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基于模型的汽車熱管理系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化
2024-10-09 08:45:39· 來源：AutoAero
圖11. 比較 - 三種熱管理系統(tǒng)
05 基于模型的系統(tǒng)設(shè)計 - 冷卻策略
新冷卻系統(tǒng)架構(gòu)在為新動力總成和新車輛設(shè)計新的冷卻系統(tǒng)時，第一步是決定熱系統(tǒng)架構(gòu)。冷卻策略是設(shè)計一個系統(tǒng)，足以應(yīng)對極端冷卻，并針對正常駕駛條件進行優(yōu)化?；谀Ｐ偷墓ぞ呖梢詭椭芯浚?-
冷卻系統(tǒng)布局及其影響。例如增加與消除組件，串聯(lián)與并聯(lián)回路等。
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系統(tǒng)和組件尺寸。
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空氣流量和冷卻液流量靈敏度研究。
瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)
至今，眾多冷卻系統(tǒng)的設(shè)計依然主要針對高溫環(huán)境、高負荷條件或拖車爬坡等極端情況。為了驗證所設(shè)計系統(tǒng)是否符合冷卻性能的需求，通常采用穩(wěn)態(tài)計算方法。這些穩(wěn)態(tài)模型往往只考慮極端情況，并基于恒定值進行計算，例如假設(shè)熱負荷和環(huán)境空氣密度是不變的。然而，這種設(shè)計方法往往忽略了燃油效率的優(yōu)化，并且對于大多數(shù)用戶在日常駕駛中的實際需求來說過于保守。在現(xiàn)實世界的應(yīng)用場景中，以Davis Dam坡度為例，環(huán)境空氣的參數(shù)并非一成不變。隨著海拔的升高，從坡底到坡頂，空氣溫度、壓力和密度都會出現(xiàn)顯著差異。同時，由于坡度的變化，車輛的速度、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和扭矩也會隨之變化，這表明我們面臨的是一個動態(tài)變化的駕駛環(huán)境。借助車輛熱系統(tǒng)模型，我們能夠模擬并捕捉到在坡度上車輛的瞬態(tài)行為，這些行為是隨時間而變化的。在進行瞬態(tài)仿真時，包括空氣密度和坡度在內(nèi)的所有相關(guān)因素都被納入了模擬計算。此外，空調(diào)系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的熱負荷也會根據(jù)車輛的速度變化和所處的檔位進行相應(yīng)的調(diào)整。降額仿真瞬態(tài)仿真的另一個優(yōu)勢是，可以應(yīng)用和優(yōu)化不同的降額策略，如空調(diào)再循環(huán)、燃油切斷等。圖13是Davis Dam動態(tài)梯度仿真結(jié)果的一個示例。
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