一种新能源汽车增程器共振判断方法、系统及汽车与流程

1.本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种增程器共振判断方法、系统及汽车。


背景技术：

2.增程式电动汽车或者串联式混合动力，具有由发动机和发电机组成的发电装置。所述的发电装置，发动机输入轴一般通过花键与发电机轴相连，可以实现发动机的起动和发电机的发电功能。所获得的电能可供驱动电机驱动车辆行驶，或存储在动力电池中。
3.发动机输出端一般连有扭转减震器或双质量飞轮，用于平衡发动机的动力输出波动。但是由于各种原因，比如发动机失火、长期低温静置等，导致增程器整体的扭转刚度和阻尼发生变化，在一些工况下表现出共振现象：整车控制器根据经济性策略，期望将发动机控制在某一工况点运行以获得较好的燃油经济性，但此时因其他原因导致发动机难以稳定工作在该工作点，而整车控制器则控制发电机的转矩来调整发动机的负载；由于发动机-发电机之间一般有扭转减震器或双质量飞轮，轴系的转动惯量一般较大，且发动机和发电机的通讯控制延时，导致发动机和发电机的转速难以同步，一旦发动机工作点无法相对稳定时，就可能带来轴系的“共振现象”，对增程器和整车nvh(noise噪声，vibration振动，harshness声振粗糙度)品质带来破坏性后果，特别是工作转速在接近轴系固有频率附近时，或发动机失火等原因导致的发动机做功行程与发电机调节扭矩在相同频率时，更容易引发“共振现象”。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新能源汽车增程器共振判断方法、系统及汽车，用于实时检测发动机与发电机是否发生共振，并在发生共振时对系统进行调整，以避开共振。
5.本发明提供的一种新能源汽车增程器共振判断方法，所述方法包括：
6.整车控制器确定需起动发动机，向发电机控制器下发转矩和起动目标转速，同时向发动机控制器发送起动指令；
7.所述发电机控制器控制发电机输出所述转矩拖动所述发动机，当所述发动机到达所述起动目标转速时，所述发动机控制器执行喷油点火起动；
8.所述整车控制器获取发动机转速和发电机转速，计算所述发动机转速和所述发电机转速之间的速差；
9.比较所述速差的绝对值与第一预设值的大小；
10.当所述速差的绝对值大于所述第一预设值时，比较当前所述发动机转速与最优工况点所述发动机转速；
11.根据比较结果调整当前所述发动机转速，使之接近所述最优工况点所述发动机转速。
12.进一步地，所述方法还包括：
13.当所述速差的绝对值小于或等于所述第一预设值时，统计所述速差的波峰和波谷的绝对值；
14.在预设时间内当所述速差的波峰和波谷的绝对值大于第二预设值的次数大于预设次数时，比较当前所述发动机转速与最优工况点所述发动机转速，所述第一预设值大于所述第二预设值。
15.进一步地，步骤所述整车控制器获取发动机转速和发电机转速具体包括：
16.发电机控制器和发动机控制器分别实时上报所述发电机转速和所述发动机转速，所述整车控制器接收所述发电机转速和发动机转速。
17.进一步地，步骤根据比较结果调整当前所述发动机转速，使之接近所述最优工况点所述发动机转速具体包括：
18.当当前所述发动机转速小于最优工况点所述发动机转速时，提高当前所述发动机转速，使得当前所述发动机转速接近所述最优工况点所述发动机转速。
19.进一步地，步骤根据比较结果调整当前所述发动机转速，使之接近所述最优工况点所述发动机转速具体包括：
20.当当前所述发动机转速大于最优工况点所述发动机转速时，降低当前所述发动机转速，使得当前所述发动机转速接近所述最优工况点所述发动机转速。
21.本发明提供的一种新能源汽车增程器共振判断系统，所述系统包括：
22.控制单元，用于整车控制器确定需起动发动机，向发电机控制器下发转矩和起动目标转速，同时向发动机器控制器发送起动指令；
23.执行单元，用于所述发电机控制器控制发电机输出所述转矩拖动所述发动机，当所述发动机到达所述起动目标转速，所述发动机控制器执行喷油点火起动；
24.计算单元，用于所述整车控制器获取发动机转速和发电机转速，计算所述发动机的转速和所述发电机转速的速差；
