本公开涉及增程器，尤其涉及一种增程器系统及其扭振控制方法、工程机械。
背景技术：
1、增程器的主要动力来源为发动机，而发动机在一个工作循环中，各气缸轮流点火产生间歇性力矩与活塞往复性运动的惯性力矩，使得发动机输出的力矩具有周期性波动特性，激励传动轴系进而引起增程器产生扭转振动，扭振不仅会降低零部件寿命，还会影响整车的nvh性能(noise、vibration、harshness，即噪声、振动与声振粗糙度)，当达到共振频率时，甚至会使传动轴系扭转疲劳断裂，影响到动力总成的使用寿命。
技术实现思路
1、本公开的实施例提供了一种增程器系统及其扭振控制方法、工程机械，能够实现对增程器系统的扭振控制。
2、根据本公开的第一方面，提供了一种增程器系统，包括：
3、发动机，包括曲轴，曲轴的动力输出轴线沿预设方向延伸；
4、发电机，包括转子支架和连接轴，沿预设方向，转子支架的第一端连接于曲轴的第一端，转子支架的第二端连接于连接轴，曲轴的动力输出轴线、转子支架的中心轴线和连接轴的中心轴线重合；
5、传感器组件，被配置为获取曲轴和连接轴的扭振信息，扭振信息包括角加速度、角位移和转速波动中的至少一个，转速波动等于瞬时转速与平均转速的差值；和
6、控制器组件，被配置为根据扭振信息控制发电机的目标扭矩，以使增程器系统满足扭振控制目标。
7、在一些实施例中，传感器组件包括第一转速传感器、第二转速传感器和第三转速传感器，第一转速传感器被配置为获取曲轴的第一端的角加速度，第二转速传感器被配置为获取曲轴的第二端的角位移，第三转速传感器被配置为获取连接轴的转速波动。
8、在一些实施例中，曲轴上设有第一检测盘、传动轮和第二检测盘，第一检测盘设在曲轴的第一端且第一检测盘连接于转子支架，传动轮和第二检测盘设在曲轴的第二端，第二检测盘位于传动轮和第一检测盘之间，连接轴上设有第三检测盘；第一转速传感器被配置为获取第一检测盘的角加速度，第二转速传感器被配置为获取第二检测盘的角位移，第三转速传感器被配置为获取第三检测盘的转速波动。
9、在一些实施例中，
10、第一转速传感器位于第一检测盘的径向外侧；和/或
11、第二转速传感器位于第二检测盘的径向外侧；和/或
12、第三转速传感器位于第三检测盘的径向外侧。
13、在一些实施例中，第一检测盘、第二检测盘和第三检测盘均为磁性材质，第一转速传感器、第二转速传感器和第三转速传感器均为磁电式转速传感器。
14、在一些实施例中，控制器组件包括第一控制器、第二控制器和第三控制器，第一控制器被配置为根据整机功率请求获取发动机的目标转速和发电机的目标扭矩，第二控制器被配置为使发动机输出目标转速，第三控制器被配置为使发电机输出目标扭矩。
15、在一些实施例中，控制器组件还包括第四控制器，第四控制器被配置为根据扭振信息判断增程器系统是否满足扭振控制目标，以在增程器系统满足扭振控制目标的情况下使发电机的目标扭矩保持不变，在增程器系统不满足扭振控制目标的情况下计算发电机的补偿扭矩，并根据补偿扭矩调整目标扭矩。
16、在一些实施例中，第一控制器、第二控制器和第四控制器均设在发动机上，第三控制器设在发电机上。
17、在一些实施例中，转子支架的第一端端面和第二端端面均封闭；和/或连接轴和转子支架通过一体成型工艺制造。
18、在一些实施例中，发电机还包括发电机壳体和轴承，发电机壳体固定连接于发动机，轴承设在连接轴和发电机壳体之间。
19、在一些实施例中，发电机还包括永磁体和发电机定子，永磁体环设于转子支架的径向外侧，转子支架和永磁体组成发电机转子，发电机定子连接于发电机壳体，永磁体和发电机定子沿径向间隔设置。
20、在一些实施例中，发电机还包括旋转变压器组件，旋转变压器组件包括旋转变压器转子和旋转变压器定子，旋转变压器转子设在连接轴远离转子支架的一端，旋转变压器定子连接于发电机壳体，旋转变压器转子和旋转变压器定子沿径向间隔设置。
21、根据本公开的第二方面，提供了一种工程机械，包括上述实施例的增程器系统。
22、在一些实施例中，工程机械包括装载机、集装箱正面起重机或者压路机。
23、根据本公开的第三方面，提供了一种基于上述实施例的增程器系统的扭振控制方法，包括：
24、获取传感器组件获取的曲轴和连接轴的扭振信息；
25、根据扭振信息控制发电机的目标扭矩，以使增程器系统满足扭振控制目标。
26、在一些实施例中，使传感器组件获取曲轴和连接轴的扭振信息之前还包括：
27、根据整机功率请求获取发动机的目标转速和发电机的目标扭矩；
28、使发动机输出目标转速；
