CN112590488B - 一种新能源汽车热管理控制方法、装置及系统 - Google Patents
一种新能源汽车热管理控制方法、装置及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种新能源汽车热管理控制方法、装置及系统。新能源汽车热管理系统的控制方法用于生成执行部件的控制量,执行部件包括电子膨胀阀和/或压缩机。控制方法包括:确定与被控量对应的过程控制参数;确定与辅助被控量对应的辅助控制参数;根据过程控制参数和辅助控制参数确定系统参数,并根据系统参数生成控制量。本发明提出的方法可以满足系统的多变和复杂的需求,具有适用范围广、具有一定的稳定性的特点。
Description
技术领域
本发明实施例涉及自动控制技术,尤其涉及一种新能源汽车热管理控制方法、装置及系统。
背景技术
新能源汽车热管理系统一般包含电池和乘客舱的制冷和制热管理。系统通常是由压缩机、电子膨胀阀、换热器、加热器水加热器、三通水阀、水泵和空调总成构成。系统控制的部品主要是电动压缩机和电子膨胀阀。为了实现对电子膨胀阀等部品的控制,一般采用全闭环的控制策略,但因为控制电子膨胀阀等部品时,控制输出与热管理系统的多个参数均有关联,因此以上控制策略很难满足系统的多变和复杂的需求。
发明内容
本发明提出一种新能源汽车热管理控制方法、装置及系统,以满足系统的多变和复杂的需求,实现控制系统的快速响应、动态调节。
本发明实施例一方面提出一种新能源汽车热管理系统的控制方法,用于生成执行部件的控制量,所述执行部件包括电子膨胀阀和/或压缩机,其特征在于,包括:确定与被控量对应的过程控制参数;确定与辅助被控量对应的辅助控制参数;根据所述过程控制参数和所述辅助控制参数确定系统参数,并根据所述系统参数生成所述控制量。
本发明实施例另一方面提出一种新能源汽车热管理装置,用于生成执行部件的控制量,所述执行部件包括电子膨胀阀和/或压缩机,其特征在于,包括控制量生成单元,用于:确定与被控量对应的过程控制参数;确定与辅助被控量对应的辅助控制参数;根据所述过程控制参数和所述辅助控制参数确定系统参数,并根据所述系统参数生成所述控制量。
本发明实施例另一方面提出一种新能源汽车热管理系统,包括控制器以及与所述控制器通信连接的电子膨胀阀、压缩机、高压侧压力传感器、低压侧压力传感器、低压侧温度传感器;所述控制器用于接收所述高压侧压力传感器测量的高压侧压力值、接收所述低压侧压力传感器测量的低压侧压力值、接收所述低压侧温度传感器测量的低压侧温度值,所述控制器还用于给所述电子膨胀阀以及所述压缩机发送控制指令,所述控制器用于执行本发明实施例中任一的新能源汽车热管理系统的控制方法。
本发明提出的方法在一般被控量的基础上,增加了辅助被控量,控制系统可以接收多个控制参数,可以满足系统的多变和复杂的需求,具有适用范围广、实现控制系统的快速响应、动态调节。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种热管理系统控制流程图;
图2是本发明实施例提供的一种电子膨胀阀的控制方框图;
图3是本发明实施例提供的一种压缩机的控制方框图;
图4是本发明实施例提供的另一种压缩机的控制方框图;
图5是本发明实施例提供的另一种压缩机的控制方框图;
图6是本发明实施例提供的一种电子膨胀阀的控制流程图;
图7是本发明实施例提供的一种压缩机的控制流程图;
图8是本发明实施例提供的另一种压缩机的控制流程图;
图9是本发明实施例提供的一种新能源汽车热管理装置结构示意图;
图10是本发明实施例提供的另一种新能源汽车热管理装置结构示意图;
图11是本发明实施例提供的另一种新能源汽车热管理装置结构示意图;
图12是本发明实施例提供的一种新能源汽车热管理系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
为了使热管理控制系统实现快速响应,稳定调节,本实施例提出一种新能源汽车热管理系统的控制方法,用于生成执行部件的控制量,执行部件包括电子膨胀阀和/或压缩机,图1是本发明实施例提供的一种热管理系统控制流程图,如图1所示,该方法包括:
