CN117928938A - 混动变速器的效率确定方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种混动变速器的效率确定方法、装置、设备以及存储介质，其中，该方法包括：获取混动变速器的循环工况的工况策略以及在所述循环工况下每种工况的工况数据；根据各种工况的工况数据以及所述循环工况的工况策略，确定各种工况的功率信息；根据各种工况的功率信息，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率以及所述混动变速器中各功率损失维度的功率损失比例。不但实现了对混动变速器循环工况下效率的确定，而且还能确定出混动变速器各维度下功率损失的比例，进一步的能够定位出影响混动变速器功率损失的重要因素，对混动变速器的设计优化起到支撑作用，以较小的代价实现混动变速器的效率提升。
Description
技术领域
本申请涉及变速器性能评估技术领域，具体而言，涉及一种混动变速器的效率确定方法、装置、设备以及存储介质。
背景技术
混动变速器作为混合动力汽车传递扭矩的核心总成，其效率对整车的经济性和续航里程有直接影响。对混动变速器的循环工况进行效率评估，有助于优化其设计和运行，提高汽车的整体性能和燃油经济性，同时，也有助于推动新能源汽车产业的发展。
目前，对混动变速器的循环工况进行效率评估一般是通过台架测试得到。
但是，通过台架测试进行效率评估的方法仅能评价混动变速器总成的整体循环工况效率表现，不能精准定位到低效部位，无法有力支撑混动变速器效率的设计优化工作，且测试周期较长，测试成本较高。
发明内容
本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种混动变速器的效率确定方法、装置、设备以及存储介质，以解决现有技术中混动变速器效率评估方法较差的问题。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请一实施例提供了一种混动变速器的效率确定方法，所述方法包括：
获取混动变速器的循环工况的工况策略以及在所述循环工况下每种工况的工况数据，其中，所述循环工况包括：纯电工况、直驱工况、发电工况、串联工况以及并联工况，所述工况数据包括如下至少一种：电机扭矩、电机转速、发动机扭矩、发动机转速，所述工况策略用于指示各工况的顺序和/或运行时长；
根据各种工况的工况数据以及所述循环工况的工况策略，确定各种工况的功率信息，所述功率信息包括如下至少一项：输入功率、功率损失、剩余功率、多维度损失以及工况效率；
根据各种工况的功率信息，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率以及所述混动变速器中各功率损失维度的功率损失比例，其中，所述混动变速器中的功率损失维度包括：齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、离合器拖曳以及系统搅油。
作为一种可能的实现方式，所述根据各种工况的工况数据以及所述循环工况的工况策略，确定各种工况的功率信息，包括：
根据所述工况策略以及纯电工况的工况数据，确定所述纯电工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略以及直驱工况的工况数据，确定所述直驱工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略以及发电工况的工况数据，确定所述发电工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述发电工况的输入功率和功率损失，确定所述串联工况的工况效率；
根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述直驱工况的输入功率和功率损失，确定所述并联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述发电工况的输入功率和功率损失，确定所述串联工况的工况效率，包括：
根据所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述发电工况的输入功率和功率损失，确定串联工况的剩余功率；
根据所述纯电工况的输入功率以及所述发电工况的输入功率，确定串联总输入功率；
根据所述串联工况的剩余功率、所述串联总输入功率以及所述串联工况的运行时长，确定所述串联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述根据所述串联工况的剩余功率、所述串联总输入功率以及所述串联工况的运行时长，确定所述串联工况的工况效率，包括：
根据所述串联工况的运行时长，计算所述串联工况的剩余功率的积分结果，并计算所述串联总输入功率的积分结果；
将所述串联工况的剩余功率的积分结果与所述串联总输入功率的积分结果的比值作为所述串联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述直驱工况的输入功率和功率损失，确定所述并联工况的工况效率，包括：
根据所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述直驱工况的输入功率和功率损失，确定并联工况的剩余功率；
根据所述纯电工况的输入功率以及所述直驱工况的输入功率，确定并联总输入功率；
根据所述并联工况的剩余功率、所述并联总输入功率以及所述并联工况的运行时长，确定所述并联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述根据所述并联工况的剩余功率、所述并联总输入功率以及所述并联工况的运行时长，确定所述并联工况的工况效率，包括：
根据所述并联工况的运行时长，计算所述并联工况的剩余功率的积分结果，并计算所述并联总输入功率的积分结果；
