專利名稱：帶前饋串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車的動(dòng)力控制方法及裝置，尤其是指一種一種帶前饋的 串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元(APU,包括發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、整流器)控制方法及裝 置，屬于混合動(dòng)力車控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二十世紀(jì)九十年代以來，能源危機(jī)和環(huán)境污染兩大問題，日益受到各國(guó)政府的 重視。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保有量的增加，對(duì)能源和環(huán)境壓力日益加劇，研究開 發(fā)低排放、低油耗的汽車新技術(shù)勢(shì)在必行?；旌蟿?dòng)力車輛作為一條近期切實(shí)可行的技術(shù) 發(fā)展路線，已經(jīng)成為世界各國(guó)研究的焦點(diǎn)之一。
而用于城市公交客車的串聯(lián)式混合動(dòng)力技術(shù)是解決交通能源需求與尾氣污染改 善的重要途徑。根據(jù)資料，與普通柴油公交車相比，柴油串聯(lián)式混合電動(dòng)公交車的燃油 經(jīng)濟(jì)性平均提高10%，排放顯著下降。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6HEV)在一輛汽車上 同時(shí)配備了電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輔助動(dòng)力單元(APU)，其中APU是由燃油機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī) 組。HEV所采用的原動(dòng)機(jī)一般為柴油機(jī)、汽油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)。在圖一的串聯(lián)式混合動(dòng) 力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、整流器以及APU控制器統(tǒng)稱為APU系統(tǒng)。APU系 統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)作為整車的能量源，可以根據(jù)司機(jī)駕駛行為和儲(chǔ)能系統(tǒng)電量60C)，由整 車控制器確定APU與儲(chǔ)能系統(tǒng)之間的能量分配。
為了實(shí)現(xiàn)兩者之間的能量分配，必須對(duì)APU進(jìn)行控制。在串聯(lián)式混合動(dòng)力客車 系統(tǒng)中，整車油耗、排放、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等均與APU系統(tǒng)密切相關(guān)，如何有效地進(jìn)行APU系 統(tǒng)控制是解決這些問題和優(yōu)化整車性能的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的行APU系統(tǒng)控制仍存在整車油耗 較高，排放和動(dòng)態(tài)響應(yīng)難以控制，因此很有必要對(duì)此加以改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有串聯(lián)式混合動(dòng)力客車系統(tǒng)APU系統(tǒng)控制不 理想，存在整車油耗較高，排放和動(dòng)態(tài)響應(yīng)難以控制的不足，提出一種能優(yōu)化串聯(lián)式混 合動(dòng)力客車系統(tǒng)APU系統(tǒng)控制效果，兼顧高效率和超低排放兩個(gè)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)APU功率由 整車能量管理策略自由調(diào)度的APU系統(tǒng)控制方法及裝置。
通過對(duì)APU系統(tǒng)控制的功能分析我們發(fā)現(xiàn)APU控制策略的任務(wù)是兼顧高效率和 超低排放兩個(gè)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)APU功率由整車能量管理策略自由調(diào)度；而選擇合適的速度/ 扭矩工作區(qū)是實(shí)現(xiàn)APU有效控制的前提，因?yàn)锳PU系統(tǒng)的非線性特性，APU解耦控制 必須在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)盡量滿足動(dòng)態(tài)性能要求，避免因耦合產(chǎn)生系統(tǒng)振蕩。而基 于模型的動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償設(shè)計(jì)比較困難，因此采用靜態(tài)前饋的補(bǔ)償?shù)姆绞剑瑢?duì)非線性耦合 系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償。APU系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)平衡條件下輸入輸出存在近似三維非線性映射函數(shù)關(guān)系， 將其運(yùn)用到非線性前饋補(bǔ)償器設(shè)計(jì)中，反饋控制器采用PI控制器的形式，與靜態(tài)前饋補(bǔ) 償器組成前饋-反饋控制系統(tǒng)。這樣，利用反饋控制可以消除穩(wěn)態(tài)跟蹤誤差，利用前饋控制可以補(bǔ)償動(dòng)態(tài)過程中的非線性耦合和加快目標(biāo)指令的跟蹤速度，從而提高整個(gè)系統(tǒng) 的控制性能。因此本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種帶前饋的串聯(lián)式混 合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制方法，由發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制部分和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制部分兩部分 組成，發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制部分主要是根據(jù)整車功率需求得到相應(yīng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，經(jīng)過轉(zhuǎn)速PI調(diào) 節(jié)和油門前饋得到發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)油門開度信號(hào)輸出。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制部分也是根據(jù)整車 功率需求，經(jīng)過勵(lì)磁PI調(diào)節(jié)器和不同電壓區(qū)間的勵(lì)磁前饋MAP得到發(fā)電機(jī)目標(biāo)勵(lì)磁的占 空比，從而調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，進(jìn)而改變發(fā)電機(jī)輸出功率，形成帶前饋的APU控制系統(tǒng)。