S1.确定与被控量对应的过程控制参数;
S2.确定与辅助被控量对应的辅助控制参数;
S3.根据过程控制参数和辅助控制参数确定系统参数;
S4.根据系统参数生成控制量。
本实施例提出的控制方法将目标值有一个比较大的浮动范围的辅助被控量作为另一类被控量,使控制方法可以满足热管理系统多变、复杂的需求。可选的,将步骤S2中的将辅助被控量按区间进行划分,例如以热管理系统的过热度Th作为辅助被控量,则将完整的辅助被控量所属的范围划分成(Th<Th0)、(Th<=Th1且Th>=Th0)以及(Th>Th1)三个区段,以不同区段内的辅助被控量集合为单位进行后续的控制量推导,可以避免因辅助被控量变化过于灵敏,引起控制波动的问题。
作为一种可替换方案,可以通过模糊控制的方法获取过程控制参数、辅助控制参数以及系统参数。
具体的,确定过程控制参数,包括:将被控量作为输入、过程控制参数作为输出,建立第一模糊控制规则,以通过被控量获取过程控制参数;
确定辅助控制参数,包括:将辅助被控量作为输入、辅助控制参数作为输出,建立第二模糊控制规则,以通过辅助被控量获取辅助控制参数;
确定系统参数,并根据系统参数生成控制量,包括:利用过程控制参数和辅助控制参数,通过转移公式计算得到系统参数;以系统参数作为输入、控制量作为输出,建立第三模糊控制规则,以通过系统参数获取控制量,例如电子膨胀阀的开度增量或者压缩机的转速增量。
本实施例中,将被控量作为输入,过程控制参数作为输出建立第一模糊控制规则,以通过被控量获取过程控制参数。本实施例中被控量为热管理系统的目标温度SetT和当前温度CurT计算出的温度差Td,执行部件包括电子膨胀阀,第一模糊控制规则可以如下述表1所示:
表1
本实施例中,通过离线计算,例如数据拟合获取模糊控制表,并将其控制表保存,当控制器工作时,通过查询模糊控制表找到当前被控量对应的过程控制参数,示例性的第一模糊控制表如表2所示:
表2
将辅助被控量作为输入,辅助控制参数作为输出建立第二模糊控制规则,以通过辅助被控量获取辅助控制参数;
辅助被控量为过热度,对应的第二模糊控规则如表3所示:
表3
过热度Th | <Th0 | <=Th1且>=Th0 | >Th1 |
辅助控制参数B | 小 | 等于 | 大 |
示例性的第二模糊控制表如表4所示:
表4
过热度Th | <Th0 | <=Th1且>=Th0 | >Th1 |
辅助控制参数B | 0.6 | 0.2 | -0.8 |
利用过程控制参数和辅助控制参数,通过转移公式得到系统参数,以系统参数作为输入,控制量作为输出建立第三模糊控制规则,以通过系统参数获取控制量。
本实施例中,引入拟合公式Y=A+B,其中Y为系统参数,根据拟合公式,以温度差和过热度作为二维输入建立控制输出赋值规则,示例性控制输出赋值规则如表5所示:
对应的控制输出赋值表如表6所示:
表6
开度增量的第三模糊控制规则如表7所示:
表7
系统参数Y | 极小 | 小 | 等于 | 大 | 极大 |
开度增量Q | 3 | 1 | 0 | -1 | -3 |
结合控制输出赋值表6,第三模糊控制表如表8所示:
表8
系统参数Y | >1.0 | <1.0且>0.6 | <=0.6且>=0 | <0且>-0.4 | <=-0.4 |
开度增量Q | 3 | 1 | 0 | -1 | -3 |
其中的开度增量在线下通过系统的控制趋势计算获得,也可以通过经验获取。
图2是本发明实施例提供的一种电子膨胀阀的控制方框图,图6是本发明实施例提供的一种电子膨胀阀的控制流程图,参考图2和图6,执行部件为电子膨胀阀,被控量为目标温度和乘员舱系统当前温度的温度差,辅助被控量为热管理系统的过热度,控制量为电子膨胀阀开度的增量,控制方法包括:
S101.判断电子膨胀阀是否允许运行,当不允许运行则将目标开度设置为零,将当前开度设置为最小开度并退出控制方法,当允许运行时执行后续步骤:
S102.获取热管理系统的目标温度SetT和当前温度CurT,计算温度差Td;
