一种纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法及装置，涉及汽车仿真测试技术领域，该方法包括以下步骤：设定整车文件、电机文件、减速器文件、电池文件以及驾驶员文件；选定驾驶工况，基于整车文件、电机文件、减速器文件、电池文件以及驾驶员文件进行整车行驶仿真；基于整车行驶仿真获得的行驶参数，进行整车性能评估。本申请通过配置文件定义整车上各个零部件的参数，并且同时存储多种车型应用的参数，参数能够实时进行更改，在仿真过程中根据选择的参数进行模拟计算，以满足不同工况的整车性能仿真测试需求。整车性能仿真测试需求。整车性能仿真测试需求。

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法及装置


[0001]本申请涉及汽车仿真测试
，具体涉及一种纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法及装置。

技术介绍

[0002]随着汽车行业电动化趋势的发展，对于纯电动汽车的动力总成研发和整车性能仿真计算越来越受到业界的重视。对于纯电动汽车多种工况下的整车性能仿真是项目开发中的重要环节，仿真计算能准确的评估前期开发的各种性能，有效缩短项目开发周期并减少验证测试费用。
[0003]目前行业内的商业仿真软件主要集中于传统燃油车的典型应用，难以满足纯电动汽车的仿真需求。当前行业主流的仿真软件多局限于整车的动力性经济性仿真，而对于整车全寿命周期的耐久工况仿真，典型工况下的热仿真以及效率仿真缺乏相应的解决方案。
[0004]以主流车辆动力学仿真软件AVL Cruise为例，该软件能够模块化的配置整车的各个零部件参数，但是配置必须要在AVL Cruise封装的模块内，只能选择已有的选项进行参数更改。由于内部动力学方程与核心算法全部被封装在商业仿真软件之中，无法查看其内部程序也难以修改其计算方法。对于新型的动力架构缺乏适用性，也不便于对多种车型参数、计算数据进行自定义。
[0005]而随着开发周期的缩短，整车仿真平台需要计算的车型与应用日益增多，而每一款应用和车型的整车参数以及各个零部件参数都不尽相同，因此难以在有限的时间内对每一款应用和车型人为的进行模型搭建和参数输入。
[0006]因此，为应对上述技术问题，满足使用需求，现提供一种电动汽车整车性能仿真技术。

