CN112896141B - 增程器控制方法、装置、存储介质、电子设备、车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于汽车技术领域，提供了一种增程器控制方法，所述增程器控制方法包括以下步骤：获取发动机和发电机的实时信息，其中，所述发动机的实时信息至少包括转速、转速变化率和负载，所述发电机的实时信息至少包括扭矩；根据所述发动机和发电机的实时信息，估计发动机的磨损消耗；通过发动机的负载曲线对所述磨损消耗进行补偿，以使发动机输出稳定的转速。采用本发明的增程器控制方法，能够在发动机任意工作时刻，对发动机的磨损进行估计并用负载曲线进行抵消，从而稳定发动机转速，避免发电机和发动机之间的齿轮相互撞击而产生异响，解决系统NVH问题，提高其工作稳定性。本发明还提供了增程器控制装置、增程器、存储介质、电子设备、车辆。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种增程器控制方法、装置、增程器、存储介质、电子设备、车辆。
背景技术
电动汽车是一种使用电能驱动动力电机作为动力系统的车辆，由于具有能耗低、环保清洁等优点，其在生活中的应用越来越广泛。但是电动汽车存在续航里程短的缺陷，从而造成驾驶不便的问题，影响驾驶体验。为解决该问题，可以在电动汽车上安装增程器。
增程器主要由发动机和发电机组成。增程式电动车可以看作是一辆小容量的纯电动车，再额外增加了一台发电机让车辆边行驶边充电，当电池电量不足时，通过增程式发动机工作来发电，将所发出的电能一部分用于直接驱动电机，另一部分为蓄电池进行充电。在半充半放的作业模式下，当蓄电池的电能达到某一上线，增程式发动机停止工作，由电池来直接驱动电机；随着行驶时间和行驶里程的加长，蓄电池的消耗越来越大，蓄电池的电能低于某一下限，增程式发动机再次启动工作，后续增程式发动机将会一直处于这样的循环工作状态。
实际应用中，考虑到电动汽车车重对行驶里程的影响，增程式电动汽车选择排量小、气缸数少的增程式发动机。
然而，本发明申请人在实施上述技术方案中发现，上述技术方案至少存在以下缺陷：
由于增程式发动机排量小、气缸数少，导致所述增程式发动机自行运转时转速波动大，进而所述增程式发动机与发电机之间的齿轮容易相互撞击而产生异响，造成严重的NVH问题，严重的影响了驾驶体验，增加了增程器的磨损。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种增程器控制方法，旨在解决增程式发动机因排量小、气缸数少，导致所述增程式发动机自行运转时转速不稳定，进而所述增程式发动机与发电机之间的齿轮容易相互撞击而产生异响，严重的影响了驾驶体验，增加了增程器的磨损的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种增程器控制方法，所述增程器控制方法包括以下步骤：
获取发动机和发电机的实时信息，其中，所述发动机的实时信息至少包括转速、转速变化率和负载，所述发电机的实时信息至少包括扭矩；
根据所述发动机和发电机的实时信息，估计发动机的磨损消耗；
通过发动机的负载曲线对所述磨损消耗进行补偿，以使发动机输出稳定的转速。
优选的，所述增程器控制方法还包括以下步骤：
根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点；所述发动机的输入侧信息至少包括喷油量和节气门角度，所述发电机的输出侧信息至少包括发电量或发电功率。
优选的，所述根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点的步骤，包括：
定义增程器工作效率参数m，m=发电机的输出侧信息/发动机的输入侧信息；
确定某一增程器工作效率参数m中发电机的输出功率，所述输出功率所对应的最佳转速、最佳空燃比以及最小喷油量的工作点即是发动机的最优工作点。
本发明实施例的另一目的在于提供一种增程器控制装置，所述增程器控制装置包括：
实时信息获取模块，用于获取发动机和发电机的实时信息，其中，所述发动机的实时信息至少包括转速、转速变化率和负载，所述发电机的实时信息至少包括扭矩；
计算模块，用于根据所述发动机和发电机的实时信息，估计发动机的磨损消耗；
补偿模块，用于通过发动机的负载曲线对所述磨损消耗进行补偿，使发动机输出稳定的转速。
优选的，所述增程器控制装置还包括：
优化模块，用于根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点；所述发动机的输入侧信息至少包括喷油量和节气门角度，所述发电机的输出侧信息至少包括发电量或发电功率。
本发明实施例的另一目的在于提供一种增程器控制装置，所述增程器控制装置包括：
一体化控制器，用于同时控制发动机和发电机；所述一体化控制器能够实现上述中任意一项所述的增程器控制方法。
优选的，所述一体化控制器包括：
存储单元，用于存储数据；
运算单元，与所述存储单元双向连接，用于对所述存储单元存储的数据进行计算；
控制单元，与所述存储单元和运算单元单向连接，用于同时控制所述存储单元与运算单元之间的数据传递以及数据计算。
