[實用新型]用于增程器的電機控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220253499.3
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN202783190U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張玉柱;李鑫;徐性怡
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大郡動力控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W10/06;B60W10/08
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 李彥

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及適用于混合動力車輛的電能控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體為一種用于增程器的電機控制裝置。

背景技術(shù)

由于燃油汽車的尾氣排放造成大氣污染并引發(fā)溫室效應，全部或部分用電能驅(qū)動的電動汽車得到了發(fā)展。電動汽車有結(jié)構(gòu)簡單、零排放、噪音小、可實施制動能量回收而且能源的供應有可持續(xù)性等優(yōu)點，但是由于電池的瓶頸，目前的電動汽車普遍無法實現(xiàn)長時間續(xù)航，為了克服這個缺陷，作為一個過渡狀態(tài)的增程式電動車得到了快速發(fā)展。增程式電動車通過加裝增程器來配合車載動力電池在不同工況下工作，以增加電動汽車的續(xù)航里程。增程器采用集成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，發(fā)動機和發(fā)電機在結(jié)構(gòu)上集成在一起，和驅(qū)動電機之間無機械連接，能降低整車的重量并可以降低行駛過程中的油耗。對于增程器的性能要求，一方面需要能提升整車系統(tǒng)的效率，另一方面還應能減小自身的體積，同時又必須能有較大的力矩輸出以滿足發(fā)動機的啟動條件。這些性能要求互相制約，影響了增程器的使用效果，比如，整車系統(tǒng)效率的提升必須通過增加發(fā)動機的啟動力矩實現(xiàn)，而減小增程器的體積則必將使得啟動電機的體積也同時變小從而降低啟動電機的輸出力矩。目前的增程器啟動電機體積小，向發(fā)動機輸出的啟動力矩也小，難以適應啟動力矩較大的發(fā)動機的啟動要求。這種矛盾的情況限制了電動汽車的使用和發(fā)展。

實用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種體積小巧、成本低廉、啟動性能強、適用范圍廣的電能控制系統(tǒng)，本實用新型公開了一種用于增程器的電機控制裝置。

本實用新型通過如下技術(shù)方案達到發(fā)明目的：

一種用于增程器的電機控制裝置，包括發(fā)動機和同步電機，發(fā)動機的轉(zhuǎn)軸和同步電機的轉(zhuǎn)軸連接，其特征是：還包括增程器控制器和直流電源，增程器控制器由發(fā)動機控制單元、電機控制單元和增程器控制單元組成，發(fā)動機控制單元通過信號線和發(fā)動機連接，電機控制單元通過信號線和同步電機連接，發(fā)動機控制單元和電機控制單元之間通過信號線連接，增程器控制單元通過信號線分別連接發(fā)動機控制單元和電機控制單元，直流電源由低壓電池和高壓電池組成，低壓電池和高壓電池通過導線分別連接增程器控制器，低壓電池的電動勢不高于12V，高壓電池的電動勢不低于150V。

所述的用于增程器的電機控制裝置，其特征是：發(fā)動機選用四沖程內(nèi)燃機，發(fā)動機控制單元、電機控制單元和增程器控制單元內(nèi)的微處理器都選用單片機或數(shù)字信號處理器；同步電機選用永磁同步電機。

本實用新型使用時，在發(fā)動機逐漸降低轉(zhuǎn)速至停機的過程中，當發(fā)動機控制單元通過轉(zhuǎn)速傳感器探知轉(zhuǎn)速低于100rpm時，增程器控制單元向電機控制單元發(fā)出指令，要求電機控制單元進入曲軸位置自標定程序，發(fā)動機控制單元通過讀取發(fā)動機上的曲軸位置傳感器得知曲軸轉(zhuǎn)角的瞬時值Φ從而實時掌握曲軸位置，并將此位置信息發(fā)送至電機控制單元，電機控制單元進行位置環(huán)控制，使曲軸轉(zhuǎn)角Φ始終控制在曲軸轉(zhuǎn)角目標值Φ*的范圍內(nèi)。

對于四沖程發(fā)動機，曲軸旋轉(zhuǎn)720°完成一個工作循環(huán)，即曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈發(fā)動機燃燒作功一次，曲軸依靠配氣凸輪來控制進氣門和排氣門完成進氣沖程和排氣沖程。對于啟動發(fā)動機而言，當發(fā)動機的活塞位置位于接近上死點時，啟動所需的力矩最大，因此，需要避免在啟動時發(fā)動機的活塞位置位于上死點，以雙缸發(fā)動機為例，這需要將發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角目標值Φ*控制在15°～75°的范圍內(nèi)，這樣，等增程器下次啟動時，曲軸的轉(zhuǎn)角在沖程范圍內(nèi)，啟動力矩最小，從而降低了發(fā)動機的啟動力矩要求，同時也能有效降低同步電機的低速峰值力矩。

本實用新型通過在發(fā)動機停機過程中的位置控制，使發(fā)動機在下次啟動中避開大力矩區(qū)間，減少電機啟動力矩的電機控制裝置，通過較小的尺寸空間來設(shè)計高效增程器，實現(xiàn)了以小力矩來啟動發(fā)動機的目的。

本實用新型的有益效果是：

1.?能夠明顯減少系統(tǒng)的體積，使得產(chǎn)品能夠較好的實現(xiàn)通用性，便于設(shè)計時的靈活布置，同時，體積的減小有利于降低油耗；

2.?啟動力矩小，同步電機的體積及其電機控制器的容量都可以降低，降低成本，同時降低啟動噪音，提高駕駛舒適性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下通過具體實施例進一步說明本實用新型。

實施例1