帶前饋的APU控制系統(tǒng)的主要目的是為了解決串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)存在的動(dòng) 態(tài)響應(yīng)慢、轉(zhuǎn)速波動(dòng)等問題，從實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況來看，該控制方法已取得了較為明顯的效^ ο
它包含如下幾個(gè)步驟(1)目標(biāo)功率控制APU的功率輸出從根本上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，為此根據(jù) 來自整車控制器的目標(biāo)功率要求可確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作點(diǎn)，即發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn) 速。同時(shí)根據(jù)APU實(shí)際輸出功率與目標(biāo)功率的偏差反饋控制發(fā)動(dòng)機(jī)的油門開度，油門開 度控制執(zhí)行器采用模擬量控制方式，采用12位的DA轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模擬量輸出。
(2)目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制，保證目 標(biāo)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定?？刂品椒ú捎没诮?jīng)典控制理論的PI控制，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于不需要了 解被控制對(duì)象的控制模型，只要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)控制器參數(shù)，便可獲得滿意的結(jié)果。轉(zhuǎn)速 和功率的實(shí)際測(cè)量值被反饋到輸入端，與期望值比較后的偏差加給數(shù)字PI控制器調(diào)節(jié)控 制量，向被控對(duì)象輸出，通過相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)作，使控制目標(biāo)接近期望值。
根據(jù)上述方法的一種帶前饋串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制裝置是一種 串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車系統(tǒng)，主要包括整車控制系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，輔助動(dòng)力系 統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)間通過CAN總線相互通訊聯(lián)系，形成了有機(jī)整 體。輔助動(dòng)力系統(tǒng)由APU控制器和輔助動(dòng)力單元(發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)組)共同構(gòu)成，為混 合動(dòng)力電動(dòng)汽車運(yùn)行提供電能保障。
混合動(dòng)力系統(tǒng)中APU輸出與儲(chǔ)能系統(tǒng)組相聯(lián)，負(fù)載特性呈容性，即發(fā)電機(jī)電磁 轉(zhuǎn)矩變化將比發(fā)電機(jī)定子電壓變化更快，而發(fā)電機(jī)電磁時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械時(shí)間 常數(shù)，即上式中發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩變化率遠(yuǎn)大于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。
APU控制系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)為強(qiáng)耦合系統(tǒng)，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行解耦控制。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)輸出功率是由獨(dú)立的兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器控制。其中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是一個(gè)通 過轉(zhuǎn)速反饋的以發(fā)動(dòng)機(jī)油門為控制量的PI調(diào)節(jié)器；APU功率調(diào)節(jié)器是一個(gè)通過整流后輸 出的直流電壓、電流為反饋量的以發(fā)電機(jī)勵(lì)磁為控制量的PI調(diào)節(jié)器。
單獨(dú)的以轉(zhuǎn)速為參考量的PI調(diào)節(jié)器不但很難滿足高性能APU系統(tǒng)的高動(dòng)態(tài)相應(yīng) 同時(shí)還容易造成系統(tǒng)振蕩。而引入發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流為前饋結(jié)合轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)的油門控制 APU系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)有了較大提高，系統(tǒng)穩(wěn)定性也大大改善，而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性沿如圖 4的經(jīng)濟(jì)油耗特性曲線變化。經(jīng)車輛實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，加油門前饋后的APU系統(tǒng)能有效解 決整車轉(zhuǎn)速波動(dòng)的問題。