插電式混合動力汽車模型EcoSIM 3 的開發

插電式混合動力汽車模型EcoSIM 3 的開發

俄亥俄州立大學在參加EcoCAR3比賽時，對2016款雪佛蘭科邁羅進行重新設計，以降低汽車能源消耗。由于比賽要求時間較短，因而在對汽車架構和硬件進行重新設計時，需要同時進行控制策略的開發。控制策略的開發則依賴于建立的整車模型，對此，俄亥俄州立大學參賽隊基于Matlab/Simulink仿真平臺構建了用于實現整車性能和能源消耗預測的EcoSIM3整車模型。

構建EcoSIM3整車模型的過程包括：①確定汽車組件及其子系統的仿真要求和建模要求，定義；②整車模型與執行器、傳感器模型傳遞信息的接口；③確定汽車組件及其子系統建模的物理因素以及建模方法；④確定模型中使用的假設和限制。由此建立的EcoSIM3整車模型包含汽車動力學模型、傳動系統模型、汽車附件模型、駕駛員模型和控制器模型。其中，最為關鍵的是傳動系統模型，該模型主要包括發動機模型、電機模型和電池模型的構建。發動機模型需要實現轉矩計算、燃油消耗計算、排放計算和發動機熱量計算4種功能。電機模型只需要實現轉矩計算和轉速計算2種功能。電池模型則需要實現電池荷電狀態、電流、開路電壓、電池內阻和電池內阻產生熱量的計算。建立的汽車組件和子系統模型，通過發動機功率、電機功率、直流-直流轉換器功率消耗和汽車附件功率消耗之間的關系進行集成。最終，該團隊確定了采用容量18.9kWh鋰離子電池組、額定功率119kW缸內直噴發動機和最大功率150kW異步感應電機的后置變速器插電式混合動力結構。

Arjun Khannaetal.SAE 2016-01-1252.

編譯：張振偉