CN111717046A - 一种增程器的启动控制策略 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种增程器的启动控制策略，包括发动机和发电机，其特征在于，按以下步骤启动：S10：对发电机的位置进行定位；S20：控制器控制发电机的转子反向旋转60°机械角；S30：控制器控制发电机正向加速启动；S40：发动机在发电机的带动下点火启动，启动成功后发电机转为发电模式。采用本发明的控制策略，能够提高启动成功率，降低控制器故障率。

Description

一种增程器的启动控制策略
技术领域
本发明涉及电动汽车中的增程器，尤其涉及增程器的启动控制策略。
背景技术
随着三轮车和低速四轮车(以下简称低四)市场的迅速发展，伴随而来的 电池容量和运行里程问题，成为行业发展的瓶颈。车载增程器系统是为了有效 解决运行里程和电池容量问题应运而生的。
在中国专利CN105882430B中公开了电动汽车增程器系统的控制方法和装 置，并具体公开了：在増程器系统被激活后，判断整车系统是否存在故障；如 果所述整车系统不存在故障，则进一步判断增程器停机工况是否处于稳态；如 果所述増程器停机工况处于稳态，则进一步判断所述整车系统是否有发电需求； 如果所述整车系统有发电需求，则识别所述发电需求，并根据所述发电需求分 别对发电机和发动机进行模式校验；如果所述发电机和发动机通过模式校验， 则设定所述发电机的目标转速，并控制所述发电机以目标转速拖动所述发动机 启动，以使所述发动机达到启动转速；在所述发动机达到所述启动转速后，对 所述发动机进行喷油控制，以使所述发动机启动。
然而，现有的增程器包括发电机和发动机，均是通过发电机先启动拖动发 动机点火启动，后通过发动机带动发电机转动实现发电。但是现有的增程器的 启动方式均存在的问题是：启动电流过大导致增程器启动控制器故障率提高， 导致发动机启动成功率降低。若采用大电流驱动控制器则成本增加，让该问题 最终由消费者买单，局限了增程器系统的良性发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发电机启动电流小、控制器故障率低、发动机 启动成功率高的增程器启动方法。
为了实现上述目的，本发明是这样设置的：一种增程器的启动控制策略， 包括发动机和发电机，其特征在于，按以下步骤启动：
S10：对发电机的位置进行定位；
S20：控制器控制发电机的转子反向旋转60°机械角；
S30：控制器控制发电机正向加速启动；
S40：发动机在发电机的带动下启动，启动成功后发电机转为发电模式。
发明人研究发现，增程器发动机在每次运行后的停机位置主要在上止点之 前。因此，发电机拖动发动机启动时，发电机运行后需要马上达到上止点，也 就是说，发电机必须在短时间内达到最大阻力点的转速，以使得发动机的活塞 越过最大阻力点(上止点)。正因为如此，发电机必须采用较大的启动电流，才 能够在短时间内加载的较大的转速，带动发动机的活塞顺利越过上止点。而现 有的增程器而言，若要采用较大的启动电流，那么必须采用大电流控制器，如 此一来增加了成本。若采用现有的控制器，那么可能会导致控制器故障率高， 发动机启动成功率低。
而采用本发明的上述方法，在发电机拖动发动机转动之前，先命令发电机 的转子反转一定的角度，是的发动机的活塞向下移动。给与发电机的转速从0 加载到越过最大阻力点所需的转速一定的时间，保证电机运行后不会马上到达 最大阻力点，而是电机速度已经达到可以越过最大阻力点的转速，便可以轻易 通过最大阻力点，可有效降低发电机的启动电流和增大发动机启动成功率。
根据发明人研究发现，增程器启动时，发电机拖动发动机之前先反转转子 60°为最佳角度。这样一来，既能保证发动机的活塞向下移动远离上止点，还 能够保证活塞不会下降到下止点，避免启动时需要更大的力矩。
有益效果：
本发明提供一种增程器的启动控制策略，利用发动机与发电机的结构特征， 同时，结合发明人研究得出得增程器在每次运行后发动机活塞的停机位置主要 在上止点之前。利用该特性，在反拖启动时先将发电机的转子反转60角度，远 离最大阻力点(上止点)，然后再进行启动操作，使得电机在启动后能够有足够 的时间达到大的转速和大的扭矩以便越过最大阻力点。
本发明的改善基于无感无刷直流发电机的增程器系统启动性能，采用电机反 转远离最大阻力点(上止点)，再正向启动，使得电机能够以较小电流越过最大 阻力点，达到降低启动电流及增加启动成功率的目的，降低控制器的故障率。
附图说明
图1为实施例中增程器的启动控制策略的流程简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并 不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本 发明权利要求所要求保护的范围。
实施例：如图1所示，一种增程器的启动控制策略，包括发动机和发电机， 并按以下步骤启动：
S10：对发电机的位置进行定位；
S20：控制器控制发电机的转子反向旋转60°机械角；
S30：控制器控制发电机正向加速启动；
S40：发动机在发电机的带动下启动，启动成功后发电机转为发电模式。
其中，所述对发电机的位置进行定位是指：发电机在停机时，一般停机角 度会存在极微小的偏差，需要通电(其中一相)使其停机位置在规定位置。此 问题为现有三相电机均存在的、手段为现有三相电机均使用的，再次不再赘述。
本实施例的技术方案包括三个要素：第一个为当前电机停止时发动机的活 塞位置；第二电机反向旋转的位置；第三正向旋转的速度。
电机停止时发动机活塞的位置按照试验数据可得，电机的停止位置较大概 率的会停止在四冲程的压缩冲程之前，即四冲程中的最大阻力点之前，当电机 在下一次启动时，电机速度还未提起来就到达最大阻力点，导致需要更大的启 动电流才能通过该点，或者直接被反弹导致启动失败。
根据电机停机位置特点，人为的将电机的转子以较低转速反向旋转一定角 度，达到机械角度约60°的位置，使得发动机的活塞远离最大阻力点，能够为 电机提供足够大的启动加速距离，使得发动机活塞能够以较高的转速越过最大 阻力点。当然，电机反转角度也可根据不同机型做出适当的微调，转子反向旋 转的速度应当较为缓慢，以不影响增程器其他部件为准，可根据不同的机型进 行微调。
由于反转导致电机启动加速距离增加，使得电机能够获得更高的速度到达 发动机活塞的最大阻力点，能够以较大的转速较小的启动电流越过最大阻力点， 增加启动成功率。
本实施例的改善基于无感无刷直流发电机的增程器系统启动性能，采用电机 反转远离最大阻力点(上止点)，再正向启动，使得电机能够以较小电流越过最 大阻力点，达到降低启动电流及增加启动成功率的目的，降低控制器的故障率。

Claims (1)

1.一种增程器的启动控制策略，包括发动机和发电机，其特征在于，按以下步骤启动：
S10：对发电机的位置进行定位；
S20：控制器控制发电机的转子反向旋转60°机械角；
S30：控制器控制发电机正向加速启动；
S40：发动机在发电机的带动下点火启动，启动成功后发电机转为发电模式。
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