[发明专利]一种基于温差发电的ISG轻度混合动力车模式切换优化方法

说明书

本发明公开一种基于温差发电的ISG轻度混合动力车模式切换优化方法，通过综合衡量温差发电器输出功率与自重消耗，建立整车纵向动力学模型，从而得到整车修正效率，再利用二次规划，分别计算发动机单独工作模式、电动机助力模式、行车充电三种模式下，随车辆速度、加速度变化的最优整车修正效率，通过对比获取任意车辆速度、加速度下的最优整车修正效率，其对应工作模式即为当前工况下的最优模式，并以此作为整车工作模式切换依据。本发明方法实现了ISG轻度混合动力车模式切换的优化，提高了整车效率与温差发电器能量利用率，对所有使用温差发电器的车辆都有一定借鉴意义，且步骤明确、实施简单、优化结果明显，具有较强实践性。

技术领域

本发明属于混合动力车辆技术领域，具体涉及一种温差发电的ISG轻度混合动力车模式切换优化方法。

背景技术

基于塞贝克效应的尾气温差发电器能够直接将尾气热能转化为电能，节省燃油消耗、减少环境污染，并且由于其稳定性好、工作安静、无需定期维护、不消耗额外能量等优势得到了广泛关注。区别于温差发电器在传统燃油车上有限的应用途径，其产生的电能可作用于混合动力车的启停、电动助力、电池电量平衡等多个模块。同时，轻度混合动力车的发动机只有在启动、停止和部分低速低载工况才停止工作，能够有效克服混合动力车发动机间断的工作导致尾气废热总量较少的缺陷，作为温差发电器的应用平台十分适合。现有技术得出了温差发电器能够有效提高轻度混合动力车燃油经济性的结论，但是并未针对整车模式切换策略进行研究，没能进一步挖掘温差发电器的节能潜力，综合提高整车效率与燃油经济性。

ISG轻度混合动力车主要存在四种工作模式，包括发动机单独工作模式、电动机助力模式、充电模式和电动模式。除电动模式外，另外三个模式下，温差发电器都正常工作。传统混合动力车能量管理策略的主要任务是根据汽车工作模式的不同，控制CVT变速器最佳速比，分配发动机和电机间的功率，确保传动系统实时效率最高。在整车中集成温差发电器，一方面温差发电器自重在不同行车工况下会带来不同程度的功率损耗；另一方面，温差发电器输出的功率也将影响整车功率分配，原有的模式切换依据由于温差发电器的存在已不再适用，需要在综合考虑温差发电器工作特征的基础上，建立整车纵向动力学方程，优化不同工作模式下轻度混合动力车系统效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于温差发电的ISG轻度混合动力车模式切换优化方法，提高整车效率与温差发电器能量利用率。

本发明是通过以下技术方案实现上述目的的。

一种基于温差发电的ISG轻度混合动力车模式切换优化方法，包括以下步骤：

步骤(1)，结合整车参数，通过试验建立车辆速度、加速度与发动机排气温度关系模型；

步骤(2)，基于平均值发动机模型，得到温差发电器的热端工作温度与排气温度关系，输入PC机；

步骤(3)，在PC机中建立车辆速度、加速度与温差发电器输出功率关系模型；

步骤(4)，建立温差发电器净功率分析模型；

步骤(5)，确定ISG轻度混合动力车工作模式，建立各工作模式下的整车纵向动力学模型；

步骤(6)，构建各个工作模式下整车修正效率模型；

步骤(7)，二次规划得到各个工作模式下随车辆速度、加速度变化的最优整车修正效率；

步骤(8)，根据最优整车修正效率确定ISG轻度混合动力车模式切换准则，由PC机传输给ECU，进行模式切换。

进一步，所述整车参数为发动机参数。

更进一步，所述车辆速度、加速度与发动机排气温度关系模型由发动机参数确定。