混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)，包括虛擬駕駛模擬裝置和實體駕駛模擬裝置，實體駕駛模擬裝置包括車輛驅(qū)動系統(tǒng)和能夠為車輛驅(qū)動系統(tǒng)提供負(fù)載的負(fù)載模擬系統(tǒng)，虛擬駕駛模擬裝置包括虛擬模擬系統(tǒng)以及與虛擬模擬系統(tǒng)連接的顯示裝置，虛擬模擬系統(tǒng)能夠模擬出虛擬車輛模型和虛擬路面模型，虛擬駕駛模擬裝置與實體駕駛模擬裝置電連接。本發(fā)明通過將計算機模擬、臺架試驗和實地道路三者相互關(guān)聯(lián)在一起，同時進(jìn)行測試，使測試更接近于真實情況；同時利用本發(fā)明模擬車輛駕駛是在樣車制造前，汽車可以根據(jù)測試修改后的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計，能夠降低汽車設(shè)計環(huán)節(jié)的整體自己投入，縮短汽車的設(shè)計時間。
【專利說明】
混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及混合動力汽車測試領(lǐng)域，具體設(shè)及一種混合動力汽車半實物仿真系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)混合動力汽車測試主要分為=個階段:計算機模擬測試、臺架試驗測試、實際 道路測試(如圖1所示）。
[0003] 計算機模擬測試是將車輛參數(shù)、行駛工況、模擬駕駛員操作輸入計算機，通過運算 得到結(jié)果，耗時時間最短，成本最低?；旌蟿恿ζ囍饕芯渴菍ο蟀l(fā)動機和電機的匹配。 發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣口的閉合時機，電機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，電池的剩余電量、控制闊值、充 放電曲線等參數(shù)很多是多變量、強禪和、非線性，給參數(shù)的使用帶來很大不便。純計算機仿 真往往在理論階段就忽略部分參數(shù)并且對復(fù)雜部分進(jìn)行近似替代，所W部分測試結(jié)果距離 實際有較大出入，對汽車實際設(shè)計的參考價值相對較低。
[0004] 臺架試驗測試是把需要測試的部件安放在對應(yīng)的實驗臺上，根據(jù)需要測量的參數(shù) 安置傳感器和通訊線，運行實驗臺，采集數(shù)據(jù)、存儲然后分析獲得結(jié)果，并對混合動力匹配 設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。實驗臺建設(shè)費用低，移植性好，可重復(fù)操作，能夠很好的檢驗計算機 模擬測試得到的混合動力匹配關(guān)系。同時國內(nèi)大量高校和研究機構(gòu)的參與降低了臺架試驗 測試的難度。不過由于臺架測試通常是在室內(nèi)進(jìn)行，也有著很大的局限性，例如，將測量部 件固定在實驗臺上，得到了部件本身參數(shù)，卻難W測試其對整車動態(tài)性能的影響，運就導(dǎo)致 在測出的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、振動在非常真實的情況下依然無法判斷其是否合理。此外由于駕駛?cè)?員操作的不確定性、天氣、道路濕滑等復(fù)雜影響因數(shù)也很難在實驗臺上體現(xiàn)?？傊_架試驗 測試盡管有著很大局限性，卻依然是必不可少的環(huán)節(jié)。
[0005] 實際道路測試在規(guī)定路面上，試驗車按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)行駛，對汽車動力性、燃油經(jīng)濟 性、安全性、平順性、通過性等進(jìn)行整車測試。測試結(jié)果最具真實性和可靠性。不過道路測試 是在車輛樣本制造完成后，車身的整個結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)已經(jīng)定型，已經(jīng)無法對混合動力的 設(shè)計提供足夠改進(jìn)，想根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)又會消耗大量的人力、財力和時間。同時實地 道路的復(fù)雜多樣和駕駛員本身素質(zhì)的高低導(dǎo)致了實地道路測試的重復(fù)性不好。
