CN112193234A - 增程器控制方法、控制系统和存储介质 - Google Patents

增程器控制方法、控制系统和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种增程器控制方法、控制系统和存储介质，控制方法包括：获取增程器的目标功率；根据车辆当前状态以及目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩；对受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩，对受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩；以及根据发电机需求扭矩控制发电机，根据发动机需求扭矩控制发动机，以使得增程器的转速达到受限目标转速以及使得增程器的输出功率达到目标功率。本发明通过目标功率确定目标转速和目标扭矩，并根据车辆当前状态分别对其进行限制，保证了车辆的舒适性和安全性，避免了由于扭矩受限导致的增程器功率不足的问题。

Description

增程器控制方法、控制系统和存储介质
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种增程器控制方法、控制系统和存储介质。
背景技术
目前环境和能源成为人们日益关注的问题，在汽车领域，高效节能环保的纯电动汽车已经随之成为汽车行业发展趋势之一，然而，纯电动汽车由于电池能量密度小，成本高等原因导致车辆的续驶里程短，这已成为纯电动汽车发展的重要短板，因此含有增程器的增程式电动汽车的发展越来越受到业界的关注。
增程式电动汽车依靠增程器给动力电池充电，增加电动汽车的续驶里程。增程器包括发动机和发电机以及各自的控制单元，发动机将机械能传递给发电机，由发电机输出电能。发动机的控制主要是调速至发动机的目标工作转速，发电机的控制主要是将发电机输出的三相电能按照整车要求功率转换为可为动力电池充电的直流电能。
增程器的控制是指：接收上层控制器输入的增程器请求发电功率，控制发动机及发电机的扭矩，实现按需发电，同时保证增程器的转速稳定。从元件角度来看增程器同时涉及到发动机控制和发电机控制以及同其他部件的协调控制。从控制角度来看增程器控制系统是一个涉及到目标功率以及目标转速的多输入多输出控制系统。两个输入(控制变量)为发动机扭矩和发电机扭矩，两个输出(控制目标)为增程器的转速和增程器输出功率。如何保证转速稳定的情况下，实现输出功率的快速性与准确性是该控制系统的关键所在。
现有的一般做法是将将两个控制量直接解耦，由一个部件控制转速，另一部件控制输出功率。针对控制部件的选择不同分为发动机控制转速以及发电机控制转速两类。
上述控制方法存在以下问题：
1、采用发动机控制转速的方法，可以避免充放电带来的效率问题，保证了功率跟随的准确性，但是会导致发动机瞬态工况较多，同时转速响应较慢，有一定误差；
2、采用发电机控制转速的方法，虽然会降低发动机瞬态工况，转速稳定性及响应性都能得到保证，但该方法不能保证功率输出的稳定性和准确性，会带来充放电的效率损失的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增程器控制方法、控制系统和存储介质，可以解决现有技术中采用发动机控制转速存在的发动机瞬态工况较多，同时转速响应较慢，有一定误差，以及采用发电机控制转速存在的不能保证功率输出的稳定性和准确性，会带来充放电的效率损失等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种增程器控制方法，所述增程器包括同轴相连的发动机和发电机，所述控制方法包括：
获取增程器的目标功率；
根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩；
对所述受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩，对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩；以及
根据所述发电机需求扭矩控制所述发电机，根据所述发动机需求扭矩控制所述发动机，以使得所述增程器的转速达到所述受限目标转速以及使得所述增程器的输出功率达到所述目标功率。
可选的，所述根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩包括：
根据车辆当前状态对所述目标功率进行限制，确定受限目标功率；
根据所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩；以及
根据所述受限目标功率和受限目标扭矩确定受限目标转速。
可选的，所述根据车辆当前状态对目标功率进行限制，确定受限目标功率包括：
根据所述车辆的当前车速确定第一最大限制功率；
根据所述发动机的当前冷却水温确定第二最大限制功率；
根据所述车辆的动力电池的当前可充电功率确定第三最大限制功率；以及
对所述目标功率、所述第一最大限制功率、所述第二最大限制功率以及所述第三最大限制功率进行比较，将四者中功率值最小的一者作为所述受限目标功率。
可选的，所述根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩还包括：
对所述受限目标功率进行滤波处理，以滤除所述目标功率中的高频部分；以及
