tset下的PID参数,是通过二维查找表来读取的;
其中,所述二维查找表中包含不同的转速差ndiff和目标扭矩Tset下的PID参数。
可选地,所述控制方法还包括如下步骤:
在所述发动机转换工况或转速波动较大时,获取与所述发动机的所述当前转速neng有关的补偿因子K;
根据所述补偿因子K获得所述发电机的补偿扭矩△Tmotor
将所述补偿扭矩△Tmotor补偿到所述目标扭矩Tset中,以调节所述发电机输出的实际扭矩Tmotor,其中,Tmotor=Tset±△Tmotor
可选地,所述获取与所述当前转速neng有关的补偿因子K,包括如下步骤:
获取所述发动机输出的实际扭矩值Tecu
将所述实际扭矩值Tecu、所述当前转速neng以及负载惯量J作为输入值,计算获得下一时刻的预计转速neng+i,函数关系为neng+i=f(Tecu,neng,J);
将所述预计转速neng+i与所述目标转速nset进行比较,获得转速偏差Ndiff,计算公式为Ndiff=nset-neng+i
在所述转速偏差Ndiff的值大于一预设值时,对所述转速偏差Ndiff进行PID计算,获得所述补偿因子K,函数关系为K=fT(Ndiff,neng,f(kp,ki)),其中,kp为P值,ki为I值。
根据本发明的第二方面,本发明还提供了一种调节增程器转速稳定性的控制系统,包括增程器、增程器控制器、发动机控制器以及发电机控制器,所述增程器包括发动机、发电机以及飞轮;
所述增程器控制器,用于接收整车的功率请求,根据所述功率请求输出所述发动机的目标转速nset以及所述发电机的目标扭矩Tset,将所述发电机的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward的指令输出给所述发动机控制器,并在所述发动机的转速接近所述目标转速时,根据PID转速闭环控制使所述发动机维持在所述目标转速内;
所述发动机控制器,用于将所述发电机的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward的所述指令输出给所述发动机;
所述发动机,用于响应所述发动机控制器的指令,将所述发电机的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward,以使所述发动机的转速向所述目标转速靠近,并在所述发动机的转速接近所述目标转速时响应所述增程器控制器的PID转速闭环控制,从而将转速维持在所述目标转速内。
可选地,所述增程器控制器,还用于通过所述发动机控制器获取所述发动机的当前转速neng,将所述发动机的当前转速neng与所述目标转速nset作差获得转速差ndiff
所述增程器控制器包括PID控制模块,所述PID控制模块读取所述转速差ndiff和所述目标扭矩Tset下的PID参数,输出所述转速差ndiff和所述目标扭矩Tset下的当前P值以及当前I值,根据当前P值以及当前I值计算输出所述发动机的修正扭矩Tslow
所述增程器控制器,还用于根据以下计算公式Teng=Tforward±Tslow输出所述发动机的扭矩需求Teng
可选地,所述增程器控制器,还用于通过CAN总线将所述发动机的扭矩需求Teng发送至发动机控制器;
所述发动机控制器,还用于接收所述发动机的扭矩需求Teng,并将扭矩需求Teng发送至所述发动机。
可选地,所述增程器控制器,还用于在所述发动机转换工况或转速波动较大时,获取与所述发动机的所述当前转速neng有关的补偿因子K,再根据所述补偿因子K获得所述发电机的补偿扭矩△Tmotor
所述发电机控制器,用于将所述补偿扭矩△Tmotor补偿到所述目标扭矩Tset中,以调节所述发电机输出的实际扭矩Tmotor,其中,Tmotor=Tset±△Tmotor
可选地,所述增程器控制器,还用于获取所述发动机输出的实际扭矩值Tecu,将所述实际扭矩值Tecu、所述当前转速neng以及负载惯量J作为输入值,计算获得下一时刻的预计转速neng+i,按照Ndiff=nset-neng+i获得转速偏差Ndiff,在所述转速偏差Ndiff的值大于一预设值时,对所述转速偏差Ndiff进行PID计算,获得所述补偿因子K,函数关系为K=fT(Ndiff,neng,f(kp,ki)),其中,kp为P值,ki为I值。
根据本发明的方案,通过将发电机的目标扭矩作为发动机的前馈扭矩,可以使发动机扭矩更快地接近发电机扭矩,减少发动机从初始化转速到目标转速的时间,从而使发动机能更快的响应转速需求,达到目标转速。通过在发动机的转速接近所述目标转速时,根据PID转速闭环控制可以使所述发动机维持在所述目标转速内。由此,可以减少或者消除发动机和发电机间的扭矩响应速率快慢及扭矩差异,从而提高增程器运行稳定性。
