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整车控制策略解析篇——典型PHEV的CD/CS阶段测试分析案例

上期针对插电式混合动力混合动力电量消耗(Charge Depleting,CD)和电量维持(Charge Sustaining,CS)两个阶段的判断依据以及综合特征进行了介绍。本期结合中国汽研开展的新能源汽车测试评价工作,以某典型PHEV为例,分析CD/CS阶段的过渡特征。

1 车辆特征

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图1 样车动力总成构型示意图

该车型为典型的串并联构型,搭载一台1.4TGDI发动机,并配有ISG和TM两个电机,发动机、ISG和TM电机同轴布置,其通过两个离合器C1、C2的开关分别对发动机、电机的动力输出进行控制,实现动力耦合与切换。TM电机为车辆的主驱动电机,发动机既可以直接驱动车辆行驶,又可带动ISG发电,可通过ISG与TM电机进行能量回收。车辆配备的功能开关如下表,可实现不同驾驶模式和能量回收强度的组合与切换。

表1 功能模式组成

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(备注:下文分析中采用缩写)

2 测试方案

为综合评价PHEV的瞬态性能、解析整车控制策略以及能量流分布,其传感器布置示意如图2所示。整车共集成信号近230个,主要包括不同类型和量程范围的温度/压力、流量(涡轮、文丘里、电磁)、风速仪、高/低压电路的电流/电压、贴片扭矩等外接传感器信号,同时集成燃烧分析仪、功率分析仪等专用分析设备信号以及部分整车CAN总线信号,实现整车、系统及部件工作状态和性能的同步采集。试验矩阵涉及不同循环工况,并结合驾驶模式、能量回收强度、SOC、环境温度等不同维度因素,从而综合评估整车及系统控制策略以及与性能的关联影响。

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图2 传感器布置示意图

3 基于循环工况的CD/CS历程

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图3 不同驾驶模式SOC历程

EDC,能量回收等级M:

  • * 对于CD阶段的纯电行驶(AER),NORMAL和ECO模式分别集中于前4个和前5个NEDC循环;

  • * 在下一个循环工况中,NORMAL和ECO模式分别历时t1和t2发动机开始启动,表征CD阶段的纯电行驶结束;

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* 以上述公式为判据,在进入CS阶段后,SOC分别维持在S1和S2水平;

  • * 以上可见,针对NEDC工况,ECO模式下更注重对电驱动系统的“潜力挖掘”,考虑系统综合效率,更多地采用纯电驱动,以及对应更高的放电深度(SOC平衡点)。

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图4 不同循环工况SOC历程

驾驶模式NORMAL,能量回收等级M:

  • * 对于CD阶段的纯电行驶(AER),在NEDC和WLTC工况下分别集中于前4个和第1个循环;

  • * 在下一个循环工况中,对于NEDC和WLTC工况,分别历时t1和t3发动机开始启动;

  • * 采用相同的判据,进入CS阶段后,SOC分别维持在相近水平,即S1和S3;

  • * 以上可见,由于WLTC工况具有更高的瞬变度和负荷需求,其SOC的下降率(耗电速率)更快,更易触及发动机启动的门限值,AER更短并且WLTC工况更早进入CS阶段。换言之,该车型为Blended型PHEV。

4 小结与展望

本文延续上期针对PHEV的CD/CS阶段划分和控制策略特征分析,以某典型PHEV实测案例的相关内容展开分析,以求对该过程有更直观的了解。



来源:第一电动网

作者:中国新能源汽车评价规程

本文地址:https://www.d1ev.com/kol/126692

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