[发明专利]并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法

说明书

本发明涉及液压混合动力技术领域，本发明公开了一种并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法，通过实验台控制电机模拟并联式液压混合动力汽车在城市循环工况下的车速变化；实物元件真实反映并联式液压混合动力汽车液压系统的工作状态；上位机根据液压元件的实时工作状态模拟汽车发动机、变速箱等的工作状态，进而得出并联式液压混合动力汽车在城市循环工况下的工作状态。该实验方法的实验台组成为：蓄能器、液压泵/马达、泵站、压力传感器、转矩耦合器、测功机、电机。

技术领域

本发明涉及液压混合动力技术领域，具体是一种并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法。

背景技术

随着世界范围内工业技术的迅速发展，能源短缺和环境污染问题日趋严重。液压混合动力技术被认为是解决能源危机和环境污染问题的有效方案之一，液压混合动力具有功率密度大，能量循环效率高等优点，在制动过程中能够提供较大的制动扭矩，可明显提高混合动力车辆的节能效果。液压混合动力车辆是一种通过控制协调发动机和液压辅助驱动装置同时或分时输出动力的混合动力汽车。液压混合动力系统功率密度高，能量以液压能的形式存储，没有能量的化学能转化，制动能量回收效率高。液压系统响应快，充放能迅速，在能量交换频繁的场合更能发挥其作用，适用于起、停工况频繁的车辆。

液压混合动力汽车是一个复杂的机械、液压、电气的集合体，在整车开发前期，如果直接通过建立实车进行大量实车试验，将消耗大量的人力、物力及财力，并且还会使得设计开发周期延长；全部采用计算机仿真难以完全体现系统部件特性，结果与实际差别较大。因此，在液压混合动力汽车的研发中，开发一种融合计算机技术进行半实物实验的方法十分必要。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法，在实验台上模拟并联式液压混合动力汽车城市循环工况，本发明能够克服现有技术中并联式液压混合动力汽车在实车上测试的成本高，受环境影响大等问题，同时亦能够克服现有技术中并联式液压混合动力汽车城市循环工况纯计算机仿真与实际差别较大的缺点。

本发明的技术方案如下：

一种并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法，其具体包括如下步骤：

步骤一：将液压混合动力汽车在城市循环工况下的车速，转换成汽车变速箱输出端的转速，以通过电机进行模拟；

步骤二：根据汽车变速箱输出端的实时转速，计算汽车的实时车速，确定当前状态下的变速器的档位和发动机的实时转速；

步骤三：根据液压混合动力汽车在城市循环工况下的车速u_a计算汽车变速箱输出端的给定角加速度，进而根据汽车变速箱输出端的给定角加速度判断汽车的驱动模式、制动模式、停车模式和匀速行驶模式；

步骤四：根据汽车的给定加速度计算转矩耦合器输出端的需求转矩；

步骤五：根据当前的蓄能器压力状态计算得到的液压泵的机械端能提供的最大转矩和转矩耦合器输出端的需求转矩确定液压泵的斜盘开度；

步骤六：根据转矩耦合器的输出端的需求转矩和液压泵能提供的转矩，确定驱动状态时的发动机实时转矩或制动状态时的机械制动转矩；

步骤七：根据发动机实时的转速、转矩和发动机万有特性曲线，确定发动机的油耗并得出节油率。

优选地，将液压混合动力汽车在城市循环工况下的车速转换成汽车变速箱输出端的转速的公式如下，

式中，n为转矩耦合器输出端的给定转速，即电机给定转速；u_a为城市循环工况的理论车速；i₀为汽车的主减速器传动比；r为车轮半径。