将所述并联工况的剩余功率的积分结果与所述并联总输入功率的积分结果的比值作为所述并联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述根据各种工况的功率信息，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率以及所述混动变速器中各功率损失维度的功率损失比例，包括：
根据各工况的剩余功率与输入功率，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率；
根据各种工况的多维度损失，分别确定所述混动变速器中齿轮啮合的功率损失比例、所述混动变速器中轴承摩擦的功率损失比例、所述混动变速器中油封摩擦的功率损失比例、所述混动变速器中离合器拖曳的功率损失比例以及所述混动变速器中系统搅油的功率损失比例。
第二方面，本申请另一实施例提供了一种混动变速器的效率确定装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取混动变速器的循环工况的工况策略以及在所述循环工况下每种工况的工况数据，其中，所述循环工况包括：纯电工况、直驱工况、发电工况、串联工况以及并联工况，所述工况数据包括如下至少一种：电机扭矩、电机转速、发动机扭矩、发动机转速，所述工况策略用于指示各工况的顺序和/或运行时长；
第一确定模块，用于根据各种工况的工况数据以及所述循环工况的工况策略，确定各种工况的功率信息，所述功率信息包括如下至少一项：输入功率、功率损失、剩余功率、多维度损失以及工况效率；
第二确定模块，用于根据各种工况的功率信息，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率以及所述混动变速器中各功率损失维度的功率损失比例，其中，所述混动变速器中的功率损失维度包括：齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、离合器拖曳以及系统搅油。
作为一种可能的实现方式，所述第一确定模块，具体用于：
根据所述工况策略以及纯电工况的工况数据，确定所述纯电工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略以及直驱工况的工况数据，确定所述直驱工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略以及发电工况的工况数据，确定所述发电工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述发电工况的输入功率和功率损失，确定所述串联工况的工况效率；
根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述直驱工况的输入功率和功率损失，确定所述并联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述第一确定模块，具体用于：
根据所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述发电工况的输入功率和功率损失，确定串联工况的剩余功率；
根据所述纯电工况的输入功率以及所述发电工况的输入功率，确定串联总输入功率；
根据所述串联工况的剩余功率、所述串联总输入功率以及所述串联工况的运行时长，确定所述串联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述第一确定模块，具体用于：
根据所述串联工况的运行时长，计算所述串联工况的剩余功率的积分结果，并计算所述串联总输入功率的积分结果；
将所述串联工况的剩余功率的积分结果与所述串联总输入功率的积分结果的比值作为所述串联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述第一确定模块，具体用于：
根据所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述直驱工况的输入功率和功率损失，确定并联工况的剩余功率；
根据所述纯电工况的输入功率以及所述直驱工况的输入功率，确定并联总输入功率；
根据所述并联工况的剩余功率、所述并联总输入功率以及所述并联工况的运行时长，确定所述并联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述第一确定模块，具体用于：
根据所述并联工况的运行时长，计算所述并联工况的剩余功率的积分结果，并计算所述并联总输入功率的积分结果；
将所述并联工况的剩余功率的积分结果与所述并联总输入功率的积分结果的比值作为所述并联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述第二确定模块，具体用于：
根据各工况的剩余功率与输入功率，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率；
根据各种工况的多维度损失分别确定所述混动变速器中齿轮啮合的功率损失比例、所述混动变速器中轴承摩擦的功率损失比例、所述混动变速器中油封摩擦的功率损失比例、所述混动变速器中离合器拖曳的功率损失比例以及所述混动变速器中系统搅油的功率损失比例。
第三方面，本申请另一实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。
第四方面，本申请另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。