此外,根据发动机工作的不同工况及发动机转速波动情况,实时调节发电机扭矩,保证增程器在任何功率请求下都能实现发动机转速持续稳定输出,并且能够适当补偿一些由于发动机波动产生的扭矩,维持发动机在目标转速内,进而能够抵消因发动机转速突然波动而对机械部件的冲击。
本发明通过发电机实时扭矩补偿控制方法和PID转速闭环精准控制,可实现增程器转速在目标功率下持续稳定输出,减小发动机转速波动,从而达到降低增程器系统振动,提高增程器整体的NVH性能目的。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1示出了根据本发明一个实施例的调节增程器转速稳定性的控制方法的示意性流程图;
图2示出了图1所示步骤S300的示意性流程图;
图3示出了根据本发明另一个实施例的调节增程器转速稳定性的控制方法的示意性流程图
图4示出了图3所示的步骤S400的示意性流程图;
图5示出了根据本发明一个实施例的调节增程器转速稳定性的控制系统的示意性结构框图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明一个实施例的调节增程器转速稳定性的控制方法的示意性流程图。该增程器包括发动机、发电机和飞轮。如图1所示,该控制方法包括:
步骤S100,根据整车的功率请求输出发动机的目标转速nset以及发电机的目标扭矩Tset
步骤S200,将发电机的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward,并使发动机响应前馈扭矩,以使发动机的转速向目标转速靠近;
步骤S300,在发动机的转速接近目标转速时,根据PID转速闭环控制使发动机维持在目标转速内。
在步骤S100中,首先要接收整车的功率请求,再根据整车的功率请求查找表格输出发动机的目标转速nset以及发电机的目标扭矩Tset。其中,该表格是经过验证获得的车辆的各个性能最好的经验表,其中包含某一功率下对应的发动机的目标转速nset以及发电机的目标扭矩Tset。在一个实施例中,该表格例如如下表1所示:
表1
功率kW 10 15 30 45 52 60
转速/rpm 1500 2000 2500 3000 3500 4000
扭矩/Nm 74 80 124 154 154 154
例如,当车辆的电子控制单元(VCU)请求30kW时,根据表格1中参数,发动机的目标转速nset应为2500rpm,发电机目标扭矩Tset应为124Nm。
在步骤S200中,通过使发动机响应上述前馈扭矩,即Tforward=Tset,可以使发动机扭矩更快地接近发电机扭矩,减少发动机从初始化转速到目标转速的时间,从而使发动机能更快的响应转速需求,达到目标转速。可以是在发动机启动阶段或者功率变换较大时采用这种方式,即直接使发动机响应上述前馈扭矩,直至发动机转速接近目标转速时。
图2示出了实现图1所示步骤S300的示意性流程图。如图2所示,在步骤S300中,根据PID转速闭环控制使发动机维持在目标转速内,包括:
步骤S310,将发动机的当前转速neng与目标转速nset作差,获得转速差ndiff,计算公式为ndiff=nset-neng
步骤S320,读取转速差ndiff和目标扭矩Tset下的PID参数,并输出当前P值以及当前I值;
步骤S330,根据当前P值以及当前I值计算输出发动机的修正扭矩Tslow
步骤S340,根据前馈扭矩Tforward以及修正扭矩Tslow输出发动机的扭矩需求Teng,以使发动机维持在目标转速内,扭矩需求Teng的计算公式为:Teng=Tforward±Tslow
在步骤S310中,将转速差ndiff作为PID转速闭环控制的输入参考值。
在步骤S320中,通过二维查找表来读取转速差ndiff和目标扭矩Tset下的PID参数。其中,该二维查找表是由转速差ndiff和目标扭矩Tset构成,并且该二维查找表中包含不同的转速差ndiff和目标扭矩Tset下的PID参数。
在步骤S330中,是将当前P值以及当前I值作为PID转速闭环控制的输入值,PID转速闭环控制输出修正扭矩Tslow
在车辆运行过程中,会有变换功率的工况以及发动机信号受到干扰的工况,此时会导致发电机输出的实际扭矩与发动机输出的实际扭矩大小相差较大,从而使发动机转速出现较大的转速波动。为了解决该技术问题,该控制方法除上述步骤S100、S200和S300之外,还包括如图3所示的步骤,包括:
