專利名稱：一種混合動(dòng)力汽車isg電機(jī)電壓閉環(huán)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于無(wú)傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力汽車上 的ISG電機(jī)控制。
背景技術(shù)：
目前混合動(dòng)力汽車上使用的電動(dòng)/發(fā)電一體化電機(jī)，以下簡(jiǎn)稱ISG電機(jī)，大部分采 用永磁同步電機(jī)，實(shí)現(xiàn)的功能可以分為發(fā)電和電動(dòng)兩個(gè)方面，但是現(xiàn)在的ISG電機(jī)控制一 般為轉(zhuǎn)矩環(huán)控制，即電機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)電功能，需要外部給定力矩輸入，相當(dāng)于一個(gè)電流源，并非 像常規(guī)車上發(fā)電機(jī)一樣輸出一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的電壓。但是當(dāng)出現(xiàn)某些特殊情況時(shí)，ISG電機(jī)失 去了給定力矩輸入，發(fā)電就不正常了，所以如果需要ISG電機(jī)還能正常發(fā)電，就必須讓ISG 電機(jī)也像同步發(fā)電機(jī)一樣具有穩(wěn)壓發(fā)電功能，因此就需要在原來(lái)控制策略的轉(zhuǎn)矩環(huán)外再增 加一個(gè)電壓閉環(huán)控制算法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于確保ISG電機(jī)失去了給定力矩輸入后還能夠正常發(fā)電，因此提 供一種輸出電壓穩(wěn)定的ISG電機(jī)控制方法。本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。一種混合動(dòng)力汽車ISG電機(jī)電壓閉環(huán)控制方法，所述方法包括以下步驟1.設(shè)置參考電壓，根據(jù)ISG電機(jī)系統(tǒng)的輸出端所接負(fù)載情況并結(jié)合整車需求來(lái)設(shè) 定一個(gè)ISG電機(jī)輸出的參考電壓值；2.通過(guò)電機(jī)控制器的直流側(cè)電壓傳感器檢測(cè)ISG電機(jī)實(shí)際輸出的直流電壓，并將 所述實(shí)際輸出的直流電壓反饋給數(shù)據(jù)處理模塊；3.在所述數(shù)據(jù)處理模塊，將設(shè)定參考電壓與ISG電機(jī)實(shí)際輸出的反饋電壓相減后 的差值輸入到一個(gè)PI調(diào)節(jié)器輸入端；4.通過(guò)PI調(diào)節(jié)器的比例、積分調(diào)節(jié)，輸出一個(gè)發(fā)電力矩至力矩執(zhí)行模塊；5.所述力矩執(zhí)行模塊根據(jù)PI調(diào)節(jié)器輸出力矩，進(jìn)行矢量控制和弱磁控制，再經(jīng) 過(guò)空間矢量脈寬調(diào)制信號(hào)和逆變器模塊變換后，將三相相電壓輸送到ISG電機(jī)的定子線圈 中，實(shí)現(xiàn)對(duì)ISG電機(jī)的電壓閉環(huán)控制。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)當(dāng)ISG電機(jī)發(fā)電時(shí)，電機(jī)控制器直流側(cè)能輸出穩(wěn)定的直流電壓；(2)電機(jī)控制器執(zhí)行的最大發(fā)電力矩實(shí)現(xiàn)按轉(zhuǎn)速段分別限制，這樣就限制了發(fā)電 功率，提高了電機(jī)系統(tǒng)安全性。


圖1為本發(fā)明的ISG電機(jī)電壓閉環(huán)算法流程圖；圖2為本發(fā)明的PI調(diào)節(jié)器的控制算法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1所示為本發(fā)明的ISG電機(jī)電壓閉環(huán)控制算法流程圖，本發(fā)明的ISG電機(jī)電壓 閉環(huán)控制方法包括以下步驟首先由參考電壓設(shè)置模塊設(shè)定一個(gè)參考電壓Ud,這個(gè)值是由電機(jī)控制器輸出負(fù)載 的最佳工作電壓范圍所決定的；電壓檢測(cè)及反饋模塊，通過(guò)電機(jī)控制器的直流側(cè)電壓傳感器檢測(cè)實(shí)際直流電壓 uf，并將此值反饋給數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊將參考電壓與電壓反饋模塊輸出的實(shí)際電壓值相減，并將差值Δ U 輸出給PI調(diào)節(jié)模塊；PI調(diào)節(jié)模塊將所得差值進(jìn)行比例和積分運(yùn)算，最后得到PI調(diào)節(jié)器的輸出值，再 將這個(gè)輸出值與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的閥值進(jìn)行比較，小于閥值時(shí)，輸出此值，若大于閥值則輸出最大 值；力矩執(zhí)行模塊，根據(jù)PI調(diào)節(jié)器輸出力矩，進(jìn)行矢量控制和弱磁控制，再經(jīng)過(guò)空間 矢量脈寬調(diào)制信號(hào)和逆變器模塊變換后，將三相相電壓輸送到ISG電機(jī)的定子線圈中，實(shí) 現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的電壓閉環(huán)控制。