整车控制策略解析篇——典型PHEV的CD/CS阶段测试分析案例

1 车辆特征

图1 样车动力总成构型示意图

该车型为典型的串并联构型，搭载一台1.4TGDI发动机，并配有ISG和TM两个电机，发动机、ISG和TM电机同轴布置，其通过两个离合器C1、C2的开关分别对发动机、电机的动力输出进行控制，实现动力耦合与切换。TM电机为车辆的主驱动电机，发动机既可以直接驱动车辆行驶，又可带动ISG发电，可通过ISG与TM电机进行能量回收。车辆配备的功能开关如下表，可实现不同驾驶模式和能量回收强度的组合与切换。

表1 功能模式组成

（备注：下文分析中采用缩写）

2 测试方案

为综合评价PHEV的瞬态性能、解析整车控制策略以及能量流分布，其传感器布置示意如图2所示。整车共集成信号近230个，主要包括不同类型和量程范围的温度/压力、流量（涡轮、文丘里、电磁）、风速仪、高/低压电路的电流/电压、贴片扭矩等外接传感器信号，同时集成燃烧分析仪、功率分析仪等专用分析设备信号以及部分整车CAN总线信号，实现整车、系统及部件工作状态和性能的同步采集。试验矩阵涉及不同循环工况，并结合驾驶模式、能量回收强度、SOC、环境温度等不同维度因素，从而综合评估整车及系统控制策略以及与性能的关联影响。

图2 传感器布置示意图

3 基于循环工况的CD/CS历程

图3 不同驾驶模式SOC历程

EDC，能量回收等级M：

• 对于CD阶段的纯电行驶（AER），NORMAL和ECO模式分别集中于前4个和前5个NEDC循环；
• 在下一个循环工况中，NORMAL和ECO模式分别历时t1和t2发动机开始启动，表征CD阶段的纯电行驶结束；

• 以上述公式为判据，在进入CS阶段后，SOC分别维持在S1和S2水平；
• 以上可见，针对NEDC工况，ECO模式下更注重对电驱动系统的“潜力挖掘”，考虑系统综合效率，更多地采用纯电驱动，以及对应更高的放电深度（SOC平衡点）。

图4 不同循环工况SOC历程

驾驶模式NORMAL，能量回收等级M：

• 对于CD阶段的纯电行驶（AER），在NEDC和WLTC工况下分别集中于前4个和第1个循环；
• 在下一个循环工况中，对于NEDC和WLTC工况，分别历时t1和t3发动机开始启动；
• 采用相同的判据，进入CS阶段后，SOC分别维持在相近水平，即S1和S3；
• 以上可见，由于WLTC工况具有更高的瞬变度和负荷需求，其SOC的下降率（耗电速率）更快，更易触及发动机启动的门限值，AER更短并且WLTC工况更早进入CS阶段。换言之，该车型为Blended型PHEV。

4 小结与展望

本文延续上期针对PHEV的CD/CS阶段划分和控制策略特征分析，以某典型PHEV实测案例的相关内容展开分析，以求对该过程有更直观的了解。