步骤S400,在发动机转换工况或转速波动较大时,获取与发动机的当前转速neng有关的补偿因子K;
步骤S500,根据补偿因子K获得发电机的补偿扭矩△Tmotor
步骤S600,将补偿扭矩△Tmotor补偿到目标扭矩Tset中,以调节发电机输出的实际扭矩Tmotor,其中,Tmotor=Tset±△Tmotor
图4示出了图3所示的步骤S400的示意性流程图。如图4所示,该步骤S400包括:
步骤S410,获取发动机输出的实际扭矩值Tecu
步骤S420,将实际扭矩值Tecu、当前转速neng以及负载惯量J作为输入值,计算获得下一时刻的预计转速neng+i,函数关系为neng+i=f(Tecu,neng,J);
步骤S430,将预计转速neng+i与目标转速nset进行比较,获得转速偏差Ndiff,计算公式为Ndiff=nset-neng+i
步骤S440,在转速偏差Ndiff的值大于一预设值时,对转速偏差Ndiff进行PID计算,获得补偿因子K,函数关系为K=fT(Ndiff,neng,f(kp,ki)),其中,kp为P值,ki为I值。
在步骤S420中,是根据线性回归方程和神经网络推算获得的预计转速neng+i,即实际扭矩值Tecu、当前转速neng以及负载惯量J作为输入值,预计转速neng+i是输出值。
在步骤S440中,预设值可以是根据经验获得的经验值。
根据本发明实施例的方案,通过将发电机的目标扭矩作为发动机的前馈扭矩,可以使发动机扭矩更快地接近发电机扭矩,减少发动机从初始化转速到目标转速的时间,从而使发动机能更快的响应转速需求,达到目标转速。通过在发动机的转速接近目标转速时,根据PID转速闭环控制可以使发动机维持在目标转速内。由此,可以减少或者消除发动机和发电机间的扭矩响应速率快慢及扭矩差异,从而提高增程器运行稳定性。
此外,根据发动机工作的不同工况及发动机转速波动情况,实时调节发电机扭矩,保证增程器在任何功率请求下都能实现发动机转速持续稳定输出,并且能够适当补偿一些由于发动机波动产生的扭矩,维持发动机在目标转速内,进而能够抵消因发动机转速突然波动而对机械部件的冲击。
图5示出了根据本发明一个实施例的调节增程器转速稳定性的控制系统的示意性结构框图。该控制系统包括增程器、增程器控制器1、发动机控制器2以及发电机控制器3,增程器包括发动机4、发电机5以及飞轮6。
增程器控制器1用于接收整车的功率请求,根据功率请求输出发动机4的目标转速nset以及发电机5的目标扭矩Tset,将发电机5的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward的指令输出给发动机控制器2,并在发动机4的转速接近目标转速时,根据PID转速闭环控制使发动机4维持在目标转速内。
发动机控制器2用于将发电机5的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward的指令输出给发动机4。
发动机4用于响应发动机控制器2的指令,将发电机5的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward,以使发动机4的转速向目标转速靠近,并在发动机4的转速接近目标转速时响应增程器控制器1的PID转速闭环控制,从而将转速维持在目标转速内。
现有技术中,在增程器启动阶段,发动机4从初始化转速逐渐调控到目标转速所需时间较长,导致发电机5开始加载倒拖扭矩到发动机4开始喷油点火、直至达到目标转速时,发动机4扭矩无法快速响应,使发动机4有较大的振动。而本申请实施例中,在增程器从启动达到目标转速前,直接将发电机5目标扭矩作为前馈扭矩输出给发动机控制器2,从而使发动机4能更快的响应转速需求,达到目标转速。
增程器控制器1根据PID转速闭环控制使发动机4维持在目标转速内的方法是,通过发动机控制器2获取发动机4的当前转速neng,将发动机4的当前转速neng与目标转速nset作差获得转速差ndiff,读取转速差ndiff和目标扭矩Tset下的PID参数,根据当前P值以及当前I值计算输出发动机4的修正扭矩Tslow,并根据以下计算公式Teng=Tforward±Tslow输出发动机4的扭矩需求Teng
现有发动机控制器2为传统的扭矩控制模式,且没有开放目标转速控制功能,本发明将速度闭环控制集成在增程器控制器1内,在发动机4原扭矩控制模式的基础上增加转速闭环控制,使发动机4系统工作于转速闭环下,把增程器的转速请求解析成发动机4的节气门控制命令,模拟发送给发动机控制器2,从而使发动机4维持在给定的目标转速内。