S103.通过温度差Td,利用温度差的第一模糊控制表,获取过程控制参数A;
S104.获取热管理系统低压侧压力值LowP和低压侧温度值LowT,根据制冷剂的物性表,获取对应的过热度Th,判断过热度Th是否大于最大过热度MaxTh或者小于最小过热度MinTh,当过热度Th是大于最大过热度MaxTh或者小于最小过热度MinTh时,将目标开度设置为零,将当前开度设置为最小开度并退出控制方法,当过热度Th小于最大过热度MaxTh或者大于最小过热度MinTh时,则继续执行后续步骤:
S105.通过过热度Th,利用过热度Th的第二模糊控制表,获取辅助控制参数B;
S106.利用过程控制参数A和辅助控制参数B,通过转移公式得到系统参数Y,根据系统参数Y,根据开度的增量的第三模糊控制表,获得开度的增量Q;
S107.将开度的增量Q与当前开度相加生成开度;
S108.判断开度是否大于最大开度或者小于最小开度,当开度小于最大开度或者大于最小开度时,退出控制方法,当开度大于最大开度,将开度设置为最大开度,当开度小于最小开度,则将开度设置为最小开度。
本实施例中,执行部件还包括压缩机,其中使用的模糊控制表的种类和数量与电子膨胀阀相同,构建方法也相同,不同点在于,电子膨胀阀中使用的辅助被控量为过热量Th,压缩机中使用的辅助被控量为高压侧压力值,电子膨胀阀中使用的控制量为开度的增量,压缩机中使用的控制量为转速的增量,其中转速增量的第三模糊控制表如表9所示:
表9
系统参数Y | >1.0 | <1.0且>0.6 | <=0.6且>=0 | <0且>-0.4 | <=-0.4 |
开度增量Q | 200 | 50 | 0 | -100 | -300 |
图3是本发明实施例提供的一种压缩机的控制方框图,图7是本发明实施例提供的一种压缩机的控制流程图,参考图3和图7,执行部件为压缩机,被控量为目标温度和乘员舱系统当前温度的温度差,辅助被控量为热管理系统高压侧压力值,控制量为压缩机转速的增量,控制方法包括:
S201.判断压缩机是否允许运行,当不允许运行则将目标转速设置为零,将当前转速设置为最小转速并退出控制方法,当允许运行时执行后续步骤:
S202.获取热管理系统的目标温度SetT和当前温度CurT,计算温度差Td;
S203.通过温度差的第一模糊控制表获取过程控制参数A;
S204.获取热管理系统高压侧压力值HighP,判断高压侧压力值HighP是否小于保护压力值,当高压侧压力值HighP小于保护压力值时,将目标转速设置为零,将当前转速设置为最小转速并退出控制方法,当高压侧压力值HighP大于保护压力值时,则继续执行后续步骤:
S205.通过高压侧压力值HighP的第二模糊控制表获取辅助控制参数B;
S206.利用过程控制参数A和辅助控制参数B,通过转移公式得到系统参数Y,根据系统参数Y的第三模糊控制表生成转速的增量Q;
S207.将转速的增量Q与当前转速相加进而生成转速;
S208.判断转速是否大于最大转速或者小于最小转速,当转速小于最大转速或者大于最小转速时,退出控制方法,当转速大于最大转速时,将转速设置为最大转速,当转速小于最小转速,将转速设置为最小转速。
本实施例中,通过模糊控制表获得系统的控制趋势,并采用增量控制的方法改变控制量,可以获得好的线性控制效果。
图4是本发明实施例提供的另一种压缩机的控制方框图,作为一种可替换方案,可以结合被控量的滤波器参数获得相应的控制参数。
确定过程控制参数包括:构建被控量的第一低通滤波器,通过被控量以及第一低通滤波器的系数确定过程控制参数;
具体的,通过系统目标温度和系统当前温度计算出温度差,建立温度差的低通滤波函数
Td=k1T′d+b1
通过温度差Td以及低通滤波函数的参数获得过程控制参数,采用的公式为
A=k1Td+b1
确定辅助控制参数包括:构建辅助被控量的第二低通滤波器,通过辅助被控量以及第二低通滤波器的系数确定辅助控制参数;
具体的,获取当前系统高压侧压力值,建立高压侧压力值的低通滤波函数
Hp=k2H′p+b2
通过过热度Th以及低通滤波函数的参数获得辅助控制参数,采用的公式为
B=k2Th+b2
