混合动力传动系统换挡过程的仿真方法及其装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种混合动力传动系统换挡过程的仿真方法及其装置及计算机可读存储介质。该方法包括：建立混合动力传动系统在全油门工况下的一维扭振模型；基于混合动力传动系统在全油门工况下的换挡map图建立在加速过程中的换挡控制策略模型，换挡控制策略模型中保存有制定的换挡控制策略；基于一维扭振模型和换挡控制策略模型进行联合仿真；及基于仿真结果来对换挡控制策略和/或混合动力传动系统进行优化。从而，通过仿真手段能够在产品开发初期对混合动力传动系统进行评估，避免后期出现问题增加开发费用和时间成本。出现问题增加开发费用和时间成本。出现问题增加开发费用和时间成本。

【技术实现步骤摘要】
混合动力传动系统换挡过程的仿真方法及其装置及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及汽车
，尤其涉及一种混合动力传动系统换挡过程的仿真方法及其装置及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]针对多挡位的混合动力系统在开发验证问题时，主要依靠样件试验的方法，验证其技术方案的有效性。前期开发过程，一旦选定离合器扭矩容量、双质量飞轮扭矩容量，后续试验换挡过程出现扭矩不足，只能通过降低发动机扭矩，或重新开发离合器或双质量飞轮(设计空间已定)，开发成本和周期长，成本极高。另外，对系统间匹配出现的离合器打滑、轴断裂问题，排查难度较大。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例的目的在于提供一种混合动力传动系统换挡过程的仿真方法及其装置及计算机可读存储介质，能够在产品开发初期对混合动力传动系统进行评估，避免后期出现问题增加开发费用和时间成本。
[0004]本专利技术实施例的一个方面提供一种混合动力传动系统换挡过程的仿真方法。所述仿真方法包括：建立混合动力传动系统在全油门工况下的一维扭振模型；基于所述混合动力传动系统在全油门工况下的换挡map图建立在加速过程中的换挡控制策略模型，所述换挡控制策略模型中保存有制定的换挡控制策略；基于所述一维扭振模型和所述换挡控制策略模型进行联合仿真；及基于仿真结果来对所述换挡控制策略和/或所述混合动力传动系统进行优化。
[0005]本专利技术实施例的另一个方面提供一种混合动力传动系统换挡过程的仿真装置。所述仿真装置包括一个或多个处理器，用于实现如上所述的混合动力传动系统换挡过程的仿真方法。
[0006]本专利技术实施例的又一个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现如上所述的混合动力传动系统换挡过程的仿真方法。
[0007]本专利技术一个或多个实施例的混合动力传动系统换挡过程的仿真方法及其装置及计算机可读存储介质借助了计算机辅助工具，将换挡控制策略和传动系统扭转结合在一起来评估整个混动系统，可在产品开发初期，通过虚拟仿真手段评估因混合动力换挡策略不合理，或传动系统扭矩容量设计不合理，导致传动系统在换挡过程中，引起的扭矩冲击过大的问题。并且，通过对混合动力传动系统的零件进行评估，可以避免后期出现问题增加开发费用和时间成本。
附图说明
[0008]图1为本专利技术一个实施例的混合动力传动系统换挡过程的仿真方法的流程图；
[0009]图2为本专利技术一个实施例的混合动力传动系统换挡过程的仿真方法的具体步骤；
[0010]图3为本专利技术一个实施例的混合动力传动系统的简化模型；
[0011]图4为一种换挡过程扭矩变化的示意图；
[0012]图5为本专利技术一个实施例的换挡控制策略的控制逻辑示意图；
[0013]图6为某发动机全负荷缸压曲线的示意图；
[0014]图7为P1/P3电机极限工作扭矩的示意图；
[0015]图8为某混动变速器的换挡map图；
[0016]图9为2档WOT工况的扭振结果的示意图；
[0017]图10为考虑换挡的扭振结果的示意图；
[0018]图11为本专利技术一个实施例的混合动力传动系统换挡过程的仿真装置的示意性框图。
具体实施方式
[0019]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本专利技术相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置的例子。
[0020]在本专利技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。除非另作定义，本专利技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0021]本专利技术实施例提供了一种混合动力传动系统换挡过程的仿真方法。图1揭示了本专利技术一个实施例的混合动力传动系统换挡过程的仿真方法的流程图，图2揭示了本专利技术一个实施例的混合动力传动系统换挡过程的仿真方法的具体步骤。如图1和图2所示，本专利技术一个实施例的混合动力传动系统换挡过程的仿真方法可以包括步骤S1至步骤S4。
[0022]在步骤S1中，建立混合动力传动系统在全油门(Whole Open Throttle，WOT)工况下的一维扭振模型。
[0023]在一些实施例中，步骤S1的建立混合动力传动系统在全油门工况下的一维扭振模型可以进一步包括步骤S11至步骤S13。
