摘 要:本文论述了应用ADVISOR软件对混合动力汽车仿真分析其动力性、燃油经济性及排放等性能的方法。以某并联式混合动力轿车为例,完成了发动机、电动机等部件的参数选型匹配及建模。仿真结果说明了使用ADVISOR软件对混合动力汽车性能进行分析研究的可行性。
关键词:混合动力汽车 ADVISOR 仿真
中图分类号:U462.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0008-01
大量汽车的广泛应用,已在全球产生了严重的环境与人类生存问题。大气污染、全球变暖及石油资源的迅速递减,已经成为人们首要关注的问题。电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池汽车将成为未来数十年汽车发展的主流,我国政府也已在863计划中专门开设了电动汽车重大专项。近些年出现了许多进行汽车动力传动系统参数匹配和性能仿真的软件,如ADAMS,ADVISOR和CRUISE等。其中ADVISOR是美国可再生能源实验室基于Matlab平台开发的一款功能强大、性能优良的汽车性能仿真软件。现在国内外有许多企业和研究机构都使用免费软件ADVISOR作为仿真工具。本文以某并联式混合动力轿车为例,应用ADVISOR软件进行建模仿真,完成了参数匹配和汽车动力性、燃油经济性和排放性能的仿真分析。
1 在ADVISOR中建立整车模型
在ADVISOR中选取并联式驱动结构,默认车型为PARALLEL_defaults_in。根据车型的动力性要求,进行计算,设置其整车、发动机、电动机、蓄电池、变速器、车轮、附件、控制策略各部件参数,完成匹配,建立整车仿真模型。本文所选取的整车部分参数如表1所示,选取自适应驱动控制模型PTC_PAR_Adapt。
2 运行仿真及结果分析
ADVISOR中提供了56种国外标准的道路循环供用户选择,本文选取美国城市道路循环工况UDDS,完成加速性能、爬坡性能和排放性能的仿真测试。在该行驶工况中,其总里程为20km,总行驶时间为1369s,坡度为0,最大速度为91.25km/h,平均速度为31.51km/h,行驶期间共有17次停车。蓄电池荷电状态SOC的初始值为0.7,它对汽车行驶速度的要求见图1。仿真计算后,其发动机的转速输出如图2所示,从图中可以看出车辆停车期间,发动机关闭以节约油耗;蓄电池荷电状态SOC的变换如图3所示,蓄电池荷电状态稳定在0.64附近。
其动力性能仿真数据如下:百公里油耗为5.9L/100km;最大加速度为5m/s2,最高车速为172.8km/h,20km/h时最大爬坡度为9.2%,0～100km/h加速时间为11.2s,50～100km/h加速时间为7.8s。
3 结语
(1)ADVISOR软件可有效地对混合动力汽车进行参数匹配,完成性能的预测仿真,为混合动力汽车的研究开发提供可靠的依据。(2)ADVISOR软件用于混合动力汽车性能的仿真,可以使开发设计人员集中精力于控制策略的建立和完善,显著提高了工作效率。
参考文献
[1] 陈清泉,孙逢春,祝嘉光.现代电动汽车技术[M].北京:北京理工大学出版社,2002.
[2] 曾小华.混合动力客车节能机理与参数设计方法研究[J].吉林大学,2006(4).
[3] 张翔,赵韩,钱立军,等.ADVISOR软件的混合仿真方法[J].计算机仿真,2005,22(2):204～206.