未来混动系统之
发动机控制策略讨论(1)
-电动车千人会-
背景
混动系统具有两种或两种以上的动力形式，目前市场上主流的混动为油电混动形式，油代表发动机，电代表电机。发动机和电机的加持使得混动获得了更好的动力性、节能减排以及驾驶感受等。发动机和电机协调过程中，控制对其扭矩和转速精度提出了更高的要求。
发动机与电机动力协同，需要发动机提升更高扭矩转速精度来适应电机高精度需求，发动机和电机转速扭矩精度提升更有利于精细化控制，可以使动力系统获得更好地平顺性感受。
现讨论对于新能源混动车型，对于电机和转速和扭矩精度控制在多少更合适？
下图1显示了发动机与电机连接方式，对于发动机转速波动、扭矩波动，同时电机扭转转速波动，两个动力对象如果转速扭矩波动较大对于可靠性和NVH影响较大。
图1 发动机与电机连接
针对混动发动机电机的转速扭矩控制精度进行探讨如下：
1.电机精度要求如下图2，扭矩控制精度要求在2-3Nm（通常要求3Nm），100Nm以上发动机精度一般要求3%，电机在控制中主要实现混动调扭。
图2 电机精度
2. 发动机扭矩和转速控制在传统车时期有一定的要求，变速箱提要求发动机满足。发动机扭矩和转速波动对于后面连接的系统轴向窜动和冲击影响较大，如果发动机扭矩和转速波动较大会出现一定程度的敲击NVH问题；
3. 混动中加入了电机，尤其是双电机系统，发电机可以直接参与发动机扭矩的调整，电机本身稳定性和精度和反馈速度相对于发动机要好，在模式切换、换挡等过程中，为了保持驾驶感受，一般都是通过电机调整补充；
4. 电机与发动机的联调，电机本身精度较好，要求发动机转速扭矩精度也有进一步提升趋势，适应电机带来更好地控制和感受；
5. 发动机扭矩和转速变化如下图所示，扭矩变化如图3，转速变化如图4；
图3 扭矩变化
图4 转速变化
6. 以前传统要求发动机扭矩模型标定精度要求一般100Nm以下5Nm（100Nm以下）,100Nm以上发动机精度一般要求5%,转速波动正负35rpm-40rpm。对于混动控制，建议关注常用工况精度高要求，可以控制在扭矩变化3Nm，发动机转速变化
7. 发动机转速扭矩波动一般负载越低越难控制，负载加大波动一般都减小趋势。
混动开发，电机的稳定性相对较好，发动机波动还是按照以前传统要求开展执行，而对于混动专用发动机，根据发动机转速和负荷使用要求，进行划区域控制，高精度控制区域、一般控制要求区域、控制不关注区域等，对于混动动力系统集成开发，混动的多动力系统就要要根据车-机-电侧重开发，让动力子模块集成更适合，性价比更高，让整车性能体现更完美。
小结：
混动产品的需求，要求发动机策略从以往的传统需求向混动需求过渡，这是必然趋势。
混动对于车—机—电多动力角色应该具备更精细化策略开发升级，互相柔和取长补短。
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