[发明专利]一种纯电动汽车动力性仿真系统

权利要求书

1.一种纯电动汽车动力性仿真系统，其特征在于包括电池模块(1)、电机模 块(2)、整车模块(3)、控制器模块(4)、循环工况模块(5)和显示器模块(6)， 整车模块(3)中还包括制动模块，制动模块中包括附着子模块，控制器模块(4) 采用PWM斩波进行控制，该系统基于matlab软件对平地和爬坡工况、循环工况 进行仿真，

对平地和爬坡工况的仿真如下：

系统首先给控制器设定一个固定的占空比，电机根据控制器信号输出转矩 和转速，系统判断电机旋转方向正反，当电机旋转方向为反时，说明用户在初 始设定参数时发生错误，或者电机输出转矩不能满足工况要求，程序停止，需 返回检查原因并进行重新设定；当电机旋转方向为正时，系统根据汽车传动系 传动比、轮胎胎径计算出车速，同时根据车速计算出汽车阻力，然后判断车速 是否趋于稳定，当车速趋于稳定时，说明汽车此时已达到最大车速，程序结束， 输出结果，当车速没有达到稳定时，把计算出来的阻力信号反馈给电机，系统 重新判断电机旋转方向，重复上述过程；

对循环工况仿真如下：

系统给控制器设定一个占空比，电机输出转矩转速，并判断电机旋转方向 正反，当电机旋转方向为反时，说明用户在初始设定参数时发生错误，或者电 机输出转矩不能满足工况要求，程序停止，需返回检查原因并进行重新设定； 当电机旋转方向为正时，系统根据汽车传动系传动比、轮胎胎径计算出车速， 同时根据车速计算出汽车阻力，并把阻力反馈给电机，接着系统用模型计算出 来的汽车实际车速v与循环工况的理论车速v′进行对比，当实际车速v与理论车 速v′之差的绝对值小于系统设定值m时，则说明此时加速踏板位置合理，保持占 空比不变，如果实际车速v与理论车速v′之差的绝对值大于系统设定值m，系统 需再判定实际车速v是否大于理论车速v′，如是，则减小占空比，降低电机转矩 转速，如否，则加大占空比，增加电机转矩转速，当系统检测到循环工况运行 完毕后，程序结束，输出结果。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车动力性仿真系统，其特征在于所 述的整车模块(3)工作过程如下：整车模块(3)先从电机模块(2)中取得电 机转速信号并将其转化成车速，然后车速分3条路径运行，第1条路径对车速 进行滤波求导，计算出加速阻力，第2条路径则根据用户输入的迎风面积、风 速、风阻系数计算出风阻，第3条路径是把车速信号导入到路面输入模块中， 计算出路面坡道总阻力，将上述3条路径最后计算出的总阻力汇总反馈到电机 模块(2)中作为电机的外部负载转矩，另外，系统初始运行时会判断程序是否 在运行循环工况，如是，则制动模块中会产生相应的制动力反馈到电机模块(2) 中作为电机的外部负载转矩，如否，则制动模块不产生制动力。

3.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车动力性仿真系统，其特征在于所述 的循环工况模块(5)工作过程如下：循环工况模块(5)先从整车模块(3)中 取得车速信号，然后用lookup速度路程表格中的数据与之进行逻辑比较，把计 算得出的占空比输入到控制器模块(4)中，另外循环工况模块(5)中对lookup 速度路程表格的速度以时间为变量进行求导，判断求导出来的加速度的正负， 如加速度为正，则输出逻辑1给制动模块，如加速度为负，则输出逻辑0给制 动模块。

4.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车动力性仿真系统，其特征在于所述 的制动模块工作过程如下：制动模块从整车模块(3)取得实际车速信号，再从 循环工况模块(5)取得理论车速信号，然后在比较子模块中对他们进行比较计 算得出初步的制动器制动力，并对它们限值，接着把初步计算得到的制动力输 入附着子模块，另外在循环工况模块(5)中给出制动器控制逻辑，当逻辑值为 1时，附着子模块的制动力输出到整车模块(3)，当逻辑值为0时，则系统默认 输入到整车模块(3)的制动力值为0，接着系统根据制动力输出的实际情况进 行逻辑判断，并把逻辑判断值输出到控制器模块(4)作为加速踏板控制逻辑。

5.根据权利要求4所述的一种纯电动汽车动力性仿真系统，其特征在于所述 的附着子模块工作过程如下：附着子模块先从制动器模块中取得制动力信号， 然后根据用户输入的前后轮制动力分配系数分别分配给前轮制动器制动力和后 轮制动器制动力，系统将前轮制动器制动力、前轮负荷计算子模块输出的前轮 附着力的最小值和后轮制动器制动力、后轮负荷计算子模块输出的后轮附着力 的最小值相加构成汽车总制动力，输出给整车模块(3)，同时将汽车总制动力 除以汽车总重得到的加速度值反馈给前轮负荷计算子模块和后轮负荷计算子模 块。