车辆的电机启动控制方法及系统转让专利
申请号 : CN201610471967.7
文献号 : CN107508523B
文献日 : 2019-09-20
发明人 : 熊丽满
申请人 : 宝沃汽车(中国)有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种车辆的电机启动控制方法,其特征在于,包括以下步骤:检测车辆是否存在欠压故障;
如果所述车辆存在欠压故障,则在预设时间后,判断车辆的电池电压是否正常;
如果所述电池电压正常,则获取电机的当前转速和对应于当前车速的电机的目标转速,并采用转速闭环控制模式控制电机的当前转速;
判断所述电机的当前转速是否达到所述目标转速;以及
如果所述电机的转速达到所述目标转速,则根据整车发送的扭矩指令控制所述电机的输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的车辆的电机启动控制方法,其特征在于,在检测到所述车辆存在欠压故障之后,还包括:判断电机的转速是否低于预设转速;
如果所述电机的转速低于所述预设转速,则控制电机禁止输出扭矩。
3.根据权利要求2所述的车辆的电机启动控制方法,其特征在于,还包括:如果所述电机的转速大于或等于所述预设转速,则控制电机进入电机三相短路保护模式。
4.根据权利要求1所述的车辆的电机启动控制方法,其特征在于,所述采用转速闭环控制模式控制电机的当前转速,包括:对所述电机的当前转速进行PI控制得到对应的输出扭矩;
根据所述输出扭矩通过查找扭矩与参考电流对照表分别得到d轴对应的参考电流和q轴对应的参考电流;
分别对所述d轴对应的参考电流和q轴对应的参考电流进行PI控制,以得到PWM波;
根据所述PWM波控制电机的端电压,以调节电机的当前转速。
5.根据权利要求1所述的车辆的电机启动控制方法,其特征在于,还包括:监测电机的运行温度;
如果所述电机的运行温度高于预设温度,则控制电机降功率运行或禁止运行。
6.一种车辆的电机启动控制系统,其特征在于,包括:检测模块,所述检测模块用于检测车辆是否存在欠压故障;
判断模块,所述判断模块用于在所述车辆存在欠压故障时,在预设时间后,判断所述车辆的电池电压是否正常;
转速控制模块,所述转速控制模块用于在所述电池电压正常时,获取电机的当前转速和对应于当前车速的电机的目标转速,并采用转速闭环控制模式控制电机的转速;以及扭矩控制模块,所述扭矩控制模块用于在所述电机的当前转速达到所述目标转速时,根据整车发送的扭矩指令控制所述电机的输出扭矩。
7.根据权利要求6所述的车辆的电机启动控制系统,其特征在于,其中,测到所述车辆存在欠压故障之后,所述判断模块还用于判断电机的转速是否低于预设转速,所述扭矩控制模块还用于在所述电机的转速低于所述预设转速时,控制电机禁止输出扭矩。
8.根据权利要求7所述的车辆的电机启动控制系统,其特征在于,所述扭矩控制模块还用于在所述电机的转速大于或等于所述预设转速时,控制电机进入电机三相短路保护模式。
9.根据权利要求6所述的车辆的电机启动控制系统,其特征在于,所述转速控制模块用于对所述电机的当前转速进行PI控制得到对应的输出扭矩,并根据所述输出扭矩通过查找扭矩与参考电流对照表分别得到d轴对应的参考电流和q轴对应的参考电流,并分别对所述d轴对应的参考电流和q轴对应的参考电流进行PI控制,以得到PWM波,并根据所述PWM波控制电机的端电压,以调节电机的当前转速。
10.根据权利要求6所述的车辆的电机启动控制系统,其特征在于,还包括:监测模块,所述监测模块用于监测电机的运行温度,所述扭矩控制模块还用于在所述电机的运行温度高于预设温度时,控制电机降功率运行或禁止运行。
