一种混合动力汽车isg电机电压闭环控制方法

文档序号:7439855
专利名称:一种混合动力汽车isg电机电压闭环控制方法
技术领域
本发明属于混合动力汽车技术领域,尤其适用于无传统发电机的混合动力汽车上 的ISG电机控制。
背景技术
目前混合动力汽车上使用的电动/发电一体化电机,以下简称ISG电机,大部分采 用永磁同步电机,实现的功能可以分为发电和电动两个方面,但是现在的ISG电机控制一 般为转矩环控制,即电机实现发电功能,需要外部给定力矩输入,相当于一个电流源,并非 像常规车上发电机一样输出一个相对稳定的电压。但是当出现某些特殊情况时,ISG电机失 去了给定力矩输入,发电就不正常了,所以如果需要ISG电机还能正常发电,就必须让ISG 电机也像同步发电机一样具有稳压发电功能,因此就需要在原来控制策略的转矩环外再增 加一个电压闭环控制算法。

发明内容
本发明的目的在于确保ISG电机失去了给定力矩输入后还能够正常发电,因此提 供一种输出电压稳定的ISG电机控制方法。本发明具体采用以下技术方案。一种混合动力汽车ISG电机电压闭环控制方法,所述方法包括以下步骤1.设置参考电压,根据ISG电机系统的输出端所接负载情况并结合整车需求来设 定一个ISG电机输出的参考电压值;2.通过电机控制器的直流侧电压传感器检测ISG电机实际输出的直流电压,并将 所述实际输出的直流电压反馈给数据处理模块;3.在所述数据处理模块,将设定参考电压与ISG电机实际输出的反馈电压相减后 的差值输入到一个PI调节器输入端;4.通过PI调节器的比例、积分调节,输出一个发电力矩至力矩执行模块;5.所述力矩执行模块根据PI调节器输出力矩,进行矢量控制和弱磁控制,再经 过空间矢量脉宽调制信号和逆变器模块变换后,将三相相电压输送到ISG电机的定子线圈 中,实现对ISG电机的电压闭环控制。本发明的优点在于(1)当ISG电机发电时,电机控制器直流侧能输出稳定的直流电压;(2)电机控制器执行的最大发电力矩实现按转速段分别限制,这样就限制了发电 功率,提高了电机系统安全性。


图1为本发明的ISG电机电压闭环算法流程图;图2为本发明的PI调节器的控制算法流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明。图1所示为本发明的ISG电机电压闭环控制算法流程图,本发明的ISG电机电压 闭环控制方法包括以下步骤首先由参考电压设置模块设定一个参考电压Ud,这个值是由电机控制器输出负载 的最佳工作电压范围所决定的;电压检测及反馈模块,通过电机控制器的直流侧电压传感器检测实际直流电压 uf,并将此值反馈给数据处理模块;数据处理模块将参考电压与电压反馈模块输出的实际电压值相减,并将差值Δ U 输出给PI调节模块;PI调节模块将所得差值进行比例和积分运算,最后得到PI调节器的输出值,再 将这个输出值与转速对应的阀值进行比较,小于阀值时,输出此值,若大于阀值则输出最大 值;力矩执行模块,根据PI调节器输出力矩,进行矢量控制和弱磁控制,再经过空间 矢量脉宽调制信号和逆变器模块变换后,将三相相电压输送到ISG电机的定子线圈中,实 现对电动机的电压闭环控制。如图2所示,在本发明的优选实施例中,PI调节器的控制算法优选如下所述PI 调节器的输出发电力矩阀值是这样设定的首先将电机转速分为四段,且逐渐上升,当电机 转速处于第一转速段时,发电力矩最大值为T1 ;当转速处于第二转速段时,发电力矩最大值 为T2 ;当电机转速处于第三转速段时,发电力矩最大值为T3 ;当电机转速处于第四转速段 时,发电力矩最大值为Τ4。当所述PI调节器将所述差值进行比例积分运算后得到的发电力矩值小于相应转 速段设定的阀值时,输出该发电力矩值,否则输出该相应转速段设定的阀值。力矩执行模块 通过执行PI调节器的输出力矩,将脉宽调制信号输出到逆变器模块,最后经逆变器变换后 送给永磁同步电机。
权利要求
一种混合动力汽车ISG电机电压闭环控制方法,所述方法包括以下步骤(1)设置参考电压,根据ISG电机系统的输出端所接负载情况并结合整车需求来设定一个ISG电机闭环控制的参考电压值;(2)通过电机控制器的直流侧电压传感器检测ISG电机实际输出的直流电压,并通过电压反馈模块将所述实际输出的直流电压反馈给数据处理模块;(3)在所述数据处理模块,将设定参考电压值与ISG电机实际输出的反馈电压相减后的差值输入到一个PI调节器输入端;(4)通过PI调节器的比例、积分调节,输出一个发电力矩至力矩执行模块;(5)所述力矩执行模块根据PI调节器输出力矩,进行矢量控制和弱磁控制,再经过空间矢量脉宽调制信号和逆变器模块变换后,将三相相电压输送到ISG电机的定子线圈中,实现对ISG电机的电压闭环控制。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于所述ISG电机为永磁同步电机。
3.根据权利要求1或2所述的控制方法,其特征在于按ISG电机转速大小划分多个 转速段,对每个转速段分别设置PI调节器输出阀值,当所述PI调节器将所述设定参考电压 值与ISG电机实际输出的反馈电压相减后的差值进行比例积分运算后得到的发电力矩值 小于相应转速段设定的阀值时,输出该发电力矩值,否则输出该相应转速段设定的阀值。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于所述转速段优选设置为4段。
全文摘要
本发明公开了一种混合动力汽车用ISG电机电压闭环控制方法,其包括参考电压设置模块、数据处理模块、PI调节模块,力矩执行模块、逆变器及其驱动模块,电压检测及反馈模块,本发明通过在原有电机控制策略中加入电压闭环模块算法,来实现电机控制器输出恒定电压的功能。此发明能够使ISG电机也像常规车用发电机那样恒压发电,且性能可靠稳定,输出电压随负载、转速波动较小。
文档编号H02P9/48GK101938243SQ201010267230
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者周洪波, 王璐, 肖伟, 薛山 申请人:重庆长安汽车股份有限公司;重庆长安新能源汽车有限公司
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