[发明专利]一种多功能永磁同步增程器控制方法

摘要

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。

主权项

1.一种多功能永磁同步增程器控制方法，其特征在于，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；该方法包括以下步骤：(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；考虑增程器本身最优的发电功率范围将实际请求功率进行限制，限制在最小发电功率和最大发电功率之间，避免低燃油经济性区域和高排放区域；考虑增程器目前的故障状态，当出现停机故障时，将实际请求功率限制到停机发电功率，当出现降功率故障时，将实际请求功率限制到半发电功率，当出现警告故障时，不对实际请求功率进行限制；考虑发动机是否热机，根据发动机温度查“热机温度限制表”，对实际请求功率进行限制，当发动机温度达到暖机温度，则不对实际请求功率进行限制，当发动机温度超过允许的最高温度时，又会对实际请求功率进行限制，降低其热负荷；考虑增程器输出的电压、电流是否处于工作电压、工作电流范围内，当超过该范围，对实际请求功率进行降功率处理，直至降至最小发电功率，当输出电压、电流重新回到正常范围内，逐步升高实际请求功率至外部请求功率；增程器内部实际请求功率为上述几点限制条件下的最小的请求功率；(3)当整车控制器给増程器控制器发送增程器工作模式指令发电命令，无论是起动电机起动模式还是永磁同步电机起动模式，増程器控制器都会给发动机控制器和电机控制器发送发电命令；増程器控制器根据整车控制器给定的控制模式命令，确定发动机控制模式和电机控制模式，若整车控制器给定发动机转速‑电机扭矩控制模式，则给发动机控制器发送转速控制模式命令和目标转速命令，给电机控制器发送扭矩控制模式命令和目标扭矩命令；若整车控制器给定电机转速‑发动机扭矩控制模式，则给电机控制器发送转速控制模式命令和目标转速命令，给发动机控制器发送扭矩控制模式命令和目标扭矩命令；目标转速和目标扭矩的具体确定方法为：根据增程器万有特性曲线设计最优经济运行线，制定功率‑转速表、功率‑扭矩表、转速‑扭矩表；根据步骤(2)限制后的增程器内部实际请求功率，查找功率‑转速表得到目标转速；根据步骤(2)限制后的增程器内部实际请求功率，查找功率‑扭矩表得到目标扭矩，并根据实际转速查找转速‑扭矩表对目标扭矩进行限制；当发动机处于怠速状态时，増程器由永磁同步电机起动工况或者起动电机起动工况切换到怠速工况；当发动机处于发电状态时，増程器由怠速工况切换到发电工况，并响应整车控制器的请求功率命令；(4)当增程器出现停机故障，立即从当前工况跳转至故障工况，增程器进入故障工况后，立即执行停机操作。