确定系统参数,并根据系统参数生成控制量包括:利用过程控制参数A和辅助控制参数B,通过转移公式C=A+B得到系统参数C,根据系统参数生成控制量,采用的公式包括:
式中,Q为控制量,C为系统参数,S为运算基值,D为整定参数,其中S初值为经验值,通过对压缩机的标定结果,确定S的最终值,设置D值时考虑的因素包括压缩机的单位转速,对控制量的整定的目的在于,压缩机实际工作时,开度1RPM和2RPM的工作效果差异不大,取10RPM、25RPM或者50RPM的开度变化即可满足工作需要。
结合本实施例中控制参数确定方法,针对压缩机的控制方法与图7所示的控制方法类似,在此不再赘述。
当执行部件为压缩机时,作为一种可替换方案还可以通过模糊控制获取过程控制参数、辅助控制参数、系统参数以及中间控制量,通过整定中间控制量获取控制量。
确定过程控制参数包括:将被控量作为输入,过程控制参数作为输出建立第一模糊控制规则,以通过被控量获取过程控制参数;
温度差的第一模糊控制规则如上述表1所示。本实施例中,通过离线计算,例如数据拟合获取模糊控制表,并将其控制表保存,当控制器工作时,通过查询模糊控制表找到当前被控量对应的过程控制参数,示例性的第一模糊控制表如上述表2所示。
确定辅助控制参数包括:将辅助被控量作为输入,辅助控制参数作为输出建立第二模糊控制规则,以通过辅助被控量获取辅助控制参数;
高压侧压力值的第二模糊控制规则如表10所示:
表10
高压侧压力值Hp | <Hp0 | <=Hp1且>=Hp0 | >Hp1 |
辅助控制参数B | 小 | 等于 | 大 |
示例性的,高压侧压力值的第二模糊控制表如表11所示:
表11
高压侧压力值Th | <Hp0 | <=Hp1且>=Hp0 | >Hp1 |
辅助控制参数B | 0.6 | 0.2 | -0.8 |
确定系统参数,并根据系统参数生成控制量包括:利用过程控制参数A和辅助控制参数B,通过转移公式C=A+B得到系统参数C,以系统参数C作为输入、中间控制量Q′作为输出,建立第四模糊控制规则,以通过系统参数获取中间控制量Q′,示例性的,第四模糊控制规则如表12所示:
表12
系统参数C | >1.0 | <1.0且>0.6 | <=0.6且>=0 | <0且>-0.4 | <=-0.4 |
开度增量Q′ | 30 | 15 | 0 | -15 | -30 |
结合系统参数C,对中间控制量Q′进行整定以获得控制量,采用的公式包括:
式中,Q为控制量,C为系统参数,Q′为中间控制量,D为整定参数,其中Q′的取值根据对压缩机的标定结果确定,本实施例中的控制方法实现了复杂条件下的连续控制,同时避免了由于压力变化过于灵敏引起控制波动的问题。
图5是本发明实施例提供的另一种压缩机的控制方框图,图8是本发明实施例提供的另一种压缩机的控制流程图,参考图5和图8,执行部件为压缩机,被控量为目标温度和乘员舱系统当前温度的温度差,辅助被控量为热管理系统高压侧压力值,控制量为压缩机转速的增量,控制方法包括:
S301.判断压缩机是否允许运行,当不允许运行则将目标转速设置为零,将当前转速设置为最小转速并退出控制方法,当允许运行时执行后续步骤:
S302.获取热管理系统的目标温度SetT和当前温度CurT,计算温度差Td;
S303.通过温度差的第一模糊控制表获取过程控制参数A;
S304.获取热管理系统高压侧压力值HighP,判断高压侧压力值HighP是否小于保护压力值,当高压侧压力值HighP小于保护压力值时,将目标转速设置为零,将当前转速设置为最小转速并退出控制方法,当高压侧压力值HighP大于保护压力值,继续执行后续步骤:
S305.通过高压侧压力值HighP的第二模糊控制表获取辅助控制参数B;
S306.利用过程控制参数A和辅助控制参数B,通过转移公式得到系统参数,根据系统参数通过第四模糊控制表获取中间控制量Q′,根据系统参数、整定参数和中间控制量Q′,通过增量整定公式计算转速的增量Q;
S307.将转速的增量Q与当前转速相加进而生成转速;
