车用发动机智能飞轮控制器及其控制方法

摘要

本发明属于车用控制装置范围，尤其是一种发动机智能飞轮控制器及其控制方法。包括有数字核心电路(1)、接插件电路(2)、CAN通讯电路(3)、PWM信号转换与功率驱动(4)、转子信息检测及处理电路(5)、电压、电流检测及处理电路(6)和电源电路(7)。该控制器采用独立的数字核心子板与由外围电路构成的母板相结合的硬件结构，应用直接磁链控制算法分别实现智能飞轮电动与发电状态的控制。控制器可以与多种速度传感器接口；子板、母板独立设计使其维护、升级比较简单；系统性能受飞轮参数的影响小；转矩响应速度快，使得发动机的起动时间更短、带电气负载能力更强。

主权项

1、车用发动机智能飞轮控制器，其特征在于：包括有数字核心电路(1)、接插件电路(2)、CAN通讯电路(3)、PWM信号转换与功率驱动电路(4)、转子信息检测及处理电路(5)、电压、电流检测及处理电路(6)和电源电路(7)，其中：所述数字核心电路(1)与所述接插件电路(2)连接，通过接插件电路(2)接收整车控制器(10)和智能飞轮(8)的信息，并发送控制信号给智能飞轮(8)；所述接插件电路(2)，用来将由数字核心电路(1)构成的子板与由CAN通讯电路(3)、PWM信号转换与功率驱动电路(4)、转子信息检测及处理电路(5)、电压、电流检测及处理电路(6)和电源电路(7)构成的母板的相关电源、信号相连接；所述CAN通讯电路(3)，分别与所述整车控制器(10)和接插件电路(2)连接，可以接收整车控制器(10)发出的指令，并将其通过接插件电路(2)传送给数字核心电路(1)；也可以将飞轮的信息通过接插件电路(2)发送给整车控制器(10)；所述PWM信号转换与功率驱动电路(4)，分别与所述接插件电路(2)、智能飞轮(8)以及储能元件(9)相连接；来自数字核心电路(1)的控制信号经接插件电路(2)送入PWM信号转换与功率驱动电路(4)；当智能飞轮(8)处于电动状态时，电能由储能元件(9)经PWM信号转换与功率驱动电路(4)流向智能飞轮(8)；当智能飞轮(8)处于发电状态时，电能由智能飞轮(8)经PWM信号转换与功率驱动电路(4)流向储能元件(9)；PWM信号转换与功率驱动电路中的功率器件采用MOSFET并联方案；所述转子信息检测及处理电路(5)，分别与所述接插件电路(2)和智能飞轮(8)相连接；来自智能飞轮(8)上转子速度传感器输出信号送入转子信息检测及处理电路(5)，再经接插件电路(2)送入数字核心电路(1)，从而获得飞轮的转子位置和速度信息；电压、电流检测及处理电路(6)，分别与接插件电路(2)和智能飞轮(8)相连接；来自智能飞轮(8)上的电压、电流传感器输出信号送入电压、电流检测及处理电路(6)进行处理，再经过接插件电路(2)送入数字核心电路(1)，从而获得飞轮的电压、电流信息；所述电源电路(7)，其输入来自储能元件(9)，电压等级为直流36V～42V；其输出为多路隔离和不隔离的直流电源，一路输出经接插件电路(2)送入数字核心电路(1)，另一部分输出分别直接送入CAN通讯电路(3)、PWM信号转换与功率驱动电路(4)、转子信息检测及处理电路(5)、电压、电流检测及处理电路(6)。