一种消除混动车型发动机三元催化器温度对整车油耗仿真影响的方法与流程

1.本发明涉及混合动力汽车开发领域，具体涉及一种消除混动车型发动机三元催化器温度对整车油耗仿真影响的方法。


背景技术：

2.2020年10月27日，在中国汽车工程学会年会中正式对外发布节能与新能源汽车技术路线图2.0，进一步明晰混合动力汽车发展趋势。2035年，节能汽车100%为混合动力汽车，而且车企为了满足乘用车双积分要求和满足市场对于低油耗车型的需求，均需要开发混动车型。混合动力汽车商业化发展20多年以来，由于不同国家和企业在政策、战略规划以及市场等方面的差异，全球各车企在混合动力系统架构上的技术路线可谓纷繁多样。具体构混动型包括：功率分流、串联、并联（p0\p1\p2\p3\p4）、串并联组合等。鉴于混动构型较多，造成车企在选择适合匹配自己的车型的混动构型时，为了避免车企在混动开发中不必要的费用投入，车企都会针对自己的动力系统进行匹配混动构型的油耗仿真。而混动构型匹配的油耗仿真计算的准确性则关系到后续的车企在混动方面的投入以及满足市场的需求。
3.混动车型节油的基本原则与节能原理，主要因为可以通过电能这个“能量池”，把内燃驱动路径上热-机转换低效区的化学能，调整到电驱动路径上电-机转换高效利用的电能，而其中发动机通过运行在高效区或适时停机等保证混动系统的高效率，达到节油的目的。
4.发动机存在不定期的停机工况，尤其在长期低速运行时，发动机停机更多，但为了保障发动机的排放满足法规要求，需要控制三元催化器的温度在合适的温度之上，通常整车油耗仿真时未充分考虑三元催化器的温度影响，造成仿真时的启机和停机策略只根据系统最优效率进行，未考虑三元催化器的温度，则导致油耗仿真的油耗计算结果与实车测试会存在较大偏差。


技术实现要素：

5.为了提高油耗仿真的准确性，本发明采用matlab中的simulink模块将ecu内的计算三元催化器的温度模型，加入到不同混动架构的整车油耗仿真计算中，可极大的提高了油耗仿真的准确性。同时可以将该模型使用到hcu软件开发的测试中，比如mil和hil测试，重点可以用在验证hcu控制发动机的启机和停机的策略。具体技术方案如下：一种消除混动车型发动机三元催化器温度对整车油耗仿真影响的方法，包括如下步骤：（1）对ecu内部的三元催化器温度计算模型进行优化并通过matlab simulink进行模型搭建；（2）在三元催化器内安装温度传感器；（3）实车运行发动机，在不同工况下采集三元催化器的实测温度；同时计算三元催
化温度计算模型相关的输入数据并记录文件；（4）把记录文件导入到simulink模型中，针对发动机运行的工况点进行模型中相关curve曲线及map的调整使模型结果与实测温度值匹配，以修正三元催化温度计算模型内的参数数据得到优化后的三元催化温度计算模型；（5）将优化后的三元催化温度计算模型应用于不同混动架构整车油耗仿真计算中或在hcu软件开发的mil或hil测试中可以加入该模型进行验证hcu软件的控制策略。
6.进一步的，所述步骤（1）中的三元催化器温度模型按照温度传递路径进行计算，从燃烧室燃烧后的废气温度和废气量出发，从废气传递路径往外进行传导，依次经过排气歧管、增压器、排气管和最终到三元催化器。
7.进一步的，所述步骤（3）中的发动机工况包括加速、减速、断油和停机后的工况。
8.本发明提供的消除方法为将发动机三元催化器温度模型加入到混动车型的油耗仿真开发中，具体是通过实车数据验证的三元催化器温度simulink模型可以优化hcu控制发动机的启机和停机的策略，进而达到油耗仿真准确的目的。同时开发出来的simulink模型还可以应用到hcu控制策略的mil或hil测试中。本发明方法提高了混动车型开发油耗仿真的准确性；提高hcu控制软件的质量，在早期就可以发现并消除三元催化器温度对hcu的控制策略方面的影响。
附图说明
9.图1 混动车型后处理结构示意图；图2 三元催化器温度simulink模型示意图；图3 三元催化器温度计算模型优化逻辑示意图；图4 三元催化器温度计算模型中参数优化截图；图5 三元催化器温度计算模型与实测温度数据一致性对比图；图6 三元催化器温度计算模型应用于油耗仿真图；图7 三元催化器温度计算模型应用于hcu mil测试图；图8 本发明方法流程示意图。
具体实施方式
10.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
11.对于混动型车型的后处理结构如图1所示，三元催化器是其重要组成部分，本实施例方法旨在消除三元催化器温度对整车油耗仿真计算的影响，具体方法如下：（1）对ecu内部的三元催化器温度计算模型进行优化并通过matlab simulink进行模型搭建；其中simulink模型结构如图2所示。
12.（2）在三元催化器内安装温度传感器。
13.（3）实车运行发动机，在不同工况下采集三元催化器的实测温度；同时计算三元催化温度计算模型相关的输入数据并记录文件。
14.（4）把记录文件导入到simulink模型中，针对发动机运行的工况点进行模型中相关curve曲线及map的调整使模型结果与实测温度值匹配，以修正三元催化温度计算模型内的参数数据得到优化后的三元催化温度计算模型；优化逻辑如图3所示，具体操作时优化参数界面如图4所示；经优化后的模型计算结果和实测温度数据应保持一致，如图5所示。
15.（5）将优化后的三元催化温度计算模型应用于不同混动架构整车油耗仿真计算（本实施例仿真计算如图6所示）中或在hcu软件开发的mil或hil测试中可以加入该模型进行验证hcu软件的控制策略（本实施例应用于hil测试中结果如图7所示）。
16.所述步骤（1）中的三元催化器温度模型按照温度传递路径进行计算，从燃烧室燃烧后的废气温度和废气量出发，从废气传递路径往外进行传导，依次经过排气歧管、增压器、排气管和最终到三元催化器。
17.所述步骤（3）中的发动机工况包括加速、减速、断油和停机后的工况。
18.以上步骤流程如图8所示。
19.上述方法提高了混动车型开发油耗仿真的准确性；提高hcu控制软件的质量，在早期就可以发现并消除三元催化器温度对hcu的控制策略方面的影响。
20.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。