本申请的有益效果是：通过混动变速器的循环工况的工况策略以及每种工况的数据，能够对各种工况的功率信息进行确定，从而确定出混动变速器在循环工况下的效率，以及混动变速器中各功率损失未读的功率损失比例，不但实现了对混动变速器循环工况下效率的确定，而且还能确定出混动变速器各维度下功率损失的比例，进一步的能够定位出影响混动变速器功率损失的重要因素，对混动变速器的设计优化起到支撑作用，以较小的代价实现混动变速器的效率提升。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种混动变速器的效率确定方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种混动变速器的效率确定方法中确定各种工况的功率信息时的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种混动变速器的效率确定方法中确定串联工况的工况效率时的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种混动变速器的效率确定方法中确定串联工况的工况效率时的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种混动变速器的效率确定方法中确定并联工况的工况效率时的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种混动变速器的效率确定方法中确定并联工况的工况效率时的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种混动变速器的效率确定方法中确定并联工况的功率损失时的流程示意图；
图8为本申请实施例提供的一种混动变速器的效率确定装置的示意图；
图9为本申请实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。
目前，对混动变速器的循环工况进行效率评估一般是通过台架测试得到。
但是，通过台架测试进行效率评估的方法仅能评价混动变速器总成的整体循环工况效率表现，不能精准定位到低效部位，无法有力支撑混动变速器效率的设计优化工作，且测试周期较长，测试成本较高。
本申请实施例基于上述问题，提出一种混动变速器的效率确定方法，通过混动变速器的循环工况的工况策略以及每种工况的数据，能够对各种工况的功率信息进行确定，从而确定出混动变速器在循环工况下的效率，以及混动变速器中各功率损失未读的功率损失比例，不但实现了对混动变速器循环工况下效率的确定，而且还能确定出混动变速器各维度下功率损失的比例，进一步的定位出影响混动变速器功率损失的重要因素，对混动变速器的设计优化起到支撑作用，能够以较小的代价实现混动变速器的效率提升。
首先对本申请实施例提供的混动变速器的效率确定方法涉及的相关背景进行说明。
变速器是混合动力汽车动力传递路线中的重要组成部分，能够根据行驶条件和驾驶需求，调整发动机输出的转速和扭矩，以匹配车辆的速度和负载。变速器的循环工况策略主要是针对混动变速器在运行过程中需要应对的各种不同工况和条件，通过控制变速器的档位和动力传递路线，实现最优的动力输出和燃油经济性。本申请实施例提供的混动变速器的效率确定方法能够对变速器的循环工况策略进行效率确定，从而对混动变速器的设计起到优化与调整的作用。
以下结合多个实施例对本申请实施例提供的混动变速器的效率确定方法进行说明。
图1为本申请实施例提供的一种混动变速器的效率确定方法的流程示意图。参照图1所示，该方法的执行主体可以为任一的具有处理能力的电子设备中的处理器，该方法包括：
S101、获取混动变速器的循环工况的工况策略以及在循环工况下每种工况的工况数据，其中，循环工况包括：纯电工况、直驱工况、发电工况、串联工况以及并联工况，工况数据包括如下至少一种：电机扭矩、电机转速、发动机扭矩、发动机转速，工况策略用于指示各工况的顺序和/或运行时长。
可选的，混动变速器的循环工况的工况策略是针对混动变速器在运行过程中需要应对的各种不同工况和条件，通过控制变速器的档位和动力传递路线，实现最优的动力输出和燃油经济性。混动变速器的循环工况中包括多种工况，分别包括：纯电工况、直驱工况、发电工况、串联工况以及并联工况。其中，纯电工况通常在汽车低速行驶或启动时使用，具有静音、低油耗等优点。直驱工况通常在高速巡航时使用，可以充分利用发动机的高效区间，提高燃油经济性。发电工况通常在市区行驶或频繁启停时使用，可以减少发动机的直接动力输出，降低油耗。串联工况适用于急加速等需要更大动力的工况。此时，变速器处于串联档位，发动机的动力经过变速器传递到发电机和驱动电机。并联工况通常在爬坡或急加速等需要更大动力的工况下使用。
可选的，在混动变速器的设计与测试过程中，能够确定出混动变速器的循环工况的工况策略以及在循环工况下每种工况的工况数据，其中，工况数据可以是用于计算车辆在各种行驶条件下的燃料消耗量和排放量的数据，至少包括：电机扭矩、电机转速、发动机扭矩、发动机转速，能够通过对工况数据反映出车辆在实际使用过程中的油耗和排放情况。处理器能够对动变速器的循环工况的工况策略以及在循环工况下每种工况的工况数据进行获取，以进行后续方法的处理。
示例性的，在世界轻型车辆测试程序(World Light Vehicle Test Cycle，简称WLTC)的测试标准中，循环工况的工况策略包括车辆在低速、中速、高速与超高速4个场景下的各工况的工况策略。其中，工况策略中包括了指示各工况的顺序并且/或者各工况的运行时长的数据。同时，在世界轻型车辆测试程序(World Light Vehicle Test Cycle，简称WLTC)的测试标准中，每种工况下的工况数据可以包括电机扭矩、电机转速、发动机扭矩、发动机转速、车辆的行驶速度、行驶时间、加速度、减速度、挡位、车重、空调功率等参数
S102、根据各种工况的工况数据以及循环工况的工况策略，确定各种工况的功率信息，功率信息包括如下至少一项：输入功率、功率损失、剩余功率、多维度损失以及工况效率。
可选的，处理器可以对获取的各种工况的工况数据结合循环工况的工况策略进行分别计算，分别确定出纯电工况下的功率信息、直驱工况下的功率信息、发电工况下的功率信息、串联工况下的功率信息以及并联工况下的功率信息。其中，功率信息可以包括：输入功率、功率损失、多维度损失、变速器速比、最大输入扭矩、最大输出扭矩、工况效率等。其中，多维度损失可以是混动变速器在齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、离合器拖曳以及系统搅油等维度下的功率损失。
