XII48v混合動力汽車的工作模式與控制策略分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u2104748v混合動力汽車的工作模式與控制策略分析案例 -1-127031.148v混合動力汽車的工作模式與能量流的分析 -1-184781.2混合動力汽車的能量管理控制策略 -4-135971.2.1混合動力汽車能量管理控制策略 -4-122051.2.2基于邏輯門限制的48v混合動力控制策略 -4-169771.3本章小結(jié) -8-1.148v混合動力汽車的工作模式與能量流的分析定義表1.1所列的幾種工作模式表1.1工作模式表模式序號工作模式1純電動模式2發(fā)動機驅(qū)動電機扭矩補償模式3電機驅(qū)動發(fā)動機扭矩補償模式4發(fā)動機驅(qū)動行車充電模式5能量回收模式(1)純電動模式純電動模式，由電池為電機提供能量，由電機直接驅(qū)動整車。當(dāng)整車的行駛速度較低時，發(fā)動機在低速和低轉(zhuǎn)矩的情況下工作效率低，因此在這種情況下考慮通過純電動模式行駛。能量流如圖1.1所示。圖1.1純電動模式能量流(2)發(fā)動機驅(qū)動電機扭矩補償模式當(dāng)整車的需求功率較大時，即整車處于加速狀態(tài)或者爬坡狀態(tài)時，進(jìn)入發(fā)動機驅(qū)動電機扭矩補償模式，在這個模式中之所以要用電機扭矩進(jìn)行補償，主要是在這種情況下發(fā)動機工作時的功率較高，導(dǎo)致耗油量增加，而使電機提供輔助轉(zhuǎn)矩可以使發(fā)動機處于最佳性能的轉(zhuǎn)矩并且提高整車的燃油經(jīng)濟性。能量流如圖1.2所示。圖1.2發(fā)動機驅(qū)動模式能量流(3)電機驅(qū)動發(fā)動機扭矩補償模式車輛的行駛速度達(dá)到一定水平時，且轉(zhuǎn)矩的請求較高時，即大于選定的電機外特性曲線+發(fā)動機選定的工作曲線時，電機走外特性曲線，發(fā)動機輸出剩余的扭矩。該模式的能量流與模式2相同。圖1.3電機驅(qū)動發(fā)動機扭矩補償模式能量流(4)發(fā)動機驅(qū)動行車充電模式當(dāng)電池的SOC下降到一定值，并且整車所需的扭矩不大時。發(fā)動機可以對電池充電。該模式的能量流如圖1.4。圖1.4發(fā)動機驅(qū)動行車充電模式能量流(5)能量回收模式將車輛進(jìn)行制動，電池的SOC未達(dá)到設(shè)定的上限值時，車輛進(jìn)入能量回收模式，系統(tǒng)將回收的能量通過ISG電機供給電池充電，以此來達(dá)到節(jié)能的目的。其能量流如圖1.5所示。[2]圖1.5能量回收模式能量流1.2混合動力汽車的能量管理控制策略1.2.1混合動力汽車能量管理控制策略混合動力汽車的能量管理控制策略對于混動車的意義重大，在制定能量管理控制策略前，需要明確制定策略的目的。本文中控制策略的制定是以節(jié)約整車的燃油消耗為目的。需要注意的是，制定策略不能單方面的追求減少油耗，保證整車的動力性也是非常重要的一點。1.2.2基于邏輯門限制的48v混合動力控制策略整車的能量管理控制策略主要是根據(jù)需求車速和需求轉(zhuǎn)矩對發(fā)動機和電機轉(zhuǎn)矩進(jìn)行合理的分配。根據(jù)動力源的外特性曲線和需求車速來最終確定各種情況下選擇出的工作模式，即本文提到的五種工作模式。各驅(qū)動模式的工作區(qū)域如圖1.6所示，根據(jù)需要的轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速n對兩個動力源工作點進(jìn)行合理的配合，使其各自工作在高效率區(qū)。圖1.6各驅(qū)動模式工作區(qū)域基于邏輯門限值的控制策略需要制定輸入信號與信號定值、計算需求扭矩、輸出分配扭矩三個模塊。其中在計算出需求扭矩后需要直接連接到模式選擇模塊，模式選擇需要通過發(fā)動機和電機的特性、電池soc值、需求車速等數(shù)值進(jìn)行邏輯判斷。本文中，電池soc值的工作上限設(shè)為80%，下限設(shè)為5%。主要工作模式的切換條件和動力分配如下，在邏輯判斷條件下，T1為電機選定工作曲線時的扭矩，T2為發(fā)動機選定工作曲線時的扭矩，V1為整車需要發(fā)動機提供轉(zhuǎn)矩時的最小車速，Tm?max為電機的最大輸出轉(zhuǎn)矩，Treq為整車的需求轉(zhuǎn)矩，Topt為發(fā)動機最佳效率工作轉(zhuǎn)矩，(1)純電動行駛模式(該模式下發(fā)動機不工作，即EngineSwitch=0、MotorSwitch=1)執(zhí)行條件：SOC>0.2、V<V1或者Treq<T1、Treq轉(zhuǎn)矩輸出：Te=0、Tm(2)發(fā)動機直驅(qū)行車充電模式(EngineSwitch=1、MotorSwitch=1)執(zhí)行條件：V≥V1、T2>Treq≥T1、或者SOC≤0.2或者轉(zhuǎn)矩輸出：T(3)發(fā)動機驅(qū)動電機扭矩補償模式(EngineSwitch=1、MotorSwitch=1)執(zhí)行條件：V≥V1、Tm?max轉(zhuǎn)矩輸出：T(4)電機驅(qū)動發(fā)動機扭矩補償模式(EngineSwitch=1、MotorSwitch=1)執(zhí)行條件：V≥V1、Tm?max轉(zhuǎn)矩輸出：Treq(5)能量回收模式(EngineSwitch=0、MotorSwitch=1)執(zhí)行條件：V≥0.1且制動壓力>0時輸出轉(zhuǎn)矩：T根據(jù)以上的控制邏輯與策略，在simulink中搭建出模式切換的流程見下圖1.7、1.8、1.9、1