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插電式混合動力汽車在環(huán)保車上的建模及驗證

俄亥俄州立大學(xué)是美國參與環(huán)保車2方案的15個國家之一，該方案名為“插電未來”的競爭，是由美國能源局和通用汽車公司共同資助發(fā)起的一個整車開發(fā)競爭課題。俄亥俄州立大學(xué)設(shè)計了一款并聯(lián)-串聯(lián)復(fù)合式的插電式混合動力汽車，其純電動續(xù)駛里程可達71km。前軸采用1.8L本田發(fā)動機經(jīng)離合器直接驅(qū)動6速手自一體變速器，進而驅(qū)動前車輪。并且，80kW的前軸電機通過皮帶輪連接至變速器輸入軸。后軸由一個80kW的電機獨立驅(qū)動，該電機通過一個單級變速器以驅(qū)動車輪。整車配備一個18.9kWh的鋰電池，并且在整車?yán)m(xù)駛里程中既能采用串聯(lián)又能并聯(lián)模式運行。整車嚴(yán)格以降低油耗為目的進行設(shè)計的，并且能夠滿足Tier II Bin 5的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

詳細介紹了3年來俄亥俄州立大學(xué)環(huán)保車輛的建模與仿真開發(fā)工作。研究內(nèi)容包括仿真平臺開發(fā)和建模需求建立的過程、電子控制單元軟件開發(fā)和建模平臺創(chuàng)建、開發(fā)測試和驗證、再生制動能量回收測試、整車控制和能量優(yōu)化的校準(zhǔn)。對基于模型需求的控制軟件進行了設(shè)計開發(fā)和驗證，借助于模塊化技術(shù)，在進一步充分利用資源的基礎(chǔ)上開發(fā)了整車監(jiān)控控制器、發(fā)動機控制器和電機控制模塊?？刂扑惴ǖ男枨蟊ＷC了模型保真度和精度的高水準(zhǔn)。不管是在資源、質(zhì)量還是驗證上都發(fā)揮了插電式混合動力汽車模型的優(yōu)勢。為了完善復(fù)雜的模型，開發(fā)了一系列的包括Matlab和dSPACE軟件的工具。研究工作最終在3年內(nèi)完成了環(huán)保車2競爭項目的全力運作。

Bovee K. et al. SAE 2015-01-1229.

編譯：牛妍妍