车辆仿真模型案例解析-P1+P3混动架构策略解析（3）

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本文我们继续介绍simulink模型案例库中的P1+P3模型控制策略，本文主要介绍模型HCU策略中的第二部分，P3电机（即驱动电机）扭矩控制策略，以及第三部分发电功率控制策略。

驱动电机扭矩控制策略



电机扭矩控制策略中包含两个子模块，一是基于串联回收的制动能量回收控制策略，二是电机驱动及制动扭矩转换控制。



电机驱动及制动扭矩转换控制比较简单，这里直接用电机驱动请求扭矩的值作为判断逻辑，当其大于1e-6（这里可以认为有驱动请求时），输出驱动请求扭矩，否则输出制动扭矩。



能量回收部分是一个串联回收策略，根据制动踏板开度计算制动需求，当电机能满足时，由电机提供制动扭矩，否则由液压制动在电制动的基础上进行补偿。

我们之前有多篇文章介绍过串联制动回收控制策略，这里不再赘述，有兴趣的铁子可以翻阅之前的文章。

有一点需要注意，我们通常建模时用的是扭矩，而这里用的是压力，所以需要进行单位转换。



单个制动器制动扭矩与制动压力的单位转换公式，我直接给你们贴上Cruise里的计算方法吧。逻辑是一样的，只是参数不一样。





发电功率控制策略

发电功率控制策略包含五个子模块：发动机目标转速控制、发动机转速控制、发电机（P1电机）扭矩控制、发动机及P1电机扭矩输出控制、发电机扭矩变化率控制。



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发动机目标转速控制

根据车辆模式的不同，采用不同的方法计算发动目标转速。

当发动机驱动功率大于0，且离合器未结合时，以离合器输出端的转速作为发动机目标转速；否则通过查表，以发动机目标功率对应的最优工作线上的转速点作为发动机目标转速。



当发动机驱动功率需求大于0，且发动机目标转速与实际转速差小于100时，控制离合器结合。



Stateflow中逻辑如下，比较简单，不再赘述。



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发动机转速控制

根据目标转速与实际转速的转速差调节发动机扭矩，以使发动机达到目标转速。

调节方式是用带外部重置的PI控制器调节，当发动机总功率需求<发动机最小功率时，关闭发动机，同时重置PI控制器。



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发电机扭矩控制

发电机扭矩等于发动机最优工作线的扭矩减去发动机驱动车辆的扭矩。并根据发动机目标转速与实际转速的误差进行修正，当转速差为0是，修正系数为1，当转速差大于200时，修正系数为0，以使发动机快速调整至目标转速。转速差在0~200之间时，修正系数采用[1 0]之间的线性插值。



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扭矩输出控制

该模块主要控制发动机及发电机的扭矩输出。当发动机停机，发动机及发电机扭矩输出均为0，否则按上述模块计算的发动机及发电机扭矩输出。



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发电扭矩斜率控制

为防止扭矩突变，同时使发动机停机时转速快速回落，发动机停机后对发电机扭矩斜率进行限制，限制时需要注意扭矩方向，如该模型中，发电机需求扭矩在策略里处理为负值，所以需要限制其上升斜率。



我们用三篇文章简单解析了simulink软件中的P1+P3混联混动模型的控制策略。与我们以前建立的仿真模型不同的是，该模型没有通过模式控制来建立逻辑，而是以发动机启停的信号为核心去处理P3电机、P1电机以及发动机间的扭矩耦合。

优点是逻辑线相对比较简单，对于有一定基础、相对了解P1+P3架构的铁子们可以快速理解并掌握模型，但是对于新手可能不太友好。

需要注意，该模型逻辑上并不缜密，不适用于工程开发，铁子们还是以学习为主。