S103、根据各种工况的功率信息，确定混动变速器在循环工况下的效率以及混动变速器中各功率损失维度的功率损失比例，其中，混动变速器中的功率损失维度包括：齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、离合器拖曳以及系统搅油。
可选的，处理器可以根据各种工况的功率信息中纯电工况下的功率信息、直驱工况下的功率信息、发电工况下的功率信息、串联工况下的功率信息以及并联工况下的功率信息进行计算，确定出混动变速器在循环工况下的效率。
可选的，处理器还可以根据各种工况的功率信息中的多维度损失，即齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、离合器拖曳以及系统搅油等维度下的功率损失分别进行计算，确定出混动变速器中在齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、离合器拖曳以及系统搅油维度下的功率损失比例。
在本实施例中，通过混动变速器的循环工况的工况策略以及每种工况的数据，能够对各种工况的功率信息进行确定，从而确定出混动变速器在循环工况下的效率，以及混动变速器中各功率损失未读的功率损失比例，不但实现了对混动变速器循环工况下效率的确定，而且还能确定出混动变速器各维度下功率损失的比例，进一步的能够定位出影响混动变速器功率损失的重要因素，对混动变速器的设计优化起到支撑作用，以较小的代价实现混动变速器的效率提升。
图2为本申请实施例提供的一种混动变速器的效率确定方法中确定各种工况的功率信息时的流程示意图。
作为一种可能的实现方式，参照图2所示，上述步骤S102中根据各种工况的工况数据以及循环工况的工况策略，确定各种工况的功率信息时，可以按照以下步骤执行，具体包括：
S201、根据工况策略以及纯电工况的工况数据，确定纯电工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率。
可选的，处理器可以对获取的各种工况的工况数据结合工况策略进行筛选，得到纯电工况的工况数据，并对纯电工况的工况数据进行计算，确定出纯电工况的输入功率、功率损失以及工况效率。
示例性的，处理器首先获取纯电工况下的电机正扭矩T1+、电机负扭矩T1-以及电机转速n1，其中，电机正扭矩T1+为车辆驱动扭矩，电机负扭矩T1-为车辆制动能量回收或电机发电扭矩，然后分别对正扭矩输入功率P1+以及负扭矩输入功率P1-进行计算，具体如下：
处理器将电机正扭矩T1+和电机转速n1代入输入功率的计算公式计算正扭矩输入功率P1+，以下公式(1)为输入功率的计算公式：
处理器将电机负扭矩T1-、电机转速n1、负扭矩齿轮啮合损失Pg1-、负扭矩轴承摩擦损失Pb1-、油封摩擦损失Ps1、系统搅油损失Pc1和离合器拖曳损失Pcl1代入负扭矩输入功率的计算公式计算负扭矩输入功率P1-，以下公式(2)为负扭矩输入功率的计算公式：
其中，齿轮啮合损失Pg可以按照以下公式(3)-(5)进行计算：
其中，La为啮合类齿轮啮合线长度，Fn为啮合类齿轮的法向载荷，Vs为啮合类齿轮的滑动速度，Vr为啮合类齿轮的滚动速度，Fr为啮合类齿轮的滚动摩擦载荷，fs为啮合类齿轮摩擦系数，l为沿啮合线上啮合类齿轮啮合节点的坐标，b0为啮合类齿轮的齿宽，β为啮合类齿轮的螺旋角，eh为油膜厚度，Fnu为每段啮合线上的法向载荷，ρ为润滑油密度，v为润滑油的运动粘度，Vg和Vr分别为啮合类齿轮的滑动速度与滚动速度。
其中，轴承摩擦损失Pb可以按照以下公式(6)进行计算：
其中，z1为常数，z1在0.0004～0.0006范围内取值，p1为轴承的当量动载荷，Fa1、Fr1分别为轴承的轴向载荷和径向载荷，ca为基本额定动载荷，y＝0.55，dm1为用于安装轴承的轴的直径，ω为轴承的旋转角速度。
其中，油封摩擦损失Ps可以按照以下公式(7)进行计算：
其中，d0为轴径，n为转速，F0为轴圆周单位长度摩擦力，可以取0.3～0.5。
其中，系统搅油损失Pc1可以按照以下公式(8)-(9)进行计算：
其中，Cm为搅油类齿的搅油阻力矩，ω1为搅油类齿的转速，ρ为润滑油密度，Rp1为搅油类齿的节圆半径，Sm为搅油类齿浸入润滑油中的表面积，ν为润滑油运动粘度；h为齿轮浸油深度；Vp为齿轮浸油总体积；V0为润滑油总体积；Dp为节圆直径。
其中，离合器拖曳损失Pcl1采用有限体积法流体仿真软件进行仿真计算得到。
应当理解，通过上述公式(3)-(9)的计算，处理器可以分别得到各种工况下的齿轮啮合损失Pg、轴承摩擦损失Pb、油封摩擦损失Ps、系统搅油损失Pc1、离合器拖曳损失Pcl1。
处理器可以根据正扭矩齿轮啮合损失Pg1+、负扭矩齿轮啮合损失Pg1-、正扭矩轴承摩擦损失Pb1+、负扭矩轴承摩擦损失Pb1-、油封摩擦损失Ps1、系统搅油损失Pc1和离合器拖曳损失Pcl1计算得到纯电工况的功率损失Pa1，可以参照功率损失的计算公式进行计算，以下为功率损失的计算公式公式(10)：
Pa1＝Pg1++Pb1++Pg1-+Pb1-+Ps1+Pc1+Pcl1 (10)
处理器根据正扭矩输入功率P1+以及负扭矩输入功率P1-对纯电工况下的总输入功率P1进行计算，具体可以参照以下公式(11)：
P1＝P1++P- (11)
处理器计算纯电工况下的总输入功率P1与纯电工况下的功率损失Pa1的差值，作为纯电工况下的剩余功率Pres1。
处理器根据纯电工况的运行时长t、纯电工况下的总输入功率P1以及纯电工况的功率损失Pa1代入以下效率计算公式(12)进行计算，得到纯电工况下的工况效率Pcir1。
S202、根据工况策略以及直驱工况的工况数据，确定直驱工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率。
