混合动力汽车模式切换控制策略.pdf
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1、 10.16638/ki.1671-7988.2023.018.010 10.16638/ki.1671-7988.2023.018.010 混合动力汽车模式切换控制策略 彭耀润,王金航,徐 寅,吴 蒙,李 欢(广州汽车集团股份有限公司 汽车工程研究院,广东 广州 511434)摘要:混合动力汽车动力电池充电能力低时,电池充电能力无法兼顾模式切换调速发电和能量回收发电,滑行能量回收过程模式切换会引起整车不平顺。针对此问题,提出一种混合动力汽车能量回收过程的模式切换控制策略。根据车辆实时信息识别模式切换类型和能量回收的状态,模式切换类型为串联切换并联并且车辆处于能量回收状态,通过降低发动机扭矩至
2、断油扭矩和延长模式切换的调速时间,减小调速过程发电机的发电功率。整车标定试验结果表明,本研究的模式切换控制策略能够保证轮端按照目标回收扭矩进行回收,并显著提升了滑行能量回收过程模式切换的整车平顺性。关键词:混合动力汽车;能量回收;模式切换;调速发电;整车平顺性 中图分类号:U468.7 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2023)18-47-05 A Mode Switching Control Strategy of Hybrid Electric Vehicle PENG Yaorun,WANG Jinhang,XU Yin,WU Meng,LI Huan(Automotive
3、 Engineering Institute,Guangzhou Automobile Group Company Limited,Guangzhou 511434,China)Abstract:When the charging capacity of the power battery of the hybrid electric vehicle is low,the charging capacity of the battery cannot take into account the mode switching speed regulation power generation a
4、nd energy recovery power generation,and the mode switching during the coasting energy recovery process will cause the vehicle irregularity.To solve this problem,a mode switching control strategy for energy recovery process of hybrid electric vehicle is proposed.According to the real-time information
5、 of the vehicle,the mode switching type and the state of energy recovery are identified.The mode switching type is series switching parallel and the vehicle is in the state of energy recovery.By reducing the engine torque to the oil cut-off torque and the speed regulation time of mode switching is e
6、xtended to reduce the power generation of the generator during the speed regulation process.The results of vehicle calibration test show that the mode switching control method in this study can ensure that the wheel end can recover according to the target recovery torque,and significantly improve th
7、e vehicle ride comfort of mode switching during the coasting energy recovery process.作者简介:彭耀润(1985),男,硕士,工程师,研究方向为整车控制,E-mail:。48 汽 车 实 用 技 术 2023 年 Keywords:Hybrid electric vehicle;Energy recovery;Mode switching;Speed regulation power generation;Vehicle ride comfort 混合动力汽车因其节约能源、污染排放低等优点,成为当今汽车研究与发
8、展的热门领域1-2。混合动力汽车行驶过程中,其能量分配策略会根据具体行驶工况将混合动力汽车控制在不同的工作模式,然后在各个工作模式下分别控制各个动力源的工作状态3。混合动力汽车在模式切换过程中常常伴随离合器同步器的分离与接合,所以在模式切换过程中可能造成整车动力输出不足或总输出转矩波动较大的问题,由此引起的瞬态冲击会对整车的行驶平顺性和乘坐舒适性产生影响4-6。混合动力汽车在能量回收过程中,需要通过发电机发电将发动机转速下拉以完成模式切换。混合动力汽车动力电池在低温或满电的情况下,电池充电功率小,能量回收和调速发电产生的充电功率远大于电池的充电功率,如何实现电池低充电功率下能量回收与模式切换的
9、协调控制,并保证电池不过充和整车平顺性成为关键技术难点之一。本文以提高整车平顺性为目标,对模式切换过程进行动力学分析并制定相应的控制策略,最后在低温环境下进行整车标定试验,试验结果表明,设计的模式切换控制策略显著提升了滑行能量回收过程模式切换时的整车平顺性。1 混合动力系统结构 本文所研究的混合动力汽车为串并联构型的混合动力汽车,动力总成配置由发动机、动力电池、发电机、驱动电机、2 挡混动专用变速箱等组成,如图 1 所示。图 1 混合动力汽车构型 该混动系统具备纯电、串联和并联三种模式。通过控制离合器/制动器的接合或断开组合形式,实现串联模式与并联模式之间的切换,以及并联模式下不同挡位之间的切
10、换。2 混合动力汽车模式切换原理 混合动力汽车目标模式和当前模式不一致时,整车控制器通过控制离合器/制动器的断开或接合,从当前模式切换到目标模式。在串联模式,离合器和制动器断开,发动机转速和车速解耦。并联模式分为并联 1 挡和并联 2 挡,发动机转速和车速耦合。在并联 1 挡,制动器接合,离合器分离,在并联 2 挡,制动器分离,离合器接合。在并联模式 1 挡和 2 挡切换时,切换过程离合器断开,为增程模式,并联模式挡位切换过程为并联模式当前挡位-串联模式-并联模式目标挡位。驾驶员需求扭矩大时,目标模式为串联模式,驾驶员需求扭矩小时,目标模式为并联 1 挡或并联 2挡。当驾驶员踩大油门后松油门,
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