CN113742851A - 双泵供油***的排量仿真模型建立方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种双泵供油***的排量仿真模型建立方法及装置,排量仿真模型建立方法包括:建立与双泵供油***的排量相关的多个子模型;连接多个子模型,获得排量仿真初始模型;获得双泵的最优排量组合;依据双泵的最优排量组合设置排量仿真初始模型的参数,获得排量仿真模型。本申请通过与双泵供油***的排量相关的多个子模型控制双泵的能耗,并使得能耗和排量达到最佳配合状态,在采用双泵保证整车的供给流量的同时确保了较低的能耗。
Description
技术领域
本申请涉及汽车技术领域,更具体地,涉及一种双泵供油***的排量仿真模型建立方法及装置。
背景技术
自动变速箱的能量损失高于手动变速箱,其中机械油泵(Mechanical OilPump,MOP,由整车的机械传动***驱动)占据主要部分。为了能够在低发动机转速下确保机械***及离合器具有足够的润滑和冷却流量,MOP需要设计成足够大的排量,但这会导致在高发动机转速下供给大于需求,产生过多的流量和能量浪费。因此,现代新型自动变速箱的设计趋向于使用较低排量的MOP,加上辅助的电子油泵(Electronic Oil Pump,EOP,由整车的电路***驱动)补充供给流量。
为此,在保证有充足的流量基础上,如何选择MOP和EOP排量的组合,达到尽量节约双泵能耗的目的,显得愈加重要。
现有技术对双泵排量的选择,一般需要提前明确总的流量需求,即原则为:新MOP+EOP提供的流量与原MOP可提供的流量保持相同。
基于上述原则,先确定EOP典型工况下可提供的最大流量,由总流量减去EOP流量获得新MOP需要提供的流量,再除以MOP的平均效率和转速,获得MOP的排量值。EOP的排量,则根据先期确定的最大流量需求,通过选型获得。
现有技术的双泵排量确定原则,即新MOP+EOP提供的流量与原MOP可提供的流量保持相同,虽然能够快速获得MOP和EOP的排量,但是忽略了高发动机转速下产生的过多的流量和能量浪费问题,无法有效达到减少能量浪费的目的。
发明内容
本申请提供一种双泵供油***的排量仿真模型建立方法及装置,通过与双泵供油***的排量相关的多个子模型控制双泵的能耗,并使得能耗和排量达到最佳配合状态,在采用双泵保证整车的供给流量的同时确保了较低的能耗。
本申请提供了一种双泵供油***的排量仿真模型建立方法,包括:
建立与双泵供油***的排量相关的多个子模型;
连接多个子模型,获得排量仿真初始模型;
获得双泵的最优排量组合;
依据双泵的最优排量组合设置排量仿真初始模型的参数,获得排量仿真模型。
优选地,连接多个子模型之后还对连接后的模型进行简化,将简化后的模型作为排量仿真初始模型。
优选地,还包括在获得双泵的最优排量组合之前依据液压***的能量分配比例确认优化对象。
优选地,依据双泵总能耗与双泵排量之间的关系获得双泵的最优排量组合。
优选地,还包括:在指定驾驶工况下对排量仿真模型进行验证。
优选地,指定驾驶工况为爬坡工况或Hold坡工况。
本申请还提供一种双泵供油***的排量仿真模型建立装置,包括子模型建立模块、连接模块、最优组合获得模块以及设置模块;
子模型建立模块用于建立与双泵供油***的排量相关的多个子模型;
连接模块用于连接多个子模型,获得排量仿真初始模型;
最优组合获得模块用于获得双泵的最优排量组合;
设置模块用于依据双泵的最优排量组合设置排量仿真初始模型的参数,获得排量仿真模型。
优选地,还包括简化模块,简化模块用于对连接后的模型进行简化。
优选地,还包括优化对象确认模块,优化对象确认模块用于依据液压***的能量分配比例确认优化对象。
优选地,最优组合获得模块依据双泵总能耗与双泵排量之间的关系获得双泵的最优排量组合。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请提供的双泵供油***的排量仿真模型建立方法的流程图;
图2为本申请提供的一个实施例的排量仿真初始模型的逻辑结构示意图;
图3为本申请提供的一个实施例的优化前的液压***的能量分配比例示意图;
图4为图3的实施例中优化后的液压***的能量分配比例示意图;
图5为本申请提供的双泵供油***的排量仿真模型建立装置的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本申请提供一种双泵供油***的排量仿真模型建立方法及装置,通过与双泵供油***的排量相关的多个子模型控制双泵的能耗,并使得能耗和排量达到最佳配合状态,在采用双泵保证整车的供给流量的同时确保了较低的能耗。