说明书 :
车辆的电机启动控制方法及系统
技术领域
背景技术
机,车辆一般采取电机欠压保护处理机制。即在车辆行驶过程中,如果电池短暂掉电,使母
线电压降到电机欠压保护点,电机控制器检测到该欠压后关断输出,上报故障,电压正常后
重启,整车控制器继续给予扭矩指令,电机控制器关断后需继续响应该指令,控制电机以零
速启动。
电机零转速启动,而实际车速比较快,出现电机实际转速与电机控制器输出频率有速差引
起负扭矩产生,电机实际输出扭矩是负值,电机发电处于制动状态,因此车辆会有刹车的感
觉,降低了乘客的乘车舒适度。
发明内容
行驶的舒适度。
间后,判断车辆的电池电压是否正常;如果所述电池电压正常,则获取电机的当前转速和对
应于当前车速的电机的目标转速,并采用转速闭环控制模式控制电机的当前转速;判断所
述电机的当前转速是否达到所述目标转速;以及如果所述电机的转速达到所述目标转速,
则根据整车发送的扭矩指令控制所述电机的输出扭矩。
电机的当前转速,并采用转速闭环控制模式调节电机的当前转速至目标转速后,根据整车
发送的扭矩指令控制电机的输出扭矩,从而实现电机转速的平滑过渡,避免在欠压保护过
程中电机零速重启所导致的车辆急刹车现象,提高了系统的平稳性和车辆行驶的舒适度消
除行驶中刹车感。
流对照表分别得到d轴和q轴对应的参考电流;分别对所述d轴对应的参考电流和q轴对应的
参考电流进行PI控制,以得到PWM脉宽调制波;根据所述PWM脉宽调制波控制电机的端电压,
以调节电机的当前转速。
块用于在所述车辆存在欠压故障时,在预设时间后,判断所述车辆的电池电压是否正常;转
速控制模块,所述转速控制模块用于在所述电池电压正常时,获取电机的当前转速和对应
于当前车速的电机的目标转速,并采用转速闭环控制模式控制电机的转速;扭矩控制模块,
所述扭矩控制模块用于在所述电机的当前转速达到所述目标转速时,根据整车发送的扭矩
指令控制所述电机的输出扭矩。
电机的当前转速,并采用转速闭环控制模式调节电机的当前转速至目标转速后,根据整车
发送的扭矩指令控制电机的输出扭矩,从而实现电机转速的平滑过渡,避免在欠压保护过
程中电机零速重启所导致的车辆急刹车现象,提高了系统的平稳性和车辆行驶的舒适度消
除行驶中刹车感。
转速时,控制电机禁止输出扭矩。
应的参考电流,并分别对所述d轴对应的参考电流和q轴对应的参考电流进行PI控制,以得
到PWM脉宽调制波,并根据所述PWM脉宽调制波控制电机的端电压,以调节电机的当前转速。
运行。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
发明中的具体含义。
法包括以下步骤:
出扭矩。进一步地,如果电机的转速大于或等于预设转速m,则控制电机进入电机三相短路
保护模式。其中,预设转速例如为预先标定的值,当电机的转速低于预设转速,则表明此时
车速较低,直接关闭电机,停止输出扭矩;当电机的转速大于或等于预设转速,则表明此时
车速较高,不能直接关闭电机,否则很可能会烧坏电机,因此,此时采用电机三相短路保护
方法来控制电机,即电机进入电机三相短路保护模式。需要说明的是,电机三相短路保护方
法为常用的电机保护技术,此处不再赘述。
PI控制。在本发明的一个实施例中,采用转速闭环控制模式控制电机的当前转速(即转速PI
控制),具体包括:对电机的当前转速进行PI控制得到对应的输出扭矩,例如记作Tqref;根据
输出扭矩Tqref通过查找扭矩与参考电流对照表分别得到d轴和q轴对应的参考电流Idref和