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明通過帶前饋的APU控制系統(tǒng)，通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油門控 制和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制解決串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)存在的動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢、轉(zhuǎn)速波動(dòng)等問題，該方法包括兩部分內(nèi)容一是APU系統(tǒng)自身工作模式的控制；二是針對(duì)能量管理系統(tǒng)的目 標(biāo)指令，APU系統(tǒng)根據(jù)自身狀態(tài)作出的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。因?yàn)锳PU系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性 系統(tǒng)，其參數(shù)的確定需綜合考慮系統(tǒng)功率及總線電壓要求，并應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)效率及排放等 指標(biāo)。因此通過PI進(jìn)行電壓控制和功率控制是保證APU運(yùn)行的基本控制策略，在保證 系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)又要滿足系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能要求，而在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)APU系統(tǒng)的工作范圍很 大，很難通過兩個(gè)解耦的PI控制器完全消除閉環(huán)系統(tǒng)的非線性耦合，為了消除動(dòng)態(tài)不穩(wěn) 定性的影響，增強(qiáng)反饋解耦控制器的性能，在反饋解耦控制器基礎(chǔ)上增加前饋補(bǔ)償通道 對(duì)耦合特性進(jìn)行補(bǔ)償，可以在干擾尚未影響另一控制回路前及時(shí)調(diào)整控制量，此時(shí)另一 控制回路保持不變，從而提高系統(tǒng)的魯棒性。同時(shí)對(duì)于被控回路來說，因?yàn)榍梆佈a(bǔ)償直 接對(duì)目標(biāo)量進(jìn)行了調(diào)節(jié)，也有利于提高系統(tǒng)跟蹤性能。


圖1為串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖2為APU控制系統(tǒng)原理圖；圖3為APU控制系統(tǒng)流程圖； 圖4為APU系統(tǒng)期望油耗及油耗特性曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
一種帶前饋的串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制方法，由發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制部 分和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制部分兩部分組成，發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制部分主要是根據(jù)整車功率需求得 到相應(yīng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，經(jīng)過轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)和油門前饋得到發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)油門開度信號(hào)輸出。發(fā) 電機(jī)勵(lì)磁控制部分也是根據(jù)整車功率需求，經(jīng)過勵(lì)磁PI調(diào)節(jié)器和不同電壓區(qū)間的勵(lì)磁前 饋MAP得到發(fā)電機(jī)目標(biāo)勵(lì)磁的占空比，從而調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，進(jìn)而改變發(fā)電機(jī)輸出功率， 形成帶前饋的APU控制系統(tǒng)。
帶前饋的APU控制系統(tǒng)的主要目的是為了解決串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)存在的動(dòng) 態(tài)響應(yīng)慢、轉(zhuǎn)速波動(dòng)等問題，從實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況來看，該控制方法已取得了較為明顯的效^ ο
它包含如下幾個(gè)步驟(1)目標(biāo)功率控制APU的功率輸出從根本上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，為此根據(jù) 來自整車控制器的目標(biāo)功率要求可確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作點(diǎn)，即發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn) 速。同時(shí)根據(jù)APU實(shí)際輸出功率與目標(biāo)功率的偏差反饋控制發(fā)動(dòng)機(jī)的油門開度，油門開 度控制執(zhí)行器采用模擬量控制方式，采用12位的DA轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模擬量輸出。
(2)目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制，保證目 標(biāo)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定?？刂品椒ú捎没诮?jīng)典控制理論的PI控制，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于不需要了 解被控制對(duì)象的控制模型，只要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)控制器參數(shù)，便可獲得滿意的結(jié)果。轉(zhuǎn)速 和功率的實(shí)際測(cè)量值被反饋到輸入端，與期望值比較后的偏差加給數(shù)字PI控制器調(diào)節(jié)控 制量，向被控對(duì)象輸出，通過相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)作，使控制目標(biāo)接近期望值。