29、使发电机输出目标扭矩。
30、在一些实施例中，根据扭振信息控制发电机的目标扭矩，以使增程器系统满足扭振控制目标包括：
31、根据扭振信息判断增程器系统是否满足扭振控制目标；
32、在增程器系统满足扭振控制目标的情况下使发电机的目标扭矩保持不变；
33、在增程器系统不满足扭振控制目标的情况下计算发电机的补偿扭矩，并根据补偿扭矩调整目标扭矩。
34、在一些实施例中，传感器组件包括第一转速传感器、第二转速传感器和第三转速传感器，根据扭振信息判断增程器系统是否满足扭振控制目标包括：
35、获取整机的工况状态信息，工况状态信息包括稳态工况模式和工况切换模式；
36、根据工况状态信息获取预设角加速度、预设角位移和预设转速波动；
37、获取第一转速传感器获取的曲轴的第一端的角加速度；
38、获取第二转速传感器获取的曲轴的第二端的角位移；
39、获取第三转速传感器获取的连接轴的转速波动；
40、在角加速度小于预设角加速度，角位移小于预设角位移，且转速波动小于预设转速波动的情况下，判定增程器系统满足扭振控制目标，否则判定增程器系统不满足扭振控制目标。
41、在一些实施例中，计算发电机的补偿扭矩包括：
42、在工况状态信息为稳态工况模式的情况下，获取发电机的实际扭矩，根据实际扭矩和目标扭矩计算发电机的补偿扭矩；
43、在工况状态信息为工况切换模式的情况下，根据计算模型计算发电机的补偿扭矩。
44、在一些实施例中，曲轴上设有第一检测盘，第一检测盘设在曲轴的第一端且第一检测盘连接于转子支架，控制器组件包括第一控制器和第二控制器，第一控制器被配置为根据整机功率请求获取发动机的目标转速和发电机的目标扭矩，第二控制器被配置为使发动机输出目标转速，发电机还包括旋转变压器组件，根据计算模型计算发电机的补偿扭矩包括：
45、根据工况切换模式获取激发函数；
46、根据旋转变压器组件获取曲轴转角位置，根据第一转速传感器获取第一检测盘转速，根据第二控制器获取发动机油门开度，根据第二控制器获取发动机扭矩，根据第一控制器获取电池包soc状态；
47、根据增程器台架试验分别获取曲轴转角位置、第一检测盘转速、发动机油门开度、发动机扭矩和电池包soc状态各自对应的第一权系数、第二权系数、第三权系数、第四权系数和第五权系数；
48、根据激发函数、曲轴转角位置、第一检测盘转速、发动机油门开度、发动机扭矩、电池包soc状态、第一权系数、第二权系数、第三权系数、第四权系数和第五权系数计算补偿扭矩。
49、基于上述技术方案，本公开实施例的增程器系统，通过传感器组件收集扭振信息，根据扭振信息控制发电机的目标扭矩，以实现预定的扭振控制目标，能够控制电机动态扭矩，抵消不平衡力矩，减少扭振效应，降低轴系扭应力，实现对增程器系统的扭振控制，提高增程器系统的可靠性；基于实时监测数据进行动态控制，能够提高增程器系统的稳定性和工作效率；通过监测和减轻扭振，能够减少因扭振引起的振动和噪音，提升乘客的乘坐和操作体验，延长发动机和发电机的使用寿命，改善车辆或工程机械的性能，增强车辆或工程机械整体的可靠性。
1.一种增程器系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的增程器系统，其特征在于，所述传感器组件(3)包括第一转速传感器(31)、第二转速传感器(32)和第三转速传感器(33)，所述第一转速传感器(31)被配置为获取所述曲轴(10)的第一端的角加速度，所述第二转速传感器(32)被配置为获取所述曲轴(10)的第二端的角位移，所述第三转速传感器(33)被配置为获取所述连接轴(22)的转速波动。
3.根据权利要求2所述的增程器系统，其特征在于，所述曲轴(10)上设有第一检测盘(11)、传动轮(14)和第二检测盘(12)，所述第一检测盘(11)设在所述曲轴(10)的第一端且所述第一检测盘(11)连接于所述转子支架(21)，所述传动轮(14)和所述第二检测盘(12)设在所述曲轴(10)的第二端，所述第二检测盘(12)位于所述传动轮(14)和所述第一检测盘(11)之间，所述连接轴(22)上设有第三检测盘(13)；所述第一转速传感器(31)被配置为获取所述第一检测盘(11)的角加速度，所述第二转速传感器(32)被配置为获取所述第二检测盘(12)的角位移，所述第三转速传感器(33)被配置为获取所述第三检测盘(13)的转速波动。