技术特征：
1.一种消除混动车型发动机三元催化器温度对整车油耗仿真影响的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）对ecu内部的三元催化器温度计算模型进行优化并通过matlab simulink进行模型搭建；（2）在三元催化器内安装温度传感器；（3）实车运行发动机，在不同工况下采集三元催化器的实测温度；同时计算三元催化温度计算模型相关的输入数据并记录文件；（4）把记录文件导入到simulink模型中，针对发动机运行的工况点进行模型中相关curve曲线及map的调整使模型结果与实测温度值匹配，以修正三元催化温度计算模型内的参数数据得到优化后的三元催化温度计算模型；（5）将优化后的三元催化温度计算模型应用于不同混动架构整车油耗仿真计算中或在hcu软件开发的mil或hil测试中可以加入该模型进行验证hcu软件的控制策略。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）中的三元催化器温度模型按照温度传递路径进行计算，从燃烧室燃烧后的废气温度和废气量出发，从废气传递路径往外进行传导，依次经过排气歧管、增压器、排气管和最终到三元催化器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的发动机工况包括加速、减速、断油和停机后的工况。

技术总结
本发明涉及混合动力汽车开发领域，具体涉及一种消除混动车型发动机三元催化器温度对整车油耗仿真影响的方法。本发明提供的消除方法为将发动机三元催化器温度模型加入到混动车型的油耗仿真开发中，具体是通过实车数据验证的三元催化器温度Simulink模型可以优化HCU控制发动机的启机和停机的策略，进而达到油耗仿真准确的目的。同时开发出来的Simulink模型还可以应用到HCU控制策略的MIL或HIL测试中。本发明方法提高了混动车型开发油耗仿真的准确性；提高HCU控制软件的质量，在早期就可以发现并消除三元催化器温度对HCU的控制策略方面的影响。的影响。的影响。


技术研发人员：邱亮 黄晓波 廖善彬 骆旭薇 潘俭栓
受保护的技术使用者：江铃汽车股份有限公司
技术研发日：2022.06.16
技术公布日：2022/9/13