如圖2所示，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，PI調(diào)節(jié)器的控制算法優(yōu)選如下所述PI 調(diào)節(jié)器的輸出發(fā)電力矩閥值是這樣設(shè)定的首先將電機(jī)轉(zhuǎn)速分為四段，且逐漸上升，當(dāng)電機(jī) 轉(zhuǎn)速處于第一轉(zhuǎn)速段時(shí)，發(fā)電力矩最大值為T1 ；當(dāng)轉(zhuǎn)速處于第二轉(zhuǎn)速段時(shí)，發(fā)電力矩最大值 為T2 ；當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速處于第三轉(zhuǎn)速段時(shí)，發(fā)電力矩最大值為T3 ；當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速處于第四轉(zhuǎn)速段 時(shí)，發(fā)電力矩最大值為Τ4。當(dāng)所述PI調(diào)節(jié)器將所述差值進(jìn)行比例積分運(yùn)算后得到的發(fā)電力矩值小于相應(yīng)轉(zhuǎn) 速段設(shè)定的閥值時(shí)，輸出該發(fā)電力矩值，否則輸出該相應(yīng)轉(zhuǎn)速段設(shè)定的閥值。力矩執(zhí)行模塊 通過(guò)執(zhí)行PI調(diào)節(jié)器的輸出力矩，將脈寬調(diào)制信號(hào)輸出到逆變器模塊，最后經(jīng)逆變器變換后 送給永磁同步電機(jī)。
權(quán)利要求
一種混合動(dòng)力汽車ISG電機(jī)電壓閉環(huán)控制方法，所述方法包括以下步驟(1)設(shè)置參考電壓，根據(jù)ISG電機(jī)系統(tǒng)的輸出端所接負(fù)載情況并結(jié)合整車需求來(lái)設(shè)定一個(gè)ISG電機(jī)閉環(huán)控制的參考電壓值；(2)通過(guò)電機(jī)控制器的直流側(cè)電壓傳感器檢測(cè)ISG電機(jī)實(shí)際輸出的直流電壓，并通過(guò)電壓反饋模塊將所述實(shí)際輸出的直流電壓反饋給數(shù)據(jù)處理模塊；(3)在所述數(shù)據(jù)處理模塊，將設(shè)定參考電壓值與ISG電機(jī)實(shí)際輸出的反饋電壓相減后的差值輸入到一個(gè)PI調(diào)節(jié)器輸入端；(4)通過(guò)PI調(diào)節(jié)器的比例、積分調(diào)節(jié)，輸出一個(gè)發(fā)電力矩至力矩執(zhí)行模塊；(5)所述力矩執(zhí)行模塊根據(jù)PI調(diào)節(jié)器輸出力矩，進(jìn)行矢量控制和弱磁控制，再經(jīng)過(guò)空間矢量脈寬調(diào)制信號(hào)和逆變器模塊變換后，將三相相電壓輸送到ISG電機(jī)的定子線圈中，實(shí)現(xiàn)對(duì)ISG電機(jī)的電壓閉環(huán)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于所述ISG電機(jī)為永磁同步電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于按ISG電機(jī)轉(zhuǎn)速大小劃分多個(gè) 轉(zhuǎn)速段，對(duì)每個(gè)轉(zhuǎn)速段分別設(shè)置PI調(diào)節(jié)器輸出閥值，當(dāng)所述PI調(diào)節(jié)器將所述設(shè)定參考電壓 值與ISG電機(jī)實(shí)際輸出的反饋電壓相減后的差值進(jìn)行比例積分運(yùn)算后得到的發(fā)電力矩值 小于相應(yīng)轉(zhuǎn)速段設(shè)定的閥值時(shí)，輸出該發(fā)電力矩值，否則輸出該相應(yīng)轉(zhuǎn)速段設(shè)定的閥值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)速段優(yōu)選設(shè)置為4段。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力汽車用ISG電機(jī)電壓閉環(huán)控制方法，其包括參考電壓設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、PI調(diào)節(jié)模塊，力矩執(zhí)行模塊、逆變器及其驅(qū)動(dòng)模塊，電壓檢測(cè)及反饋模塊，本發(fā)明通過(guò)在原有電機(jī)控制策略中加入電壓閉環(huán)模塊算法，來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制器輸出恒定電壓的功能。此發(fā)明能夠使ISG電機(jī)也像常規(guī)車用發(fā)電機(jī)那樣恒壓發(fā)電，且性能可靠穩(wěn)定，輸出電壓隨負(fù)載、轉(zhuǎn)速波動(dòng)較小。
文檔編號(hào)H02P9/48GK101938243SQ201010267230
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者周洪波, 王璐, 肖偉, 薛山 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司;重慶長(zhǎng)安新能源汽車有限公司