[发明专利]一种混合动力整车性能仿真系统

说明书

本发明公开了一种混合动力整车性能仿真系统，其包括环境模型、整车物理模型、发动机控制模型、整车控制器、BMS控制模块、电机控制模块和变速箱模型，所述整车物理模型包括底盘模型、悬架模型、车轴模型、制动器模型、轮胎模型、车身几何模型。本发明提供的该混合动力整车性能试验仿真系统，在样车试制之前就可以模拟整车进行性能试验，并基于试验结果对整车硬件以及软件策略进行前期优化，缩短混合动力整车开发周期，控制开发成本。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种混合动力整车性能试验仿真系统。

背景技术

面对越来越严格的排放和油耗的法规要求，汽车厂家在传统内燃机技术方面很难有解决方案，而油电混合动力技术在相当长的一端时间内时节能减排的最有效的解决方案，市场潜力巨大。

混合动力整车与传统燃油整车相比，在具备更优性能的同时，整车硬件以及软件策略更为复杂，因此在混合动力整车开发阶段，需要优化的部件功能更多，项目进展更为缓慢。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种混合动力整车性能试验仿真系统，在样车试制之前就可以模拟整车进行性能试验，并基于试验结果对整车硬件以及软件策略进行前期优化，缩短混合动力整车开发周期，控制开发成本。

本发明提供一种混合动力整车性能仿真系统，其包括环境模型、整车物理模型、发动机控制模型、整车控制器、BMS控制模块、电机控制模块和变速箱模型，所述整车物理模型包括底盘模型、悬架模型、车轴模型、制动器模型、轮胎模型、车身几何模型。

进一步地，所述环境模型、所述底盘模型、所述车身几何模型、所述车轴模型、所述制动器模型、所述轮胎模型、所述发动机控制模型、所述电机控制模块、所述BMS控制模块的参数设定是在AVL VSM软件中进行；所述环境模型的搭建需要导入试验路谱，该试验路谱可以是自定义的试验工况，也可以为符合国际规定的经济性、排放性能、动力性等法规的试验路谱。

进一步地，所述变速箱模型需要采用Simulink工具进行搭建，而传统的液力自动变速箱、手动变速箱可通过VSM软件直接进行参数化设定从而搭建模型。所述变速箱模型优选为功率分流式变速箱模型。

进一步地，该仿真系统首先通过所述环境模型解析出当前的油门踏板开度、制动踏板开度和目标车速的数值，并将这些数值发送至所述整车控制器，所述整车控制器根据所述环境模型发送的当前油门踏板开度、制动踏板开度和目标车速计算出整车所需要的输出扭矩，并结合车速、输出扭矩、由所述BMS控制模块发送的电池SOC值、电池充放电功率值判断当前应当处于纯电动模式还是混动模式，若选用混动模式，则发送发动机起停指令和扭矩请求给所述发动机控制模型，并将电机扭矩请求在考虑系统效率最优的基础上分配给不同的动力源，将液压换挡、离合器状态等控制指令发送给所述变速箱模型进行内部档位控制；所述变速箱模型输出的扭矩通过所述车轴模块传递给所述制动器模型，继而传递到所述轮胎模型，从而驱动整车，所述整车物理模型会将实际车速反馈给所述整车控制器，从而对该仿真系统的需求功率进行实时的修正，形成一个闭环控制系统。

进一步地，在该混合动力整车性能仿真系统中，所述发动机控制模型仅用于控制发动机，而对于整个各部件的控制，则由所述整车控制器控制；发动机的起停由所述整车控制器根据当前整车需求功率以及BMS的电量进行判断；喷油量由所述整车控制器根据所述环境模型发送的整车需求功率通过扭矩需求来确定，所述发动机控制模型将输出的扭矩和发动机状态反馈给所述整车控制器。

进一步地，所述整车物理模型是通过AVL VSM软件搭建的，所述变速箱模型、所述发动机控制模型、所述整车控制器、所述BMS控制模块、所述电机控制模块是在Simulink工具中搭建的；通过AVL VSM软件搭建的所述整车物理模型与在Simulink工具中搭建的所述变速箱模型、所述发动机控制模型、所述整车控制器、所述BMS控制模块、所述电机控制模块最终通过Model Connect软件进行集成，从而形成完整的所述混合动力整车性能仿真系统。