可选的，处理器可以对获取的各种工况的工况数据结合工况策略进行筛选，得到直驱工况的工况数据，并对直驱工况的工况数据进行计算，确定出直驱工况的输入功率、功率损失以及工况效率。
示例性的，处理器获取直驱工况下的发动机扭矩T2以及发动机转速n2，根据上述公式(1)计算直驱工况下的输入功率P2，同时根据上述公式(3)-(9)计算得到直驱工况下的齿轮啮合损失Pg2、轴承摩擦损失Pb2、油封摩擦损失Ps2、系统搅油损失Pc2，并根据上述公式(11)对直驱工况下的功率损失Pa2进行计算，并将直驱工况下的输入功率P2与直驱工况下的功率损失Pa2的差值，作为直驱工况下的剩余功率P res2，同时，根据上述公式(12)对直驱工况下的工况效率Pcir2进行计算。
S203、根据工况策略以及发电工况的工况数据，确定发电工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率。
可选的，处理器可以对获取的各种工况的工况数据结合工况策略进行筛选，得到发电工况的工况数据，并对发电工况的工况数据进行计算，确定出发电工况的输入功率、功率损失以及工况效率。
示例性的，处理器获取发电工况下的发动机扭矩T2以及发动机转速n2，根据上述公式(1)计算发电工况下的输入功率P3，同时根据上述公式(3)-(9)计算得到发电工况下的齿轮啮合损失Pg3、轴承摩擦损失Pb3、油封摩擦损失Ps3、系统搅油损失Pc3，并根据有限体积法流体仿真软件确定离合器拖曳损失Pcl2，并根据上述公式(11)对发电工况下的功率损失Pa3进行计算，并将发电工况下的输入功率P3与发电工况下的功率损失Pa3的差值，作为发电工况下的剩余功率Pres3，同时，根据上述公式(12)对发电工况下的工况效率Pcir3进行计算。
可选的，上述步骤S201-S204在执行时并无固定顺序，可以按照工况策略中该工况的出现顺序对应进行执行。
S204、根据工况策略、纯电工况的输入功率和功率损失，以及发电工况的输入功率和功率损失，确定串联工况的工况效率。
可选的，串联工况下的输入功率和功率损失可以看做是通过纯电工况和发电工况相加得到的，因此，处理器可以根据工况策略、纯电工况的输入功率和功率损失，以及发电工况的输入功率和功率损失，确定出串联工况的工况效率。
S205、根据工况策略、纯电工况的输入功率和功率损失，以及直驱工况的输入功率和功率损失，确定并联工况的工况效率。
可选的，串联工况下的输入功率和功率损失可以看做是通过纯电工况和直驱工况相加得到的，因此，处理器可以根据工况策略、纯电工况的输入功率和功率损失，以及直驱工况的输入功率和功率损失，确定出并联工况的工况效率。
通过工况策略以及各种工况下的输入功率和功率损失对各种工况下的工况效率进行分别计算，能够对循环工况下各种工况下的效率分别进行确定，避免了在工况效率确定过程中受到其他工况的影响，保证了效率数据的准确度，进一步的能够定位出影响混动变速器功率损失的重要因素，对混动变速器的设计优化起到支撑作用，以较小的代价实现混动变速器的效率提升。
图3为本申请实施例提供的一种混动变速器的效率确定方法中确定串联工况的工况效率时的流程示意图。
作为一种可能的实现方式，上述步骤S204中根据工况策略、纯电工况的输入功率和功率损失，以及发电工况的输入功率和功率损失，确定串联工况的工况效率时，可以按照以下步骤执行，具体包括：
S301、根据纯电工况的输入功率和功率损失，以及发电工况的输入功率和功率损失，确定串联工况的剩余功率。
可选的，处理器根据上述步骤S201中得到的纯电工况的输入功率P1和功率损失Pa1，以及上述步骤S203中得到的发电工况的输入功率P3和功率损失Pa3，计算得到串联工况的剩余功率Pr，具体可以参照以下公式(13)：
Pr＝P1+P3-Pa1-Pa3 (13)
S302、根据纯电工况的输入功率以及发电工况的输入功率，确定串联总输入功率。
可选的，处理器根据上述步骤S201中得到的纯电工况的输入功率P1以及上述步骤S203中得到的发电工况的输入功率P3进行求和得到串联总输入功率Pt。
S303、根据串联工况的剩余功率、串联总输入功率以及串联工况的运行时长，确定串联工况的工况效率。
可选的，处理器根据串联工况的剩余功率、串联总输入功率以及串联工况的运行时长进行积分计算得到串联工况的工况效率。
通过纯电工况输入功率和总功率损失以及发电工况的输入功率和总功率损失进行计算，能够确定出串联工况的工况效率，保证了效率数据的准确度，进一步的能够定位出影响混动变速器功率损失的重要因素，对混动变速器的设计优化起到支撑作用，以较小的代价实现混动变速器的效率提升。
图4为本申请实施例提供的另一种混动变速器的效率确定方法中确定串联工况的工况效率时的流程示意图。
作为一种可能的实现方式，上述步骤S303中根据串联工况的剩余功率、串联总输入功率以及串联工况的运行时长，确定串联工况的工况效率，包括：
S401、根据串联工况的运行时长，计算串联工况的剩余功率的积分结果，并计算串联总输入功率的积分结果。
可选的，处理器根据串联工况的剩余功率以及串联工况的运行时长进行积分，得到串联工况的剩余功率的积分结果。
可选的，处理器根据串联总输入功率以及串联工况的运行时长进行积分，得到串联总输入功率的积分结果。
S402、将串联工况的剩余功率的积分结果与串联总输入功率的积分结果的比值作为串联工况的工况效率。
可选的，上述步骤S401-S402中根据串联工况的剩余功率、串联总输入功率以及串联工况的运行时长计算得到串联工况的工况效率Pcir4，可以参照以下公式(14)进行计算：
图5为本申请实施例提供的一种混动变速器的效率确定方法中确定并联工况的工况效率时的流程示意图。
作为一种可能的实现方式，上述步骤S205中根据工况策略、纯电工况的输入功率和功率损失，以及直驱工况的输入功率和功率损失，确定并联工况的工况效率时，可以按照以下步骤执行，具体包括：
S501、根据纯电工况的输入功率和功率损失，以及直驱工况的输入功率和功率损失，确定并联工况的剩余功率。