增程器控制器1包括PID控制模块PID控制模块用于输出转速差ndiff和目标扭矩Tset下的当前P值以及当前I值。增程器控制器1还用于通过CAN总线将发动机4的扭矩需求Teng发送至发动机控制器2。发动机控制器2用于接收发动机4的扭矩需求Teng,并将扭矩需求Teng发送至发动机4。
增程器控制器1还用于在发动机4转换工况或转速波动较大时,获取与发动机4的当前转速neng有关的补偿因子K,再根据补偿因子K获得发电机5的补偿扭矩△Tmotor
发电机控制器3,用于将补偿扭矩△Tmotor补偿到目标扭矩Tset中,以调节发电机5输出的实际扭矩Tmotor,其中,Tmotor=Tset±△Tmotor
增程器控制器1,还用于获取发动机4输出的实际扭矩值Tecu,将实际扭矩值Tecu、当前转速neng以及负载惯量J作为输入值,计算获得下一时刻的预计转速neng+i,按照Ndiff=nset-neng+i获得转速偏差Ndiff,在转速偏差Ndiff的值大于一预设值时,对转速偏差Ndiff进行PID计算,获得补偿因子K,函数关系为K=fT(Ndiff,neng,f(kp,ki)),其中,kp为P值,ki为I值。
本发明通过发电机实时扭矩补偿控制方法和PID转速闭环精准控制,可实现增程器转速在目标功率下持续稳定输出,减小发动机转速波动,从而达到降低增程器系统振动,提高增程器整体的NVH性能目的。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (6)

1.一种调节增程器转速稳定性的控制方法,其特征在于,所述增程器包括发动机和发电机,所述控制方法包括如下步骤:
根据整车的功率请求输出所述发动机的目标转速nset以及所述发电机的目标扭矩Tset
将所述发电机的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward,并使所述发动机响应所述前馈扭矩,以使所述发动机的转速向所述目标转速靠近;
在所述发动机的转速接近所述目标转速时,根据PID转速闭环控制使所述发动机维持在所述目标转速内;
还包括如下步骤:
在所述发动机转换工况或转速波动较大时,获取与所述发动机的当前转速neng有关的补偿因子K;
根据所述补偿因子K获得所述发电机的补偿扭矩△Tmotor
将所述补偿扭矩△Tmotor补偿到所述目标扭矩Tset中,以调节所述发电机输出的实际扭矩△Tmotor,其中,Tmotor=Tset±△Tmotor
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据PID转速闭环控制使所述发动机维持在所述目标转速内,包括如下步骤:
将所述发动机的当前转速neng与所述目标转速nset作差,获得转速差ndiff,计算公式为ndiff=nset-neng
读取所述转速差ndiff和所述目标扭矩Tset下的PID参数,并输出当前P值以及当前I值;
根据所述当前P值以及所述当前I值计算输出所述发动机的修正扭矩Tslow
根据所述前馈扭矩Tforward以及所述修正扭矩Tslow输出所述发动机的扭矩需求Teng,以使所述发动机维持在所述目标转速内,所述扭矩需求Teng的计算公式为:Teng=Tforward±Tslow
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述读取所述转速差ndiff和所述目标扭矩Tset下的PID参数,是通过二维查找表来读取的;其中,所述二维查找表中包含不同的转速差ndiff和目标扭矩Tset下的PID参数。
4.一种调节增程器转速稳定性的控制系统,其特征在于,包括增程器、增程器控制器、发动机控制器以及发电机控制器,所述增程器包括发动机、发电机以及飞轮;
所述增程器控制器,用于接收整车的功率请求,根据所述功率请求输出所述发动机的目标转速nset以及所述发电机的目标扭矩Tset,将所述发电机的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward的指令输出给所述发动机控制器,并在所述发动机的转速接近所述目标转速时,根据PID转速闭环控制使所述发动机维持在所述目标转速内;
所述发动机控制器,用于将所述发电机的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward的所述指令输出给所述发动机;
