[發明專利]一種調節增程器轉速穩定性的控制方法及系統

有效

• 申請號: 202010114093.6
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111267643B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 馮偉;陳定邦;馬帥營;徐秀華;王一戎
• 申請（專利權）人: 浙江吉利新能源商用車集團有限公司;吉利四川商用車有限公司;浙江吉利新能源商用車發展有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: B60L50/62
• 分類號: B60L50/62;B60L15/20
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 白莉莉

本發明提供了一種調節增程器轉速穩定性的控制方法及系統。該控制方法包括如下步驟：根據整車的功率請求輸出所述發動機的目標轉速n_set以及所述發電機的目標扭矩T_set；將所述發電機的目標扭矩T_set作為前饋扭矩T_forward，并使所述發動機響應所述前饋扭矩，以使所述發動機的轉速向所述目標轉速靠近；在所述發動機的轉速接近所述目標轉速時，根據PID轉速閉環控制使所述發動機維持在所述目標轉速內。本發明通過發電機實時扭矩補償控制方法和PID轉速閉環精準控制，可實現增程器轉速在目標功率下持續穩定輸出，減小發動機轉速波動，從而達到降低增程器系統振動，提高增程器整體的NVH性能目的。

技術領域

本發明涉及新能源汽車技術領域，尤其涉及一種調節增程器轉速穩定性的控制方法及系統。

背景技術

隨著新能源技術的推廣，增程式電動車得到了越來越多的普及。區別于傳統的純電力驅動的車輛，增程式電動車最大的優點在于其續航里程長，其核心部件主要是由發動機、發電機及其控制器組成的增程器。

增程器的出現雖然可以較好解決純電動汽車續航里程短的問題，但前提是確保增程器可以持續穩定輸出功率。其中增程器的轉速平穩性直接影響到增程器是否能穩定工作。考慮到增程器的惡劣工況，如增程器頻繁啟停以及多工況點過渡不平穩，導致增程器轉速波動較大，無法在過渡后快速達到穩定狀態，從而影響增程器在固定工況時輸出功率不穩定，致使系統總效率的下降。

由于發動機具有較大的機械慣性和滯后特性，而發電機響應速度快，這會導致發動機與發電機間的耦合協調困難，在増程器工作時容易產生轉速超調。而且發動機轉速輸出穩定與否極大影響整個增程器發電性能，要想保證增程器在過渡工況快速穩定達到穩定狀態，且同時在固定工況的功率可以穩定的持續輸出，需保證發動機轉速和發電機扭矩穩定輸出。由于發電機扭矩輸出穩定可靠，所以功率穩定輸出的關鍵在于發動機轉速穩定輸出，不能波動太大。

現有技術中提出了一種増程器工作點切換的控制方法，該方法主要通過獲取目標轉速與當前轉速的轉速差判斷増程器工作點切換模式，從而實現増程器工作點的快速切換，減少轉速超調。然而，這種方法存在以下不足：1)未考慮到信號干擾時増程器該如何快速調節；2)多工況點過渡時，單純依靠發動機轉速控制、發電機扭矩控制，無法快速滿足功率點間響應時間，由于發動機響應過慢，發動機扭矩跟不上電機扭矩調節，導致増程器達到穩定工況時間變長；3)増程器啟停及大功率發電時容易出現轉速超調現象，但現有技術并沒有給出相應的解決措施以應對突發方案。

發明內容

本發明第一方面的一個目的是提供一種調節增程器轉速穩定性的控制方法，以減少或者消除發動機和發電機間的扭矩響應速率快慢及扭矩差異，從而提高增程器運行穩定性。

本發明第一方面的一個進一步的目的是要使發動機更快地響應轉速需求，達到目標轉速。

本發明第一方面的另一個進一步的目的是保證增程器在任何功率請求下都能實現發動機轉速持續穩定輸出。

本發明第一方面的再一個進一步的目的是在發動機不同工況及發動機轉速波動情況下維持發動機在目標轉速內運轉。

本發明第二方面的目的是提供一種調節增程器轉速穩定性的控制系統，以減少或者消除發動機和發電機間的扭矩響應速率快慢及扭矩差異，從而提高增程器運行穩定性。

根據本發明的第一方面，本發明提供了一種調節增程器轉速穩定性的控制方法，所述增程器包括發動機和發電機，所述控制方法包括如下步驟：

根據整車的功率請求輸出所述發動機的目標轉速n_set以及所述發電機的目標扭矩T_set；

將所述發電機的目標扭矩T_set作為前饋扭矩T_forward，并使所述發動機響應所述前饋扭矩，以使所述發動機的轉速向所述目標轉速靠近；