上一篇文章介绍了iMMD系统的车辆模型搭建,接下来几篇就重点谈一谈iMMD的控制策略,脚主对其控制策略架构理解如下图所示。
我相信这张图大部分人以后还会回头再看的,每回头一次,对混动控制的体会大概率会加深一层。
从内容上分,混动控制策略可分为:模式控制、SOC平衡控制、扭矩分配、系统能力约束、部件控制等五大部分。今天从模式控制开始,以iMMD混动变速箱为载体,逐个详细介绍。
模式控制是混动控制的基础,负责统筹全局,后面的SOC平衡、扭矩分配、系统能力约束都需要基于不同模式进行不同的处理。
模式种类对于任何一种混动汽车,其运行模式种类取决于其变速箱构型。
例如,前面介绍过的THS构型只有纯电和功率分流两种模式,主要是因为其发动机、发电机与轮端存在转速耦合,不可能实现增程或直驱模式。
iMMD系统构型如下图所示,该构型决定了通过控制离合器及发动机的状态,可以实现纯电、增程、混动三种模式。
纯电模式:电池给电机供电,电机单独驱动车辆行驶,发动机、发电机不工作,离合器也处于断开状态。
增程模式:发动机仅带动发电机工作发电,依然电机单独驱动车辆行驶,离合器处于断开状态。
混动模式:离合器处于接合状态,发动机扭矩可以通过离合器直接传递至轮端,与电机一起驱动车辆行驶。
模式切换iMMD系统有三种稳态模式,那么它们之间是怎么切换的呢?
纯电、增程、混动三种稳态模式,假设两两都可以相互切换,那么iMMD的模式切换架构图如下。
图中有6个带箭头的线条,每一个线条代表一种切换过程,每一个模式切换对应着发动机或者离合器的动作。
思考一下,对于iMMD系统来说,理论上这六种模式切换过程确实都可以实现。
但是,纯电模式切换至混动模式,需要轮端拉起发动机,这个过程轮端扭矩的稳定性不是太好保证,增加了控制难度。另一方面,这个模式切换存在的必要性不高,所以这里脚主综合考虑,决定取消掉纯电至混动的模式切换(同时也取消混动至纯电的模式切换)。
实车驾评雅阁混动来看,确实不会发生纯电至混动的切换过程。
这样取消两个切换过程之后,iMMD的模式切换架构图变成如下,十分简洁。