ISG并聯式混合動力汽車模式轉換中的電機控制

?

ISG并聯式混合動力汽車模式轉換中的電機控制

混合動力客車的兩種主要類型是功率分流型和并聯型，并聯式混合動力汽車的特點是不僅需要電機輔助，而且還需要由電機單獨驅動的EV模式，并使用現有的變速器。本文所述的模式轉換是對雙驅HEV而言，是從電動模式轉換到油電并行模式。所研究HEV的電機和發動機與模式轉換離合器相連，因此若能完全控制電機，就能控制發動機轉速，且即使沒有汽車起動發電一體機（ISG），用離合器滑摩模式也能執行模式轉換。然而，這種情況下，如果模式轉換時間太長，加速度可能會被延遲；而如果太短，可能會發生扭矩沖擊。為了解決這一問題，必須考慮電機、發動機和膜片式離合器的動態特性。圖1給出了有ISG控制（現有的控制模式）以及本研究提出無ISG控制的電機控制的功率流。由于在有ISG控制的情況下，膜片式離合器的速度同步在ISG控制下進行，且膜片式離合器是分離的；而在無ISG的電機控制下，膜片式離合器的速度同步通過膜片式離合器傳遞扭矩進行的。因此，在電機控制下進行模式轉換時，必須考慮模式轉換所需要的扭矩來控制電機。

首先推導出模式轉換中的發動機、電機以及離合器的動力學方程，性能基準功能測試器計算出膜片式離合器的扭矩，并確定模式轉換中的電機扭矩。基于膜片式離合器同步扭矩，提出一種無ISG的HEV中用于模式轉換的電機控制算法。為驗證無ISG的電機控制的模式轉換性能，需進行仿真，并與有ISG控制的模式轉換的測試結果相對比。從仿真中發現，無ISG電機控制的模式轉換所需時間是0.55s，與有ISG控制時間（0.53s）比較接近。此外，這兩種控制方法的傳動軸加速度分別是0.005g和0.003g，都小于0.08g傳動軸加速度可接受范圍。仿真結果證明，即使沒有ISG，在模式轉換中也能得到和有ISG時相似的性能。

刊名：ElectrEng Technol（英）

刊期：2013年第8期

作者：Minseok Song et al

編譯：倪媛媛