对所述受限目标扭矩进行滤波处理，以滤除所述受限目标扭矩中的高频部分；
相应的，所述根据所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩包括：
根据滤波处理后的所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩；
所述根据所述受限目标功率和受限目标扭矩确定受限目标转速包括：
根据滤波处理后的所述受限目标功率和滤波处理后的所述受限目标扭矩确定受限目标转速。
可选的，所述根据所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩包括：
根据所述受限目标功率确定目标扭矩；
根据所述车辆的当前车速确定最大目标转速；
将所述受限目标功率除以所述最大目标转速，以得到最小限制扭矩；
对所述目标扭矩和所述最小限制扭矩进行比较，将二者中扭矩值较大的一者作最大受限目标扭矩；以及
将所述最大受限目标扭矩、所述发动机的最大限制扭矩、所述发电机的最大限制扭矩以及所述动力电池允许的最大发电扭矩进行比较，将四者中扭矩值最小的一者作为所述受限目标扭矩。
可选的，所述动力电池允许的最大发电扭矩等于所述动力电池的当前可充电功率除以所述发动机的当前转速。
可选的，所述根据所述受限目标功率确定目标扭矩包括：
根据所述受限目标功率，通过最佳油耗线确定所述目标扭矩，其中，所述最佳油耗线为所述发动机的输出功率恒定时，所述发动机的输出扭矩和所述发动机的输出转速相配合以使所述车辆的油耗率最小。
可选的，所述根据所述车辆的当前车速确定最大目标转速包括：
根据预先建立的车速与最大转速的对应关系，确定所述最大目标转速。
可选的，所述根据所述受限目标功率和受限目标扭矩确定受限目标转速包括：
将所述受限目标功率除以所述受限目标扭矩，以得到目标转速；以及
将所述目标转速、所述发动机的最大限制转速以及所述发电机的最大限制转速进行比较，将三者中转速值最小的一者作为所述受限目标转速。
可选的，所述对所述受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩包括：
对所述受限目标转速进行瞬态限制；
将经过瞬态限制后的所述受限目标转速与所述发动机的实际转速进行对比，计算出转速差值；
根据所述转速差值，通过PID控制计算得到所述增程器的输出扭矩；以及
将所述输出扭矩减去所述发动机的实际扭矩，以得到所述发电机需求扭矩。
可选的，所述对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩包括：
将所述车辆的动力电池的需求功率与所述动力电池的实际功率进行对比，计算出功率差值；
根据所述功率差值，通过PID控制计算得到发动机转矩；以及
对所述发动机转矩和所述受限目标转矩进行求和，以得到所述发动机需求扭矩。
可选的，所述车辆的动力电池的需求功率通过以下步骤获得：
判断整车需求功率是否大于所述增程器的最大功率；
若是，则所述动力电池的需求功率等于所述整车需求功率与所述增程器的最大功率之间的差值；
若否，则所述动力电池的需求功率等于零。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种增程器控制系统，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上文所述的增程器控制方法。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上文所述的增程器控制方法。
与现有技术相比，本发明提供的增程器控制方法、控制系统和存储介质具有以下优点：
本发明通过获取增程器的目标功率；根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩；对所述受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩，对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩；以及根据所述发电机需求扭矩控制所述发电机，根据所述发动机需求扭矩控制所述发动机，以使得所述增程器的转速达到所述受限目标转速以及使得所述增程器的输出功率达到所述目标功率。由此可见，本发明通过目标功率和车辆当前状态确定受限目标转速和受限目标扭矩，保证了车辆的舒适性和安全性，避免了由于扭矩受限导致的增程器功率不足的问题。此外，本发明通过对受限目标转速进行闭环控制以得到发动机需求扭矩，保证了增程器转速的稳定性；通过对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩，保证了增程器的功率跟随性。
附图说明
图1为本发明一实施方式中的增程器控制方法的流程图；
图2为本发明一实施方式中的增程器控制系统的方框结构示意图。
其中，附图标记如下：
处理器-301；通信接口-302；存储器-303；通信总线-304。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的增程器控制方法、控制系统和存储介质作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