S308.判断转速是否大于最大转速或者小于最小转速,当转速小于最大转速或者大于最小转速时,退出控制方法,当转速大于最大转速,将转速设置为最大转速,当转速小于最小转速,将转速设置为最小转速。
本实施例提出一种新能源汽车热管理装置,用于生成执行部件的控制量,执行部件包括电子膨胀阀和/或压缩机。热管理装置包括控制量生成单元100,用于:确定与被控量对应的过程控制参数。确定与辅助被控量对应的辅助控制参数。根据过程控制参数和辅助控制参数确定系统参数,并根据系统参数生成控制量。
图9是本发明实施例提供的一种新能源汽车热管理装置结构示意图,参考图9,控制量生成单元100包括第一模糊控制模块101,用于确定过程控制参数,包括:将被控量作为输入、过程控制参数作为输出,建立第一模糊控制规则,以通过被控量获取过程控制参数。第二模糊控制模块102,用于确定辅助控制参数,包括将辅助被控量作为输入、辅助控制参数作为输出,建立第二模糊控制规则,以通过辅助被控量获取辅助控制参数。第三模糊控制模块103,用于确定系统参数,并根据系统参数生成控制量,包括利用过程控制参数和辅助控制参数,通过转移公式计算得到系统参数;以系统参数作为输入、控制量作为输出,建立第三模糊控制规则,以通过系统参数获取控制量。
图10是本发明实施例提供的另一种新能源汽车热管理装置结构示意图,参考图10,控制量生成单元100还可以包括第一参数获取模块201,用于确定过程控制参数,包括构建被控量的第一低通滤波器,通过被控量以及第一低通滤波器的系数确定过程控制参数。第二参数获取模块202,用于确定辅助控制参数,包括构建辅助被控量的第二低通滤波器,通过辅助被控量以及第二低通滤波器的系数确定辅助控制参数。第三参数获取模块203,用于确定系统参数,并根据系统参数生成控制量,包括利用过程控制参数和辅助控制参数,通过转移公式计算得到系统参数;根据系统参数生成控制量,生成控制量所采用的公式包括:
式中,Q为控制量,C为系统参数,S为运算基值,D为整定参数。
图11是本发明实施例提供的另一种新能源汽车热管理装置结构示意图,参考图11,控制量生成单元还可以包括第四模糊控制模块104,用于确定系统参数,以系统参数作为输入、中间控制量作为输出,建立第四模糊控制规则,以通过系统参数获取中间控制量。控制量生成单元还可以包括第四参数获取模块204,用于结合系统参数,对中间控制量进行整定以获得控制量,采用的公式包括:
式中,Q为控制量,C为系统参数,Q′为中间控制量,D为整定参数。
图12是本发明实施例提供的一种新能源汽车热管理系统结构示意图,参考图12,本实施例提出一种新能源汽车热管理系统,包括控制器1以及与控制器1通信连接的电子膨胀阀2、压缩机3、高压侧压力传感器4、低压侧压力传感器5、低压侧温度传感器6。控制器1用于接收高压侧压力传感器4测量的高压侧压力值、接收低压侧压力传感器测量5的低压侧压力值、接收低压侧温度传感器6测量的低压侧温度值。控制器1还用于给电子膨胀阀以及压缩机发送控制指令,控制器1用于执行本发明实施例记载的任一的新能源汽车热管理系统的控制方法。
本实施例中,热管理系统还包括整车控制器7,加热器8、电池管理系统9和制冷组件10。整车控制器7主要用于向控制器1发送乘客舱热管理请求AC_TMCReq;乘客舱热管理请求AC_TMCReq包括乘客舱有制冷请求、乘客舱有制热请求和乘客舱有制热制冷混合请求,电池管理系统9主要用于向控制器1发送电池热管理请求BAT_TMCReq;电池热管理请求BAT_TMCReq包括电池有制冷请求、电池有制热请求以及电池有制热制冷混合请求。根据压缩机启动请求和加热器启动请求,制冷组件10的工作模式分为不制冷、单独制冷和混合制冷。当制冷组件10的工作模式为不制冷时压缩机3停机,电子膨胀阀2工作。当制冷组件10的工作模式为单独制冷时压缩机3和电子膨胀阀2同时工作。当制冷组件10的工作模式为混合制冷时压缩机3、电子膨胀阀2和加热器8同时工作