可选的，处理器根据上述步骤S201中得到的纯电工况的输入功率P1和功率损失Pa1，以及上述步骤S202中得到的直驱工况的输入功率P2和功率损失Pa2，计算得到并联工况的剩余功率Pr，具体可以参照以下公式(15)：
Pr＝P1+P2-Pa1-Pa2 (15)
S502、根据纯电工况的输入功率以及直驱工况的输入功率，确定并联总输入功率。
可选的，处理器根据上述步骤S201中得到的纯电工况的输入功率P1以及上述步骤S202中得到的直驱工况的输入功率P2进行求和得到并联总输入功率Pt。
S503、根据并联工况的剩余功率、并联总输入功率以及并联工况的运行时长，确定并联工况的工况效率。
可选的，处理器根据并联工况的剩余功率、并联总输入功率以及并联工况的运行时长进行积分计算得到并联工况的工况效率。
通过纯电工况输入功率和总功率损失以及直驱工况的输入功率和总功率损失进行计算，能够确定出并联工况的工况效率，保证了效率数据的准确度，进一步的能够定位出影响混动变速器功率损失的重要因素，对混动变速器的设计优化起到支撑作用，以较小的代价实现混动变速器的效率提升。
图6为本申请实施例提供的另一种混动变速器的效率确定方法中确定并联工况的工况效率时的流程示意图。
作为一种可能的实现方式，上述步骤S503中根据并联工况的剩余功率、并联总输入功率以及并联工况的运行时长，确定并联工况的工况效率时，可以按照以下步骤执行，具体包括：
S601、根据并联工况的运行时长，计算并联工况的剩余功率的积分结果，并计算并联总输入功率的积分结果。
可选的，处理器根据并联工况的剩余功率以及并联工况的运行时长进行积分，得到并联工况的剩余功率的积分结果。
可选的，处理器根据并联总输入功率以及并联工况的运行时长进行积分，得到并联总输入功率的积分结果。
S602、将并联工况的剩余功率的积分结果与并联总输入功率的积分结果的比值作为并联工况的工况效率。
可选的，上述步骤S601-S602中根据并联工况的剩余功率、并联总输入功率以及并联工况的运行时长计算得到并联工况的工况效率Pcir5，可以参照以下公式(16)进行计算：
图7为本申请实施例提供的另一种混动变速器的效率确定方法中确定并联工况的功率损失时的流程示意图。
作为一种可能的实现方式，上述步骤S103中根据各种工况的功率信息，确定混动变速器在循环工况下的效率以及混动变速器中各功率损失维度的功率损失比例时，可以按照以下步骤执行，具体包括：
S701、根据各工况的剩余功率与输入功率，确定混动变速器在循环工况下的效率。
可选的，处理器可以根据各工况的剩余功率之和的积分结果与输入功率之和的积分结果的比值，作为混动变速器在循环工况下的效率。
示例性的，处理器将纯电工况下的剩余功率Pres1、直驱工况下的剩余功率Pres2、发电工况下的剩余功率Pres3、串联工况的剩余功率Pr以及并联工况的剩余功率Pr的和的积分结果，与纯电工况下的总输入功率P1、直驱工况下的输入功率P2、发电工况下的输入功率P3、串联总输入功率Pt以及并联总输入功率Pt、的和的积分结果的比值，作为混动变速器在循环工况下的效率。
S702、根据各种工况的多维度损失，分别确定混动变速器中齿轮啮合的功率损失比例、混动变速器中轴承摩擦的功率损失比例、混动变速器中油封摩擦的功率损失比例、混动变速器中离合器拖曳的功率损失比例以及混动变速器中系统搅油的功率损失比例。
可选的，处理器根据纯电工况下的正扭矩齿轮啮合损失Pg1+、负扭矩齿轮啮合损失Pg1-、直驱工况下的齿轮啮合损失Pg2以及发电工况下的齿轮啮合损失Pg3，对混动变速器中齿轮啮合的功率损失比例Rg进行确定，具体可以参照以下公式(17)：
可选的，处理器根据纯电工况下的正扭矩轴承摩擦损失Pb1+、负扭矩轴承摩擦损失Pb1-、直驱工况下的轴承摩擦损失Pb2以及发电工况下的轴承摩擦损失Pb3，对混动变速器中轴承摩擦的功率损失比例Rb进行确定，具体可以参照以下公式(18)：
可选的，处理器根据纯电工况下的油封摩擦损失Ps1、直驱工况下的油封摩擦损失Ps2以及发电工况下的油封摩擦损失Ps3，对混动变速器中油封摩擦的功率损失比例Rs进行确定，具体可以参照以下公式(19)：
可选的，处理器根据纯电工况下的系统搅油损失Pc1、直驱工况下的系统搅油损失Pc2以及发电工况下的系统搅油损失Pc3，对混动变速器中系统搅油的功率损失比例Rc进行确定，具体可以参照以下公式(20)：
可选的，处理器根据纯电工况下的离合器拖曳损失Pcl1以及发电工况下的离合器拖曳损失Pcl2，对混动变速器中离合器拖曳的功率损失比例Rcl进行确定，具体可以参照以下公式(21)：
应当理解，上述实施例中以混动变速器为单档变速器为例进行了说明。由于在多挡混动变速器中换挡是瞬时动作，累计的功率损失较小，因此本申请实施例提供的混动变速器的效率确定方法还能够应用于多挡混动变速器中。当本申请实施例提供的混动变速器的效率确定方法应用在多挡混动变速器中时，可以在效率确定的过程中按照档位的不同对上述步骤S102-S103进行多次执行，以得到多挡混动变速器的效率以及各功率损失维度的功率损失比例。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与混动变速器的效率确定方法对应的混动变速器的效率确定装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述混动变速器的效率确定方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
参照图8所示，为本申请实施例提供的一种混动变速器的效率确定装置的示意图，所述装置包括：获取模块801、第一确定模块802、第二确定模块803；其中，
获取模块801，用于获取混动变速器的循环工况的工况策略以及在所述循环工况下每种工况的工况数据，其中，所述循环工况包括：纯电工况、直驱工况、发电工况、串联工况以及并联工况，所述工况数据包括如下至少一种：电机扭矩、电机转速、发动机扭矩、发动机转速，所述工况策略用于指示各工况的顺序和/或运行时长；
