一种电动汽车的增程器控制方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及增程式电动汽车控制，尤其涉及一种电动汽车的增程器控制方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、增程式电动汽车作为一种有效缓解纯电动汽车“里程焦虑”的技术方案，兼具成本低廉、整车效率高等优势，已成为当前新能源汽车行业的研究热点。在增程器领域，采用天然气作为燃料的发动机因天然气资源丰富、碳排放较低，对于改善能源结构、降低城市空气污染具有重要意义。

2、增程器系统中，发动机转速与扭矩的稳定控制是增程器高效输出需求功率的前提。现有技术中，增程器通常采用“多点发电”或“功率跟随”控制策略：整车控制器（vehiclecontrol unit，vcu）根据整车功率需求向增程器控制器（range extender control unit，rcu）发出功率请求，rcu将目标功率分解为目标转速和目标扭矩，并分别发送给发电机控制器（generator control unit，gcu）和发动机控制器（engine control unit，ecu），由gcu控制电机达到目标转速、ecu控制发动机输出目标扭矩，从而实现增程器按需发电。该架构虽然逻辑清晰、易于实现。

3、但现有天然气增程器控制策略存在以下问题：天然气发动机扭矩响应滞后，导致转速波动剧烈，制约瞬态响应性能。天然气发动机在变工况瞬态发电过程中，由于进气管路充填动力学响应较慢、增压器建立目标增压压力需要一定时间、节气门与废气旁通阀（诺冠阀）的协控难以做到绝对线性调节，其实际扭矩加载速度显著滞后于发电机的转速响应速度。当增程器需要快速响应vcu的功率请求时，发电机可迅速达到目标转速，但发动机实际输出扭矩无法同步到位，导致“转速已达、扭矩不足”的工况，引发转速的反复超调与振荡。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电动汽车的增程器控制方法、装置、设备及介质，以解决现有天然气增程器会因天然气发动机扭矩响应滞后出现运行不平稳的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车的增程器控制方法，所述电动汽车中的增程器包括天然气储罐、增压器、天然气发动机和发电机；

3、所述增程器控制方法，包括：

4、获取所述电动汽车的油门踏板开度信息、车速信息和电池荷电状态信息，并根据所述油门踏板开度信息、所述车速信息和所述电池荷电状态信息确定整车需求功率；

5、根据所述整车需求功率确定所述发电机的目标转速信息和所述天然气发动机的目标扭矩信息；

6、获取所述天然气发动机的水温信息和机油温度信息，以及增压器温度信息，根据所述水温信息、所述机油温度信息、所述增压器温度信息和所述目标扭矩信息确定扭矩分梯度释放方式的梯度步长和间隔时间，并根据所述梯度步长和所述间隔时间控制所述天然气发动机的扭矩分梯度释放；

7、获取所述天然气发动机的发动机转速信息、空气进气量信息、天然气喷气量信息和点火角信息，以及所述发电机的电磁转矩信息，根据所述发动机转速信息、所述空气进气量信息、所述天然气喷气量信息和所述点火角信息确定所述天然气发动机的理论输出扭矩，根据所述电磁转矩信息和所述理论输出扭矩确定所述增压器的增压压力；

8、获取所述发电机的发电机实际转速信息，根据所述目标转速信息和所述发电机实际转速信息控制所述发电机的转速。

9、第二方面，本发明实施例提供了一种电动汽车的增程器控制装置，用于执行如第一方面所述的增程器控制方法，所述增程器控制装置包括：

10、整车控制器，用于获取所述电动汽车的油门踏板开度信息、车速信息和电池荷电状态信息，并根据所述油门踏板开度信息、所述车速信息和所述电池荷电状态信息确定整车需求功率；

11、增程器控制器，用于根据所述整车需求功率确定所述发电机的目标转速信息和所述天然气发动机的目标扭矩信息；

12、发动机控制器，用于获取所述天然气发动机的水温信息和机油温度信息，以及增压器温度信息，根据所述水温信息、所述机油温度信息、所述增压器温度信息和所述目标扭矩信息确定扭矩分梯度释放方式的梯度步长和间隔时间，并根据所述梯度步长和所述间隔时间控制所述天然气发动机的扭矩分梯度释放；

13、增压压力自适应单元，用于获取所述天然气发动机的发动机转速信息、空气进气量信息、天然气喷气量信息和点火角信息，以及所述发电机的电磁转矩信息，根据所述发动机转速信息、所述空气进气量信息、所述天然气喷气量信息和所述点火角信息确定所述天然气发动机的理论输出扭矩，根据所述电磁转矩信息和所述理论输出扭矩确定所述增压器的增压压力；

14、发电机控制器，用于获取所述发电机的发电机实际转速信息，根据所述目标转速信息和所述发电机实际转速信息控制所述发电机的转速。

15、第三方面，本发明实施例提供了一种电动汽车的增程器控制设备，所述控制设备包括：

16、一个或多个处理器；

17、存储装置，用于存储一个或多个程序；

18、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的增程器控制方法。

19、第四方面，本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的增程器控制方法。

20、本发明实施例的技术方案，通过设置能够根据获取到的水温信息、机油温度信息、增压器温度信息和目标扭矩信息确定扭矩分梯度释放方式的梯度步长和间隔时间，并根据梯度步长和间隔时间控制天然气发动机的扭矩分梯度释放，可避免大幅扭矩突变对位于天然气发动机和发电机之间的传动系统的冲击，避免引发转速的反复超调与振荡，有利于提高增程器运行的平稳性和可靠性。

21、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种电动汽车的增程器控制方法，其特征在于，所述电动汽车中的增程器包括天然气储罐、增压器、天然气发动机和发电机；

2.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，根据所述电磁转矩信息和所述理论输出扭矩确定所述增压器的增压压力，包括：

3.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，根据所述目标转速信息和所述发电机实际转速信息控制所述发电机的转速，包括：

4.根据权利要求3所述的增程器控制方法，其特征在于，在所述电机实际转速与所述目标转速之间的偏差大于预设阈值时，所述pid调节器的控制参数包括第一比例系数、第一积分系数和第一微分系数；

5.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，在根据所述油门踏板开度信息、所述车速信息和所述电池荷电状态信息确定整车需求功率后，还包括：

6.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，在根据所述油门踏板开度信息、所述车速信息和所述电池荷电状态信息确定整车需求功率前，还包括：

7.根据权利要求6所述的增程器控制方法，其特征在于，根据所述发动机转速信息和所述发动机输出扭矩信息确定第一发电功率，包括：

8.一种电动汽车的增程器控制装置，用于执行如权利要求1-7中任一所述的增程器控制方法，其特征在于，所述增程器控制装置包括：

9.一种电动汽车的增程器控制设备，其特征在于，所述增程器控制设备包括：

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的增程器控制方法。