实施例一
如图1所示,双泵供油***的排量仿真模型建立方法包括如下步骤:
S110:建立与双泵供油***的排量相关的多个子模型。
MOP和EOP作为流量源,将油液供给液压***,实现流量、压力控制。离合器的温度是在液压***输出的冷却流量和离合器的发热量的综合作用下产生的。而离合器的发热量主要与不同的整车驾驶工况下的摩擦功有关,即与整车换挡控制策略相关。
由上,为了能够在汽车行驶工况下实时评估双泵的能耗,达到优化双泵排量的目的,需要考虑整车换挡、液压***、离合器的温度带来的影响,因此,作为一个实施例,多个子模型至少包括整车换挡子模型、液压***子模型和离合器温度子模型。
具体地,作为一个实施例,建立子模型包括如下步骤:
S1101:收集与子模型中的参数信息。
具体地,作为一个实施例,整车换挡子模型的参数包括发动机排量、外特性曲线、变速箱挡位速比、换挡线、整车质量、阻力系数等。
液压***子模型的参数包括液压***电磁阀、机械阀结构参数、压力流量控制逻辑、双泵排量及效率等。
离合器温度子模型包括离合器钢片、摩擦片的几何参数等。
S1102:依据参数信息建立子模型,并对子模型进行标定。
其中,作为一个实施例,在对整车换挡子模型进行标定时,基于整车换挡子模型的实测数据对比标定NEDC和WLTC工况下的车速和挡位曲线。若误差小于第一阈值,则整车换挡子模型的标定完成。
在对液压***子模型进行标定时,基于实测数据对比标定主压力和流量曲线。若误差小于第二阈值,则液压***子模型的标定完成。
在对离合器温度子模型进行标定时,基于实测数据对比钢片温度峰值,若误差小于第三阈值,则离合器温度子模型的标定完成。
S120:连接多个子模型,获得排量仿真初始模型。
图2示出了利用整车换挡子模型、液压***子模型和离合器温度子模型连接而成的排量仿真初始模型。如图2所示,双泵依据整车换挡子模型仿真的发动机转速和扭矩信息,仿真油液流量并输出给液压***子模型,液压***子模型仿真冷却流量信息,以满足整车换挡子模型的压力、流量需求,并输出给向离合器温度子模型,离合器温度子模型依据液压***子模型仿真出的冷却流量和整车换挡子模型仿真出的离合器摩擦功仿真离合器温度。
优选地,对连接后的模型进行简化,将简化后的模型作为排量仿真初始模型。
在利用连接后的模型仿真评估NEDC或WLTC工况的耗时的时候,由于连接后的模型包含机械、液压、电、热四个领域,实际耗时一般不可接受(可达1天以上),无法满足后续仿真优化(包括大量排量组合的计算对比分析)的时间要求。因此将连接后的模型进行简化,主要包括:简化与优化连接后的模型的控制逻辑(例如,移除各工况下不需要的部分)、简化合并液压***子模型(例如用单个液阻元件替代整条油路上的多个元件的压力损失以及优化模型高频变量和间断点)。
优选地,简化前后连接后的模型的相对误差控制在误差阈值内,以保证模型的仿真质量。
通过上述简化方法,减少未知量的数量,降低模型规模,从而缩短仿真耗时。
S130:获得双泵的最优排量组合。
作为一个实施例,依据双泵总能耗与双泵排量之间的关系获得双泵的最优排量组合。
作为一个实施例,依据给定的双泵排量上下限范围进行分组,利用排量仿真初始模型仿真所有组合,获得双泵总能耗,从所有组合的仿真结果中取双泵总能耗最低的组合作为最优排量组合。
作为另一个实施例,使用仿真软件内置的实验设计(design ofexperiments,DOE)算法,在给定的双泵排量上下限内运行该优化算法,自动获得最优排量组合。
优选地,在获得双泵的最优排量组合之前依据液压***的能量分配比例确认优化对象。
作为一个实施例,利用排量仿真初始模型仿真和分析液压***的能量分配比例,从能量占比较大的耗能项中,寻找非必要项,确定优化对象。
作为一个实例,图3为本申请提供的一个实施例的优化前的液压***的能量分配比例示意图。在图3所示的双泵排量组合下液压***中,能量占比较大的项中,离合器冷却和齿轮润滑为必要项,而MPSV回油、COPCV回油是供给大于需求所产生的多余部分,为非必要项。因此,可通过优化油泵的排量,减少回油导致的能量浪费,同时也可降低MOP的效率导致的损耗。对比优化前后液压***能量分配比例和双泵总能耗的差异,输出优化幅度和效果。图4示出了优化后的液压***的能量分配比例。如图4所示,优化后,MPSV回油、COPCV回油损失的能量明显降低,同时MOP的效率损耗有一定程度的优化。