[0006] 計算機模擬、臺架試驗、實地道路=種測試方法既必不可少，但獨立性太強導(dǎo)致相 互間聯(lián)系不足，其價值難W充分發(fā)揮。同時由于實際道路和臺架條件的限制，必然對前面的 計算機模擬測試提出更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種能夠?qū)?計算機模擬、臺架試驗、實地道路=者結(jié)合在一起同時測試，使得=者之間聯(lián)系更加緊密， 同時減小了環(huán)境因素的制約，提高測試準(zhǔn)確性的混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)。
[000引為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：
[0009] -種混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于:包括虛擬駕駛模擬裝置和實體 駕駛模擬裝置，實體駕駛模擬裝置包括車輛驅(qū)動系統(tǒng)和能夠為車輛驅(qū)動系統(tǒng)提供負(fù)載的負(fù) 載模擬系統(tǒng)，車輛驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機、發(fā)電機、電池組和電機，虛擬駕駛模擬裝置包括虛 擬模擬系統(tǒng)W及與虛擬模擬系統(tǒng)連接的顯示裝置，虛擬模擬系統(tǒng)能夠模擬出虛擬車輛模型 和虛擬車輛模型行駛的虛擬路面模型，虛擬駕駛模擬裝置與實體駕駛模擬裝置電連接；
[0010] 混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)的實施步驟包括：
[0011] Al:將仿真車型的參數(shù)輸入虛擬車輛模型中；
[0012] A2:根據(jù)測試要求選擇虛擬路面模型，并模擬出虛擬車輛模型在虛擬路面模型上 行駛過程中遇到的行駛阻力F;
[0013] A3:模擬出一個駕駛實驗周期；
[0014] -個駕駛實驗周期內(nèi)，混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)的運行步驟為：
[0015] BI:車輛驅(qū)動系統(tǒng)啟動，根據(jù)電池組的電荷量SOC作出判斷：電荷量SOC大于充放電 閥值SOCmin時，執(zhí)行Bll步驟;電荷量SOC小于充放電閥值SOCmin時，執(zhí)行B12步驟；
[0016] Bll:發(fā)動機不啟動，電機啟動，同時車輛驅(qū)動系統(tǒng)將信號輸出給虛擬車輛模型，虛 擬車輛模型W車輛驅(qū)動系統(tǒng)相同速度在虛擬路面模型上行駛，虛擬模擬系統(tǒng)將虛擬車輛模 型遇到的行駛阻力信號輸出給負(fù)載模擬系統(tǒng)，負(fù)載模擬系統(tǒng)為車輛驅(qū)動系統(tǒng)提供阻力；
[0017] B12:電機不啟動，發(fā)動機啟動，同時車輛驅(qū)動系統(tǒng)將信號輸出給虛擬車輛模型，虛 擬車輛模型W車輛驅(qū)動系統(tǒng)相同速度在虛擬路面模型上行駛，虛擬模擬系統(tǒng)將虛擬車輛模 型遇到的行駛阻力信號輸出給負(fù)載模擬系統(tǒng)，負(fù)載模擬系統(tǒng)為車輛驅(qū)動系統(tǒng)提供阻力；
[0018] B2:虛擬車輛模型在虛擬路面模型上行駛的過程中，當(dāng)車速低于Ub或者電荷量SOC 低于SOCmin時，發(fā)動機啟動提供動力，車輛驅(qū)動系統(tǒng)變?yōu)榛旌蟿恿︱?qū)動模式；
[0019] B3:當(dāng)電荷量SOC達(dá)到SOCmax時，發(fā)動機關(guān)閉，車輛驅(qū)動系統(tǒng)變?yōu)榧冸妱域?qū)動模式。
[0020] 在本發(fā)明中，測試人員先將仿真車型的各個參數(shù)輸入到虛擬模擬系統(tǒng)中，進(jìn)而模 擬出虛擬車輛模型和虛擬車輛模型行駛的虛擬路面模型。同時車輛驅(qū)動系統(tǒng)作為實體進(jìn)行 測試，在測試的同時將信號數(shù)據(jù)傳遞給虛擬模擬系統(tǒng)。另外在虛擬模擬系統(tǒng)中選擇測試用 的虛擬路面模型，W及在虛擬車輛系統(tǒng)中模擬出虛擬路面模型上行駛過程中遇到的行駛阻 力，相當(dāng)于汽車真實的道路上測試。而模擬的行駛阻力同時通過信號反饋給負(fù)載系統(tǒng)，由負(fù) 載系統(tǒng)為車輛驅(qū)動系統(tǒng)提供在虛擬車輛系統(tǒng)中實時遇到的相同阻力，同時車輛驅(qū)動系統(tǒng)又 將實體測試中的實時車速通過信號又傳遞給虛擬車輛模型，通過虛擬模擬系統(tǒng)進(jìn)行實時分 析。
