[发明专利]一种多功能永磁同步增程器控制方法

说明书

本发明公开了一种多功能永磁同步增程器控制方法，保留发动机自带的起动电机，兼容了起动电机和永磁同步电机两种起动模式，避免了动力电池出现故障或电量不足时，车辆没法用永磁同步电机倒拖起动的情况；根据增程器实际起停指令、增程器本身功率范围、增程器故障状态、发动机温度、电机输出电压、电机输出电流对外部请求功率进行限制，如此得到的增程器内部实际请求功率更加合理；兼容了发动机转速‑电机扭矩控制模式和电机转速‑发动机扭矩控制模式，应用场合更广；实现了对实际请求功率进行转速‑扭矩解耦控制，并对目标转速和目标扭矩进行限制。

技术领域

本发明主要涉及一种多功能永磁同步增程器控制方法，属于增程式电动汽车控制领域。

背景技术

随着汽车电气化程度的日益提高，增程式电动汽车得到了更广泛的关注，并已经取得了大量的研究和应用成果。目前主流的增程器采用了永磁同步电机和发动机机械直连的结构，少部分利用永磁同步电机起动发电一体的功能，直接用永磁同步电机反拖发动机起动，顺利起动之后响应外部请求的发电功率进行发电，但是这种系统存在以下问题：

增程器由发动机和永磁同步电机直轴连接而成，增程器对于请求功率的响应，会解耦成请求转速和请求扭矩，分别发给发动机或永磁同步电机，目前较多的控制方法是，单纯采用发动机转速-电机扭矩控制模式，或者是发动机扭矩-电机转速控制模式，并进行控制，涉及两套不同的控制系统，两种控制模式不兼容，无法直接进行切换，应用场合比较单一。

鉴于上述分析，本发明设计和开发了一种适用于永磁同步增程器的通用控制方法，兼容发动机转速-电机扭矩、发动机扭矩-电机转速两种控制模式，对于增程式电动汽车的发展具有重要意义。

发明内容

本发明针对目前采用起动发电一体功能的永磁同步增程器动力电池出现故障或电量过低时没法让增程器起动的问题，整车请求功率不符合增程器当前运行状态的问题以及不同控制模式不兼容的问题，提出了一种多功能永磁同步增程器控制方法，兼容了永磁同步电机起动模式和起动电机起动模式，根据增程器当前状态对增程器内部实际请求功率进行合理化限制，兼容了两种发电控制模式，对实际请求功率进行转速-扭矩解耦，并对目标转速和目标扭矩进行限制。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种多功能永磁同步增程器控制方法，所述永磁同步增程器包括发动机及其自带的起动电机、发动机控制器、起动发电一体式永磁同步电机、电机控制器、增程器控制器；所述永磁同步增程器主体由发动机和永磁同步电机之间机械直连形成；永磁同步电机经电机控制器与整车直流母线相连；发动机控制器和电机控制器均通过同一路CAN与增程器控制器进行通讯，增程器控制器与整车控制器之间通过另一路CAN通讯；该方法包括以下控制逻辑：

(1)当整车控制器给增程器控制器发送起动指令，增程器控制器首先判断起动模式，默认为永磁同步电机起动模式；

在永磁同步电机起动模式下，増程器处于永磁同步电机起动工况，增程器控制器给电机控制器发送起动命令、扭矩控制模式、电动控制命令和电机目标扭矩，此时永磁同步电机响应电机目标扭矩并以电动模式倒拖发动机起动；所述电机目标扭矩根据电机实际转速和发动机温度查“起动过程电机目标扭矩表”得到，该表通过标定得到；当电机实际转速第一次达到标定的电机起动转速时，增程器控制器给发动机控制器发送起动命令；

若动力电池出现故障或SOC太低不能使永磁同步电机倒拖发动机起动，则增程器控制器响应整车控制器的起动电机起动模式命令，増程器处于起动电机起动工况，分别给发动机控制器和电机控制器发送起动命令，发动机利用其自带的起动电机起动；

(2)对于整车控制器给定的请求功率命令，增程器控制器内部会根据当前增程器的工作状态进行限制，包括以下几点：

考虑增程器起停，若增程器起动则不对实际请求功率进行限制，若增程器停机，则实际请求功率为停机请求功率；