插电式混合动力汽车模型EcoSIM 3 的开发

插电式混合动力汽车模型EcoSIM 3 的开发

俄亥俄州立大学在参加EcoCAR3比赛时，对2016款雪佛兰科迈罗进行重新设计，以降低汽车能源消耗。由于比赛要求时间较短，因而在对汽车架构和硬件进行重新设计时，需要同时进行控制策略的开发。控制策略的开发则依赖于建立的整车模型，对此，俄亥俄州立大学参赛队基于Matlab/Simulink仿真平台构建了用于实现整车性能和能源消耗预测的EcoSIM3整车模型。

构建EcoSIM3整车模型的过程包括：①确定汽车组件及其子系统的仿真要求和建模要求，定义；②整车模型与执行器、传感器模型传递信息的接口；③确定汽车组件及其子系统建模的物理因素以及建模方法；④确定模型中使用的假设和限制。由此建立的EcoSIM3整车模型包含汽车动力学模型、传动系统模型、汽车附件模型、驾驶员模型和控制器模型。其中，最为关键的是传动系统模型，该模型主要包括发动机模型、电机模型和电池模型的构建。发动机模型需要实现转矩计算、燃油消耗计算、排放计算和发动机热量计算4种功能。电机模型只需要实现转矩计算和转速计算2种功能。电池模型则需要实现电池荷电状态、电流、开路电压、电池内阻和电池内阻产生热量的计算。建立的汽车组件和子系统模型，通过发动机功率、电机功率、直流-直流转换器功率消耗和汽车附件功率消耗之间的关系进行集成。最终，该团队确定了采用容量18.9kWh锂离子电池组、额定功率119kW缸内直喷发动机和最大功率150kW异步感应电机的后置变速器插电式混合动力结构。

Arjun Khannaetal.SAE 2016-01-1252.

编译：张振伟