如背景技术中所介绍的那样，采用发动机控制转速的方法，可以避免充放电带来的效率问题，保证了功率跟随的准确性，但是会导致发动机瞬态工况较多，同时转速响应较慢，有一定误差；采用发电机控制转速的方法，虽然会降低发动机瞬态工况，转速稳定性及响应性都能得到保证，但该方法不能保证功率输出的稳定性和准确性，会带来充放电的效率损失的问题。
本发明的核心思想在于提供一种增程器控制方法、控制系统和存储介质，以解决现有技术中采用发动机控制转速存在的发动机瞬态工况较多，同时转速响应较慢，有一定误差，以及采用发电机控制转速存在的不能保证功率输出的稳定性和准确性，会带来充放电的效率损失等问题。
为实现上述思想，本发明提供一种增程器控制方法，请参考图1，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的增程器控制方法的流程图，如图1所示，所述增程器控制方法包括如下步骤：
步骤S1、获取增程器的目标功率。
在本步骤中，所述增程器的目标功率可由整车控制器根据车辆能量需求计算出。
步骤S2、根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩。
由此，本发明通过目标功率和车辆当前状态确定受限目标转速和受限目标扭矩，既可以保证车辆的舒适性、安全性，又可以避免由于扭矩受限导致的增程器功率不足的问题。
优选的，本步骤具体包括：
根据车辆当前状态对目标功率进行限制，确定受限目标功率；
根据所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩；以及
根据所述受限目标功率和受限目标扭矩确定受限目标转速。
由此，本发明通过根据车辆当前状态对目标功率进行限制，确定受限目标功率；根据所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩；以及根据所述受限目标功率和受限目标扭矩确定受限目标转速，既可以保证车辆的舒适性、安全性，又可以避免由于扭矩受限导致的增程器功率不足的问题。
优选的，本发明提供的控制方法还包括：
对所述受限目标功率进行滤波处理，以滤除所述目标功率中的高频部分。
由此，通过对所述受限目标功率进行滤波处理，以滤除所述目标功率中的高频部分，可以保证增程器工作的稳定性。
对应的，根据所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩具体为：根据滤波处理后的所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩。
优选的，所述根据车辆当前状态对目标功率进行限制，确定受限目标功率包括：
根据所述车辆的当前车速确定第一最大限制功率；
根据所述发动机的当前冷却水温确定第二最大限制功率；
根据所述车辆的动力电池的当前可充电功率确定第三最大限制功率；以及
对所述目标功率、所述第一最大限制功率、所述第二最大限制功率以及所述第三最大限制功率进行比较，将四者中功率值最小的一者作为所述受限目标功率。
具体地，在根据所述车辆的当前车速确定第一最大限制功率时，车速越高，所述第一最大限制功率越大；在根据所述发动机的当前冷却水温确定第二最大限制功率时，发动机冷却水温越高，所述第二最大限制功率越大；在根据所述车辆的动力电池的当前可充电功率确定第三最大限制功率时，动力电池的当前可充电功率越大，所述第三最大限制功率越大。由此，本发明通过将所述目标功率、所述第一最大限制功率、所述第二最大限制功率以及所述第三最大限制功率中功率值最小的一者作为所述受限目标功率，可以保证整车的驾驶性、经济性以及安全性。
优选的，所述根据所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩包括：
根据所述受限目标功率确定目标扭矩；
根据所述车辆的当前车速确定最大目标转速；
将所述受限目标功率除以所述最大目标转速，以得到最小限制扭矩；
对所述目标扭矩和所述最小限制扭矩进行比较，将二者中扭矩值较大的一者作最大受限目标扭矩；以及
将所述最大受限目标扭矩、所述发动机的最大限制扭矩、所述发电机的最大限制扭矩以及所述动力电池允许的最大发电扭矩进行比较，将四者中扭矩值最小的一者作为所述受限目标扭矩。
所述发动机的最大限制扭矩可以通过发动机控制器输入得到，所述发电机的最大限制扭矩可以通过发电机控制器输入得到。由此，本发明通过所述受限目标功率确定目标扭矩，再根据车辆的当前状态对所述目标扭矩进行限制以得到所述受限目标扭矩，既可以保证车辆的舒适性、安全性，又可以避免由于扭矩受限导致的增程器功率不足的问题。
优选的，所述根据所述受限目标功率确定目标扭矩包括：
根据所述受限目标功率，通过最佳油耗线确定所述目标扭矩，其中，所述最佳油耗线为所述发动机的输出功率恒定时，所述发动机的输出扭矩和所述发动机的输出转速相配合以使所述车辆的油耗率最小。
由此，本发明通过最佳油耗线确定所述目标扭矩，不仅考虑了元件物理及电气上的限制，同时也兼顾了油耗排放等法规要求。
优选的，所述动力电池允许的最大发电扭矩等于所述动力电池的当前可充电功率除以所述发动机的当前转速。
优选的，所述根据所述受限目标功率和受限目标扭矩确定受限目标转速包括：
将所述受限目标功率除以所述受限目标扭矩，以得到目标转速；以及
将所述目标转速、所述发动机的最大限制转速以及所述发电机的最大限制转速进行比较，将三者中转速值最小的一者作为所述受限目标转速。
由此本发明通过所述受限目标功率和所述受限目标扭矩确定所述目标转速，再根据车辆的当前状态对所述目标转速进行限制以得到所述受限目标转速，既可以保证车辆的舒适性、安全性，又可以避免由于扭矩受限导致的增程器功率不足的问题。
