本發(fā)明屬于增程汽車動(dòng)力，尤其涉及一種基于質(zhì)量屋模型的混動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源危機(jī)和環(huán)保要求的提升，增程式電動(dòng)汽車（r-eev）作為一種高效低排放的新能源車型，其動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配的合理性直接影響整車性能。

2、傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配存在多目標(biāo)優(yōu)化困難、計(jì)算資源消耗大等問題?，F(xiàn)有技術(shù)采用單目標(biāo)優(yōu)化或局部?jī)?yōu)化方法，難以兼顧經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于質(zhì)量屋模型的混動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，旨在解決背景技術(shù)中確定的現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于質(zhì)量屋模型的混動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，所述方法包括：

3、步驟一、e-rev動(dòng)力系統(tǒng)建模：基于某混合動(dòng)力汽車，確定整車質(zhì)量、風(fēng)阻系數(shù)、最高車速、純電動(dòng)續(xù)駛里程等基本參數(shù)和性能指標(biāo)。在 cruise中建立整車仿真模型，涵蓋駕駛員、電機(jī)、電池和發(fā)動(dòng)機(jī)模型。各模型依據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算輸出，如駕駛員模型根據(jù)車速偏差給出踏板信號(hào)，電機(jī)模型查表得出輸出轉(zhuǎn)矩等?。

4、步驟二、e-rev動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配：根據(jù)整車動(dòng)力性指標(biāo)計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)峰值功率，結(jié)合電機(jī)過載系數(shù)確定額定功率，依據(jù)典型工況電機(jī)工作點(diǎn)分布確定額定轉(zhuǎn)速，通過最高車速等參數(shù)計(jì)算最高轉(zhuǎn)速，最終確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)；從電壓、功率和能量三方面進(jìn)行匹配。根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)確定電池電壓，依據(jù)電機(jī)和附件功率需求確定電池功率，按照純電續(xù)駛里程要求確定電池能量，綜合考慮選取動(dòng)力電池參數(shù)；發(fā)動(dòng)機(jī)功率需滿足驅(qū)動(dòng)電機(jī)和附件功率要求，兼顧效率，通過等速巡航功率計(jì)算和典型工況需求功率統(tǒng)計(jì)分析確定；發(fā)電機(jī)額定功率與發(fā)動(dòng)機(jī)高效區(qū)匹配。選擇合適試驗(yàn)數(shù)據(jù)完善模型，所選發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)功率略大于計(jì)算值?；仿真結(jié)果顯示，車輛最大爬坡度、加速時(shí)間和最高車速滿足性能指標(biāo)，驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)匹配合理。

5、步驟三、控制策略設(shè)計(jì)：cd-cs型最優(yōu)曲線功率跟隨策略：該策略依據(jù)動(dòng)力電池soc和整車需求功率控制增程系統(tǒng)工作。soc高時(shí)，整車由動(dòng)力電池供電；soc低于下限值或需求功率高于電池額定放電功率時(shí)，增程系統(tǒng)開啟，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在效率最優(yōu)曲線?。

6、控制策略仿真分析：設(shè)定soc初始值、上下限值及功率跟隨范圍，在wltc工況仿真。結(jié)果表明，該策略能使電池soc變化緩慢，充放電電流符合電池特性，雖燃油經(jīng)濟(jì)性略遜于定點(diǎn)控制策略，但平均充電電流降低，發(fā)動(dòng)機(jī)啟停次數(shù)減少，更適合當(dāng)前整車設(shè)計(jì)參數(shù)。

7、步驟四、e-rev動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化：主減速比優(yōu)化：以純電模式下驅(qū)動(dòng)電機(jī)電耗為評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速、最高車速、最大爬坡度和電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩確定主減速比范圍，仿真得出主減速比為6.2時(shí)電耗最少?。

8、本發(fā)明的有益效果是：

9、1.?基于 matlab-simulink和 avl-cruise軟件建立動(dòng)力系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型，matlab-simulink的優(yōu)勢(shì)在于其強(qiáng)大的控制系統(tǒng)建模和算法開發(fā)能力，而avl-cruise則在車輛動(dòng)力系統(tǒng)的高精度建模方面有優(yōu)勢(shì)。聯(lián)合使用可以結(jié)合兩者的長(zhǎng)處，提高仿真的準(zhǔn)確性和效率。

10、2.采用質(zhì)量功能展開方法(?quality?function?deployment， qfd?)，基于市場(chǎng)需求，建立r-eev的質(zhì)量屋模型，質(zhì)量屋模型可以結(jié)構(gòu)化需求映射，避免關(guān)鍵需求遺漏；實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域協(xié)同與技術(shù)耦合，從而實(shí)現(xiàn)更全面的優(yōu)化；與 matlab-simulink和 avl-cruise仿真結(jié)合，通過質(zhì)量屋輸出關(guān)鍵參數(shù)范圍，指導(dǎo)后續(xù)優(yōu)化算法設(shè)計(jì)。

11、3.將正交實(shí)驗(yàn)與粒子群算法相結(jié)合，更高效地得出更可靠的優(yōu)化結(jié)果。

技術(shù)特征：

1.一種基于質(zhì)量屋模型的混動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算車輛部件的參數(shù)，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立整車動(dòng)力總成仿真模型，基于市場(chǎng)需求建立質(zhì)量屋模型，計(jì)算各技術(shù)性能指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述建立質(zhì)量屋模型建立過程包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算技術(shù)參數(shù)極差靈敏度和車輛綜合性能指數(shù)，并進(jìn)行方差分析，具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)參數(shù)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)的基速、峰值功率、速比、過載系數(shù)、動(dòng)力電池單體個(gè)數(shù)、電池容量、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比、控制策略soc上下限。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用粒子群算法對(duì)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，具體包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述粒子群算法的優(yōu)化過程中，速度更新公式和位置更新公式分別為：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述通過聯(lián)合仿真試驗(yàn)驗(yàn)證優(yōu)化效果中，定義優(yōu)化前后車輛性能指標(biāo)變化率：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明適用于增程汽車動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于質(zhì)量屋模型的混動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，所述方法包括：計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池、APU系統(tǒng)及傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。量化市場(chǎng)需求權(quán)重，構(gòu)建R?EEV車型的質(zhì)量屋模型，確定技術(shù)指標(biāo)優(yōu)先級(jí)。設(shè)計(jì)正交表，計(jì)算參數(shù)極差靈敏度和綜合性能指數(shù)，揭示參數(shù)耦合規(guī)律。以CPI為目標(biāo)函數(shù)，結(jié)合正交試驗(yàn)結(jié)果確定優(yōu)化變量，通過PSO算法迭代求解全局最優(yōu)參數(shù)組合。優(yōu)化后綜合性能指數(shù)提升24.24%，續(xù)駛里程增加39.18%，成本下降11.21%，有效平衡了動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。本發(fā)明通過市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)的多目標(biāo)優(yōu)化框架，為混動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配提供了系統(tǒng)化解決方案，具有顯著的工程應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：劉漢武,雷雨龍,孫文財(cái),付堯,劉科,陳奉喬,權(quán)雋毅,翟學(xué)文,賴璽旭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：吉林大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15