第一确定模块802，用于根据各种工况的工况数据以及所述循环工况的工况策略，确定各种工况的功率信息，所述功率信息包括如下至少一项：输入功率、功率损失、剩余功率、多维度损失以及工况效率；
第二确定模块803，用于根据各种工况的功率信息，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率以及所述混动变速器中各功率损失维度的功率损失比例，其中，所述混动变速器中的功率损失维度包括：齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、离合器拖曳以及系统搅油。
作为一种可能的实现方式，所述第一确定模块802，具体用于：
根据所述工况策略以及纯电工况的工况数据，确定所述纯电工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略以及直驱工况的工况数据，确定所述直驱工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略以及发电工况的工况数据，确定所述发电工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述发电工况的输入功率和功率损失，确定所述串联工况的工况效率；
根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述直驱工况的输入功率和功率损失，确定所述并联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述第一确定模块802，具体用于：
根据所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述发电工况的输入功率和功率损失，确定串联工况的剩余功率；
根据所述纯电工况的输入功率以及所述发电工况的输入功率，确定串联总输入功率；
根据所述串联工况的剩余功率、所述串联总输入功率以及所述串联工况的运行时长，确定所述串联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述第一确定模块802，具体用于：
根据所述串联工况的运行时长，计算所述串联工况的剩余功率的积分结果，并计算所述串联总输入功率的积分结果；
将所述串联工况的剩余功率的积分结果与所述串联总输入功率的积分结果的比值作为所述串联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述第一确定模块802，具体用于：
根据所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述直驱工况的输入功率和功率损失，确定并联工况的剩余功率；
根据所述纯电工况的输入功率以及所述直驱工况的输入功率，确定并联总输入功率；
根据所述并联工况的剩余功率、所述并联总输入功率以及所述并联工况的运行时长，确定所述并联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述第一确定模块802，具体用于：
根据所述并联工况的运行时长，计算所述并联工况的剩余功率的积分结果，并计算所述并联总输入功率的积分结果；
将所述并联工况的剩余功率的积分结果与所述并联总输入功率的积分结果的比值作为所述并联工况的工况效率。
作为一种可能的实现方式，所述第二确定模块803，具体用于：
根据各工况的剩余功率与输入功率，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率；
根据各种工况的多维度损失分别确定所述混动变速器中齿轮啮合的功率损失比例、所述混动变速器中轴承摩擦的功率损失比例、所述混动变速器中油封摩擦的功率损失比例、所述混动变速器中离合器拖曳的功率损失比例以及所述混动变速器中系统搅油的功率损失比例。
本申请实施例还提供了一种计算机设备900，如图9所示，为本申请实施例提供的电子设备900结构示意图，包括：处理器901、存储器902，可选的，还可以包括总线903。所述存储器902存储有所述处理器901可执行的机器可读指令(比如，图8中的装置中获取模块801、第一确定模块802、第二确定模块803对应的执行指令等)，当电子设备900运行时，所述处理器901与所述存储器902之间通过总线903通信，所述机器可读指令被所述处理器901执行时执行上述混动变速器的效率确定方法的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述混动变速器的效率确定方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种混动变速器的效率确定方法，其特征在于，包括：
获取混动变速器的循环工况的工况策略以及在所述循环工况下每种工况的工况数据，其中，所述循环工况包括：纯电工况、直驱工况、发电工况、串联工况以及并联工况，所述工况数据包括如下至少一种：电机扭矩、电机转速、发动机扭矩、发动机转速，所述工况策略用于指示各工况的顺序和/或运行时长；
根据各种工况的工况数据以及所述循环工况的工况策略，确定各种工况的功率信息，所述功率信息包括如下至少一项：输入功率、功率损失、剩余功率、多维度损失以及工况效率；
根据各种工况的功率信息，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率以及所述混动变速器中各功率损失维度的功率损失比例，其中，所述混动变速器中的功率损失维度包括：齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、离合器拖曳以及系统搅油。
2.根据权利要求1所述的混动变速器的效率确定方法，其特征在于，所述根据各种工况的工况数据以及所述循环工况的工况策略，确定各种工况的功率信息，包括：