[0021] 最后通過模擬出一個駕駛實驗周期，可W將得到發(fā)動機消耗的燃油量和電池組的 電荷量SOC變化轉(zhuǎn)化的燃油量相加得到總的燃油消耗量Ls:
[0022] Ls = LE+nAS0C
[0023] 其中Le表示發(fā)動機燃油消耗量，n表示電荷量折算燃油量系數(shù)（由于是隨SCX：非線 性變化的，具體參數(shù)需要根據(jù)電池型號查閱相關(guān)資料），A SOC表示電荷變化量。
[0024] 另外SOCmin和SOCmax表示剩余電荷量SOC的充放電區(qū)間，若SOCmax-SOCmin = O，則電池 組將頻繁的充電與停止充電，發(fā)動機也將頻繁啟停，不利于電池組壽命和能量節(jié)省。因此， SOCmin和SOCmax兩個值的大小可W使車輛驅(qū)動系統(tǒng)在駕駛實驗周期中調(diào)教出相應(yīng)的最佳燃 油經(jīng)濟狀態(tài)。
[0025] 運樣通過將計算機模擬、臺架試驗和實地道路=者相互關(guān)聯(lián)在一起，同時進(jìn)行測 試，相對于W前單獨進(jìn)行測試，再將測試數(shù)據(jù)結(jié)合的方式，不僅減小了環(huán)境因素的制約，同 時提高了測試的準(zhǔn)確性。
[0026] 作為優(yōu)化，步驟A2中行駛阻力F的計算方式為：
[0027]
[002引
[0029]
[0030]
[0031]
[0032]
[0033] 其中Ff表示輪胎滾動阻力，F(xiàn)w表示汽車空氣阻力，F(xiàn)i表示汽車爬坡阻力，門表示汽 車加速度阻力，m表示汽車質(zhì)量，f表示滾動阻力系數(shù)，Cd表示空氣阻力系數(shù)，A表示迎風(fēng)面 積，P表示空氣密度，Un表示汽車行駛速度，a表示坡度，S表示汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，Un+l表 示下一時刻汽車行駛速度，Un表示當(dāng)前汽車行駛速度，A t表示仿真步長，Ttg表示驅(qū)動力矩， i表示等效傳動比，r表示車輪半徑。
[0034] 車輛在行駛過程中，會受到不同的阻力，其中有來自輪胎的滾動阻力、空氣阻力、 爬坡阻力和加速度阻力。另外車輛在不同時刻、不同路況和不同速度的情況下，受到的阻力 也不相同，通過實時的計算模擬，為虛擬車輛模型的行駛提供一個較為真實的模擬環(huán)境，使 其更接近實際道路測試，進(jìn)一步提高了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，為汽車的定型設(shè)計提供更好的 幫助。
[0035] 作為優(yōu)化，當(dāng)所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)制動的時候，所述電機能夠?qū)⒅苿恿D(zhuǎn)換成電能 儲存至所述電池組內(nèi)。使整個混合動力汽車能量的回收模擬情況更接近真實值。
[0036] 作為優(yōu)化，所述電機為汽車起動發(fā)電一體化電機。汽車起動發(fā)電一體化電機也可 W稱為ISG電機，直接集成在發(fā)動機主軸上，就是直接W某種瞬態(tài)功率較大的電機替代傳統(tǒng) 的啟動電機，在起步階段短時替代發(fā)動機驅(qū)動汽車，并同時起到啟動發(fā)動機的作用，減少發(fā) 動機的怠速損耗和污染，正常行使時，發(fā)動機驅(qū)動車輛，該電機斷開或者起到發(fā)電機的作 用，剎車時，該電機還可W起到再生發(fā)電，回收制動能量的節(jié)能效果。
[0037] 綜上所述，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過將計算機模擬、臺架試驗和實地道 路=者相互關(guān)聯(lián)在一起，同時進(jìn)行測試，使測試更接近于真實情況;可W獲得混合動力汽車 真實行駛參數(shù)相近的測量值，并且可W實時顯示=維動態(tài)和實時數(shù)據(jù)輸出，拓寬了測量范 圍；另外發(fā)動機和電機混合輸出后的力矩變化對汽車動力性的影響能夠直接感受到，燃油 消耗量可W實時進(jìn)行顯示；同時利用本發(fā)明模擬車輛駕駛是在樣車制造前，汽車可W根據(jù) 測試修改后的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計，能夠降低汽車設(shè)計環(huán)節(jié)的整體自己投入，縮短汽車的設(shè)計時 間。