本发明实施例的另一目的在于提供一种增程器，所述增程器包括：
发动机、发电机和上述中任意一项所述的增程器控制装置。
本发明实施例的另一目的在于提供一种存储介质，所述存储介质上存储有增程器控制程序，所述增程器控制程序在被执行时实现上述中任意一项所述的增程器控制方法。
本发明实施例的另一目的在于提供一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
存储介质；所述存储介质上存储有可在所述处理器上执行的增程器控制程序，所述处理器执行所述增程器控制程序时，实现上述中任意一项所述的增程器控制方法。
本发明实施例的另一目的在于提供一种车辆，所述车辆上设有上述中的增程器。
本发明实施例提供的一种增程器控制方法，所述增程器控制方法包括以下步骤：获取发动机和发电机的实时信息；所述发动机的实时信息至少包括转速、转速变化率和负载，所述发电机的实时信息至少包括扭矩；根据所述发动机和发电机的实时信息，估计发动机的磨损消耗；通过发动机的负载曲线对所述磨损消耗进行补偿，以使发动机输出稳定的转速。采用本发明的增程器控制方法，能够在发动机任意工作时刻，对发动机的磨损进行估计并用负载曲线进行抵消，从而稳定发动机转速，避免发电机和发动机之间的齿轮相互撞击而产生异响，解决系统NVH问题，提高其工作稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种增程器控制方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的优化增程器工作效率的步骤流程图；
图3为本发明实施例提供的一种增程器控制装置的模块示意图；
图4为本发明实施例提供的一体化控制器的模块示意图；
图5为现有增程器的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的增程器的结构示意图。
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，以下结合附图及实施例，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。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例1
结合附图1，这一个实施例中，提供了一种增程器控制方法，结合图示的内容，所述增程器控制方法包括以下步骤：
获取发动机和发电机的实时信息，其中，所述发动机的实时信息至少包括转速、转速变化率和负载，所述发电机的实时信息至少包括扭矩；
根据所述发动机和发电机的实时信息，估计发动机的磨损消耗；
通过发动机的负载曲线对所述磨损消耗进行补偿，以使发动机输出稳定的转速。
上述增程器控制方法中，发动机和发电机的实时信息可以通过一系列传感器获得，本实施例并不限定获取信息的方式。
采用本实施例的增程器控制方法，能够在发动机任意工作时刻，对发动机的磨损进行估计并用负载曲线进行抵消，从而稳定发动机转速，避免发电机和发动机之间的齿轮相互撞击而产生异响，解决系统的NVH问题，提高其工作稳定性。
作为本发明的一种优选实施例，结合附图1，所述增程器控制方法还包括以下步骤：
根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点；所述发动机的输入侧信息至少包括喷油量和节气门角度，所述发电机的输出侧信息至少包括发电量或发电功率。
本实施例是在稳定发动机转速，使增程式发动机和发电机转速达到同步之后，进一步优化提高增程器的工作效率。
作为本发明的一种优选实施例，结合附图2，所述根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点的步骤，包括：
定义增程器工作效率参数m，m=发电机的输出侧信息/发动机的输入侧信息；
确定某一增程器工作效率参数m中发电机的输出功率，所述输出功率所对应的最佳转速、最佳空燃比以及最小喷油量的工作点即是发动机的最优工作点。
具体的，上述发电机的输出侧信息/发动机的输入侧信息可以具体是发电机的发电量/发动机的喷油量，但是并不限定为形式，也可以采用为发电机的输出侧信息和发动机的输入侧信息中的其他变量，或者其他计算形式。根据增程器工作原理，确定发电机的发电量为一个定值，通过寻找该输出功率下的最佳转速，最佳转速的确定指标为尽可能的减少发动机的喷油量，使增程器工作效率参数m提高。进而，从增程器角度看，在发电机的输出功率一定的条件下，通过控制发动机工作在高效率点的情况下，减少喷油量，即减少了发动机油耗。
实施例2
结合附图3，这一个实施例中，提供了一种增程器控制装置，结合图示的内容，所述增程器控制装置包括：
实时信息获取模块，用于获取发动机和发电机的实时信息，其中，所述发动机的实时信息至少包括转速、转速变化率和负载，所述发电机的实时信息至少包括扭矩；
计算模块，用于根据所述发动机和发电机的实时信息，估计发动机的磨损消耗；
补偿模块，用于通过发动机的负载曲线对所述磨损消耗进行补偿，使发动机输出稳定的转速。