示例性的,压缩机每次启动时,以预设转速运行预设启动时长,然后根据控制目标开始进行自动调节,预设更新周期T,其控制量的每个预设更新周期更新一次。当每次压缩机停机后,控制参数会重置到预设值。为防止压缩机回油不畅引起故障,预设运行时长L,当压缩机在最低转速运行超过预设运行时长L后,暂不执行自动调节方法,而是以高于预设转速的转速运行大于预设启动时长的时间。当系统高压测压力值大于预设压力值时,为防止系统频繁进入压力保护状态,同样暂不执行自动调节方法,而是压缩机转速保持前一状态不变,当压力继续升高时,转速直接进行降档处理。示例性的,电子膨胀阀的控制信号是周期性的,每隔预设更新周期T更新一次。以上预设参数可以基于系统参数选择调整。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种新能源汽车热管理系统的控制方法,用于生成执行部件的控制量,所述执行部件包括电子膨胀阀和/或压缩机,其特征在于,包括:
确定与被控量对应的过程控制参数,所述被控量包括目标温度和乘员舱系统当前温度的温度差;
确定与辅助被控量对应的辅助控制参数,所述辅助被控量包括热管理系统的过热度和/或高压侧压力值;
根据所述过程控制参数和所述辅助控制参数确定系统参数,并根据所述系统参数生成所述控制量,所述控制量包括电子膨胀阀开度的增量和/或压缩机转速的增量。
2.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,
所述确定过程控制参数,包括:
将所述被控量作为输入、所述过程控制参数作为输出,建立第一模糊控制规则,以通过所述被控量获取所述过程控制参数;
所述确定辅助控制参数,包括:
将所述辅助被控量作为输入、所述辅助控制参数作为输出,建立第二模糊控制规则,以通过所述辅助被控量获取所述辅助控制参数;
所述确定系统参数,并根据所述系统参数生成所述控制量,包括:
利用所述过程控制参数和所述辅助控制参数,通过转移公式计算得到所述系统参数;
以所述系统参数作为输入、所述控制量作为输出,建立第三模糊控制规则,以通过所述系统参数获取所述控制量。
4.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,
所述确定过程控制参数,包括:
将所述被控量作为输入、所述过程控制参数作为输出,建立第一模糊控制规则,以通过所述被控量获取所述过程控制参数;
所述确定辅助控制参数,包括:
将所述辅助被控量作为输入、所述辅助控制参数作为输出,建立第二模糊控制规则,以通过所述辅助被控量获取所述辅助控制参数;
所述确定系统参数,并根据所述系统参数生成所述控制量,包括:
利用所述过程控制参数和所述辅助控制参数,通过转移公式计算得到所述系统参数;
以所述系统参数作为输入、中间控制量作为输出,建立第四模糊控制规则,以通过所述系统参数获取所述中间控制量;
结合所述系统参数,对所述中间控制量进行整定以获得所述控制量,生成所述控制量所采用的公式包括:
式中,Q为所述控制量,C为所述系统参数,Q′为所述中间控制量,D为整定参数。
5.如权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述执行部件为所述电子膨胀阀,所述辅助被控量为热管理系统的过热度,所述控制量为所述电子膨胀阀开度的增量,所述方法包括:判断所述电子膨胀阀是否允许运行;当不允许运行时,将目标开度设置为零,将当前开度设置为最小开度并退出所述方法;当允许运行时,执行下述步骤:
获取热管理系统的目标温度和当前温度,计算所述温度差;
通过所述温度差获取所述过程控制参数;
获取所述热管理系统低压侧压力值和低压侧温度值,根据制冷剂的物性表,获取对应的所述过热度,判断所述过热度是否大于最大过热度或者小于最小过热度,当所述过热度大于最大过热度或者小于最小过热度时,将目标开度设置为零,将当前开度设置为最小开度并退出所述方法,当所述过热度小于等于最大过热度或者大于等于最小过热度时,继续执行下述步骤:
通过所述过热度获取所述辅助控制参数;
利用所述过程控制参数和所述辅助控制参数,通过所述转移公式计算得到所述系统参数,根据所述系统参数生成所述开度的增量,进而生成开度;