【附圖說明】
[0038] 為了使發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一 步的詳細(xì)描述，其中：
[0039] 圖1為現(xiàn)有混合動力測試流程；
[0040] 圖2為本發(fā)明中車輛驅(qū)動系統(tǒng)駕駛汽車行駛示意圖；
[0041 ]圖3為本發(fā)明混合動力半實物仿真系統(tǒng)仿真原理示意圖；
[0042] 圖4為本發(fā)明混合動力串聯(lián)型半實物仿真系統(tǒng)示意圖；
【具體實施方式】
[0043] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0044] 如圖2和圖3所示，本【具體實施方式】中的混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)，包括虛擬 駕駛模擬裝置和實體駕駛模擬裝置，實體駕駛模擬裝置包括車輛驅(qū)動系統(tǒng)和能夠為車輛驅(qū) 動系統(tǒng)提供負(fù)載的負(fù)載模擬系統(tǒng)，車輛驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機、發(fā)電機、電池組和電機，虛擬 駕駛模擬裝置包括虛擬模擬系統(tǒng)W及與虛擬模擬系統(tǒng)連接的顯示裝置，虛擬模擬系統(tǒng)能夠 模擬出虛擬車輛模型和虛擬車輛模型行駛的虛擬路面模型，虛擬駕駛模擬裝置與實體駕駛 模擬裝置電連接；
[0045] 混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)的實施步驟包括：
[0046] Al:將仿真車型的參數(shù)輸入虛擬車輛模型中；
[0047] A2:根據(jù)測試要求選擇虛擬路面模型，并模擬出虛擬車輛模型在虛擬路面模型上 行駛過程中遇到的行駛阻力F;
[004引A3:模擬出一個駕駛實驗周期；
[0049] -個駕駛實驗周期內(nèi)，混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)的運行步驟為：
[0050] BI:車輛驅(qū)動系統(tǒng)啟動，根據(jù)電池組的電荷量SOC作出判斷：電荷量SOC大于充放電 閥值SOCmin時，執(zhí)行Bll步驟;電荷量SOC小于充放電閥值SOCmin時，執(zhí)行B12步驟；
[0051 ] Bll:發(fā)動機不啟動，電機啟動，同時車輛驅(qū)動系統(tǒng)將信號輸出給虛擬車輛模型，虛 擬車輛模型W車輛驅(qū)動系統(tǒng)相同速度在虛擬路面模型上行駛，虛擬模擬系統(tǒng)將虛擬車輛模 型遇到的行駛阻力信號輸出給負(fù)載模擬系統(tǒng)，負(fù)載模擬系統(tǒng)為車輛驅(qū)動系統(tǒng)提供阻力；
[0052] B12:電機不啟動，發(fā)動機啟動，同時車輛驅(qū)動系統(tǒng)將信號輸出給虛擬車輛模型，虛 擬車輛模型W車輛驅(qū)動系統(tǒng)相同速度在虛擬路面模型上行駛，虛擬模擬系統(tǒng)將虛擬車輛模 型遇到的行駛阻力信號輸出給負(fù)載模擬系統(tǒng)，負(fù)載模擬系統(tǒng)為車輛驅(qū)動系統(tǒng)提供阻力；
[0053] B2:虛擬車輛模型在虛擬路面模型上行駛的過程中，當(dāng)車速低于Ub或者電荷量SOC 低于SOCmin時，發(fā)動機啟動提供動力，車輛驅(qū)動系統(tǒng)變?yōu)榛旌蟿恿︱?qū)動模式。
[0化4] B3 :當(dāng)電荷量SOC達(dá)到SOCmax時，發(fā)動機關(guān)閉，車輛驅(qū)動系統(tǒng)變?yōu)榧冸妱域?qū)動模式； [0055]本【具體實施方式】中，步驟A2中行駛阻力F的計算方式為：
[0化6] 5：F=Ff+Fw+Fi+Fj [00 日 7] 二 mf
[00日引
[00日9] Fi二m Sina
[0060]
[0061]
[0062] 其中Ff表示輪胎滾動阻力，F(xiàn)w表示汽車空氣阻力，F(xiàn)i表示汽車爬坡阻力，門表示汽 車加速度阻力，m表示汽車質(zhì)量，f表示滾動阻力系數(shù)，Cd表示空氣阻力系數(shù)，A表示迎風(fēng)面 積，P表示空氣密度，Un表示汽車行駛速度，a表示坡度，S表示汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，Un+l表 示下一時刻汽車行駛速度，Un表示當(dāng)前汽車行駛速度，A t表示仿真步長，Ttg表示驅(qū)動力矩， i表示等效傳動比，r表示車輪半徑。