本实施例增程器控制装置的工作流程如下：
首先通过实时信息获取模块获取发动机和发电机的实时信息，然后通过计算模块根据所述发动机和发电机的实时信息，估计发动机的磨损消耗，最后通过补偿模块根据发动机的负载曲线对所述磨损消耗进行补偿，以使发动机输出稳定的转速。
利用本实施例的增程器控制装置，能够在发动机任意工作时刻，对发动机的磨损进行估计并用负载曲线进行抵消，从而稳定发动机转速，避免发电机和发动机之间的齿轮相互撞击而产生异响，解决系统NVH问题，提高其工作稳定性。
作为本发明的一种优选实施例，结合附图3，所述增程器控制装置还包括：
优化模块，用于根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点；所述发动机的输入侧信息至少包括喷油量和节气门角度，所述发电机的输出侧信息至少包括发电量或发电功率。
具体的，本实施例通过优化模块，在稳定发动机转速，即增程式发动机和发电机转速达到同步之后，进一步优化提高增程器的工作效率。
实施例3
这一个实施例中，提供了一种增程器控制装置，所述增程器控制装置包括：
一体化控制器，用于同时控制发动机和发电机；所述一体化控制器能够实现实施例1中任意一项所述的增程器控制方法。
本实施例中，首先通过一体化控制器获取发动机和发电机的实时信息，然后一体化控制器再根据所述发动机和发电机的实时信息，估计发动机的磨损消耗，最后一体化控制器根据发动机的负载曲线对所述磨损消耗进行补偿，以使发动机输出稳定的转速。
利用本实施例的一体化控制器，能够在发动机任意工作时刻，对发动机的磨损进行估计并用负载曲线进行抵消，从而稳定发动机转速，避免发电机和发动机之间的齿轮相互撞击而产生异响，解决系统的NVH问题，提高其工作稳定性。
在上述过程之后，本实施例的一体化控制器还可以根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点，提高增程器的工作效率。
作为本发明的一种优选实施例，结合附图4，所述一体化控制器包括：
存储单元，用于存储数据；
运算单元，与所述存储单元双向连接，用于对所述存储单元存储的数据进行计算；
控制单元，与所述存储单元和运算单元单向连接，用于同时控制所述存储单元与运算单元之间的数据传递以及数据计算。
具体的，存储单元可以是一整个模块，也可以分成如附图4所示的两个模块。当存储单元是两个模块时，发动机和发电机的数据可以分别存储在所述的两个模块中，便于数据整理存储。两个存储单元分别用于与发动机和发电机相连接，运算单元与存储单元之间可以双向通信，控制单元与另外两个单元之间都是单向控制。图示结构只是为了说明本实例应用功能，可以代表但不完全包括其真实结构。
本实施例中，存储单元可以包含高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(ROM)或高速缓存(CACHE）等，也可以包含非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器；控制单元是整个一体化控制器的指挥控制中心，可以由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令译码器ID(InstructionDecoder)和操作控制器OC(Operation Controller)三个部分组成；而运算单元是通过电子电路极微小的元器件构成的逻辑电路来完成运算的，它协同控制单元一起完成工作。
实施例4
这一个实施例中，提供了一种增程器，所述增程器包括：
发动机、发电机和实施例3中任意一项所述的增程器控制装置。
在现有的增程器中，发动机和发电机分别拥有单独的控制器，如附图5所示。两个控制器之间的信息交互需要通过外部接口设备进行数据信息传递，在发动机高速运转时，两个控制器之间无法实现数据的快速传递，即无法实现对发动机和发电机转速的协同控制。
本实施例提供的增程器如附图6所示，通过一个一体化控制器来同时控制发动机和发电机。在增程式发动机高速工作时，一体化控制器可以对所述发动机和发电机的数据信息进行收集、传递、计算，进而实施一系列控制操作，其速度可以满足实施例1中任意一项所述的增程器控制方法。即在增程式发动机任意工作时刻，对发动机的磨损进行估计并用负载曲线进行抵消，从而稳定发动机转速，避免发电机和发动机之间的齿轮相互撞击而产生异响，解决系统的NVH问题，提高其工作稳定性。在上述过程之后，一体化控制器还可以根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点，进而提高增程器的工作效率。
实施例5
这一个实施例中，提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有增程器控制程序，所述增程器控制程序在被执行时实现实施例1中任意一项所述的增程器控制方法。
具体的，实施例1中的增程器控制方法以软件功能的形式实现并作为单独的产品进行销售或者使用时，可以将其存储在一个存储介质中，在使用时，通过执行该存储介质中的软件来实现实施例1中的增程器控制方法。本实施例中的存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
