4.4.3.2 PCU标定匹配和优化

PCU作为新能源板块的整车控制单元，重点对动力总成各大板块进行协调控制，在满足驾驶人需求的同时，兼顾整车经济性、动力性、排放与驾驶性。通过接收驾驶人最原始的输入解析相应的转矩需求，进行相应的驾驶性处理，同时进行能量管理分配，让发动机和电机处于最佳的工作区域，确保经济性与排放，加上对动力传动部分的匹配，使得转矩输出更加平顺柔和，再匹配以良好的换档性能，保证整车动力性与驾驶性。

1.控制原理

P2构型控制原理如图4-47所示。

（1）PCU对驾驶人需求的控制 根据加速踏板开度或制动踏板开关，解析驾驶人转矩需求，包括驱动需求与回收需求解析。

（2）PCU对发动机的控制 主要对发动机进行转矩控制与转速控制，基于驾驶人原始需求进行能量管理分配请求发动机转矩，并对请求转矩进行斜率处理后发送给发动机，EMS自行控制喷油点火并响应转矩请求；根据整车驾驶状态对发动机进行转速控制，PCU发送转速目标，EMS进入转速控制模式响应转速目标。

（3）PCU对电机的控制 对电机主要进行转矩控制，根据驾驶人需求，通过能量管理分配后对电机请求转矩，电机自行控制响应PCU发送的转矩请求。

（4）PCU对变速器控制 主要对K0/K1/K2离合器转矩进行控制，K0离合器主要用于发动机起停控制，根据起动或停机需求接合或分离，PCU发送K0离合器转矩请求，TCU通过控制离合器液压系统响应转矩请求；K1/K2控制则需要根据整车驾驶状态在PCU控制和TCU控制之间进行切换，整体上对离合器进行转矩控制，PCU发送转矩目标，TCU通过控制液压系统进行转矩响应，或者TCU自行控制离合器转矩；PCU通过计算发送目标档位请求，TCU通过控制拨叉与离合器响应换档。

2.标定内容

PCU标定过程如图4-48所示。

图4-48 PCU标定过程

（1）节气门功率图谱标定 可以通过对标车辆或者根据性能目标定义在某个车速下，某个加速踏板开度下的车辆加速度；通过该加速来计算该车速和加速踏板开度情况下的功率值，即利用公式F=ma=P/v，F为驱动力（N），m为车辆质量（kg），a为加速度（m/s2），P为驱动功率（kW），v为车速（km/h），通过调整轮端功率来平滑轮端功率曲线；确保低车速，小加速踏板开度情况下的可控性，在低车速和小加速踏板开度情况下轮端的功率变化率较小，功率也比较低；中大加速踏板开度的情况下为了动力性，轮端的功率变化率较大，功率也较大。

计算出功率曲线后，再通过T=F/R，来计算轮端转矩，R为轮胎半径。

（2）行进间起动发动机 行进间起动发动机，要保证起动平顺性，主要标定内容概述如下：①可通过标定或软件计算选择起动类型；②标定K1K2离合器降扭量，产生转速差，降扭量过大会导致起动过程中出现明显减速感，过小则无法产生滑摩，导致起动时间延长，标定离合器的目标是需要保证在起动过程中加速度变化不被驾驶人感知；③标定K0离合器转矩目标，拖动发动机到一定转速后脱开，当发动机自行喷油点火起动成功后再次结合；④标定电机转矩，该过程主要为转速控制，通过PID调节电机实际转矩，使实际发动机转速跟随目标。

（3）驾驶性标定 驾驶性主要标定内容为转矩变化斜率与滤波，同时包含转矩过零处理，需要固定各档位分为不同加速踏板开度大小进行测试，分别测试不同车速下急踩（tip in）不同开度的加速踏板以及在不同车速稳不同的加速踏板再急松加速踏板（tip out）时动力源转矩的变化。

（4）能量回收标定 滑行/制动能量回收主要是以电机转速和速比（即车速）相关的能量回收标定，以一定的减速度为目标，通过公式F=ma得到当前车速下的需求减速度和所需要的轮端力，F为驱动力（N），m为车辆质量（kg），a为加速度（m/s2）。F包括两部分，一个部分为车辆滑行阻力，另一部分就是滑行回收转矩，即力F=F_{滑行回收转矩}+F_滑行阻力。

F_滑行阻力=av2+bv+c，其中a、b、c为滑行阻力系数。

算出。

滑行能量回收可定义不同的制动减速度，通过标定回收功率匹配当前制动程度，使减速度符合驾驶人期望。

（5）爬行标定 主要根据不同的目标车速标定不同的功率需求，以及功率请求上升斜率的标定，同时标定爬行过程中踩制动时功率的变化率；带制动爬行功能则需要标定最大请求功率以及功率上升斜率，主要保证在制动踏板没有完全松开时的响应以及车速可控。

（6）起步标定 起步过程为动力源转速根据驾驶人需求快速上升，而后保持稳定，同时离合器逐渐夹紧直至完全接合。起步时必须控制动力源转速上升到目标后稳定无大幅波动，变速器输入轴转速一定斜率稳步上升至接合。起步标定主要依据起步驾驶性及动力源转矩能力标定动力源起步转矩，目标转速，控制离合器端接合力矩斜率和大小。

效率边界与转矩边界主要通过算法来实现，目前无需做过多标定，转速边界分为电机转速边界和发动机转速边界，总体原则为动力升档和动力降档最高转速不能超过断油转速，滑行升档后不能出现拖档，滑行降档前转速不能低于怠速；电机最高转速边界标定主要考虑动力性，发动机最高转速边界在考虑动力性的同时需要结合发动机断油转速，保证升档过程中的最高转速不能超过断油转速。