S140:依据双泵的最优排量组合设置排量仿真初始模型的参数,获得排量仿真模型。
优选地,双泵供油***的排量仿真模型建立方法还包括步骤S150:在指定驾驶工况下对排量仿真模型进行验证,确定优化结果是否满足要求。
作为一个实施例,指定驾驶工况为爬坡工况或Hold坡工况。
在利用排量仿真模型时,考虑到整车换挡子模型主要有:控制车速,输出发动机转速、扭矩、离合器滑摩功率等数据的功能,若有实测数据,则整车换挡子模型可直接由实测数据替代仿真数据,可以有效降低模型规模,提升仿真速度和效率。
实施例二
本申请还提供了与上述排量仿真模型建立方法匹配的双泵供油***的排量仿真模型建立装置。如图5所示,双泵供油***的排量仿真模型建立装置包括子模型建立模块510、连接模块520、最优组合获得模块530以及设置模块540。
子模型建立模块510用于建立与双泵供油***的排量相关的多个子模型;
连接模块520用于连接多个子模型,获得排量仿真初始模型;
最优组合获得模块530用于获得双泵的最优排量组合;
设置模块540用于依据双泵的最优排量组合设置排量仿真初始模型的参数,获得排量仿真模型。
优选地,排量仿真模型建立装置还包括简化模块550,简化模块550用于对连接后的模型进行简化。
优选地,排量仿真模型建立装置还包括优化对象确认模块560,优化对象确认模块560用于依据液压***的能量分配比例确认优化对象。
优选地,排量仿真模型建立装置还包括验证模块570,验证模块570用于在指定驾驶工况下对所述排量仿真模型进行验证。
优选地,最优组合获得模块530依据双泵总能耗与双泵排量之间的关系获得双泵的最优排量组合。
本申请的有益效果如下:
1、本申请通过仿真确定实际行驶工况下的流量需求,合理选择双泵排量组合,可以有效降低双泵能量的浪费,达到降低双泵能耗的目的。
2、本申请考虑了汽车实际行驶过程中发动机的转速变化对双泵效率的影响,更准确地评估双泵的能耗。
3、本申请依据液压***能量分配比例确认优化对象,有效减少了能量浪费。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本申请的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种双泵供油***的排量仿真模型建立方法,其特征在于,包括:
建立与所述双泵供油***的排量相关的多个子模型;
连接所述多个子模型,获得排量仿真初始模型;
获得双泵的最优排量组合;
依据所述双泵的最优排量组合设置所述排量仿真初始模型的参数,获得排量仿真模型。
2.根据权利要求1所述的双泵供油***的排量仿真模型建立方法,其特征在于,连接所述多个子模型之后还对连接后的模型进行简化,将简化后的模型作为所述排量仿真初始模型。
3.根据权利要求1所述的双泵供油***的排量仿真模型建立方法,其特征在于,还包括在获得双泵的最优排量组合之前依据液压***的能量分配比例确认优化对象。
4.根据权利要求1所述的双泵供油***的排量仿真模型建立方法,其特征在于,依据双泵总能耗与双泵排量之间的关系获得所述双泵的最优排量组合。
5.根据权利要求1所述的双泵供油***的排量仿真模型建立方法,其特征在于,还包括:在指定驾驶工况下对所述排量仿真模型进行验证。
6.根据权利要求5所述的双泵供油***的排量仿真模型建立方法,其特征在于,所述指定驾驶工况为爬坡工况或Hold坡工况。
7.一种双泵供油***的排量仿真模型建立装置,其特征在于,包括子模型建立模块、连接模块、最优组合获得模块以及设置模块;
所述子模型建立模块用于建立与所述双泵供油***的排量相关的多个子模型;
所述连接模块用于连接所述多个子模型,获得排量仿真初始模型;
所述最优组合获得模块用于获得双泵的最优排量组合;
所述设置模块用于依据所述双泵的最优排量组合设置所述排量仿真初始模型的参数,获得排量仿真模型。
8.根据权利要求7所述的双泵供油***的排量仿真模型建立装置,其特征在于,还包括简化模块,所述简化模块用于对连接后的模型进行简化。
9.根据权利要求7所述的双泵供油***的排量仿真模型建立装置,其特征在于,还包括优化对象确认模块,所述优化对象确认模块用于依据液压***的能量分配比例确认优化对象。
10.根据权利要求7所述的双泵供油***的排量仿真模型建立装置,其特征在于,最优组合获得模块依据双泵总能耗与双泵排量之间的关系获得所述双泵的最优排量组合。
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