实施例6
结合附图1，这一个实施例中，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
存储介质；所述存储介质上存储有可在所述处理器上执行的增程器控制程序，所述处理器执行所述增程器控制程序时，实现实施例1中任意一项所述的增程器控制方法。
具体的，除上述直接将存储介质进行销售和使用的方式外，更常见的方式是将存储介质同处理器进行结合，获得一种电子设备。存储介质与处理器之间通过总线来进行数据流通，或直接将存储介质集成在处理器上。本实施例的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(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。
实施例7
这一个实施例中，提供了一种车辆，所述车辆上设有实施例4中的增程器。
本实施例的车辆为增程式电动汽车，车辆内部安装有实施例4中的所提供的增程器。该车辆在运行时，能够在增程式发动机任意工作时刻，对发动机的磨损进行估计并用负载曲线进行抵消，从而稳定发动机转速，避免发电机和发动机之间的齿轮相互撞击而产生异响，解决系统NVH问题，提高其工作稳定性。在上述过程之后，还可以根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点，进而提高程器的工作效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种增程器控制方法，其特征在于，所述增程器控制方法包括以下步骤：
获取发动机和发电机的实时信息，其中，所述发动机的实时信息至少包括转速、转速变化率和负载，所述发电机的实时信息至少包括扭矩；
根据所述发动机和发电机的实时信息，估计发动机的磨损消耗；
通过发动机的负载曲线对所述磨损消耗进行补偿，以使发动机输出稳定的转速。
2.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，所述增程器控制方法还包括以下步骤：
根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点；
其中，所述发动机的输入侧信息至少包括喷油量和节气门角度，所述发电机的输出侧信息至少包括发电量或发电功率。
3.根据权利要求2所述的增程器控制方法，其特征在于，根据所述发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点的步骤，包括：
定义增程器工作效率参数m，m=发电机的输出侧信息/发动机的输入侧信息；
确定某一增程器工作效率参数m中发电机的输出功率，所述输出功率所对应的最佳转速、最佳空燃比以及最小喷油量的工作点即是发动机的最优工作点。
4.一种增程器控制装置，其特征在于，所述增程器控制装置包括：
实时信息获取模块，用于获取发动机和发电机的实时信息，其中，所述发动机的实时信息至少包括转速、转速变化率和负载，所述发电机的实时信息至少包括扭矩；
计算模块，用于根据所述发动机和发电机的实时信息，估计发动机的磨损消耗；
补偿模块，用于通过发动机的负载曲线对所述磨损消耗进行补偿，以使发动机输出稳定的转速。
5.根据权利要求4所述的增程器控制装置，其特征在于，所述增程器控制装置还包括：
优化模块，用于根据发动机的输入侧信息和发电机的输出侧信息，选择发动机的最优工作点；所述发动机的输入侧信息至少包括喷油量和节气门角度，所述发电机的输出侧信息至少包括发电量或发电功率。
6.一种增程器控制装置，其特征在于，所述增程器控制装置包括：
一体化控制器，用于同时控制发动机和发电机；所述一体化控制器能够实现如权利要求1~3中任意一项所述的增程器控制方法。
7.根据权利要求6所述的增程器控制装置，其特征在于，所述一体化控制器包括：
存储单元，用于存储数据；
运算单元，与所述存储单元双向连接，用于对所述存储单元存储的数据进行计算；
控制单元，与所述存储单元和运算单元单向连接，用于同时控制所述存储单元与运算单元之间的数据传递以及数据计算。
8.一种增程器，其特征在于，所述增程器包括：
发动机、发电机和如权利要求4~7中任意一项所述的增程器控制装置。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有增程器控制程序，所述增程器控制程序在被执行时实现如权利要求1~3中任意一项所述的增程器控制方法。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
处理器；
存储介质；所述存储介质上存储有可在所述处理器上执行的增程器控制程序，所述处理器执行所述增程器控制程序时，实现如权利要求1~3中任意一项所述的增程器控制方法。
11.一种车辆，其特征在于，所述车辆上设有如权利要求8所述的增程器。
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