【原创】混合动力控制技术--扭矩路径- 大数跨境

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【原创】混合动力控制技术--扭矩路径

电动车千人会

2024-03-20

导读：今天，我们就谈一谈混合动力控制技术里面最为核心的控制技术---扭矩路径。

EVH1000

【混合动力控制技术】

扭矩路径

电动车千人会

亲爱的工友、学友们，之前分享了很多电机控制也就是逆变器的相关知识，逆变器我差不多搞了9个月，发现这个东西已经相当成熟，没啥搞得内容了，虽然说市场一直有需要，因此呢企业也会一直有投资，但是看到周围的电机电控厂如雨后春笋般冒出来，而且大量的朋友们都在涌进来，因此我决定让出位子给各位再学学看，于是在今年年初的样子，我又转到混合动力控制技术方面继续从事我的汽车动力控制的事业征程。

混合动力控制技术，从硬件上看和发动机控制器比较类似，都是低压控制器。而逆变器和BMS、DCDC、OBC这些则是高压控制器。从未来域控的角度，混动控制器和发动机控制器融合是比较合适的，一方面主机厂的强项在于发动机和整车，而另一方面这俩都是低压，EMC的话不会收到太大的影响。而BMS/DCDC/OBC/逆变器这些由于有高压系统，而且主机厂并不擅长这些，因此可以考虑合成一个高压域控。

今天，我们就谈一谈混合动力控制技术里面最为核心的控制技术---扭矩路径。

扭矩路径，顾名思义，就是扭矩走过的路径，也就是，从驾驶员踩下油门或者刹车的那一时刻起，对于驾驶员来说，他想要的是汽车加速或者制动，那么最终这些加速或制动要落实到发动机或者电机这些能量转换装置上去，那么这个过程可能是一个非常长的路径，因为在这种中间你可能要对扭矩的变化进行平滑处理，多个扭矩需求进行协调仲裁，还要考虑到由于某些部件需要保护要对扭矩做出限制等等，最终给出到发动机或者电机控制这个扭矩命令。

当然我这里要说明下，我谈到下面是一个并联P2的架构（电机位于发动机后，变速箱前，类似于大众PHEV帕萨特），相对来说大家更容易理解吧，总的他来说分为九大模块，下面我会把每个模块大概的作用来给大家理一理。

模块一、

踏板扭矩计算

这里其实就是以前发动机控制里面经常提到的pedal map，这时候要考虑到档位、车速、驾驶模式等等驾驶员和整车输入，然后去根据油门踏板位置去查表得到不同扭矩值，当然这个表也是需要标定的，你可以标的激进一些也可以保守一些，不过这些大概率都是领导和客户决定。

模块二、

回收扭矩计算

这块其实包含两个方面，一是不踩刹车，根据用户设置的自动回收强度，温柔/中等/暴力三个层级去计算电机制动扭矩，把能量传回电池。第二是踩下制动踏板，底盘控制器会计算一个回收扭矩，发送给HCU，HCU去计算一个回收扭矩出来。

模块三、

蠕行扭矩计算

什么是蠕行呢，其实就像虫子一样蠕动形式，也称为Creeping，也就是你挂了D/R档，不踩油门，但是车也得去慢慢地走，比如你在倒车入库的时候，或者挪车转弯的时候，都是需要蠕行的。蠕行控制其实是一个车速控制，一般我们会设定一个蠕行的目标车速，然后根据实际车速去做PID调节，计算得到一个扭矩，但是如果驾驶员在这时候踩了刹车，那么对应计算的扭矩应当打折少计算一些。

模块四、

扭矩仲裁

上面三个模块计算得出的扭矩，进行融合处理，一般是踏板扭矩和回收扭矩求和，然后再和儒行扭矩相比，取一个绝对值最大的给到下一个模块。

模块五、

驾驶员扭矩限制

怎么限制呢，一方面考虑到车速，比如你车速300了或者倒车都50了，肯定要限制扭矩不能再让你输出了，第二方面考虑故障，比如报了啥子发动机故障或者电机故障，肯定不能让你开的太快也要限制，还有第三方面九考虑到变速箱发动机的机械特性，再不同的工况扭矩不能大于某个值，防止损坏。

模块六、

扭矩滤波

这里就是对扭矩进行平滑处理，不能让需求扭矩发送激烈的变化，不然这个车就会窜动起来来回跳。

模块七、

底盘干预

这里主要是考虑ESP或者MSR降扭或者增扭的情况。

模块八、

发动机控制

当混动模式激活后，需要根据能量管理模块计算的发动机功率，来对发动机扭矩进行控制。

模块九、

电机控制

同样的，看是能量管理模式判定当前是EV还是混动，然后根据能量管理模块分配给电机的功率，计算处电机的扭矩

总结

上面的九大模块，就是混动扭矩路径核心的部分，你掌握了上面的九大模块，也就掌握的混动车辆的驾驶性策略和驾驶性标定。当然模块七之后和模块八、九其实涉及到一个能量管理，这块毕竟比较负责，而且学术界喜欢用各种智能算法来搞这个分配相关的文献也比较多，大家可以先看看，后面我会继续保持更新，争取在这个月把混动控制所有的核心功能给大家论述完成。