[0063] 本【具體實施方式】中，當(dāng)所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)制動的時候，所述電機能夠?qū)⒅苿恿D(zhuǎn) 換成電能儲存至所述電池組內(nèi)。
[0064] 本【具體實施方式】中，所述電機為汽車起動發(fā)電一體化電機。
[0065] 在具體實施的過程中，虛擬模擬系統(tǒng)采用計算機進(jìn)行處理，混合動力半實物仿真 系統(tǒng)控制搭建要求：
[0066] 計算機要求:1GW上內(nèi)存，CPU主頻1.6GHz W上，硬盤空余空間2G W上；
[0067] 顯示器要求:最低支持1024*768分辨率，支持獨立顯卡。
[0068] 計算機虛擬真實系統(tǒng)要求：
[0069] 整個虛擬真實系統(tǒng)包括虛擬汽車=維模型，虛擬真實路面狀況和模擬駕駛程序， 可W用VRML虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行汽車和路面狀況的設(shè)計。
[0070] 虛擬汽車包括可調(diào)節(jié)的基本物理量，可供選擇的電機模型、發(fā)電機模型、電池組模 型和電機模型，可變化的匹配方式。道路模型除了基本的長度寬度，還要包括道路面不平 度。
[0071] 另外，車輛驅(qū)動系統(tǒng)還包括方向盤、離合器踏板、排擋桿、剎車踏板和油口踏板，駕 駛?cè)藛T可W結(jié)合VR技術(shù)顯示模擬汽車和道路環(huán)境，在虛擬的環(huán)境中駕駛，模擬操作駕駛?cè)?員可W根據(jù)VR技術(shù)顯示的路面狀況和行駛車輛做出判斷，通過油口踏板來控制汽車動力， 通過方向盤、離合器踏板、排擋桿和剎車踏板，使汽車加減速和改變方向。
[0072] 整個混合動力半實物仿真系統(tǒng)的控制原理是駕駛?cè)藛T根據(jù)顯示設(shè)備上的車速U和 期望車速Uq控制油口和離合器，計算機收到操作命令后經(jīng)過軟件計算出數(shù)字信號，傳送給 SIMULINK模塊計算出車輛運動參數(shù)，最后通過VR顯示在顯示屏上。計算機仿真時，由某時刻 模擬汽車的行駛速度Un得到汽車空氣阻力Fw;由汽車質(zhì)量m和輪胎滾動阻力系數(shù)f獲得滾動 阻力Ff;由期望車速Uq和Un獲得加速度阻力Fj ;由W和坡度a獲得爬坡阻力Fi;
[0073] 如圖4所示，矩形虛線指的車輛驅(qū)動系統(tǒng)包含的內(nèi)容，楠圓虛線指的虛擬車輛模型 包含的類容，測試時由計算機模擬虛擬車輛模型和虛擬路面模型，由真實駕駛?cè)藛T通過控 制車輛驅(qū)動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)，然后計算機使虛擬車輛模型在虛擬路面模型上行駛，行駛情況通過 顯示裝置動態(tài)輸出。獲得Ki(油口踏板信號）后計算機控制發(fā)動機和電機獲取驅(qū)動力矩Ttg, 經(jīng)過機算機仿真獲得下一時刻車速Un+l。
[0074] 電池組接收發(fā)動機和制動器產(chǎn)生的能量并為電機提供能量，針對串聯(lián)、并聯(lián)和混 聯(lián)有不同接法。發(fā)動機、電機電池都由對應(yīng)的模擬控制器控制。駕駛?cè)藛T踩下油口踏板或者 制動踏板，計算機根據(jù)踩踏踏板的深度獲得模擬信號Ki或K2，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，計算 機再根據(jù)模擬汽車速度U控制發(fā)動機的節(jié)氣口開度C和運行電源控制策略，從而實現(xiàn)虛擬車 輛模型在虛擬路面模型上行駛。虛擬模擬系統(tǒng)能夠模擬出虛擬車輛模型運行的加速度阻 力，空氣阻力，滾動阻力，爬坡阻力W及路面狀況，模擬出混合動力汽車在發(fā)動機，電機不同 匹配情況下的動力性和燃油經(jīng)濟性，進(jìn)而更好的對汽車進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