Iqref;再分别对d轴对应的参考电流和q轴对应的参考电流进行PI控制,以得到PWM脉宽调制
波;根据PWM脉宽调制波控制电机的端电压,以调节电机的当前转速。其中,在该转速PI控制
过程中,PI控制器的比例Kp和积分系数Ki可根据实际需求预先标定。
当电机达到目标转速后,切换到电机转矩环控制,根据整车发送的扭矩指令控制电机正常
输出转矩,实现电机带速启动,进而实现电机关断与重启时转速平滑过渡,消除行驶中的刹
车感。
否过温运行,如果电机过温运行,则降低电机运行功率或者禁止电机运行,防止由于温度过
高而损坏电机。
输出,记录并上报故障,电压恢复正常后重启,重启时不从零速开始,电机控制器采用转速
闭环控制,检测电机的当前转速,输出跟随当前转速,达到目标转速,切换到转矩闭环控制,
按照接收到整车的转矩指令控制系统输出,从而实现平滑过渡,消除行驶中的刹车感。
电机的当前转速,并采用转速闭环控制模式调节电机的当前转速至目标转速后,根据整车
发送的扭矩指令控制电机的输出扭矩,从而实现电机转速的平滑过渡,避免在欠压保护过
程中电机零速重启所导致的车辆急刹车现象,提高了系统的平稳性和车辆行驶的舒适度消
除行驶中刹车感。
120、转速控制模块130和扭矩控制模块140。
故障时,在预设时间T后,检测车辆的电池电压是否恢复正常,即欠压故障是否消失。
PI控制。在本发明的一个实施例中,转速控制模块130用于对电机的当前转速进行PI控制得
到对应的输出扭矩,并根据该输出扭矩通过查找扭矩与参考电流对照表分别得到d轴和q轴
对应的参考电流,并分别对d轴对应的参考电流和q轴对应的参考电流进行PI控制,以得到
PWM脉宽调制波,并根据PWM脉宽调制波控制电机的端电压,以调节电机的当前转速。其中,
在该转速PI控制过程中,PI控制器的比例Kp和积分系数Ki可根据实际需求预先标定。
会接近目标转速,当电机达到目标转速后,切换到电机转矩环控制,根据整车发送的扭矩指
令控制电机正常输出转矩,实现电机带速启动,进而实现电机关断与重启时转速平滑过渡,
消除行驶中的刹车感。
控制电机禁止输出扭矩。进一步地,扭矩控制模块140还用于在电机的转速大于或等于预设
转速时,控制电机进入电机三相短路保护模式。其中,预设转速例如为预先标定的值,当电
机的转速低于预设转速,则表明此时车速较低,直接关闭电机,停止输出扭矩;当电机的转
速大于或等于预设转速,则表明此时车速较高,不能直接关闭电机,否则很可能会烧坏电
机,因此,此时采用电机三相短路保护方法来控制电机,即电机进入电机三相短路保护模
式。需要说明的是,电机三相短路保护方法为常用的电机保护技术,此处不再赘述。
还用于在电机的运行温度高于预设温度时,控制电机降功率运行或禁止运行。也即监测电
机是否过温运行,如果电机过温运行,则降低电机运行功率或者禁止电机运行,防止由于温
度过高而损坏电机。
输出,记录并上报故障,电压恢复正常后重启,重启时不从零速开始,电机控制器采用转速
闭环控制,检测电机的当前转速,输出跟随当前转速,达到目标转速,切换到转矩闭环控制,
按照接收到整车的转矩指令控制系统输出,从而实现平滑过渡,消除行驶中的刹车感。
电机的当前转速,并采用转速闭环控制模式调节电机的当前转速至目标转速后,根据整车
发送的扭矩指令控制电机的输出扭矩,从而实现电机转速的平滑过渡,避免在欠压保护过
程中电机零速重启所导致的车辆急刹车现象,提高了系统的平稳性和车辆行驶的舒适度消
除行驶中刹车感。
一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
发明的范围由权利要求及其等同限定。