增程式混合动力系统动力经济性仿真

01-构型介绍
七天假期【思想】并没有闲着。有网友小伙伴想看增程式汽车动力性经济性仿真，今天它来了。现如今的混合动力汽车在动力系统构型上已经五花八门。增程式混合动力也叫做串联，是其中比较容易实现的一种。混合动力装置通过电功率与整车需求功率耦合。整车行驶时由驱动电机驱动，消耗动力电池中的电能；增程器中的发动机带动ISG电机发电，为动力电池充电。这样一来发动机就不会直接参与整车驱动，发动机的转速与车速没有了直接联系。那就意味着可以更加灵活的安排控制发动机。

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【增程式混合动力系统动力经济性仿真】新能源动力经济性仿真的工具有很多，如、、 M等，这些仿真软件的介绍和对比可以看下【思想】之前的文章《部分仿真软件对比介绍》。

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图中是一个增程式混合动力构型的仿真模型，我们可以把他的动力系统分为两部分来理解。红色驱动部分与【思想】之前介绍的纯电动仿真模型一致，直接通过驱动电机经过减速器与车轮机械连接，而蓝色部分就是增程器部分，ISG电机负责发动机的启停及发电。
02-模式分析

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仿真用控制策略可以直接借用高级纯电动的架构，这个控制策略的架构在【思想】之前的文章中也介绍过，如果有落下内容的朋友赶紧回去看看《AVL-纯电动仿真策略提高教程》。

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上图是在【Modes】模块中具体模式分类，左边保留纯电动下驱动与制动能量回收的模式。右边增加了增程器（APU）的控制策略，具体有如下几个策略：
/发动机启动
该模式下由ISG消耗电能将发动机拉到工作转速区，该过程中发动机不喷油也不对外输出扭矩。仿真模型中的发动机模块的设置为0；
/发动机停止

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该模式下由ISG电机提供反向扭矩，迅速把发动机转速减低到0，该过程中发动机也不工作。仿真模型中的发动机模块的设置为0；
发动机单点控制

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该模式是最简单粗暴的控制逻辑，使用PID算法限定发动机的工作转速，再通过ISG电机设定发电扭矩，以此控制发动机定点工作。

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从仿真的结果上看，这个点一般都会设置在燃油经济区内。但是实际的情况还要根据NVH等其他整车性能进行标定。AVL-自带例子的就是单点控制的逻辑.
实际车辆上只需要把发动机切换到转速控制模式，通过向发动机发送需求转速来实现。具体的PID控制算法由ECU负责。
发动机多点控制
该模式的原理与上一个模式的原理是一样的，为了避免【机械能-电能】的冗余转换，并且延长电池寿命。标定工程师根据不同的整车需求功率选定了个不同的发动机工作点。

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例如上图是一款阿特金森循环发动机，有非常宽大的经济区，可供选择的工作点非常多。

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在该模式中需要有一个作为状态机，结合SOC、需求功率、是否开空调等逻辑进行判断，编写不同工作点的切换逻辑。