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专利号: 2019108773369
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一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,其特征在于,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ua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。

2.如权利要求1所述的并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法,其特征在于,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;ua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。

3.如权利要求2所述的并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法,其特征在于,通过转速传感器测得汽车变速箱输出端的实时转速,通过下述公式计算汽车的实时车速,式中,us为实时车速;ns为转矩耦合器输出端的实时转速,i0为汽车的主减速器传动比;

r为车轮半径;

通过预设的换挡规律判断变速箱的档位,进而得到发动机的实时转速;

所述发动机的实时转速计算表达式如下所示,

ne=nimig

式中,ne为发动机的实时转速;im为转矩耦合器的传动比;ig为变速箱的传动比。

4.如权利要求3所述的并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法,其特征在于,汽车的给定加速度的表达式如下所示,式中,a为汽车的给定加速度;ua为液压混合动力汽车在城市循环工况下的车速,即给定车速;ua n-1为上一时刻的给定车速;△t为两次给定车速的时间间隔;

通过下述公式计算汽车变速箱输出端的给定角加速度,

式中,ε为变速箱输出端的给定角加速度。

5.如权利要求4所述的并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法,其特征在于,通过给定车速和变速箱输出端的给定角加速度判断汽车的行驶模式;

当给定角加速度大于零时,判断汽车为驱动模式;

当给定角加速度小于零时,判断汽车为制动模式;

当给定角加速度等于零且给定车速等于零时,判断汽车为停车模式;

当给定角加速度等于零且给定车速不等于零时,判断汽车为匀速行驶模式。

6.如权利要求5所述的并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法,其特征在于,所述转矩耦合器输出端的需求转矩的计算表达式如下,式中,Treq-q为驱动模式时转矩耦合器输出端所需要的驱动转矩;Treq-z为制动模式时转矩耦合器输出端所需要的制动转矩;m为汽车质量;f为滚动阻力系数;CD为空气阻力系数;A为汽车迎风面积。

7.如权利要求6所述的并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法,其特征在于,液压泵能提供的转矩的表达式如下所示,式中,Tp为液压泵能提供的转矩;px为蓄能器压力;pz为泵站出口压力;Vg为泵排量;π为圆周率。

8.如权利要求7所述的并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法,其特征在于,当汽车为驱动模式时,机械制动转矩为零,发动机的实时转矩由液压泵能提供的转矩和驱动模式时转矩耦合器输出端所需要的驱动转矩计算得出;

所述驱动模式时发动机的实时转矩的计算表达式如下,

式中,Te为发动机的实时转矩;Tp为扭矩传感器采集的液压泵能提供的转矩;Treq-q为驱动模式时转矩耦合器的输出端所需要的驱动转矩;

汽车为制动模式时,发动机的实时转矩为零,机械制动转矩由液压泵能提供的转矩和制动模式时转矩耦合器输出端所需要的制动转矩计算得出;

通过下述公式计算制动模式时的机械制动转矩,

Tm=Treq-z-Tp

式中,Tm为机械制动转矩;Tp为扭矩传感器采集的液压泵能提供的转矩;Treq-z为制动模式时转矩耦合器输出端所需要的制动转矩。

9.如权利要求8所述的并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法,其特征在于,通过发动机的实时转速和实时转矩,查对应的发动机万有特性数据表,得到发动机燃油消耗率;

发动机燃油消耗量的计算表达式如下,

式中,Q为发动机的燃油消耗量;be为发动机的燃油消耗率;Te为发动机的实时转矩;ne为发动机的实时转速;t为时间。

10.如权利要求9所述的并联式液压混合动力汽车城市循环工况的模拟实验方法,其特征在于,节油率的计算公式如下,式中,η为节油率;Qc为传统车辆在城市循环工况下的燃油消耗量;Q为发动机的燃油消耗量。