当前位置: 首页 > 新能源汽车 > 技术标准 > 正文

【干货】插电式混动核心技术解析

放大字体 缩小字体 发布日期:2016-12-30 14:31:00   来源:新能源汽车网  编辑:全球新能源汽车网  浏览次数:458


假设车速为50km/h时,根据加速踏板和车速判断,此时需求扭矩为2000Nm。由图4可知, 2~6挡时、可使发动机转速处于800~6000 rpm之间,2~6挡时对应发动机转速为n2, n3, n4, n5和n6。n2~n6分别插值出在OEC曲线上对应扭矩,乘以各挡位速比、主减速器速比和传动效率,即可得到Te2, Te3, Te4, Te5和Te6,如图中A, B, C, D和E所示。如果此时是行车助力模式, 由于A点扭矩大于需求扭矩,此时电机输出动力时、发动机工作点会远离最佳经济性曲线,整车经济性反而不好,因此2挡时发动机单独提供需求扭矩、为Te2,M输出扭矩为0; 3~6挡发动机最佳经济点扭矩小于需求扭矩,假如此时电池放电功率和电机输出扭矩均可补偿发动机扭矩、使发动机分别工作B~E点,计算出电机输出扭矩Tm3, Tm4, Tm5和Tm6。根据扭矩和转速,可得到发动机工作在B~E点时发动机输出功率Pe3, Pe4, Pe5和Pe6,以及电机输出功率Pm3, Pm4, Pm5和Pm6。(n2, Te2), (n3, Te3), (n4, Te4), (n5, Te5)和(n6, Te6)在发动机万有特性对应比油耗分别为g2, g3, g4, g5和g6,发动机万有特性数据应该考虑曲轴加速度、插值出的比油耗与实车一致。(Pe3, Pm3), (Pe4, Pm4), (Pe5, Pm5)和(Pe6, Pm6)插值出比油耗修正值△g3, △g4, △g5和△g6。油耗修正主要是考虑电耗的影响,在某一挡位时尽管发动机比油耗最低,但此时如果电机输出功率较大、导致电机和电池的损耗增加,从动力系统角度未必是最优经济性选择。由于2挡时电机输出功率为0、综合比油耗为g2,3~6挡时综合比油耗分别为g3+△g3, g4+△g4, g5+△g5和g6+△g6,综合油耗最低挡位为确定的目标挡位,对应的发动机和电机输出扭矩是对应部件的目标扭矩。

如果此时是行车发电模式,2挡时发动机工作在A点对应扭矩、盈余动力由电机发电给蓄电池充电;3~6挡时发动机最佳扭矩小于需求扭矩,如果发动机单独驱动满足需求、纯发动机工况经济性较好;参考行车助力模式的判定步骤,即可确定出目标挡位和目标扭矩。

控制指令仲裁和输出时应避免频繁换挡,限定两次相邻换挡的最短时间(例如5s),输出最终的挡位和扭矩指令。

其余工况与以上控制过程类同。

2.4.2 分析结果验证

以两种典型的客车SUV为例,对各种策略性能进行了分析计算,客车和SUV整备质量分别为12吨和1.9吨。

在扭矩分配方面,三线四区和五线六区法得到广泛应用,三线四区是指发动机万有特性图形由外特性、最佳燃油经济性和最小工作扭矩曲线分成四个工作区域;在最佳燃油经济性曲线上下各添加一条曲线,两条曲线之间为纯发动机工作区域、称之为五线六区;

各种策略性能对比如表10所示,前面两种是工程实际中最常用的“两参数+三线四区”和“两参数+五线六区”;第三和第四为基于功耗补偿的控制方法,第三种方法表示惩罚因子均为0,第四种方法中惩罚因子按照实际参数设定。

表10 整车燃油经济性

插电式混动核心技术解析:可平衡补贴退坡、零部件价格和里程需求增加之矛盾

第三和第四与第一和第二两种方法相比,燃油经济性均得到了较大提高,证明从多种挡位和扭矩分配组合中选择较好组合的合理性。第四种方法优于第三种,证明利用惩罚因子修正发动机比油耗的必要性。总之,与常用的第一和第二两种方法相比,基于电耗补偿的第四种方法在SUV上分别提高6.60%和4.60%,客车上分别提高9.72%和9.32%,证明了新型控制方法的优点。

3.总结

插电式混合动力汽车可平衡补贴退坡、零部件价格和里程需求增加之间的矛盾,符合国家电动化发展战略需求,是对纯电动平台技术的有益补充。混动方案合理化设计、动力系统集成化设计、核心部件专用化设计和控制策略创新性设计是PHEV的关键核心技术,国内外在核心技术方面均处于发展探索阶段,车企尤其自主品牌应加大核心技术研发投入,推动PHEV核心技术快速发展。

345
 


 
猜你喜欢
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐图文
【安全】燃气汽车加气站建设的安全要求 铅酸蓄电池智能充电器原理与维修方法
新型电动汽车锂电池管理系统的设计方案 如何看汽车电池热管理系统
推荐新能源汽车
热门排行
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言