混合动力汽车的实时动力总成模型



混合动力汽车的实时动力总成模型

电动或者混合动力汽车的发展旨在改善车辆的燃油经济性和减少温室气体排放。目前，由于混合动力汽车在续驶里程和充电/加油时间上具有优势，因此其应用更为普遍。为了减少混合动力汽车对燃油的依赖，制造厂商试图进一步提升车辆的总体传动效率，这很大程度上取决于动力系统的组成、结构以及控制策略。通常在开发和测试电子控制单元过程中，为了提升控制逻辑，要运用硬件在环（HIL）仿真。在这个过程中，为了仿真动力系统的动态性能以及传感器、执行器的工作状态，必须建立一个实时的动力总成模型。这种虚拟的测试环境能够重复地进行各种试验工况，从而降低开发成本，提高效率。

图1为混合动力汽车的HIL仿真总体方案，所构建的动力总成实时模型包含了各种子模型。其中，电气子系统A包含电动机模型和逆变器模型，具有高动态特性和高切换频率；机械子系统B包含变速器模型，具有多种参数配置；再加上发动机模型的万有特性、驾驶员模型的操作特性，开发这样一个具有实时性的模型实际上是一项十分艰巨的任务。

介绍了一种实现离合器和多种类型齿轮任意组合传动的方法，并且能够保证变速器模型的运行效率。该方法能够很好地保证实时性，对电力传动和机械传动的动力分配进行了优化设计，充分考虑了整个传递过程中的能量流动和能量损失，取得了良好的仿真结果。

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

编译：汪涛