25.第一运算单元，用于比较所述速差的绝对值与第一预设值的大小；
26.第二运算单元，用于当所述速差的绝对值大于所述第一预设值时，比较当前所述发动机转速与最优工况点所述发动机转速；
27.调整单元，用于根据比较结果调整当前所述发动机转速，使之接近所述最优工况点所述发动机转速。
28.进一步地，所述系统还包括统计单元，所述统计单元用于当所述速差的绝对值小于或等于所述第一预设值时，统计所述速差的波峰和波谷的绝对值；
29.所述第二运算单元，还用于在预设时间内当所述速差的波峰和波谷的绝对值大于第二预设值的次数大于预设次数时，比较当前所述发动机转速与最优工况点所述发动机转速，所述第一预设值大于所述第二预设值。
30.进一步地，所述调整单元具体用于：
31.当当前所述发动机转速小于最优工况点所述发动机转速时，提高当前所述发动机转速，使得当前所述发动机转速接近所述最优工况点所述发动机转速。
32.进一步地，所述调整单元具体用于：
33.当当前所述发动机转速大于最优工况点所述发动机转速时，降低当前所述发动机
转速，使得当前所述发动机转速接近所述最优工况点所述发动机转速。
34.本发明提供的一种汽车，所述汽车包括所述新能源汽车增程器共振判断系统。
35.实施本发明，具有如下有益效果：
36.通过本发明，通过发动机和发电机的转速差与第一预设值、第二预设值进行比较，实时检测是否发生共振，当判断存在共振现象时，往最优工况点发动机转速方向调整发动机转速，解决了现有发动机与发电机在相同频率造成共振现象的问题，以提升整车nvh品质，并保护增程器轴系及关联部件。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明实施例提供的适用于新能源汽车增程器共振判断方法的硬件结构图。
39.图2是本发明实施例提供的新能源汽车增程器共振判断方法的流程图。
40.图3是本发明实施例提供的发电机和发动机转速差的关系曲线图。
41.图4是本发明实施例提供的发动机转速调整曲线图。
42.图5是本发明实施例提供的新能源汽车增程器共振判断系统的结构图。
具体实施方式
43.本专利中，判断发动机和发电机处于共振，通过调整发动机转速以摆脱共振，以下结合附图和实施例对该具体实施方式做进一步说明。
44.如图1所示，本发明实施例提供了适用于新能源汽车增程器共振判断方法的硬件结构，所述硬件结构包括发电机1、发电机控制器2、整车控制器3、发动机控制器4、发动机5、曲轴转速和位置传感器6、扭转减震器或双质量飞轮7以及发电机转速和旋变位置传感器8；发动机5输出轴与发电机1输入轴通过扭转减震器或双质量飞轮7相连；发电机1的转速通过发电机控制器2经发电机转速和旋变位置传感器8检测；发动机5的转速通过发动机控制器4经曲轴转速和位置传感器6检测；发电机控制器2和发动机控制器4与整车控制器3之间通过can通讯相连，实现内部信号的交互，其中发动机5和发电机1的目标转速和转矩由整车控制器3确定，发动机5和发电机1的转速分别由发动机控制器4和发电机控制器2发送给整车控制器3。
45.如图2所示，本发明实施例提供了新能源汽车增程器共振判断方法，所述方法包括：
46.步骤s11、整车控制器确定需起动发动机，向发电机控制器下发转矩和起动目标转速，同时向发动机控制器发送起动指令。
47.步骤s12、所述发电机控制器控制发电机输出所述转矩拖动所述发动机，当所述发动机到达所述起动目标转速时，所述发动机控制器执行喷油点火起动。
48.需要说明的是，发动机输入轴一般通过花键与发电机轴相连，可以实现发动机的
起动和发电机的发电功能。
49.步骤s13、所述整车控制器获取发动机转速和发电机转速，计算所述发动机转速和所述发电机转速之间的速差。
50.需要说明的是，整车控制器获取发动机转速和发电机转速方法具体包括：发电机控制器和发动机控制器分别实时上报所述发电机转速和所述发动机转速，所述整车控制器接收所述发电机转速和发动机转速。
51.还需要说明的是，步骤s13执行时，发动机已经起动完成。