圖1為串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，主要包括整車控制系統(tǒng)，電式中WIf(S)為實(shí)際噴油量，^z(S)為油門開度到噴油量比例系數(shù)，即轉(zhuǎn)速函數(shù)，α為油門開度，為噴油延遲時(shí)間，J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，/Cj為柴油機(jī)轉(zhuǎn)矩生成常數(shù)，Jg為發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，1}為APU系統(tǒng)摩擦轉(zhuǎn)矩。
在轉(zhuǎn)速為穩(wěn)態(tài)情況下三相同步發(fā)電機(jī)端電壓如下式式中H(S)為發(fā)電機(jī)定子端電壓，k為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁放大系數(shù)，iV為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，為發(fā)電機(jī)定子電壓感，ι;為發(fā)電機(jī)電磁時(shí)間常數(shù)，為定子電阻，Kt為轉(zhuǎn)矩與功率轉(zhuǎn)換系數(shù)，Kz為三相不可控整流器放大系數(shù)，Rz為等效負(fù)載 由上可得APU系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速傳遞函數(shù)為混合動(dòng)力系統(tǒng)中APU輸出與儲(chǔ)能系統(tǒng)組相聯(lián)，負(fù)載特性呈容性，即發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn) 矩變化將比發(fā)電機(jī)定子電壓變化更快，而發(fā)電機(jī)電磁時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械時(shí)間常 數(shù)，即上式中發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩變化率遠(yuǎn)大于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。
在如圖2的APU控制系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)為強(qiáng)耦合系統(tǒng)，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 解耦控制。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)輸出功率是由獨(dú)立的兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器控制。其中轉(zhuǎn)速調(diào) 節(jié)器是一個(gè)通過轉(zhuǎn)速反饋的以發(fā)動(dòng)機(jī)油門為控制量的PI調(diào)節(jié)器；APU功率調(diào)節(jié)器是一個(gè) 通過整流后輸出的直流電壓、電流為反饋量的以發(fā)電機(jī)勵(lì)磁為控制量的PI調(diào)節(jié)器。
如圖3流程圖所示，單獨(dú)的以轉(zhuǎn)速為參考量的PI調(diào)節(jié)器不但很難滿足高性能 APU系統(tǒng)的高動(dòng)態(tài)相應(yīng)同時(shí)還容易造成系統(tǒng)振蕩。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)采用勵(lì)磁電流，通過CN 102019927 A說明書4/5 頁(yè)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)。控制系統(tǒng)間通過CAN總線相互 通訊聯(lián)系，形成了有機(jī)整體。輔助動(dòng)力系統(tǒng)由APU控制器和輔助動(dòng)力單元(發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā) 電機(jī)組)共同構(gòu)成，為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車運(yùn)行提供電能保障。
穩(wěn)態(tài)情況下發(fā)動(dòng)機(jī)噴射和缸內(nèi)動(dòng)態(tài)過程和實(shí)際解耦控制，在引入發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流為前饋結(jié)合轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)的油門控制APU系統(tǒng)后，動(dòng)態(tài) 響應(yīng)有了較大提高，系統(tǒng)穩(wěn)定性也大大改善，而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性沿如圖4的經(jīng)濟(jì)油耗特 性曲線變化。經(jīng)車輛實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，加油門前饋后的APU系統(tǒng)能有效解決整車轉(zhuǎn)速波動(dòng) 的問題。
權(quán)利要求
1.一種帶前饋串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制方法，其特征在于由發(fā)動(dòng)機(jī)油 門控制部分和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制部分兩部分組成，發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制部分主要是根據(jù)整車功 率需求得到相應(yīng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，經(jīng)過轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)和油門前饋得到發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)油門開度信號(hào) 輸出；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制部分也是根據(jù)整車功率需求，經(jīng)過勵(lì)磁PI調(diào)節(jié)器和不同電壓區(qū)間 的勵(lì)磁前饋MAP得到發(fā)電機(jī)目標(biāo)勵(lì)磁的占空比，從而調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，進(jìn)而改變發(fā)電機(jī)輸 出功率，形成帶前饋的APU控制系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶前饋串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制方法，其特征在 