ISG并联式混合动力汽车模式转换中的电机控制



ISG并联式混合动力汽车模式转换中的电机控制

混合动力客车的两种主要类型是功率分流型和并联型，并联式混合动力汽车的特点是不仅需要电机辅助，而且还需要由电机单独驱动的EV模式，并使用现有的变速器。本文所述的模式转换是对双驱HEV而言，是从电动模式转换到油电并行模式。所研究HEV的电机和发动机与模式转换离合器相连，因此若能完全控制电机，就能控制发动机转速，且即使没有汽车起动发电一体机（ISG），用离合器滑摩模式也能执行模式转换。然而，这种情况下，如果模式转换时间太长，加速度可能会被延迟；而如果太短，可能会发生扭矩冲击。为了解决这一问题，必须考虑电机、发动机和膜片式离合器的动态特性。图1给出了有ISG控制（现有的控制模式）以及本研究提出无ISG控制的电机控制的功率流。由于在有ISG控制的情况下，膜片式离合器的速度同步在ISG控制下进行，且膜片式离合器是分离的；而在无ISG的电机控制下，膜片式离合器的速度同步通过膜片式离合器传递扭矩进行的。因此，在电机控制下进行模式转换时，必须考虑模式转换所需要的扭矩来控制电机。

首先推导出模式转换中的发动机、电机以及离合器的动力学方程，性能基准功能测试器计算出膜片式离合器的扭矩，并确定模式转换中的电机扭矩。基于膜片式离合器同步扭矩，提出一种无ISG的HEV中用于模式转换的电机控制算法。为验证无ISG的电机控制的模式转换性能，需进行仿真，并与有ISG控制的模式转换的测试结果相对比。从仿真中发现，无ISG电机控制的模式转换所需时间是0.55s，与有ISG控制时间（0.53s）比较接近。此外，这两种控制方法的传动轴加速度分别是0.005g和0.003g，都小于0.08g传动轴加速度可接受范围。仿真结果证明，即使没有ISG，在模式转换中也能得到和有ISG时相似的性能。

刊名：ElectrEng Technol（英）

刊期：2013年第8期

作者：Minseok Song et al

编译：倪媛媛