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原文传递一种多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法

专利名称：	一种多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法
摘要：	本发明提供了一种多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，从能量效率、模式切换能量损耗与最大输出扭矩等多个角度对模式切换图进行讨论与分析，并从中总结出一套多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法。不仅能够提高车辆经济性，还能提高模式切换的平顺性，降低由模式切换引起的冲击与能量损耗。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	东南大学
发明人：	庄伟超;罗凯;殷国栋;叶建伟;耿可可;黄泽豪;刘好;唐卓人
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910391283.X
公开号：	CN110103974A
代理机构：	南京众联专利代理有限公司
代理人：	周蔚然
分类号：	B60W40/00(2006.01);B;B60;B60W;B60W40
申请人地址：	210096 江苏省南京市玄武区四牌楼2号
主权项：	1.一种多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：分为电量损耗模式与电量保持模式下的设计，包括以下步骤：步骤1：首先进行模式切换图分析，主要包括能量效率，模式切换能量损耗，最大输出扭矩；步骤2：在电量损耗模式下，通过计算各纯电动模式的整车能量效率，得多模混合动力汽车模式切换图；步骤3：在电量保持模式下，通过如下方法： 1)计算各混合动力驱动模式的能量效率，并求取各工作点的最优工作效率模式，将其作为初始模式切换图； 2)计算所有结构模式的最大输出扭矩，并将该最大输出扭矩曲线作为模式切换图的边界； 3)计算各结构模式间的能量变化，通过对比分析以修正上一步骤中得到的模式切换图，得到多模混合动力汽车模式切换图。 2.根据权利要求1中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：步骤1所述能量效率通过计算多模混合动力汽车所有混合驱动模式的GNEF效率，并绘制效率分布图。 3.根据权利要求2中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：所述GNEF效率为全局归一化效率因子。 4.根据权利要求1中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：步骤1所述模式切换能量损耗，离合器接合时两端若存在较大的转速差，会造成较大的能量损失；发动机的动能因为离合器的摩擦而转化为热能；在不同的工作环境下，每个结构模式均有其各自的最优工作状态，则离合器在完成接合与分离动作后，需要控制系统各部件使它们快速达到核定的最佳效率对应的转速，以使系统运行在最佳效率点，这一过程也需要付出较大的能量；综上，再此引入一个能量损耗因子ETransit，以评估模式切换过程的系统机械能变化，这在一定程度上能够反映系统在模式切换的合理性，如下式：式中，Ie代表发动机惯量IMG1代表MG1电动机/发电机惯量，IMG2代表MG2电动机/发电机惯量，ω0与ωf分别代表模式切换的前后结构模式最佳工作效率时，对应的发动机、MG1、MG2转速，MG为发动机/电机。 5.根据权利要求1中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：步骤1所述最大输出扭矩中，模式切换图的设计除受能量效率与模式切换的能量损耗约束以外，其边界还受各自模式的最大输出扭矩约束。 6.根据权利要求1中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：步骤2所述电量损耗模式为仅使用纯电动模式。 7.根据权利要求1中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：步骤2所述计算各纯电动模式的整车能量效率，如下式：其中PEVin为系统的输入功率，即电池功率PBatt，而PEVloss为系统的损失功率，即为电机损失功率PMotorloss。 8.根据权利要求1中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：步骤3所述电量保持模式为仅在低速低扭矩需求区域使用纯电动模式。 9.根据权利要求1中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：步骤3所述各混合动力驱动模式的能量效率为其中，Pe_1+Pe_2+Pe_3是发动机的输出功率，Pfuel是对应于发动机喷射的燃料的功率，ηe_max，ηMG1_max，andηMG2_max分别是发动机、MG1与MG2的最大效率，除此之外，μ是一个与电池是否输出功率有关的判断因子，其μ＝0如果电池的输出功率小于0，μ＝1当电池的输出功率为零或大于零。 10.根据权利要求1中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：步骤3所述计算最大扭矩，通过求解下式中的最大化问题以求解每个模式的最大输出扭矩，其中PBatt是电池功率，v是车辆车速 Maximum Tout(v，Te，TMG1，TMG2) Subject to： 11.根据权利要求1中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：步骤3所述结构模式包括单电机纯电动模式，纯电机纯电动模式，输入型功率分流模式，固定传动比并联模式复合型功率分流模式。 12.根据权利要求1中多模混合动力汽车模式切换图的正向设计方法，其特征在于：步骤3所述计算能量变化通过下式计算：式中，ω0与ωf分别代表模式切换的前后结构模式最佳工作效率时，对应的发动机、MG1、MG2转速。
所属类别：	发明专利