所述发动机,用于响应所述发动机控制器的指令,将所述发电机的目标扭矩Tset作为前馈扭矩Tforward,以使所述发动机的转速向所述目标转速靠近,并在所述发动机的转速接近所述目标转速时响应所述增程器控制器的PID转速闭环控制,从而将转速维持在所述目标转速内;
所述增程器控制器,还用于在所述发动机转换工况或转速波动较大时,获取与所述发动机的当前转速neng有关的补偿因子K,再根据所述补偿因子K获得所述发电机的补偿扭矩△Tmotor
所述发电机控制器,用于将所述补偿扭矩△Tmotor补偿到所述目标扭矩Tset中,以调节所述发电机输出的实际扭矩Tmotor,其中,Tmotor=Tset±△Tmotor
5.根据权利要求4所述的控制系统,其特征在于,所述增程器控制器,还用于通过所述发动机控制器获取所述发动机的当前转速neng,将所述发动机的当前转速neng与所述目标转速nset作差获得转速差ndiff
所述增程器控制器包括PID控制模块,所述PID控制模块读取所述转速差ndiff和所述目标扭矩Tset下的PID参数,输出所述转速差ndiff和所述目标扭矩Tset下的当前P值以及当前I值,根据当前P值以及当前I值计算输出所述发动机的修正扭矩Tslow
所述增程器控制器,还用于根据以下计算公式Teng=Tforward±Tslow输出所述发动机的扭矩需求Teng
6.根据权利要求4所述的控制系统,其特征在于,所述增程器控制器,还用于通过CAN总线将所述发动机的扭矩需求Teng发送至发动机控制器;
所述发动机控制器,还用于接收所述发动机的扭矩需求Teng,并将扭矩需求Teng发送至所述发动机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111660835A (zh) * 2020-06-22 2020-09-15 安徽江淮汽车集团股份有限公司 电动汽车增程器控制方法、设备、存储介质及装置
CN112193234B (zh) * 2020-09-18 2022-03-15 联合汽车电子有限公司 增程器控制方法、控制系统和存储介质
CN112455417B (zh) * 2020-11-13 2022-03-22 浙江大学 一种永磁同步增程器瞬态发电功率协调控制方法
CN112406560B (zh) * 2020-11-26 2022-10-28 北京车和家信息技术有限公司 调整增程器发电功率的方法、装置、存储介质及车辆
CN112810461A (zh) * 2021-03-23 2021-05-18 一汽解放汽车有限公司 一种增程器总成及车辆
CN112896141B (zh) * 2021-03-31 2024-04-16 吉林大学 增程器控制方法、装置、存储介质、电子设备、车辆
CN113027625B (zh) * 2021-04-15 2023-05-12 常州易控汽车电子股份有限公司 一种ipu控制器速度补偿方法
CN113532731B (zh) * 2021-06-24 2023-06-20 哈尔滨东安汽车动力股份有限公司 一种增程器系统输出扭矩校验方法
CN113581162B (zh) * 2021-08-23 2023-10-17 一汽解放汽车有限公司 一种增程式电动汽车的转速控制方法
CN115257578B (zh) * 2022-07-07 2024-05-14 重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司 一种增程器控制的方法、装置、计算机设备和存储介质

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104477166B (zh) * 2014-11-21 2017-01-25 北京新能源汽车股份有限公司 一种增程器功率输出控制系统及其方法
CN105946601B (zh) * 2016-05-05 2019-01-29 北京新能源汽车股份有限公司 增程式电动汽车及其发电控制方法
CN106364336B (zh) * 2016-08-29 2019-02-01 北京新能源汽车股份有限公司 电动汽车增程器的发电扭矩的控制方法、系统及电动汽车
JP7172201B2 (ja) * 2018-07-09 2022-11-16 スズキ株式会社 発電制御装置
CN110758125B (zh) * 2019-12-30 2020-03-24 宁波洁程汽车科技有限公司 一种电动汽车用增程器功率快速响应的控制系统及其方法

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