52.还需要说明的是，发动机和发电机之间一般有扭转减震器或双质量飞轮，轴系的转动惯量一般较大，且发动机和发电机的通讯控制延时，导致发动机和发电机的转速难以同步，因此发动机和发电机之间存在转速的速差。
53.步骤s14、比较所述速差的绝对值与第一预设值的大小。
54.步骤s15、当所述速差的绝对值大于所述第一预设值，比较当前所述发动机转速与最优工况点所述发动机转速。
55.步骤s16、根据比较结果调整当前所述发动机转速，使之接近所述最优工况点所述发动机转速。
56.需要说明的是，最优工况点发动机转速是指发动机处于最优工况点时转动速度。
57.结合图3，当速差的绝对值大于第一预设值时，在本实施例中第一预设值即为n1，比较当前所述发动机转速和最优工况点发动机转速；当速差的绝对值小于或等于所述第一预设值时，统计所述速差的波峰和波谷的绝对值；在预设时间δt内当所述速差的波峰和波谷的绝对值大于第二预设值n2的次数大于预设次数x次时，比较当前所述发动机转速与最优工况点所述发动机转速，所述第一预设值n1大于所述第二预设值n2。
58.需要说明的是，如果速差的绝对值大于n1或者在预设时间δt速差的波峰和波谷的绝对值大于n2的次数大于预设次数x次，说明发生了轴系共振现象。
59.结合图4，步骤s16中根据比较结果调整当前所述发动机转速，接近所述最优工况点所述发动机转速；具体包括情况一：当当前所述发动机转速小于最优工况点所述发动机转速时，提高当前所述发动机转速，使得当前所述发动机转速接近所述最优工况点所述发动机转速；情况二：当当前所述发动机转速大于最优工况点所述发动机转速时，降低当前所述发动机转速，使得当前所述发动机转速接近所述最优工况点所述发动机转速。
60.需要说明的是，对于情况一，整车控制器控制器发电机的转矩来调整发动机的负载，通过发电机降低负载扭矩将发动机转速提升；对于情况二，通过发电机增加负载扭矩将发动机转速降低。
61.如图5所示，本发明实施例提供了新能源汽车增程器共振判断系统，所述系统包括：
62.控制单元51，用于整车控制器确定需起动发动机，向发电机控制器下发转矩和起动目标转速，同时向发动机控制器发送起动指令；
63.执行单元52，用于所述发电机控制器控制发电机输出所述转矩拖动所述发动机，当所述发动机到达所述起动目标转速时，所述发动机控制器执行喷油点火起动；
64.计算单元53，用于所述整车控制器获取发动机转速和发电机转速，计算所述发动机的转速和所述发电机转速的速差；
65.第一运算单元54，用于比较所述速差的绝对值与第一预设值的大小；
66.第二运算单元55，用于当所述速差的绝对值大于所述第一预设值时，比较当前所述发动机转速与最优工况点所述发动机转速；
67.调整单元56，用于根据比较结果调整当前所述发动机转速，使之接近所述最优工况点所述发动机转速。
68.进一步地，所述系统还包括统计单元，所述统计单元用于当所述速差的绝对值小于或等于所述第一预设值时，统计所述速差的波峰和波谷的绝对值；
69.所述第二运算单元55，还用于在预设时间内当所述速差的波峰和波谷的绝对值大于第二预设值的次数大于预设次数，比较当前所述发动机转速与最优工况点所述发动机转速，所述第一预设值大于所述第二预设值。
70.进一步地，所述调整单元56具体用于：
71.当当前所述发动机转速小于最优工况点所述发动机转速时，提高当前所述发动机转速，使得当前所述发动机转速接近所述最优工况点所述发动机转速。
72.进一步地，所述调整单元56具体用于：
73.当当前所述发动机转速大于最优工况点所述发动机转速时，降低当前所述发动机转速，使得当前所述发动机转速接近所述最优工况点所述发动机转速。
74.本发明实施例提供了汽车，所述汽车包括上述新能源汽车增程器共振判断系统。
75.实施本发明，具有如下有益效果：
76.本发明通过发动机和发电机的转速差与第一预设值、第二预设值进行比较，实时检测是否发生共振，当判断存在共振现象时，往最优工况点发动机转速方向调整发动机转速，解决了现有发动机与发电机在相同频率造成共振现象的问题，减小共振现象以提升整车nvh品质，并保护增程器轴系及关联部件。
77.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。