[0075]最后說明的是，W上實施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參 照本發(fā)明的優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可 W在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明 的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于:包括虛擬駕駛模擬裝置和實體駕 駛模擬裝置，實體駕駛模擬裝置包括車輛驅(qū)動系統(tǒng)和能夠為車輛驅(qū)動系統(tǒng)提供負(fù)載的負(fù)載 模擬系統(tǒng)，車輛驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機、發(fā)電機、電池組和電機，虛擬駕駛模擬裝置包括虛擬 模擬系統(tǒng)以及與虛擬模擬系統(tǒng)連接的顯示裝置，虛擬模擬系統(tǒng)能夠模擬出虛擬車輛模型和 虛擬車輛模型行駛的虛擬路面模型，虛擬駕駛模擬裝置與實體駕駛模擬裝置電連接； 混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)的實施步驟包括： A1:將仿真車型的參數(shù)輸入虛擬車輛模型中； A2:根據(jù)測試要求選擇虛擬路面模型，并模擬出虛擬車輛模型在虛擬路面模型上行駛 過程中遇到的行駛阻力F; A3:模擬出一個駕駛實驗周期； 一個駕駛實驗周期內(nèi)，混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)的運行步驟為： B1:車輛驅(qū)動系統(tǒng)啟動，根據(jù)電池組的電荷量SOC作出判斷：電荷量SOC大于充放電閥值 SOCmin時，執(zhí)行Bl 1步驟;電荷量SOC小于充放電閥值SOCmin時，執(zhí)行B12步驟； B11:發(fā)動機不啟動，電機啟動，同時車輛驅(qū)動系統(tǒng)將信號輸出給虛擬車輛模型，虛擬車 輛模型以車輛驅(qū)動系統(tǒng)相同速度在虛擬路面模型上行駛，虛擬模擬系統(tǒng)將虛擬車輛模型遇 到的行駛阻力信號輸出給負(fù)載模擬系統(tǒng)，負(fù)載模擬系統(tǒng)為車輛驅(qū)動系統(tǒng)提供阻力； B12:電機不啟動，發(fā)動機啟動，同時車輛驅(qū)動系統(tǒng)將信號輸出給虛擬車輛模型，虛擬車 輛模型以車輛驅(qū)動系統(tǒng)相同速度在虛擬路面模型上行駛，虛擬模擬系統(tǒng)將虛擬車輛模型遇 到的行駛阻力信號輸出給負(fù)載模擬系統(tǒng)，負(fù)載模擬系統(tǒng)為車輛驅(qū)動系統(tǒng)提供阻力； B2:虛擬車輛模型在虛擬路面模型上行駛的過程中，當(dāng)車速低于ub或者電荷量SOC低于 SOCmin時，發(fā)動機啟動提供動力，車輛驅(qū)動系統(tǒng)變?yōu)榛旌蟿恿︱?qū)動模式。 B3:當(dāng)電荷量S0C達(dá)到S0Cm』寸，發(fā)動機關(guān)閉，車輛驅(qū)動系統(tǒng)變?yōu)榧冸妱域?qū)動模式。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于:步驟A2中行駛阻 力F的計算方式為：其中Ff表示輪胎滾動阻力，F(xiàn)w表示汽車空氣阻力，F(xiàn)i表示汽車爬坡阻力，F(xiàn)j表示汽車加速 度阻力，m表示汽車質(zhì)量，f表示滾動阻力系數(shù)，Cd表示空氣阻力系數(shù)，A表示迎風(fēng)面積，P表示 空氣密度，un表示汽車行駛速度，α表示坡度，δ表示汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)， Un+1表示下一時 刻汽車行駛速度，un表示當(dāng)前汽車行駛速度，At表示仿真步長，1^表示驅(qū)動力矩，i表示等 效傳動比，r表示車輪半徑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述車輛驅(qū)動 系統(tǒng)制動的時候，所述電機能夠?qū)⒅苿恿D(zhuǎn)換成電能儲存至所述電池組內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動力汽車半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述電機為汽車 起動發(fā)電一體化電機。
【文檔編號】G01M17/007GK105954043SQ201610353536
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】羅勇, 趙雪, 曹玉峰, 程新, 龍克俊, 謝小洪, 闞英哲
【申請人】重慶理工大學(xué)