优选的，所述根据所述车辆的当前车速确定最大目标转速包括：
根据预先建立的车速与最大转速的对应关系，确定所述最大目标转速。
具体地，可以根据预先建立的车速与最大转速的对应表，通过查表确定所述最大目标转速。
优选的，所述控制方法还包括：对所述受限目标功率进行滤波处理，以滤除所述目标功率中的高频部分；
以及对所述受限目标扭矩进行滤波处理，以滤除所述目标扭矩中的高频部分。
由此，通过对所述受限目标功率进行滤波处理，以滤除所述目标功率中的高频部分，可以保证增程器工作的稳定性；通过对所述受限目标扭矩进行滤波处理，以滤除所述目标扭矩中的高频部分，可以保证发动机扭矩的稳定性。
对应的，所述根据所述受限目标功率和受限目标扭矩确定受限目标转速具体为：根据滤波处理后的所述受限目标功率和滤波处理后的所述受限目标扭矩确定受限目标转速。
步骤S3、对所述受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩，对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩。
由此，本发明通过对受限目标转速进行闭环控制以得到发动机需求扭矩，保证了增程器转速的稳定性；通过对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩，保证了增程器的功率跟随性。
优选的，所述对所述受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩包括：
对所述受限目标转速进行瞬态限制；
将经过瞬态限制后的所述受限目标转速与所述发动机的实际转速进行对比，计算出转速差值；
根据所述转速差值，通过PID控制计算得到所述增程器的输出扭矩；以及
将所述输出扭矩减去所述发动机的实际扭矩，以得到所述发电机需求扭矩。
本发明通过先对所述受限目标转速进行瞬态限制，以使得所述受限目标转速的变化率在预设范围内，例如使得所述受限目标转速在每秒的变化量不超过1000转或1500转，具体受限值可以根据实际情况进行设置，再将经过瞬态限制后的所述受限目标转速与发动机的实际转速进行差值运算，计算出转速差值，再根据所述转速差值通过PID控制计算得到增程器的输出扭矩，再将所述输出扭矩减去发动机的实际扭矩，以得到发电机需求扭矩。由此，本发明通过对所述受限目标转速与所述发动机的实际转速的差值进行闭环控制，考虑了增程器的当前转速，进而可以保证增程器转速的稳定性。
优选的，所述对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩包括：
将所述车辆的动力电池的需求功率与所述动力电池的实际功率进行对比，计算出功率差值；
根据所述功率差值，通过PID控制计算得到发动机转矩；以及
对所述发动机转矩和所述受限目标转矩进行求和，以得到所述发动机需求扭矩。
本发明通过将所述车辆的动力电池的需求功率与所述动力电池的实际功率进行对比，计算出功率差值，再根据所述功率差值，通过PID控制计算得到发动机转矩，最后再对所述发动机转矩和所述受限目标转矩进行求和，以得到所述发动机需求扭矩。由此，本发明通过对所述动力电池的需求功率与所述动力电池的实际功率的差值进行闭环控制，可以保证增程器的功率跟随性，同时也可以尽量减少所述动力电池的充放电过程，提高了能量利用率，有效避免由于电池功率限制造成的过充现象。
优选的，所述车辆的动力电池的需求功率通过以下步骤获得：
判断整车需求功率是否大于所述增程器的最大功率；
若是，则所述动力电池的需求功率等于所述整车需求功率与所述增程器的最大功率之间的差值；
若否，则所述动力电池的需求功率等于零。
步骤S4、根据所述发电机需求扭矩控制所述发电机，根据所述发动机需求扭矩控制所述发动机，以使得所述增程器的转速达到所述受限目标转速以及使得所述增程器的输出功率达到所述目标功率。
具体地，通过发电机控制器控制所述发电机达到所述发电机需求扭矩，通过发动机控制器控制所述发动机达到所述发动机需求扭矩，以使得所述增程器的转速达到所述受限目标转速以及使得所述增程器的输出功率达到所述目标功率。
综上所述，本发明通过目标功率和车辆当前状态确定受限目标转速和受限目标扭矩，保证了车辆的舒适性和安全性，避免了由于扭矩受限导致的增程器功率不足的问题。此外，本发明通过对受限目标转速进行闭环控制以得到发动机需求扭矩，保证了增程器转速的稳定性；通过对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩，保证了增程器的功率跟随性。
为实现上述思想，本发明还提供一种增程器控制系统，请参考图2，示意性地给出了本发明一实施方式的增程器控制系统的结构框图，如图2所示，所述增程器控制系统包括处理器301和存储器303，所述存储器303上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器301执行时，实现上文所述的增程器控制方法。本发明提供的增程器控制系统通过获取增程器的目标功率；根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩；对所述受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩，对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩；以及根据所述发电机需求扭矩控制所述发电机，根据所述发动机需求扭矩控制所述发动机，以使得所述增程器的转速达到所述受限目标转速以及使得所述增程器的输出功率达到所述目标功率。由此可见，本发明通过目标功率和车辆当前状态确定受限目标转速和受限目标扭矩，保证了车辆的舒适性和安全性，避免了由于扭矩受限导致的增程器功率不足的问题。此外，本发明通过对受限目标转速进行闭环控制以得到发动机需求扭矩，保证了增程器转速的稳定性；通过对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩，保证了增程器的功率跟随性。
