专利名称：混合动力车电机运行模式控制方法
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。 混合动力驱动系统融合了内燃机和电机驱动系统的优点，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^t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P窗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P丽信号和电机的
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P丽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。
附图为电机运行模式控制流程图。
具体实施例方式
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
(l)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P丽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P醫信号 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， 就进入到标定才莫式，完成后返回到MCU无效才莫式。
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 度才莫式请求，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。
权利要求
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^/L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。
全文摘要
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。
文档编号B60L15/20GK101596873SQ20091014679
公开日2009年12月9日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者波 宋, 瑛 王, 陈立冲 申请人:奇瑞汽车股份有限公司