CN101596873A - 混合动力车电机运行模式控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合动力车电机运行模式控制方法，电机运行控制效率高、功能完善。技术方案：电机控制单元MCU将电机运行状态信号传送到整车控制单元HCU，整车控制单元HCU向电机控制单元MCU发出控制指令，使电机工作在以下运行模式：(1)零扭矩模式，该模式下电机输出扭矩为零；(2)速度模式，该模式下控制电机的转速启动发动机；(3)扭矩模式，该模式下电机输出辅助驱动扭矩；(4)MCU无效模式，发动机成功启动后，自动进入该模式，该模式下MCU输出的PWM信号和电机的逆变器禁止，等待HCU指令进行模式转换；(5)不可恢复错误模式，该模式下MCU输出的PWM信号和电机的逆变器禁止，模式转换禁止。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合动力车电机运行模式控制方法。
背景技术
目前，人们日益重视对环境的保护和能源的有效、合理使用。因此，高效、节能、环保的混合动力汽车就成为汽车行业的发展趋势。混合动力驱动***融合了内燃机和电机驱动***的优点，具有低油耗、低排放、长行驶里程的优点，是一种可行性方案。
并联式混合动力车具有发动机和电机两个动力源，混合动力车整车控制器(HCU)需要根据当前汽车的运行状态，进行工作模式判定，然后向电机控制单元(MCU)发出模式请求，电机控制单元根据HCU的命令控制电机来满足整车的需求。HCU对电机工作模式的准确判断和控制将直接影响混合动力汽车的性能，更可靠的提高电机控制效率。
与本发明最相关的现有技术为CN200710131792专利，该专利虽然能够实现电机各模式之间的切换，但是在功能上不够完善，效率不够高。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种混合动力车电机运行模式控制方法，电机运行控制效率高、功能完善。
实现本发明的技术方案：
一种混合动力车电机运行模式控制方法，电机控制单元MCU将电机运行状态信号传送到整车控制单元HCU，整车控制单元HCU向电机控制单元MCU发出控制指令，其特征在于：
电机控制单元MCU根据整车控制单元HCU控制指令使电机工作在以下运行模式：
(1)零扭矩模式，该模式下电机输出扭矩为零；
(2)速度模式，该模式下控制电机的转速启动发动机；
(3)扭矩模式，该模式下电机输出辅助驱动扭矩；
(4)MCU无效模式，发动机成功启动后，自动进入该模式，该模式下MCU输出的PWM信号和电机的逆变器禁止，等待HCU指令进行模式转换；
(5)不可恢复错误模式，该模式下MCU输出的PWM信号和电机的逆变器禁止，模式转换禁止。
电机还可在标定模式运行，该模式下MCU执行标定操作。
电机零扭矩模式下可转换到速度模式或扭矩模式。
速度模式下，MCU发出的速度指令钳制在一定的范围，使电机转速小于发动机的启动转速。
扭矩模式下，HCU根据电机或逆变器温度、直流母线电压、发动机转速向MCU发出控制指令。
当电机逆变器温度过高或直流母线电压、电流过高时，进入不可恢复错误模式。
MCU无效模式下，不可恢复错误被清除；如果检测到的电流小于标定限制的话，MCU会清除电流硬件闭锁；如果检测到的温度在标定的范围内，清除过温硬件闭锁。
本发明具有的有益效果：
本发明使电机运行控制效率更高、功能更加完善。本发明整车控制单元HCU首先对整车状态进行监测，确认电机应运行在何种运行模式，向电机控制单元MCU发出指令，使电机运行在相应的工作模式，确保电机各种工作模式之间的平稳切换。扭矩模式下，当电机或逆变器温度过高，HCU向MCU发出控制指令，限制有效转矩。当直流母线电压低于标定电压时，HCU向MCU发出控制指令，有效控制功率。当发动机的速度达到很高时，MCU会限制有效扭矩。当直流母线电压和电流过高、逆变器温度过高等，MCU会进入到不可恢复错误模式，该模式下MCU输出的PWM信号和电机的逆变器禁止，模式转换禁止。
当电池的SOC高到一定程度，则可以让发动机工作在高效、低排放、低扭矩的工况下运行，此时电机利用动力电池的电能进行驱动，对发动机提供辅助驱动扭矩，这样就可以一直让发动机工作在高效、低排放的区域，提高了整车的燃油经济性。当车辆可以进行再生制动的时候，可以让离合器断开，避免车辆的动能被发动机所消耗，从而提高能量回收的效率。