如图2所示，所述增程器控制系统还包括通信接口302和通信总线304，其中所述处理器301、所述通信接口302、所述存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。所述通信总线304可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。该通信总线304可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。所述通信接口302用于上述增程器控制系统与其他设备之间的通信。
本发明中所称处理器301可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器301等，所述处理器301是所述增程器控制系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个增程器控制系统的各个部分。
所述存储器303可用于存储所述计算机程序，所述处理器301通过运行或执行存储在所述存储器303内的计算机程序，以及调用存储在存储器303内的数据，实现所述增程器控制系统的各种功能。
所述存储器303可以包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现上文所述的增程器控制方法。本发明提供的可读存储介质，通过获取增程器的目标功率；根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩；对所述受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩，对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩；以及根据所述发电机需求扭矩控制所述发电机，根据所述发动机需求扭矩控制所述发动机，以使得所述增程器的转速达到所述受限目标转速以及使得所述增程器的输出功率达到所述目标功率。由此可见，本发明通过目标功率和车辆当前状态确定受限目标转速和受限目标扭矩，并根据车辆当前状态分别对其进行限制，保证了车辆的舒适性和安全性，避免了由于扭矩受限导致的增程器功率不足的问题。此外，本发明通过对受限目标转速进行闭环控制以得到发动机需求扭矩，保证了增程器转速的稳定性；通过对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩，保证了增程器的功率跟随性。
本发明实施方式的可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的增程器控制方法、控制系统和存储介质具有以下优点：
本发明通过获取增程器的目标功率；根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩；对所述受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩，对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩；以及根据所述发电机需求扭矩控制所述发电机，根据所述发动机需求扭矩控制所述发动机，以使得所述增程器的转速达到所述受限目标转速以及使得所述增程器的输出功率达到所述目标功率。由此可见，本发明通过目标功率和车辆当前状态确定受限目标转速和受限目标扭矩，保证了车辆的舒适性和安全性，避免了由于扭矩受限导致的增程器功率不足的问题。此外，本发明通过对受限目标转速进行闭环控制以得到发动机需求扭矩，保证了增程器转速的稳定性；通过对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩，保证了增程器的功率跟随性。
应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种增程器控制方法，所述增程器包括同轴相连的发动机和发电机，其特征在于，所述控制方法包括：
获取增程器的目标功率；
根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩；
对所述受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩，对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩；以及
根据所述发电机需求扭矩控制所述发电机，根据所述发动机需求扭矩控制所述发动机，以使得所述增程器的转速达到所述受限目标转速以及使得所述增程器的输出功率达到所述目标功率。
