[发明专利]一种内燃机式增程器扭转振动混合控制方法

说明书

本发明涉及一种内燃机式增程器扭转振动混合控制方法，包括以下步骤：S1、进行稳态工况下发动机力矩波动补偿，得到稳态工况下的力矩波动补偿值；S2、进行工作模式切换时的瞬态力矩波动补偿，得到工作模式切换时的力矩波动补偿值；S3、将稳态工况下的力矩波动补偿值与工作模式切换时的力矩波动补偿值求和得到的总力矩补偿值作为增程器运行控制系统内的发电机控制模型转矩的指令输入，实现增程器系统扭转振动全工况的主动控制。与现有技术相比，本发明针对稳态及工作模式切换时的瞬态工况，对增程器系统进行全工况的扭振控制，更有效地提高增程器式汽车NVH性能。

技术领域

本发明涉及内燃机式增程器控制技术领域，尤其是涉及一种内燃机式增程器扭转振动混合控制方法。

背景技术

增程式电动汽车作为纯电动汽车的一种，因为其在技术、成本、续驶里程及相对传统汽车在节能环保方面的明显优势，被认为是新能源汽车取代传统汽车过渡期的良好选择之一。内燃机式增程器主要由发动机和发电机组成，是增程式电动汽车的核心关键部件，增程器的扭转振动对其轴系及连接部件的寿命、振动噪声和工作效率有着重要影响，并且影响乘坐舒适性。当前，内燃机式增程器系统仍存在较为明显的扭转振动问题，主要表现为稳态工作状态下发动机的力矩波动，以及工作模式切换时发动机力矩的瞬态波动，较大的力矩波动造成增程器系统的扭振并进而影响整车NVH性能，因此增程器扭转振动特性的研究及控制具有重要意义。

目前国内外学者对内燃机式增程器的研究主要集中在布局与结构设计、基于动力性和经济性的参数匹配、整机振动特性和噪声研究，而对增程器扭转振动的研究甚少。且对于增程器扭转振动控制方面，前期学者的研究或是仅针对稳态工况下发动机力矩波动的控制，或是仅考虑抑制瞬态工况下的力矩波动，而并不适用于包括稳态、瞬态工况的全工况扭转振动控制。例如浙江大学所发明的一种永磁同步增程系统全工况控制方法，仅可对发电机启动及停机的瞬态工况进行平顺过渡的控制，而无法实现全工况的增程器力矩波动补偿和扭振控制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种内燃机式增程器扭转振动混合控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种内燃机式增程器扭转振动混合控制方法，该混合控制方法包括以下步骤：

S1、进行稳态工况下发动机力矩波动补偿，得到稳态工况下的力矩波动补偿值；

S2、进行工作模式切换时的瞬态力矩波动补偿，得到工作模式切换时的力矩波动补偿值；

S3、将稳态工况下的力矩波动补偿值与工作模式切换时的力矩波动补偿值求和得到的总力矩补偿值作为增程器运行控制系统内的发电机控制模型转矩的指令输入，实现增程器系统扭转振动全工况的主动控制。

所述的步骤S1具体为：

以发动机飞轮转动角加速度作为控制目标，计算发动机各曲柄转角，根据台架测试获得发动机气缸压力及压力力矩随曲柄转角变化曲线进行估计得到发动机的力矩波动量T_ei，进行发电机补偿力矩计算得到稳态工况下的力矩波动补偿值。

所述的发动机飞轮转动角加速度的表达式为：

其中，G_g(s)和G_ei(s)分别为发电机及发动机各曲拐力矩至飞轮角加速度的传递函数，T_ei和T_g分别为发动机第i曲拐力矩和发电机力矩，N为发动机曲拐总数。

所述的发电机及发动机各曲拐处力矩至飞轮角加速度的传递函数的表达式为：

G(s)＝(Js²+Cs+K)/B

其中，J、C、K和B分别为系统惯量、阻尼、刚度和输入矩阵。