判断所述开度是否大于最大开度或者小于最小开度,当所述开度小于等于最大开度或者大于等于最小开度时,退出所述方法,当所述开度大于所述最大开度时,将所述开度设置为所述最大开度,当所述开度小于所述最小开度时,将所述开度设置为所述最小开度。
6.如权利要求2至4任一所述的控制方法,其特征在于,所述执行部件为所述压缩机,所述辅助被控量为热管理系统高压侧压力值,所述控制量为所述压缩机转速的增量,所述方法包括:判断所述压缩机是否允许运行;当不允许运行时,将目标转速设置为零,将当前转速设置为最小转速并退出所述方法;当允许运行时,执行下述步骤:
获取所述热管理系统的目标温度和当前温度,计算所述温度差;
通过所述温度差获取所述过程控制参数;
获取所述热管理系统高压侧压力值,判断所述高压侧压力值是否小于保护压力值,当所述高压侧压力值小于保护压力值时,将目标转速设置为零,将当前转速设置为最小转速并退出所述方法,当所述高压侧压力值大于等于保护压力值时,继续执行下述步骤:
通过所述高压侧压力值获取所述辅助控制参数;
利用所述过程控制参数和所述辅助控制参数,通过所述转移公式计算得到所述系统参数,根据所述系统参数生成所述转速的增量,进而生成转速;
判断所述转速是否大于最大转速或者小于最小转速,当所述转速小于等于最大转速或者大于等于最小转速时,退出所述方法,当所述转速大于所述最大转速时,将所述转速设置为所述最大转速,当所述转速小于所述最小转速时,将所述转速设置为所述最小转速。
7.一种新能源汽车热管理装置,用于生成执行部件的控制量,所述执行部件包括电子膨胀阀和/或压缩机,其特征在于,包括控制量生成单元,用于:
确定与被控量对应的过程控制参数,所述被控量包括目标温度和乘员舱系统当前温度的温度差;
确定与辅助被控量对应的辅助控制参数,所述辅助被控量包括热管理系统的过热度和/或高压侧压力值;
根据所述过程控制参数和所述辅助控制参数确定系统参数,并根据所述系统参数生成所述控制量,所述控制量包括电子膨胀阀开度的增量和/或压缩机转速的增量。
8.如权利要求7所述的热管理装置,其特征在于,
所述控制量生成单元包括第一模糊控制模块,用于确定所述过程控制参数,包括:将所述被控量作为输入、所述过程控制参数作为输出,建立第一模糊控制规则,以通过所述被控量获取所述过程控制参数;
第二模糊控制模块,用于确定所述辅助控制参数,包括将所述辅助被控量作为输入、所述辅助控制参数作为输出,建立第二模糊控制规则,以通过所述辅助被控量获取所述辅助控制参数;
第三模糊控制模块,用于确定所述系统参数,并根据所述系统参数生成所述控制量,包括利用所述过程控制参数和所述辅助控制参数,通过转移公式计算得到所述系统参数;以所述系统参数作为输入、所述控制量作为输出,建立第三模糊控制规则,以通过所述系统参数获取所述控制量。
9.如权利要求7所述的热管理装置,其特征在于,
所述控制量生成单元包括第一参数获取模块,用于确定所述过程控制参数,包括构建所述被控量的第一低通滤波器,通过所述被控量以及所述第一低通滤波器的系数确定所述过程控制参数;
第二参数获取模块,用于确定所述辅助控制参数,包括构建所述辅助被控量的第二低通滤波器,通过所述辅助被控量以及所述第二低通滤波器的系数确定所述辅助控制参数;
第三参数获取模块,用于确定所述系统参数,并根据所述系统参数生成所述控制量,包括利用所述过程控制参数和所述辅助控制参数,通过转移公式计算得到所述系统参数;根据所述系统参数生成所述控制量,生成所述控制量所采用的公式包括:
式中,Q为所述控制量,C为所述系统参数,S为运算基值,D为整定参数。
10.一种新能源汽车热管理系统,其特征在于,包括控制器以及与所述控制器通信连接的电子膨胀阀、压缩机、高压侧压力传感器、低压侧压力传感器、低压侧温度传感器;
所述控制器用于接收所述高压侧压力传感器测量的高压侧压力值、接收所述低压侧压力传感器测量的低压侧压力值、接收所述低压侧温度传感器测量的低压侧温度值,所述控制器还用于给所述电子膨胀阀以及所述压缩机发送控制指令,所述控制器用于执行权利要求1至6任一所述的新能源汽车热管理系统的控制方法。
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