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【THS控制解说系列】动能回收控制

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导读:在前面两篇专栏里我发现很多朋友对THS的动能回收的概念有很大的误解,所以就专门写一篇专栏来简单讲解一下何为THS的动能回收控制。 先说明一下广义上的动能回收的定义: 将减速

  在前面两篇专栏里我发现很多朋友对THS的动能回收的概念有很大的误解,所以就专门写一篇专栏来简单讲解一下何为THS的动能回收控制。

  先说明一下广义上的动能回收的定义:

  将减速时作为废热浪费掉的动能通过各种手段进行回收,重新存储在电池中。

  市面上的混动车和电动车都是通过电机来回收动能。

  THS是通过MG2,也就是两个电机里负责驱动车辆的电机来回收动能的。

  但是,光靠MG2的动能回收没法实现急刹时的制动力要求,所以THS还配了一套液压制动系统,HV-ECU根据全局信息协调控制动能回收和液压制动的制动力分配——这就是THS所谓的动能回收协调控制。

  动能协调控制的细节不便多说,这里只能拿一些公开资料进行简单科普。

  如上文所说,因为单靠电机无法满足所有工况下的制动需求,所以整个动能回收逻辑是基于和液压制动系统协调配合的前提来设计的。

  这是日本官网上扒下来的图,绿色部分是动能回收制动力。不过官网上这张图其实并不是太直观,因为横轴比较奇葩地使用了制动开始到停止这种莫名其妙地标注方法,大家简单理解成车速从高到低就好。

  看到这张图很多人可能会有这么个疑问,为什么图里车速越高动能回收的制动力越低?

  这里涉及到电池充放电能力的相关知识。电池有两个基本性能参数叫Win(最大充电功率)和Wout(最大放电功率),因为动能回收的能量是要储存到电池里的,所以动能回收能力和Win息息相关。一块电池在硬件和外部环境不变的情况下,Win是一定的,然而充电功率=电机转速✖电机扭矩,充电功率一定的情况下,电机转速(和车速成正比)越高自然电机扭矩(和制动力成正比)就越小了。

  下面我简单讲一下协调控制的基本原理。

  1)刹车ECU根据驾驶员的刹车踏力和车速计算动能回收请求扭矩和液压制动力

  这里可以分为不踩刹车的控制和踩刹车的控制两大类。

  不踩刹车的时候为了实现和传统车辆发动机制动相同的制动力,电池还能充电(SOC较低)的时候可以通过动能回收来提供制动力,电池不能继续充电或者不能满功率充电时(SOC较高),就需要结合发动机制动来提供制动力了。

  踩刹车时的协调控制相对比较复杂,但基本思路也是一样的,可以回收的时候就尽量回收动能,不能回收的时候就用液压制动。

  2)HV-ECU根据当前SOC计算动能回收的制动能力,给刹车ECU反馈动能回收的执行扭矩

  上文也简单提到了,HV-ECU会根据SOC来判断当前能不能进行动能回收,在可以回收的时候会计算动能回收执行扭矩,然后再把这个值反馈给刹车ECU。

  3)计算液压制动力。

  从用户要求制动力里把动能回收制动力减去以后就是液压制动需要的制动力了。

  然后我再结合之前的S档用法讲讲大部分人对动能回收的理解错在哪儿。

  很多人因为某数字自媒体的视频认为卡罗拉雷凌有个动能回收模式,也就是S6档。然而我相信但凡真正看懂了本专栏上述文字的人,应该就能知道根本不存在什么见鬼的动能回收模式。只要电池电量允许,动能回收控制无时无刻不在进行,无论你是D档还是B档还是S档。

  那么有人可能又要说了,B档和S6的拖拽感就是强啊,为什么我不能叫它们动能回收模式?

  因为你们不明白THS的驱动力控制逻辑。

  B档和S6之所以拖拽感强并不是因为它开启了动能回收模式,而是因为这两个档位的要求制动力比较大,这个制动力是和传统燃油车进行benchmark后设计的值。

  然而要求制动力并不等于动能回收强度。

  只有当电池SOC比较低的时候,两者才是正相关关系。举个极端点的例子,如果电池SOC是100%,那么无论你是什么档,动能回收扭矩肯定是0,但要求制动力还是一样的。此时如果没踩刹车,THS就会启动发动机,并提高发动机转速,利用发动机制动来实现要求制动力;如果踩了刹车,将会完全由液压制动来实现制动力。

  所以说,动能回收模式这个说法,彻头彻尾就是错误的认知。这种认知就和古人看到太阳东升西落就认为太阳绕着地球转一样,错把现象当成了事实。

  最后再讲一点大部分人都没有搞清楚的问题,就是动能回收并不一定省油。

  比如说前方50m有一个红绿灯,如果车主能够预估滑行距离,那么比起动能回收滑行,肯定是停止给MG1和MG2通电不进行动能回收更省油。因为但凡是能量转换肯定会有损失,把机械能转化成电能再转化成机械能要经过两重损失,还不如直接断电滑行消耗掉了。基于这个原理部分双擎就有个AGC功能。

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  年底放假总算是有时间写这篇专栏了,我相信肯定还是有一些被错误观念毒害已久的车主不服气想要来challenge一下的,先把话说清楚,摆事实讲道理的讨论很欢迎,上来就是某某自媒体是怎么怎么说的来一个拉黑一个,因为这种人缺少基本的独立思考能力。

  最后的最后祝大家新年快乐!

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