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主动进气格栅技术在混动车型的应用与AGS开度控制策略优化

2024-01-25 14:31:20·  来源:汽车测试网  
 

混动车型的崛起使得汽车科技领域的关注点逐渐转向了提高能效和降低油耗的方向。主动进气格栅技术作为一项先进的空气动力学技术,通过调节前进气格栅的开合程度,影响引擎进气量,从而调节发动机温度和效率。本文将重点研究AGS开度控制策略,并提出一种综合考虑多个因素的优化策略,以期进一步提高混动车型的能效。


2. AGS开度控制策略的综合考虑

2.1考虑因素的综合分析

主动进气格栅技术(AGS)的开度控制策略直接影响混动车型的整车性能,因此需要综合考虑多个关键因素,以实现最优的效果。

空调系统压力是影响AGS开度的重要因素之一。在混动车型中,空调系统不仅影响乘员舱的舒适性,还与发动机温度有一定的关联。通过监测和调节空调系统的压力,可以实现对AGS开度的有效控制,以优化整车的热管理性能。


发动机冷却液温度

发动机冷却液温度直接关系到发动机的工作状态和效率。在混动车型中,通过调节AGS的开度,可以影响前端冷却模块的进气量,从而调节发动机的冷却效果。因此,综合考虑发动机冷却液温度是制定AGS开度控制策略的重要因素之一。


电机冷却液温度

对于混动车型,电机的冷却液温度同样是需要综合考虑的因素。电机的工作状态和效率与冷却液温度密切相关。通过调整AGS的开度,可以调节前端冷却模块对电机的冷却效果,从而优化电机的性能。


前端进风温度

前端进风温度是指空气进入车辆前端的温度。在不同的气候条件下,前端进风温度会有所不同。通过监测和考虑前端进风温度,可以更好地适应不同的环境条件,调整AGS的开度,以实现对发动机和电机的最佳冷却效果。


2.2 AGS开度控制策略的进一步细化

车速的影响

本文研究发现,车速对前端模块进气量存在显著的影响。在高速行驶时,前端模块所需的进气量较大,而在低速行驶时,相应的进气量则较小。因此,综合考虑车速因素,可以使AGS开度控制策略更为智能化,更好地适应不同驾驶工况。


 环境温度的变化

环境温度的变化也对AGS开度控制策略产生影响。在高温环境下,需要更大的冷却效果,因此AGS的开度可能需要相应调高。相反,在低温环境下,可以适度减小AGS的开度,以充分利用冷空气,提高整车的能效。因此,综合考虑环境温度的变化,可以使AGS开度更加灵活地响应不同的气候条件。


2.3 优化效果的期望

通过综合考虑空调系统压力、发动机冷却液温度、电机冷却液温度、前端进风温度、车速和环境温度等多个因素,期望优化AGS开度控制策略,实现以下效果:


精准的热管理: 根据各项因素的综合考虑,实现对发动机和电机的精准冷却,提高整车的热管理性能。


最佳化的能效: 通过灵活调整AGS的开度,使其在不同驾驶工况和环境条件下达到最佳效果,降低整车的油耗,提高能效。


智能适应性: AGS开度控制策略应具备智能适应性,能够根据实时的车况和环境变化,实现即时调整,提高整车的适应性和性能。


3. AGS开度控制策略的优化

AGS开度控制策略的优化是为了实现混动车型整车性能的最佳化,包括提高能效、降低油耗、智能适应不同工况等目标。


3.1 考虑车速和环境温度的影响

车速的动态调整

车速对AGS开度的影响在不同驾驶工况下表现得尤为显著。在高速行驶时,车辆面对更大的风阻,需要更大的进气量来保证冷却效果。因此,通过实时监测车速并动态调整AGS开度,可以使其更好地适应不同速度下的工作状态,实现能效的提升。


 环境温度的适应性调整

不同气候条件下,环境温度对发动机和电机的工作效率有显著影响。在高温环境下,需要更强的冷却效果,而在寒冷环境下则可适当减小冷却强度,以避免能耗的不必要增加。因此,优化的AGS开度控制策略应当具备对环境温度变化的智能适应性,以最大程度地提高能效。


3.2 实现能效的提升

 精准控制发动机和电机温度

通过综合考虑发动机冷却液温度和电机冷却液温度,优化的AGS开度控制策略可以实现对发动机和电机温度的精准控制。这有助于避免过度冷却或过热,提高整车的能效。


 动态调整冷却强度

根据实时监测到的各项数据,包括空调系统压力、前端进风温度等,优化的AGS开度控制策略应具备动态调整冷却强度的能力。这意味着在需要更强冷却效果时能够增大AGS开度,而在条件允许的情况下减小开度,以实现最佳冷却效果和最小能耗的平衡。


