[发明专利]基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法

说明书

本发明涉及一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，仿真系统包括驾驶员操作平台、整车控制器、dSPACE硬件系统、上位机。通过采用分离建模的方法，建立整车模型与电机模型；为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件系统，使整车模型及电机模型并行运行于处理器的不同内核，建立整车控制器与整车模型、电机模型的信号连接；对建立的整车模型及电机模型进行编译，将编译生成的文件下载至多核实时处理器；整车控制器进行闭环测试。本发明采用dSPACE实时仿真技术，分别构建电机模型与整车模型并运行于不同内核，dSPACE硬件系统与整车控制器、驾驶员操作平台连接，实现系统的半实物仿真，增加了系统仿真的准确性。

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，尤其涉及一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法。

背景技术

作为混合动力汽车的核心之一，整车控制器(VCU)的控制算法和策略影响着整车的性能。硬件硬件在环仿真系统作为VCU功能测试的重要环节，相较于实车测试，既可以节约验证成本、人力、物力，又可以测试实车不能试验的极限情况下的工况，从而缩短开发时间，提高整车控制器控制算法的质量。

但是，现有的整车控制器硬件在环仿真平台一般将整车模型、驾驶员模型下载到实时仿真系统，驾驶员输入信号通过上位机进行操作，虽然输出传感器信号可以通过标定进行修正，但是由于数学模型本身的限制并不能完全体现驾驶员的驾驶意图，因此在手动测试操作的时候可以选择真实驾驶员操作进行信号输入；同时，一般标准工况不含坡道，对于循环工况仿真时，忽略了坡道阻力。且现有的整车控制器硬件在环仿真平台不但对于油耗仿真测试置信度偏低，而且在搭建动力源模型时，由于混合动力汽车动力源由发动机和发电机提供，电机模型需要较小的仿真步长才能稳定运行，而整车模型仿真步长对此没有电机模型严苛要求，如果两者都采用较小步长，将增加模型的计算量，计算复杂，且易导致数据溢出。

因此，有必要针对现有的整车控制器硬件在环仿真平台进行改进，以提高其仿真精度。

发明内容

本发明在现有整车控制器硬件在环仿真平台的基础进行改进，提供了一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，采用dSPACE实时仿真技术，建立电机模型与整车模型并下载至dSPACE硬件中，dSPACE硬件与整车控制器、驾驶员操作平台连接，实现系统的仿真。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，仿真系统包括驾驶员操作平台、整车控制器、dSPACE硬件系统、上位机；所述驾驶员操作平台同时与所述整车控制器以及dSPACE硬件系统连接，所述整车控制器与所述dSPACE硬件系统连接，所述dSPACE硬件系统与所述上位机连接；所述dSPACE硬件系统包括程控电源、I/O板卡、总线板卡、多核实时处理器；该方法包括：

采用分离建模的方法，建立整车模型与电机模型；

为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件系统，使整车模型及电机模型并行运行于处理器的不同内核，建立整车控制器与整车模型、电机模型的信号连接；

对建立的整车模型及电机模型进行编译，将编译生成的文件下载至多核实时处理器；

建立人机交互界面，通过人机交互界面控制dSPACE硬件系统给整车控制器上电，整车控制器进行闭环测试。

优选的，建立电机模型的方法为：将电机模型作为触发子系统，并加入可运行函数子模块，电机信号的输入与输出加入速率转换模块，处理以不同速率运行的端口之间的数据传输；电机模型包括第一电机模型与第二电机模型，第一电机设置为发动机，接受VCU指令，将第一电机的部分转矩转换为电能储存在超级电容；第二电机设置为发电机，由超级电容提供能量，并与第一电机共同驱动整车行驶，并在刹车时，根据整车控制器的指令，将部分能量进行回收。