并联式混合动力车转矩分配与协调控制.pdf

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1、设备设计／诊断维修／再制造现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１３年第８期倡并联式混合动力车转矩分配与协调控制１２２耿国庆，李俊，陈黎君（１江苏大学汽车与交通工程学院，镇江２１２０１３；２上海泛亚汽车技术中心有限公司，上海２０１２０１）摘要：针对并联式混合动力车动力系统中发动机和电动机驱动系统之间存在的能量分配和转矩协调问题，以发动机高效率、低能耗工作为目的，建立了并联式混合动力车动力系统传动模型，以发动机稳态特性图和超级电容SOC值为主要依据，设计了发动机和电动机间的转矩分配控

2、制策略，并运用电动机补偿转矩方法设计两者之间的转矩协调控制策略。仿真结果表明：控制策略能够实时动态地控制发动机和电动机的转矩分配与协调问题，可有效地控制混合动力系统在高效区工作，既满足了系统动力性需求，又提高了燃油的经济性。关键词：混合动力车；转矩；控制策略中图分类号：ＴＢ２４文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１３）０８—０１１９—０６TorquedistributionandcoordinationcontrolstrategyofPHEV１２２ＧｅｎｇＧｕｏｑｉｎｇ，ＬｉＪｕｎ，ＣｈｅｎＬｉｊｕｎ（１Ｓｃ

3、ｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；２ＰａｎＡｓｉａＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｅｎｔｅｒＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｎｅｒｇｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｔｏｒｑｕｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｅｘｉｓｔｅｄｉｎｔｈｅＰａｒａｌｌｅｌＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅ-ｈｉｃｌｅ（

4、ＰＨＥＶ）ｄｙｎａｍｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｂｅｔｗｅｅｎｅｎｇｉｎｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙｄｒｉｖｅｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅＰＨＥＶｄｙｎａｍｉｃｓｙｓ-ｔｅｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｋｅｅｐｉｎｇｔｈｅｅｎｇｉｎｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｉｎｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｕｌ-ｔｒａｃａｐａｃｉｔｏｒSOCｖａｌｕｅ，ｔｏｒｑｕｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｂｅｔｗｅｅｎｔｈ

5、ｅｅｎｇｉｎｅａｎｄｍｏｔｏｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｔｏｒｑｕｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｔｈｅｗａｙｏｆｍｏｔｏｒｔｏｒｑｕｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｎｔｈａｔ：ｔｏｒｑｕｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃａｎｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｅｆｆｅｃ-ｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄＰＨＥＶｗｏｒｋｏｎｔｈｅｈｉｇｈ-ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｒｅａ，ａｎｄｐｏｗｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｏｉｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．Keywor

6、ds：ｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ；ｔｏｒｑｕｅ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ混连三种方式。０引言本文主要研究并联式驱动系统，其仿真模型主要并联式混合动力车的动力装置是由发动机和电由三大部分构成：驾驶员模型、整车控制器模型和动动机组成的混合驱动系统，发动机和电动机两个动力力传动系统。其中，驾驶员模型是整车模型的输入，源之间的能量分配和协调工作成为车辆高效工作并该模块按照驾驶员加速踏板／制动踏板的操作确定驾［１-３］实现节能的关键问题，即在稳态和动态过程中需驶员期望的整车驱动转矩及制动转矩，即车辆总的转要合理

7、分配两者之间的动力，既满足整车动力需求，矩需求。又优化发动机、电动机以及辅助能源（蓄电池）的效并联式混合动力车动力系统产生的动力通过传率；同时动态过程中两者又要相互配合协调工作，即动系统传给车轮，驱动车辆行驶，其仿真模型如图１当发动机和电动机目标转矩发生大幅度变化或者突所示。变时，在达到各自的目标转矩之前，控制发动机和电模型中转矩和转动惯量采用正向传递方法计算，动机协调工作以保证车辆的动力性和驾驶舒适性。转速采用反向传递方法计算；发动机模型采用平均值［３］模型；电动机采用基于试验数据的实验模型；超级１仿真模型建立电容采用经

8、典ＲＣ等效模型，并对功率特性、超级电容混合动力车驱动的联结方式主要有并联、串联和荷电状态（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ，ＳＯＣ）及温度分模块进行计倡国家自然科学基金项目（５１１０５１７８）１１９２０１３年第８期现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）算；离合器模型暂不考