4.根据权利要求3所述的增程器系统，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的增程器系统，其特征在于，所述第一检测盘(11)、所述第二检测盘(12)和所述第三检测盘(13)均为磁性材质，所述第一转速传感器(31)、所述第二转速传感器(32)和所述第三转速传感器(33)均为磁电式转速传感器。
6.根据权利要求1所述的增程器系统，其特征在于，所述控制器组件(4)包括第一控制器(41)、第二控制器(42)和第三控制器(43)，所述第一控制器(41)被配置为根据整机功率请求获取所述发动机(1)的目标转速和所述发电机(2)的目标扭矩，所述第二控制器(42)被配置为使所述发动机(1)输出所述目标转速，所述第三控制器(43)被配置为使所述发电机(2)输出所述目标扭矩。
7.根据权利要求6所述的增程器系统，其特征在于，所述控制器组件(4)还包括第四控制器(44)，所述第四控制器(44)被配置为根据所述扭振信息判断所述增程器系统是否满足扭振控制目标，以在所述增程器系统满足扭振控制目标的情况下使所述发电机(2)的目标扭矩保持不变，在所述增程器系统不满足扭振控制目标的情况下计算所述发电机(2)的补偿扭矩，并根据所述补偿扭矩调整所述目标扭矩。
8.根据权利要求7所述的增程器系统，其特征在于，所述第一控制器(41)、所述第二控制器(42)和所述第四控制器(44)均设在所述发动机(1)上，所述第三控制器(43)设在所述发电机(2)上。
9.根据权利要求1所述的增程器系统，其特征在于，所述转子支架(21)的第一端端面和第二端端面均封闭；和/或所述连接轴(22)和所述转子支架(21)通过一体成型工艺制造。
10.根据权利要求1～9任一项所述的增程器系统，其特征在于，所述发电机(2)还包括发电机壳体(23)和轴承(24)，所述发电机壳体(23)固定连接于所述发动机(1)，所述轴承(24)设在所述连接轴(22)和所述发电机壳体(23)之间。
11.根据权利要求10所述的增程器系统，其特征在于，所述发电机(2)还包括永磁体(25)和发电机定子(26)，所述永磁体(25)环设于所述转子支架(21)的径向外侧，所述转子支架(21)和所述永磁体(25)组成发电机转子(20)，所述发电机定子(26)连接于所述发电机壳体(23)，所述永磁体(25)和所述发电机定子(26)沿径向间隔设置。
12.根据权利要求10所述的增程器系统，其特征在于，所述发电机(2)还包括旋转变压器组件(27)，所述旋转变压器组件(27)包括旋转变压器转子(28)和旋转变压器定子(29)，所述旋转变压器转子(28)设在所述连接轴(22)远离所述转子支架(21)的一端，所述旋转变压器定子(29)连接于所述发电机壳体(23)，所述旋转变压器转子(28)和所述旋转变压器定子(29)沿径向间隔设置。
13.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1～12任一项所述的增程器系统。
14.根据权利要求13所述的工程机械，其特征在于，包括装载机、集装箱正面起重机或者压路机。
15.一种基于权利要求1～12任一项所述的增程器系统的扭振控制方法，其特征在于，包括：
16.根据权利要求15所述的扭振控制方法，其特征在于，使所述传感器组件(3)获取所述曲轴(10)和所述连接轴(22)的扭振信息之前还包括：
17.根据权利要求15或16所述的扭振控制方法，其特征在于，根据所述扭振信息控制所述发电机(2)的目标扭矩，以使所述增程器系统满足扭振控制目标包括：
18.根据权利要求17所述的扭振控制方法，其特征在于，所述传感器组件(3)包括第一转速传感器(31)、第二转速传感器(32)和第三转速传感器(33)，根据所述扭振信息判断所述增程器系统是否满足扭振控制目标包括：
19.根据权利要求18所述的扭振控制方法，其特征在于，计算所述发电机(2)的补偿扭矩包括：
20.根据权利要求19所述的扭振控制方法，其特征在于，所述曲轴(10)上设有第一检测盘(11)，所述第一检测盘(11)设在所述曲轴(10)的第一端且所述第一检测盘(11)连接于所述转子支架(21)，所述控制器组件(4)还包括第一控制器(41)和第二控制器(42)，所述第一控制器(41)被配置为根据整机功率请求获取所述发动机(1)的目标转速和所述发电机(2)的目标扭矩，所述第二控制器(42)被配置为使所述发动机(1)输出所述目标转速，所述发电机(2)还包括旋转变压器组件(27)，根据计算模型计算所述发电机(2)的补偿扭矩包括：
