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混合動力汽車的實時動力總成模型

電動或者混合動力汽車的發(fā)展旨在改善車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性和減少溫室氣體排放。目前，由于混合動力汽車在續(xù)駛里程和充電/加油時間上具有優(yōu)勢，因此其應(yīng)用更為普遍。為了減少混合動力汽車對燃油的依賴，制造廠商試圖進(jìn)一步提升車輛的總體傳動效率，這很大程度上取決于動力系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)以及控制策略。通常在開發(fā)和測試電子控制單元過程中，為了提升控制邏輯，要運用硬件在環(huán)（HIL）仿真。在這個過程中，為了仿真動力系統(tǒng)的動態(tài)性能以及傳感器、執(zhí)行器的工作狀態(tài)，必須建立一個實時的動力總成模型。這種虛擬的測試環(huán)境能夠重復(fù)地進(jìn)行各種試驗工況，從而降低開發(fā)成本，提高效率。

圖1為混合動力汽車的HIL仿真總體方案，所構(gòu)建的動力總成實時模型包含了各種子模型。其中，電氣子系統(tǒng)A包含電動機(jī)模型和逆變器模型，具有高動態(tài)特性和高切換頻率；機(jī)械子系統(tǒng)B包含變速器模型，具有多種參數(shù)配置；再加上發(fā)動機(jī)模型的萬有特性、駕駛員模型的操作特性，開發(fā)這樣一個具有實時性的模型實際上是一項十分艱巨的任務(wù)。

介紹了一種實現(xiàn)離合器和多種類型齒輪任意組合傳動的方法，并且能夠保證變速器模型的運行效率。該方法能夠很好地保證實時性，對電力傳動和機(jī)械傳動的動力分配進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，充分考慮了整個傳遞過程中的能量流動和能量損失，取得了良好的仿真結(jié)果。

Stefan Geng et al. SAE 2014-01-2893.

編譯：汪濤