根据所述工况策略以及纯电工况的工况数据，确定所述纯电工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略以及直驱工况的工况数据，确定所述直驱工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略以及发电工况的工况数据，确定所述发电工况的输入功率、功率损失、剩余功率以及工况效率；
根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述发电工况的输入功率和功率损失，确定所述串联工况的工况效率；
根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述直驱工况的输入功率和功率损失，确定所述并联工况的工况效率。
3.根据权利要求2所述的混动变速器的效率确定方法，其特征在于，所述根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述发电工况的输入功率和功率损失，确定所述串联工况的工况效率，包括：
根据所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述发电工况的输入功率和功率损失，确定串联工况的剩余功率；
根据所述纯电工况的输入功率以及所述发电工况的输入功率，确定串联总输入功率；
根据所述串联工况的剩余功率、所述串联总输入功率以及所述串联工况的运行时长，确定所述串联工况的工况效率。
4.根据权利要求3所述的混动变速器的效率确定方法，其特征在于，所述根据所述串联工况的剩余功率、所述串联总输入功率以及所述串联工况的运行时长，确定所述串联工况的工况效率，包括：
根据所述串联工况的运行时长，计算所述串联工况的剩余功率的积分结果，并计算所述串联总输入功率的积分结果；
将所述串联工况的剩余功率的积分结果与所述串联总输入功率的积分结果的比值作为所述串联工况的工况效率。
5.根据权利要求2所述的混动变速器的效率确定方法，其特征在于，所述根据所述工况策略、所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述直驱工况的输入功率和功率损失，确定所述并联工况的工况效率，包括：
根据所述纯电工况的输入功率和功率损失，以及所述直驱工况的输入功率和功率损失，确定并联工况的剩余功率；
根据所述纯电工况的输入功率以及所述直驱工况的输入功率，确定并联总输入功率；
根据所述并联工况的剩余功率、所述并联总输入功率以及所述并联工况的运行时长，确定所述并联工况的工况效率。
6.根据权利要求5所述的混动变速器的效率确定方法，其特征在于，所述根据所述并联工况的剩余功率、所述并联总输入功率以及所述并联工况的运行时长，确定所述并联工况的工况效率，包括：
根据所述并联工况的运行时长，计算所述并联工况的剩余功率的积分结果，并计算所述并联总输入功率的积分结果；
将所述并联工况的剩余功率的积分结果与所述并联总输入功率的积分结果的比值作为所述并联工况的工况效率。
7.所述权利要求1-6任一项所述混动变速器的效率确定方法，其特征在于，所述根据各种工况的功率信息，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率以及所述混动变速器中各功率损失维度的功率损失比例，包括：
根据各工况的剩余功率与输入功率，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率；
根据各种工况的多维度损失，分别确定所述混动变速器中齿轮啮合的功率损失比例、所述混动变速器中轴承摩擦的功率损失比例、所述混动变速器中油封摩擦的功率损失比例、所述混动变速器中离合器拖曳的功率损失比例以及所述混动变速器中系统搅油的功率损失比例。
8.一种混动变速器的效率确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取混动变速器的循环工况的工况策略以及在所述循环工况下每种工况的工况数据，其中，所述循环工况包括：纯电工况、直驱工况、发电工况、串联工况以及并联工况，所述工况数据包括如下至少一种：电机扭矩、电机转速、发动机扭矩、发动机转速，所述工况策略用于指示各工况的顺序和/或运行时长；
第一确定模块，用于根据各种工况的工况数据以及所述循环工况的工况策略，确定各种工况的功率信息，所述功率信息包括如下至少一项：输入功率、功率损失、多维度损失以及工况效率；
第二确定模块，用于根据各种工况的功率信息，确定所述混动变速器在所述循环工况下的效率以及所述混动变速器中各功率损失维度的功率损失比例，其中，所述混动变速器中的功率损失维度包括：齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、离合器拖曳以及系统搅油。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1至7任一所述的混动变速器的效率确定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的混动变速器的效率确定方法的步骤。
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| CN202311677715.6A Pending CN117928938A (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 混动变速器的效率确定方法、装置、设备以及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117928938A (zh) |
-
2023
- 2023-12-07 CN CN202311677715.6A patent/CN117928938A/zh active Pending
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