插电式四驱强混汽车整车控制策略开发|10款新胜达四驱是整车进口吗

　　摘要：在介绍和分析四驱强混系统架构和零部件功能特性的基础上，系统地提出了插电式四驱强混汽车的整车控制策略开发方法，包括考虑整车舒适性的减振控制、整车经济性的再生制动控制和整车驱动模式的切换、AMT换挡控制等策略。由Matlab/Simulink搭建整车控制策略模型并生成代码，目前策略已在奇瑞自主开发的整车控制器上得以实现，并完成了在整车仿真平台上的仿真验证和在插电式混合动力样车上的试验验证，通过对试验数据的分析，验证了该控制策略的可行性。
　　关键词：强混合动力；插电式；四驱；AMT；控制策略
　　中图分类号：U462 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2012）04-0020-08
　　Plug-in 4WD Full Hybrid Vehicle Control Strategy Design
　　XIAO Yan，HE Bin
　　（Chery New Energy Co.，Ltd，Wuhu 241002，China）
　　Abstract：This paper introduces and analyzes the architecture and components features of a four-wheel drive （4WD） strong hybrid system，and proposes a systematic development method of the vehicle-level control strategy，including the active damping control，the regenerative braking control，the transition of the vehicle drive mode，AMT shifting control and so on. The proposed control strategy was implemented using the Matlab / Simulink and automatic code generation，and realized in the vehicle system controller hardware，which is self-developed by Chery. It verified both on the vehicle simulation platform and the plug-in hybrid mule-car. Test results show the feasibility of the proposed control strategy.
　　Key words：full hybrid；plug-in；4WD；AMT；control strategy
　　插电式混合动力系统作为新的混合动力系统的研究方向，越来越多汽车公司在发展混合动力汽车与电动车之际，都会将插电式系统考虑进去，基于混合动力技术和纯电动技术的插电式混合动力系统已呈趋势。
　　丰田普锐斯 Prius于1997年10月底问世，是世界上最早实现批量生产的混合动力汽车，采用了基于行星齿轮机构的强混合动力系统THS。插电式普锐斯基于第三代丰田混合动力系统进行了局部改进设计，在JC08日本工况下的纯电动行驶里程为23.4 公里，能涵盖日本人50%每天行驶距离的要求。通用汽车公司于2010年11月正式量产增程式电动汽车Volt，该车采用行星齿轮机构加三个离合器的动力系统结构，纯电动行驶里程为64公里，能涵盖美国人75%每天行驶距离的要求。
　　本文所描述的控制策略是基于奇瑞已有的ISG、AMT和电驱技术而开发的四驱强混合动力系统。
　　1 系统结构
　　1.1 系统方案
　　汽车前轮由ISG（Integrated Starter and Generator）电机与发动机同轴耦合组成动力系统驱动，后轮由电动机驱动的电子后桥驱动。两套动力系统可根据不同工况单独或同时工作，以取得良好的动力性和经济性。车载高性能锂电池作为电动机的驱动电源，电池可由车载的发电机充电，也可外接220伏电源充电。具体参见图1的四驱强混合动力系统结构图。
　　整车各附件系统采用电动化部件，包括电动空调、电动助力转向系统EPS、电动制动助力真空泵等。车辆配备ESP电子稳定性系统。
　　经济性方面有以下三点优势：纯电动模式不需要电动油泵，AMT传动效率高；低速串联模式，优化发动机冷启动暖机过程或优化发动机工作点；高速驱动电机可断开，减少摩擦、弱磁损耗。
　　动力性方面有以下两点优势：发动机、ISG、驱动电机三者驱动力可叠加，双电机之间不存在电功率循环，车辆加速性能好；可实现四轮驱动，提高车辆在低附着路面上的通过能力。
　　1.2 系统关键零部件
　　四驱强混合动力车辆的结构，前驱动力系统由发动机和ISG电机同轴组成，装载AMT手自一体变速器系统。ISG电机控制器结合逆变器一起完成对ISG电机的控制，实现ISG模式控制、扭矩输出和速度控制等多种功能。
　　EMS（Engine Management System）实现对发动机系统的管理，完成发动机的喷油点火、电子节气门、扭矩输出等的控制。在强混合动力系统中EMS不控制发动机主动输出扭矩，而是作为子系统之一响应混合动力控制器HCU（Hybrid Control Unit）的扭矩需求指令及自动停机功能。发动机的启动则是通过ISG电机启动，具有响应速度快、启动噪音低等优点。
　　后驱系统为一功率较大的驱动电机TM（Traction Motor），装载集成减速器与差速器的电子后桥系统，电子后桥的结合与断开都可由HCU完成管理。驱动电机控制器结合逆变器完成对后驱系统TM控制，实现驱动电机的扭矩输出、模式控制等功能。