附图说明
附图为电机运行模式控制流程图。
具体实施方式
整车控制单元HCU首先对整车状态进行监测，确认电机应运行在何种运行模式，向电机控制单元MCU发出指令，同时，电机控制单元MCU将电机运行状态信号传送到整车控制单元HCU。电机控制单元MCU根据整车控制单元HCU控制指令使电机工作在以下运行模式：
(1)零扭矩模式，该模式下电机输出扭矩为零，使能电机逆变器，电机零扭矩模式可转换到速度模式或扭矩模式。
(2)速度模式，该模式下控制电机的转速启动发动机。如果电机转速超出指定的发动机启动转速，则MCU速度指令会钳制在允许的范围内。MCU会调节扭矩使电机运行在指定的速度，这个扭矩值不能变成负值，如果电机扭矩被驱动到比要求速度更高的转速时，电机扭矩将会钳制为零，此时可以转换到零扭矩模式。
(3)扭矩模式，该模式下电机输出辅助驱动扭矩。当电机或逆变器温度过高，HCU向MCU发出控制指令，限制有效转矩。当直流母线电压低于标定电压时，HCU向MCU发出控制指令，有效控制功率。当发动机的速度达到很高时，MCU会限制有效扭矩。
(4)MCU无效模式，发动机成功启动后，自动进入该模式，该模式下MCU输出的PWM信号和电机的逆变器禁止，等待HCU指令进行模式转换。MCU无效模式下，不可恢复错误被清除；如果检测到的电流小于标定限制的话，MCU会清除电流硬件闭锁；如果检测到的温度在标定的范围内，清除过温硬件闭锁。
(5)不可恢复错误模式，当电机逆变器温度过高或直流母线电压、电流过高时，进入不可恢复错误模式。该模式下MCU输出的PWM信号和电机的逆变器禁止，模式转换禁止。
(6)标定模式，该模式下MCU执行标定操作。
如图所示，首先电机处于MCU无效模式，如果有标定模式请求，就进入到标定模式，完成后返回到MCU无效模式。
HCU对当前电机运行状态进行判定，如果当前零扭矩模式为真，那么就判定发动机是否需要快速启动，如果快速启动为真，那么发送速度模式请求，之后进入速度模式启动发动机，发动机成功启动后，转为MCU无效模式。如果快速启动为假，那么判定是否有零扭矩请求，如果没有，则发出扭矩模式请求，进入扭矩模式。
如果当前零扭矩模式为假，那么判断是否需要快速启动，如果快速启动为假，则发出零扭矩模式请求，回到零扭矩模式。MCU根据HCU命令还可进入不可恢复错误模式。
Claims (7)
1、一种混合动力车电机运行模式控制方法，电机控制单元MCU将电机运行状态信号传送到整车控制单元HCU，整车控制单元HCU向电机控制单元MCU发出控制指令，其特征在于：
电机控制单元MCU根据整车控制单元HCU控制指令使电机工作在以下运行模式：
(1)零扭矩模式，该模式下电机输出扭矩为零；
(2)速度模式，该模式下控制电机的转速启动发动机；
(3)扭矩模式，该模式下电机输出辅助驱动扭矩；
(4)MCU无效模式，发动机成功启动后，自动进入该模式，该模式下MCU输出的PWM信号和电机的逆变器禁止，等待HCU指令进行模式转换；
(5)不可恢复错误模式，该模式下MCU输出的PWM信号和电机的逆变器禁止，模式转换禁止。
2、根据权利要求1所述的混合动力车电机运行模式控制方法，其特征在于：电机还可在标定模式运行，该模式下MCU执行标定操作。
3、根据权利要求2所述的混合动力车电机运行模式控制方法，其特征在于：电机零扭矩模式下可转换到速度模式或扭矩模式。
4、根据权利要求3所述的混合动力车电机运行模式控制方法，其特征在于：速度模式下，MCU发出的速度指令钳制在一定的范围，使电机转速小于发动机的启动转速。
5、根据权利要求4所述的混合动力车电机运行模式控制方法，其特征在于：扭矩模式下，HCU根据电机或逆变器温度、直流母线电压、发动机转速向MCU发出控制指令。
6、根据权利要求5所述的混合动力车电机运行模式控制方法，其特征在于：当电机逆变器温度过高或直流母线电压、电流过高时，进入不可恢复错误模式。
7、根据权利要求6所述的混合动力车电机运行模式控制方法，其特征在于：MCU无效模式下，不可恢复错误被清除；如果检测到的电流小于标定限制的话，MCU会清除电流硬件闭锁；如果检测到的温度在标定的范围内，清除过温硬件闭锁。
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