混合动力汽车整车控制器开发和试验研究

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1、第1期(总第192期)车用发动机No．1(SerialNo．】92)2011年2月VEHICIEENGINEFeb．2011混合动力汽车整车控制器开发和试验研究彭连云，许永莉，张亚明(北京理37_大学电动车辆国家25．程实验室，北京100081)摘要：以IsG(起动机／发电机一体化)混合动力汽车为对象，对车辆转矩需求、发动机工作区优化和整车控制策略进行了分析，开发了基于MC9S12DP256的整车控制器硬软件系统，并进行了实车试验，实现了发动机起动、纯发动机驱动、混合驱动、驻车充电等多种3-作模式，证明了该整车控制器功能设计的合理性和控制策略设计的有效性。关键词：混合动力；整车控制器；能量

2、分配；控制策略中图分类号：U464．1文献标志码：B文章编号：1OO1-2222(2011)010005—04混合动力汽车将发动机、电机和动力电池组合参数，依托高速运行的CPU和控制端日来执行预在一起，可发挥内燃机汽车和电动汽车的优点，是减设的控制算法和管理策略，再将指令和信息等通过少石油消耗和CO排放的有效技术途径之一[1]。CAN总线、开关输出端口等对动力系统的执行部件众多的混合动力汽车方案中，ISG轻度混合动力汽进行实时、可靠地控制。车使用电动机取代发动机原有飞轮，直接与发动机曲轴相连，实现汽车发动机怠速停机、功率补偿、制动能量回收等功能，具有对原车技术继承性好、实施方便、适用范围广

3、等优点]。在混合动力汽车开发中，整车控制器是各种控制策略的最终运行载体，是实现汽车动力系统协同工作的关键部件。控制器硬件开发要根据整车的系统结构综合考虑运算速度、数据存储、电磁兼容、硬件成本和可靠性，合理进行图l“勇士”混合动力汽车的系统结构硬件电路设计。软件开发是控制器开发的核心，软件代码的正确性、健壮性和可靠性是混合动力汽车2整车控制器设计性能乃至安全性的保证E。2．1整车控制策略1混合动力汽车系统分析2．1．1车辆转矩需求分析与传统汽车类似，驾驶员通过加速踏板反映其驱“勇士”混合动力汽车的系统结构见图1。“勇动转矩需求。驾驶员驱动需求转矩由式(1)计算：士”是典型单轴并联式结构，整车

4、具有“纯汽油机驱动、混合动力驱动、ISG反拖发动机起动、再生制动、Td一0／(T+T)。(1)式中：a为加速踏板开度(0～100)；Te⋯和驻车充电”等工作模式。整车控制器、发动机控制器、电机控制器、电池管理系统和人机显示系统组成T分别是发动机和电机在当前转速下的最大转了5节点的CAN网络，采用基于J1939的CAN2．0矩。对于混合动力汽车而言，必须要防止动力电池协议进行通信。在车辆行驶过程中，整车控制器通组的过放电，因此，要根据电池组的荷电状态系数过开关输入端口、模拟量转换模块、CAN总线等硬s。决定是否需要对电池组进行充电。按照式(2)计件线路采集驾驶员意图、车辆状态、设备运行状态等

5、算电池组的充电需求电流。收稿日期：201010-21；修回日期：20101230作者简介：彭连云(1968～)，女，主要研究方向为汽车动力系统试验；penglianyun@bit．edu．en。车用发动机2011年第1期rhS。∈[0，30配置Freescalel6位仿真器。软件流程见图2。ln[cs一{意s⋯S。c∈E3o％，50％o]。l0S。E[5o，i00％]系统故障检测(2)式中，为电池组最大允许充电电流。那么所需要的充电转矩丁h为lN．．．．jI：．．一1／O端口初始化读取车速信号混合动力汽车T。hg一9．549UIhg／n。(3)控制策略。●●_’_____一式中：【，为IS

6、G电机控制器直流端电压；n为ISG—————L————一CAN接口初始化更新cAN参数更新控制参数电机转速。因此总转矩需求为。_-_。_——T一+T。。(4)实时中断初始化控制模式识别CAN发送2．1．2发动机工作区优化全局变量初始化从发动机的工作特性可知，发动机在低速或小获得PC控制字负荷运行时，效率较低、燃油消耗较高且排放较差。使能全局中断车辆保护策略依据发动机特性图，确定了最小优化工作转矩(T。。)、最佳优化工作转矩(T。)和最大优化一图2软件流程工作转矩(TLm)。最小优化工作转矩曲线和最在混合动力汽车实车试验中，应该能够及时采大优化工作转矩曲线所包含的区域为发动机的优化集和记录试

7、验数据，同时能够分别对控制器中的控工作区。制策略参数进行更新，为此采用VisualC十+和利用ISG电机调节，尽可能使发动机工作在最CAN卡提供的驱动接口开发了数据采集和在线调佳优化工作转矩曲线附近和发动机优化工作区。当试软件，该软件能够显示、存储和回放从CAN卡上转矩需求小于T⋯时，可以增大发动机节气门采集的混合动力整车及部件信息，并能通过车载计开度，使发动机工作于优化工作区，多余的转矩驱动算机将控制策略参数经CAN网