于帶前饋的APU控制系統(tǒng)控制方法含如下幾個(gè)步驟(1)目標(biāo)功率控制APU的功率輸出從根本上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，為此根據(jù) 來自整車控制器的目標(biāo)功率要求可確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作點(diǎn)，即發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn) 速；同時(shí)根據(jù)APU實(shí)際輸出功率與目標(biāo)功率的偏差反饋控制發(fā)動(dòng)機(jī)的油門開度，油門開 度控制執(zhí)行器采用模擬量控制方式，采用12位的DA轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模擬量輸出；(2)目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制，保證目標(biāo)轉(zhuǎn) 速的穩(wěn)定；控制方法采用基于經(jīng)典控制理論的PI控制，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于不需要了解被 控制對(duì)象的控制模型，只要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)控制器參數(shù)，便可獲得滿意的結(jié)果；轉(zhuǎn)速和功率的實(shí)際測(cè)量值被反饋到輸入端，與期望值比較后的偏差加給數(shù)字PI控制 器調(diào)節(jié)控制量，向被控對(duì)象輸出，通過相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)作，使控制目標(biāo)接近期望 值。
3.一種帶前饋串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制裝置，為串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽 車系統(tǒng)，包括整車控制系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)和制動(dòng)系 統(tǒng)；控制系統(tǒng)間通過CAN總線相互通訊聯(lián)系，形成了有機(jī)整體；輔助動(dòng)力系統(tǒng)由APU控制器和輔助動(dòng)力單元共同構(gòu)成，為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車運(yùn)行提 供電能保障。
4.如權(quán)利要求3所述的帶前饋串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制裝置，其特征在 于混合動(dòng)力系統(tǒng)中APU輸出與儲(chǔ)能系統(tǒng)組相聯(lián)，負(fù)載特性呈容性，即發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn) 矩變化將比發(fā)電機(jī)定子電壓變化更快，而發(fā)電機(jī)電磁時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械時(shí)間常 數(shù)，即上式中發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩變化率遠(yuǎn)大于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。
5.如權(quán)利要求4所述的帶前饋串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制裝置，其特征在 于APU控制系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)為強(qiáng)耦合系統(tǒng)，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行解耦控制；發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)輸出功率是由獨(dú)立的兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器控制；其中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是一個(gè)通過轉(zhuǎn) 速反饋的以發(fā)動(dòng)機(jī)油門為控制量的PI調(diào)節(jié)器；APU功率調(diào)節(jié)器是一個(gè)通過整流后輸出的 直流電壓、電流為反饋量的以發(fā)電機(jī)勵(lì)磁為控制量的PI調(diào)節(jié)器。
6.如權(quán)利要求4所述的帶前饋串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制裝置，其特征在 于發(fā)電機(jī)采用勵(lì)磁電流，通過解耦控制。
全文摘要
一種帶前饋的串聯(lián)式混合動(dòng)力車輔助動(dòng)力單元控制方法及裝置，其特征在于由發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制部分和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制部分兩部分組成，發(fā)動(dòng)機(jī)油門控制部分主要是根據(jù)整車功率需求得到相應(yīng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，經(jīng)過轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)和油門前饋得到發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)油門開度信號(hào)輸出；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制部分也是根據(jù)整車功率需求，經(jīng)過勵(lì)磁PI調(diào)節(jié)器和不同電壓區(qū)間的勵(lì)磁前饋MAP得到發(fā)電機(jī)目標(biāo)勵(lì)磁的占空比，從而調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，進(jìn)而改變發(fā)電機(jī)輸出功率，形成帶前饋的APU控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B60W10/08GK102019927SQ20101058584
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者劉麗麗, 劉文洲, 李雪峰, 汪偉, 王婉霞, 王文明, 謝勇波, 郭俊 申請(qǐng)人:湖南南車時(shí)代電動(dòng)汽車股份有限公司