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汽车|48VP2混动系统匹配设计及仿真验证( 三 )


在经济性方面 ， 48VP2混动车型WLTC工况油耗为4.89L/100km ， 比燃油车型6.08L/100km提高了19.57% ， WLTC工况仿真结果如图6所示 。 P2混动从3个方面进行节油：①电机实时启动发动机 ， 取消了发动机怠速工况；②电机制动能量回收；③发动机工况点调节 。 当发动机启动后 ， 若工况点落在发动机燃油经济区间时采用发动机直驱模式；若工况点在发动机燃油经济区之下 ， 进入行车充电模式 ， 发动机工作在最优燃油经济曲线上 ， 多余扭矩用于电机发电储存在电池中；若工况点在发动机燃油经济区之上 ， 进入电机助力模式 ， 发动机工作在最优燃油经济曲线上 ， 不足扭矩通过电机驱动提供 。 以上3部分节油效果如表6所示 。
从表6可以发现 ， 由于WLTC工况停车工况较少 ， 取消怠速节油占比为12.6%；同时减速工况较多 ， 则制动能量回收节油占比80.7%；WLTC工况车速变化较大 ， 需要频繁启停发动机 ， 电机对发动机工况点调节节油效果不明显 ， 也从侧面证明电机电池参数对WLTC工况节油影响有限 。 后续工作将从驾驶性出发 ， 研究电机电池对P2混动驾驶性能影响 。
4 结论
本文针对某搭载1.5TG发动机、7速湿式双离合变速器的48VP2混动A级车型 ， 完成了电机电池参数匹配设计 ， 并搭建了P2混动整车动力学模型及能量管理策略 ， 通过动力性经济性仿真分析 ， 验证了电机电池选型方案 ， 得到了如下结论 。
1）以48VP2混动车型纯电模式下最高车速、最大爬坡度、加速性能及WLTC工况驱动及制动需求功率扭矩统计 ， 制定了电机电池参数选择方案 。 确定电机额定功率20kW、额定扭矩150Nm ， 可满足90%WLTC工况功率扭矩需求 ， 受制于48V电机扭矩限制 ， 48VP2电机只能采用偏置布置 ， 若带传动速比为3 ， 电机额定扭矩可降低到50Nm；通过电机额定功率、纯电里程确定电池额定输出功率及电能、电量等 。
2）P2混动动力性经济性仿真结果表明 ， 由于变速器限扭 ， 48VP2混动车型动力性与相同配置燃油车型大致相同 ， 但经济性大幅提高 ， WLTC工况油耗降低19.57% 。
3）P2混动WLTC工况节油原理分析表明 ， P2混动主要通过取消发动机怠速、发动机工况点节油及制动能量回收实现 ， WLTC工况制动能量回收节油效果明显 ， 取消发动机怠速次之 ， 电机对发动机工况点调节效果较差 ， 从侧面表明WLTC工况油耗对电机电池参数选择不敏感 。
汽车|48VP2混动系统匹配设计及仿真验证
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【汽车|48VP2混动系统匹配设计及仿真验证】


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