混合动力电动汽车性能仿真系统、方法、设备及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115879275A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211367493.3G06F119/14(2020.01)(22)申请日2022.11.03(71)申请人潍柴动力股份有限公司地址261061山东省潍坊市高新技术产业开发区福寿东街197号甲申请人北京理工大学(72)发明人鹿文慧韩亚楠江楠郝利君赵周辉葛蕴珊(74)专利代理机构重庆立信达知识产权代理有限公司50286专利代理师刘竹(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F30/17(2020.01)G06F30/15(2020.01)权利要求书2页说明书17页附图7页(54)发明名称混合动力电动汽车性能仿真系统、方法、设备及存储介质(57)摘要本发明属于混合动力汽车仿真技术领域，公开了一种混合动力电动汽车性能仿真系统、方法、设备及存储介质，系统包括：初始化模块，进行混合动力电动汽车各种参数的设置和初始化；驾驶循环确定模块，确定输入的驾驶循环；仿真计算模块，调用构建的模型对混合动力电动汽车各部件的性能进行仿真计算。方法包括：将驱动能量从各动力源流向传动系统和车轮，并通过汽车动力学模型模块转化为实际车速；将实际车速与目标车速相比较计算车速差值；根据车速差值，调整油门和刹车踏板，控制动力源输出，使汽车跟随循环工况。本发明正向仿真策略真实模拟车辆实际的工作特性，尤其是驾驶员的操纵特性，可对车辆实际行驶性能进行预测，便于计算整车动力性指标。CN115879275ACN115879275A权利要求书1/2页1.一种混合动力电动汽车性能仿真系统，其特征在于，包括：初始化模块，用于进行混合动力电动汽车各种参数的设置和初始化；驾驶循环确定模块，用于确定输入的驾驶循环；仿真计算模块，用于调用构建的模型对混合动力电动汽车各部件的性能进行仿真计算。2.如权利要求1所述的混合动力电动汽车性能仿真系统，其特征在于，所述仿真计算模块进一步划分为：驾驶员模型模块，用于控制混合动力电动汽车动力装置产生驱动力及制动系统的制动力；动力传动系统控制器模型模块，用于动力分配控制、换挡策略控制和电源能量管理；发动机模型模块，用于确定正常运行转速、转矩、功率范围、负荷、油耗脉谱、排放脉谱、排气温度脉谱以及每个时间步长的燃料消耗量，模拟发动机的工作特性；电动机模型模块，用于通过转速和转矩确定驱动电机的效率计算机械损失；发电机模型模块，用于确定发电机正常运行的速度和转矩范围，计算发电机的电力输出；电池模型模块，用于计算电池的SOC值、端电压、电流、功率最大限值以及最大电流值；变速器模型模块，用于进行扭矩和转速传递并计算扭矩和转速的变化值；主减速器模型模块，用于计算扭矩和转速的变化值、主减速器和差速器的转矩损失和主减速器和差速器的惯性损失；车轮模型模块，用于依据轮胎的参数计算轮胎的直径，并由已知的转速计算实际汽车动力学模型模块，用于计算滚动阻力、坡度阻力、迎风阻力和加速阻力，根据动力学方程，计算车轮的转速和总扭矩；汽车动力学模型模块，用于计算滚动阻力、坡度阻力、迎风阻力和加速阻力，根据动力学方程，计算车轮的转速和总扭矩。3.如权利要求2所述的混合动力电动汽车性能仿真系统，其特征在于，所述动力传动系统控制器模型模块包括动力分配控制子模型模块、换挡控制子模型模块以及电源能量管理子模型模块；所述动力分配控制子模型模块，用于根据油门踏板位置信息和制动踏板位置信息控制混合动力电动汽车动力系统的功率输出，并将混合动力电动汽车行驶所需的驱动力借助动力分配装置在发动机、发电机、电动机及电池之间进行能量分配；所述电源能量管理子模型模块，用于管理蓄电池充电、放电和再生制动过程。4.一种混合动力电动汽车性能仿真方法，其特征在于，所述混合动力电动汽车性能仿真方法包括：将驱动能量从各动力源流向传动系统和车轮，并通过汽车动力学模型模块转化为实际车速；将所述实际车速与目标车速相比较计算车速差值；根据所述车速差值，调整油门和刹车踏板，控制动力源输出，使汽车跟随循环工况。5.如权利要求4所述混合动力电动汽车性能仿真方法，其特征在于，所述根据所述车速差值，调整油门和刹车踏板，控制动力源输出，使汽车跟随循环工况包括：2CN115879275A权利要求书2/2页步骤一：设置驾驶循环、汽车结构参数、发动机外特性参数、万有特性脉谱、发电机参数、电动机参数和蓄电池参数；步骤二：判断驾驶循环是否结束；若是执行步骤六，否则执行步骤三；步骤三：根据所述车速差值判断实际车速是否大于目标车速；步骤四：当实际车速大于目标车速时，控制制动踏板制动，计算汽车制动力、行驶阻力以及汽车加速度，转向计算汽车的当前速度，计算汽车燃油消耗量百公里油耗；步骤五：当实际车速小于目标车速时，