2.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，所述根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩，包括：
根据车辆当前状态对所述目标功率进行限制，确定受限目标功率；
根据所述受限目标功率和所述车辆当前状态确定受限目标扭矩；以及
根据所述受限目标功率和所述受限目标扭矩确定受限目标转速。
3.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于，所述根据车辆当前状态对目标功率进行限制，确定受限目标功率，包括：
根据所述车辆的当前车速确定第一最大限制功率；
根据所述发动机的当前冷却水温确定第二最大限制功率；
根据所述车辆的动力电池的当前可充电功率确定第三最大限制功率；以及
对所述目标功率、所述第一最大限制功率、所述第二最大限制功率以及所述第三最大限制功率进行比较，将四者中功率值最小的一者作为所述受限目标功率。
4.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于，所述根据车辆当前状态以及所述目标功率，确定受限目标转速和受限目标扭矩，还包括：
对所述受限目标功率进行滤波处理，以滤除所述受限目标功率中的高频部分；以及
对所述受限目标扭矩进行滤波处理，以滤除所述受限目标扭矩中的高频部分；
相应的，所述根据所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩，包括：
根据滤波处理后的所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩；
所述根据所述受限目标功率和受限目标扭矩确定受限目标转速，包括：
根据滤波处理后的所述受限目标功率和滤波处理后的所述受限目标扭矩确定受限目标转速。
5.根据权利要求3所述的增程器控制方法，其特征在于，所述根据所述受限目标功率和车辆当前状态确定受限目标扭矩，包括：
根据所述受限目标功率确定目标扭矩；
根据所述车辆的当前车速确定最大目标转速；
将所述受限目标功率除以所述最大目标转速，以得到最小限制扭矩；
对所述目标扭矩和所述最小限制扭矩进行比较，将二者中扭矩值较大的一者作最大受限目标扭矩；以及
将所述最大受限目标扭矩、所述发动机的最大限制扭矩、所述发电机的最大限制扭矩以及所述动力电池允许的最大发电扭矩进行比较，将四者中扭矩值最小的一者作为所述受限目标扭矩。
6.根据权利要求5所述的增程器控制方法，其特征在于，所述动力电池允许的最大发电扭矩等于所述动力电池的当前可充电功率除以所述发动机的当前转速。
7.根据权利要求5所述的增程器控制方法，其特征在于，所述根据所述受限目标功率确定目标扭矩，包括：
根据所述受限目标功率，通过最佳油耗线确定所述目标扭矩，其中，所述最佳油耗线为所述发动机的输出功率恒定时，所述发动机的输出扭矩和所述发动机的输出转速相配合以使所述车辆的油耗率最小。
8.根据权利要求5所述的增程器控制方法，其特征在于，所述根据所述车辆的当前车速确定最大目标转速，包括：
根据预先建立的车速与最大转速的对应关系，确定所述最大目标转速。
9.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于，所述根据所述受限目标功率和受限目标扭矩确定受限目标转速，包括：
将所述受限目标功率除以所述受限目标扭矩，以得到目标转速；以及
将所述目标转速、所述发动机的最大限制转速以及所述发电机的最大限制转速进行比较，将三者中转速值最小的一者作为所述受限目标转速。
10.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，所述对所述受限目标转速进行闭环控制，以得到发电机需求扭矩，包括：
对所述受限目标转速进行瞬态限制；
将经过瞬态限制后的所述受限目标转速与所述发动机的实际转速进行对比，计算出转速差值；
根据所述转速差值，通过PID控制计算得到所述增程器的输出扭矩；以及
将所述输出扭矩减去所述发动机的实际扭矩，以得到所述发电机需求扭矩。
11.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，所述对所述受限目标扭矩进行闭环控制，以得到发动机需求扭矩，包括：
将所述车辆的动力电池的需求功率与所述动力电池的实际功率进行对比，计算出功率差值；
根据所述功率差值，通过PID控制计算得到发动机转矩；以及
对所述发动机转矩和所述受限目标转矩进行求和，以得到所述发动机需求扭矩。
12.根据权利要求11所述的增程器控制方法，其特征在于，所述车辆的动力电池的需求功率通过以下步骤获得：
判断整车需求功率是否大于所述增程器的最大功率；
若是，则所述动力电池的需求功率等于所述整车需求功率与所述增程器的最大功率之间的差值；
若否，则所述动力电池的需求功率等于零。
13.一种增程器控制系统，其特征在于，所述控制系统包括处理器和存储器，所述存储器上存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现如权利要求1至12中任一项所述的控制方法的步骤。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令被执行时，实现如权利要求1至12中任一项所述的控制方法的步骤。
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