多挡DHT是技术迭代还是历史的倒车?

科技   2024-11-28 07:51  
妥协、发展、倒退?


一直以来【思想】觉得变速箱的存在是车辆对于发动机特性的一种妥协,随着汽车的电气化,电动机重返车辆BOM表,变速箱也变得没之前那么重要。纯电动P1P3混动功率分流构型甚至已经可以不需要变速箱,这可以说是行业的巨大进步。但是,近几年多挡DHT混动又悄悄的把变速箱塞回去,这是技术的迭代还是开倒车?















这是网上找的一张简化后的构型图,足以进行动力经济性能分析。而实际中的机械结构比这个复杂很多。















可以看到其实就是在P1+P3混联的基础上多了一个两挡的变速箱。相比iMMD由发动机直接输出动力,由于变速箱的加入,使得发动机的控制会更加灵活。既可以让发动机更早参与驱动,也能够优化高车速下发动机的工作点。

工作模式分析
















从构型图上可以看到,该构型就是P1+P3的一种改型,所以P1+P3有的动力模式DHT混动一个不落下。















纯电驱动模式用于低速的城市工况。此时车速太低,通过传动比换算到发动机的转速低于怠速,所以发动机/GM电机都关闭,仅通过TM驱动电机输出扭矩。















串联模式用于低速且低电量工况,车辆驱动依旧只靠TM驱动电机,发动机输出扭矩提供给GM电机发电,GM电机产生的电量用于驱动并给电池充电。















并联驱动用于中高车速,通过GM电机对发动机工作点进行控制,尽量避免发动机在低负荷下燃油消耗量高的区域。在车辆需要较大功率时(高速超车,爬坡加速),可以实现三个动力原件同时输出功率。















在并联模式中由于变速箱的存在,在车速高的时候可以切换挡位,使得发动机转速降低负荷率上升。当需要动力的时候,又能够通过减挡提高发动机转速,降低负荷率。

当然,这个变速箱的控制也对控制策略的搭建造成了些许麻烦,不过还好“宝

刀未老”,【思想】还是把这个问题解决了。

如果对于变速箱如何影响动力经济性的老铁,可以去看看过往的更新
















制动能量回收模式下任何车速下踩下制动后,进行回馈充电。

其他模式,包含发动机的启停模式,变速箱的换挡模式(摘挡、转速控制等)。虽然这些模式对动力经济性影响比较小,但是为了仿得更加“真”,还是把这些模式都设计出来。

车型与零部件数据


在尝试用AVL-CRUISE对该构型进行验证前需要收集车型与零部件的信息。
















以上这些信息都是来自公开渠道(汽车之家、车辆公告信息、环保补贴车型公示等等),如果要进行动力经济性仿真,还要自己脑补很多数据出来。

TM电机与ISG电机好办,通过自己开发的电机map生成工具就能得到一个马马虎虎的数据出来。

发动机数据,看下当前手头上有什么数据能用,找个1.5t的阿特金森发动机数据也就能凑活过去。















麻烦且头疼的就是传动比到底是多少,这就是人家的商业机密了。也不方便问车厂工程师,买台过来拆解又不现实。

但是我们可以通过公开的动力性数据去反推这些数据。公开的百公里加速时间6s,最高车速是190km/h,有这两个数据结合上《汽车理论》的公式就能够大概估计一个仿真可以用的速比出来。















至于控制策略与换挡策略,这就是个大麻烦了。

动力经济性仿真结果
















从动力性仿真结果看,百公里加速6.1s,最高车速185kmh,已经比较接近该车型的公开信息了。





























上面是不同初始电量下单个NEDC循环的百公里能耗数据,该车型公开的数据好像是6L/100k左右,跟折腾的数据还是比较接近的。

结束语


现在搞动力经济性的大佬们非常不容易,燃油车时代只需匹配好发动机和变速箱,纯电动时代终点关注电机,到了多挡DHT则要照顾好发动机、两个电机、一个变速箱。

虽然【思想】已经有段时间没从事CRUSIE的相关工作,但从燃油车到新能源的动力经济性仿真是职业生涯中非常重要的一部分。一共整理出153集视频课程,希望能帮助新人成长!




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