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        基于CRUISE并聯(lián)式HEV動力總成參數(shù)匹配與仿真(續(xù)2)*

        2014-06-24 00:40:18阮曉東牛禮民葉李軍
        汽車工程師 2014年7期
        關(guān)鍵詞:原車整車燃油

        阮曉東 牛禮民 葉李軍

        (安徽工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院)

        3 整車仿真模型建立與仿真結(jié)果分析

        完成HEV 動力總成參數(shù)設(shè)計后,使用Cruise 軟件對所設(shè)計動力系統(tǒng)進行仿真校驗,利用模塊化建模理念迅速建模,對整車進行動力參數(shù)匹配。仿真運算后生成Result 文件,能直接獲得給定循環(huán)工況下的動力性、經(jīng)濟性及排放性。

        3.1 整車仿真模型建立

        在原車模型基礎(chǔ)上做相應(yīng)改變后,ISG型HEV仿真模型,如圖2 所示。

        根據(jù)傳統(tǒng)車機械和能量連接,以及已知參數(shù)建立原車的整車模型,并通過對原車模型的仿真計算,得到的仿真數(shù)據(jù)與原車實驗數(shù)據(jù)基本吻合,增強了整體仿真的可信度。

        3.2 原車與ISG型HEV動力性能分析

        通過在Cruise 軟件中設(shè)計的任務(wù)計算,可以從Result Manager 中提取計算結(jié)果,原車和ISG 型HEV的動力性能仿真結(jié)果,如圖3~8 所示。由此可得出,ISG型HEV以及原車仿真結(jié)果對比,如表2 所示。

        表2 原車與ISG 型HEV仿真結(jié)果對比

        由表2 可見,動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計實現(xiàn)了所提出的整車動力性能預(yù)期指標(biāo),相比原車加速性能和爬坡性能有所提高。

        3.3 原車與ISG型HEV工作點分布情況分析

        兩車的發(fā)動機工作點分布情況,如圖9 和圖10 所示。

        從圖9 和圖10 可以看出,原車發(fā)動機工作點較為分散,工作轉(zhuǎn)速范圍寬,動力性未能充分發(fā)揮,通過控制策略合理控制的HEV 發(fā)動機工作點分布較為集中,不存在工作惡劣點,怠速時發(fā)動機處于關(guān)閉狀態(tài),發(fā)動機利用率高。

        3.4 原車與ISG型HEV經(jīng)濟性分析

        對于ISG 型HEV,其ISG 電機削峰平谷功能可使發(fā)動機始終工作在高效區(qū),可顯著降低油耗。文章主要采用Cruise 中的UDC 循環(huán)工況對該車燃油消耗情況進行仿真,兩車燃油消耗仿真結(jié)果,如圖11 和圖12 所示。由此可得出,ISG型HEV及原車燃油消耗分別為4.64,7.99 L/100 km,ISG型HEV要比原車可節(jié)省油耗約41.9%。

        4 結(jié)論

        文章針對PHEV 的結(jié)構(gòu)特點,完成了動力總成參數(shù)匹配設(shè)計研究,結(jié)合Matlab 軟件在Cruise 中建立的PHEV 整車模型,圍繞參數(shù)匹配展開仿真研究。結(jié)果表明,該ISG 型混合動力汽車動力系統(tǒng)參數(shù)能夠滿足汽車預(yù)期性能要求,相比原車加速性能和爬坡性能有所提高,說明動力總成參數(shù)配置合理,參數(shù)匹配方法正確。發(fā)動機工作點更為集中,使得排放性得到改善,充分發(fā)揮了ISG 電機的削峰平谷功能,使發(fā)動機始終工作于高效區(qū),顯著降低了燃油消耗,經(jīng)濟性得到提高。此外,設(shè)計過程中充分利用了Cruise 軟件中自帶模塊,大大縮短研發(fā)周期,節(jié)省研發(fā)成本,使整個設(shè)計過程具有很強的目的性。

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