3.3 智能适应性与实时监测

 引入智能控制算法

为了实现AGS开度控制策略的智能化,可以引入先进的智能控制算法。这些算法可以基于实时监测到的各项数据,利用模糊逻辑、神经网络等技术进行实时决策,以动态调整AGS开度,实现更加智能和高效的能效管理。


实时监测系统的建设

为了支持智能适应性的AGS开度控制策略,需要建设强大的实时监测系统。这包括传感器的选择和布置,数据采集与传输系统的搭建等方面。通过实时监测,可以及时获取车辆各项参数,为智能控制算法提供充分的数据支持。


3.4 期望的优化效果

通过以上的优化措施,期望实现以下效果:


智能适应性: AGS开度能够智能地适应不同的驾驶工况和气候条件,实时调整以达到最佳效果,提高整车的适应性。


最佳化的能效: 通过动态调整冷却强度、精准控制发动机和电机温度,使得整车的能效得到最大化的提升。


降低油耗: 通过智能适应性的AGS开度控制策略,避免了能耗的不必要增加,从而降低整车的油耗。


提高驾驶体验: 通过实现对车速和环境温度的动态调整,能够提高驾驶体验,使得车辆在不同条件下都能够表现出最佳性能。


4. 系统仿真方法与虚拟标定技术的引入

系统仿真方法和虚拟标定技术的引入是为了提高AGS(主动进气格栅)开度控制策略的研发效率和准确性。


4.1 系统仿真方法的应用

 UltraFluidX仿真软件的使用

UltraFluidX仿真软件是在混动车型研发中常用的工具之一,它能够对车辆在高速行驶工况下的风阻系数和流场特性进行模拟。通过构建风阻仿真模型,可以模拟不同AGS开度下的整车性能,从而评估AGS对风阻的影响。这为制定最佳AGS开度控制策略提供了重要参考。


 Amesim仿真工具的应用

Amesim仿真工具可以模拟混动车型的动力系统和热管理系统,包括发动机、电机、冷却系统等。通过在仿真中引入AGS开度控制策略,可以在不同工况下评估整车的能效和热管理性能。这有助于验证理论模型的准确性,并优化AGS开度控制策略。


Star CCM+的流场分析

Star CCM+是用于进行流场分析的工具,可以模拟AGS开度变化对车辆周围空气流动的影响。通过对流场的分析,可以更全面地了解AGS在不同开度下的气流情况,为优化AGS开度提供流体动力学上的参考。


4.2 虚拟标定技术的应用

AGS开度控制策略的虚拟标定

传统的AGS开度控制策略的标定通常需要通过大量的实际测试和调整来完成,耗时耗力。引入虚拟标定技术可以通过在仿真环境中进行参数调整,快速而精确地找到最佳的AGS开度控制策略。这种虚拟标定方法大大减少了实际试验的需求,提高了研发效率。


虚拟标定与实际测试的结合

虚拟标定技术并非完全取代实际测试,而是与实际测试相结合,形成一套完整的验证体系。在虚拟环境中得到的最佳参数可以作为实际测试的起点,进一步在实际道路和不同环境下进行验证。这种结合的方式既保证了虚拟标定的准确性,又考虑了实际驾驶场景的复杂性。


数据驱动的虚拟标定方法

数据驱动的虚拟标定方法通过收集大量实测数据,建立模型并通过模型进行参数标定。这样的方法可以更好地考虑真实驾驶条件下的各种复杂因素,提高了虚拟标定的准确性。数据驱动的虚拟标定方法可以结合深度学习等技术,进一步提高模型的表达能力和泛化性能。


4.3 期望的效果与挑战

期望的效果

通过引入系统仿真方法和虚拟标定技术,期望实现以下效果:


研发效率的提升: 减少实际测试的依赖,通过仿真和虚拟标定迅速找到最佳AGS开度控制策略,降低研发周期。


参数优化的准确性: 通过精确的仿真和虚拟标定,得到的参数更为准确,提高AGS开度控制策略的实用性和稳定性。


成本的降低: 减少实际测试的次数,降低了测试和调试的成本,提高了研发的经济效益。


面临的挑战

仿真模型的准确性: 仿真模型的准确性直接影响最终优化结果的可信度,需要不断改进和验证仿真模型,确保其与实际车辆的一致性。


虚拟标定的真实性: 虚拟标定的结果需要能够在实际测试中得到验证,而虚拟环境与实际驾驶场景的复杂性存在一定差异,因此需要谨慎处理虚拟标定结果的真实性。


数据驱动方法的挑战: 数据驱动方法需要大量的实测数据支持,并且对数据的质量和多样性要求较高,因此在实际应用中需要解决数据获取和处理的问题。


引入系统仿真方法和虚拟标定技术为AGS开度控制策略的研发提供了新的途径。通过克服一系列挑战,可以更高效地实现AGS开度控制策略的优化和验证。未来,随着仿真技术和虚拟标定技术的不断发展,将有望更加深入地应用于混动车型的研发工作中,为提升整车性能和降低能耗提供更强大的支持。

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