[0024]在步骤S11中，可以收集混合动力传动系统的参数。
[0025]混合动力传动系统的参数例如可以包括但不限于曲轴系统、双质量飞轮、离合器、P1电机、P3电机、变速箱、制动器、半轴、轮胎和车重等参数。其中，曲轴系统包含曲轴、连杆、活塞和平衡轴的惯量及刚度，变速箱包括各个挡位下轴的刚度及惯量，离合器包括其对应的扭矩极限容量，制动器包括其对应的扭矩极限容量，双质量飞轮包括其弹簧刚度曲线及极限转角。
[0026]在本说明书所述的P1电机是指布置在发动机输出端离合器前的电机；P3电机是指布置在变速器与前桥车轮之间的电机。
[0027]在步骤S12中，可以确定混合动力传动系统在全油门工况下的简化思路。
[0028]在一些实施例中，可以基于混合动力传动系统的轴向扭转方向及电机的惯量来对在全油门工况下的混合动力传动系统进行模型简化。
[0029]具体地，将曲轴系统简化为惯量
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阻尼
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刚度的扭转系统模型，将双质量飞轮简化为惯量
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弧形弹簧
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动态阻尼模型，离合器/制动器简化为惯量
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摩擦
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闭合扭矩模型，而P1/P3电机仅考虑其惯量
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刚度和输入的扭矩，变速器内部其他的轴、齿也简化为惯量
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阻尼
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力传动系统换挡过程的仿真方法，其特征在于：包括：建立混合动力传动系统在全油门工况下的一维扭振模型；基于所述混合动力传动系统在全油门工况下的换挡map图建立在加速过程中的换挡控制策略模型，所述换挡控制策略模型中保存有制定的换挡控制策略；基于所述一维扭振模型和所述换挡控制策略模型进行联合仿真；及基于仿真结果来对所述换挡控制策略和/或所述混合动力传动系统进行优化。2.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于：所述建立混合动力传动系统在全油门工况下的一维扭振模型包括：收集所述混合动力传动系统的参数；确定所述混合动力传动系统在全油门工况下的简化思路；及基于所述混合动力传动系统的参数并根据所述简化思路来搭建所述混合动力传动系统在全油门工况下的一维扭振模型。3.如权利要求2所述的仿真方法，其特征在于：所述确定所述混合动力传动系统在全油门工况下的简化思路包括：基于所述混合动力传动系统的轴向扭转方向及电机的惯量来对在全油门工况下的所述混合动力传动系统进行模型简化。4.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于：所述基于所述混合动力传动系统在全油门工况下的换挡map图建立在加速过程中的换挡控制策略模型包括：基于所述混合动力传动系统在全油门工况下的换挡map图在simulink平台里建立在加速过程中的换挡控制策略模型。5.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于：所述基于所述一维扭振模型和所述换挡控制策略模型进行联合仿真包括：收集所述混合动力传动系统的载荷参数；及将所述混合动力传动系统的载荷参数输入到所述一维扭振模型中。6.如权利要求5所述的仿真方法，其特征在于：所述收集所述混合动力传动系统的载荷参数包括：收集在全油门工况下的发动机的缸压曲线；收集P1电机和P3电机的最大扭矩曲线；及确定所述混合动力传动系统在全油门工况下的换挡map图升挡对应的车速及对应转速。7.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于：所述基于所述一维扭振模型和所述换挡控制策略模型进行联合仿真包括：将发动机转速、车速、发动机扭矩、P1电机扭矩、P3电机扭矩、离合器扭矩、B1制动器扭矩和B2制动器扭矩传递给所述换挡控制策略模型；及所述换挡控制策略模型输出并反馈对应的发动机转速以及发动机扭矩、P1电机扭矩、P3电机扭矩、离合器扭矩、B1制动器扭矩和B2制动器扭矩给所述一维扭振模型。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏治，胡军峰，邓晓龙，李勤华，李双赤，袁秋华，刘文强，耿志荣，王瑞平，赵福成，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司极光湾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：