[实用新型]用于增程器的电机控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及适用于混合动力车辆的电能控制系统领域，具体为一种用于增程器的电机控制装置。

背景技术

由于燃油汽车的尾气排放造成大气污染并引发温室效应，全部或部分用电能驱动的电动汽车得到了发展。电动汽车有结构简单、零排放、噪音小、可实施制动能量回收而且能源的供应有可持续性等优点，但是由于电池的瓶颈，目前的电动汽车普遍无法实现长时间续航，为了克服这个缺陷，作为一个过渡状态的增程式电动车得到了快速发展。增程式电动车通过加装增程器来配合车载动力电池在不同工况下工作，以增加电动汽车的续航里程。增程器采用集成串联结构，发动机和发电机在结构上集成在一起，和驱动电机之间无机械连接，能降低整车的重量并可以降低行驶过程中的油耗。对于增程器的性能要求，一方面需要能提升整车系统的效率，另一方面还应能减小自身的体积，同时又必须能有较大的力矩输出以满足发动机的启动条件。这些性能要求互相制约，影响了增程器的使用效果，比如，整车系统效率的提升必须通过增加发动机的启动力矩实现，而减小增程器的体积则必将使得启动电机的体积也同时变小从而降低启动电机的输出力矩。目前的增程器启动电机体积小，向发动机输出的启动力矩也小，难以适应启动力矩较大的发动机的启动要求。这种矛盾的情况限制了电动汽车的使用和发展。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种体积小巧、成本低廉、启动性能强、适用范围广的电能控制系统，本实用新型公开了一种用于增程器的电机控制装置。

本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：

一种用于增程器的电机控制装置，包括发动机和同步电机，发动机的转轴和同步电机的转轴连接，其特征是：还包括增程器控制器和直流电源，增程器控制器由发动机控制单元、电机控制单元和增程器控制单元组成，发动机控制单元通过信号线和发动机连接，电机控制单元通过信号线和同步电机连接，发动机控制单元和电机控制单元之间通过信号线连接，增程器控制单元通过信号线分别连接发动机控制单元和电机控制单元，直流电源由低压电池和高压电池组成，低压电池和高压电池通过导线分别连接增程器控制器，低压电池的电动势不高于12V，高压电池的电动势不低于150V。

所述的用于增程器的电机控制装置，其特征是：发动机选用四冲程内燃机，发动机控制单元、电机控制单元和增程器控制单元内的微处理器都选用单片机或数字信号处理器；同步电机选用永磁同步电机。

本实用新型使用时，在发动机逐渐降低转速至停机的过程中，当发动机控制单元通过转速传感器探知转速低于100rpm时，增程器控制单元向电机控制单元发出指令，要求电机控制单元进入曲轴位置自标定程序，发动机控制单元通过读取发动机上的曲轴位置传感器得知曲轴转角的瞬时值Φ从而实时掌握曲轴位置，并将此位置信息发送至电机控制单元，电机控制单元进行位置环控制，使曲轴转角Φ始终控制在曲轴转角目标值Φ*的范围内。

对于四冲程发动机，曲轴旋转720°完成一个工作循环，即曲轴旋转两圈发动机燃烧作功一次，曲轴依靠配气凸轮来控制进气门和排气门完成进气冲程和排气冲程。对于启动发动机而言，当发动机的活塞位置位于接近上死点时，启动所需的力矩最大，因此，需要避免在启动时发动机的活塞位置位于上死点，以双缸发动机为例，这需要将发动机曲轴转角目标值Φ*控制在15°～75°的范围内，这样，等增程器下次启动时，曲轴的转角在冲程范围内，启动力矩最小，从而降低了发动机的启动力矩要求，同时也能有效降低同步电机的低速峰值力矩。

本实用新型通过在发动机停机过程中的位置控制，使发动机在下次启动中避开大力矩区间，减少电机启动力矩的电机控制装置，通过较小的尺寸空间来设计高效增程器，实现了以小力矩来启动发动机的目的。

本实用新型的有益效果是：

1. 能够明显减少系统的体积，使得产品能够较好的实现通用性，便于设计时的灵活布置，同时，体积的减小有利于降低油耗；

2. 启动力矩小，同步电机的体积及其电机控制器的容量都可以降低，降低成本，同时降低启动噪音，提高驾驶舒适性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。

实施例1