技术实现思路

[0007]本申请提供一种纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法及装置，通过配置文件定义整车上各个零部件的参数，并且同时存储多种车型应用的参数，参数能够实时进行更改，在仿真过程中根据选择的参数进行模拟计算，以满足不同工况的整车性能仿真测试需求。
[0008]第一方面，本申请提供了一种纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法，所述方法包括以下步骤：
[0009]设定整车文件、电机文件、减速器文件、电池文件以及驾驶员文件；
[0010]选定驾驶工况，基于所述整车文件、所述电机文件、所述减速器文件、所述电池文件以及所述驾驶员文件进行整车行驶仿真；
[0011]获得所述整车行驶仿真获得的行驶参数，进行整车性能评估；其中，
[0012]所述整车文件包括满载质量、空载质量、轴距、驱动模式、前后轴载荷分布、质心高度、半轴刚度及阻尼、轮胎半径、轮胎转动惯量、轮胎滚动摩擦系数、轮胎滑动摩擦系数以及迎风面积；
[0013]所述减速器文件包括各挡位速比、各级齿轮转动惯量以及各级齿轮传动效率；
[0014]所述电机文件包括电机外特性曲线、电机峰值扭矩、电机额定扭矩、电机最大转速、电机效率曲线、电机转子转动惯量以及电机能量回收策略；
[0015]所述电池文件包括电池容量、电池电动势、电池内阻以及电池SOC特性曲线；
[0016]所述驾驶员文件包括油门踏板响应速度以及刹车踏板响应速度。
[0017]具体的，所述驾驶工况包括动力性工况、经济性工况、耐久工况以及热仿真工况；
[0018]所述动力性工况包括全油门加速工况、爬坡工况以及极限车速工况；
[0019]所述经济性工况包括NEDC工况以及WLTC工况；
[0020]所述耐久工况包括城市工况、郊区工况、乡村工况以及高速工况；
[0021]所述热仿真工况包括起步工况、拥堵工况、爬坡工况以及超高速工况。
[0022]进一步的，所述方法还包括以下步骤：
[0023]设定地形文件；
[0024]选定驾驶工况，基于所述整车文件、所述电机文件、所述减速器文件、所述电池文件、所述驾驶员文件以及所述地形文件，进行整车行驶仿真。
[0025]进一步的，进行整车行驶仿真中，所述方法还包括以下步骤：
[0026]根据所述整车行驶仿真对应的行驶里程以及所述地形文件，获得对应的坡度信息和弯道信息；
[0027]基于所述坡度信息和弯道信息进行整车行驶仿真。
[0028]具体的，获得所述整车行驶仿真获得的行驶参数，进行整车性能评估中，包括以下步骤：
[0029]监控获得实时车速、油门开度、挡位信息、电机转速、电机扭矩以及电池的SOC值、轮端扭矩和轮端转速，构建对应的性能曲线。
[0030]第二方面，本申请提供了一种纯电动汽车多工况下整车性能仿真装置，所述仿真装置包括：
[0031]参数设定模块，其用于设定整车文件、电机文件、减速器文件、电池文件、驾驶员文件、地形文件以及工况文件；
[0032]仿真模拟模块，其用于基于所述整车文件、所述电机文件、所述减速器文件、所述电池文件、所述驾驶员文件、所述地形文件以及所述工况文件进行整车行驶仿真；
[0033]性能评估模块，其用于获得所述整车行驶仿真获得的行驶参数，进行整车性能评估；其中，
[0034]所述整车文件包括满载质量、空载质量、轴距、驱动模式、前后轴载荷分布、质心高度、半轴刚度及阻尼、轮胎半径、轮胎转动惯量、轮胎滚动摩擦系数、轮胎滑动摩擦系数以及迎风面积；
[0035]所述减速器文件包括各挡位速比、各级齿轮转动惯量以及各级齿轮传动效率；
[0036]所述电机文件包括电机外特性曲线、电机峰值扭矩、电机额定扭矩、电机最大转速、电机效率曲线、电机转子转动惯量以及电机能量回收策略；
[0037]所述电池文件包括电池容量、电池电动势、电池内阻以及电池SOC特性曲线；
[0038]所述驾驶员文件包括油门踏板响应速度以及刹车踏板响应速度。
[0039]具体的，所述仿真模拟模块包括工况模块、驾驶员模块、电机控制模块、电机模块、
减速器控制模块、减速器模块、电池模块、整车与轮胎模块以及地形模块；
[0040]工况模块，其基于所述工况文件，进行对应的工况环境模拟，提供对应的需求车速；
[0041]地形模块，其基于所述地形文件，进行对应的地形环境模拟，提供对应的坡度信息；
[0042]所述电机控制模块用于接收所述驾驶员模块的踏板信号，接收所述电池模块、所述电机模块、所述减速器模块的状态反馈信号，接收所述整车与轮胎模块的实时车速，并计算获得需求功率、需求扭矩、电池充放电功率、能量回馈扭矩、机械制动扭矩以及整车行驶阻力大小，将各控制信号分别输出至整车模块、电池模块、电机模块以及减速器模块；
[0043]所述驾驶员模块用于接收所述工况模块发出的需求车速和所述整车与轮胎模块反馈的实时车速进行比较计算，通过PI控制获得油门踏板与制动踏板的信号，将油门踏板信号输出至电机控制模块，将制动踏板信号输出至整车与轮胎模块；
[0044]所述电池模块用于接收电机模块发出的充放电功率，计算出电池系统的能量损耗情况、SOC值以及当前电压；
[0045]所述电机控制模块用于接收驾驶员模块发出的油门踏板信号与刹车踏板信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：设定整车文件、电机文件、减速器文件、电池文件以及驾驶员文件；选定驾驶工况，基于所述整车文件、所述电机文件、所述减速器文件、所述电池文件以及所述驾驶员文件进行整车行驶仿真；获得所述整车行驶仿真获得的行驶参数，进行整车性能评估；其中，所述整车文件包括满载质量、空载质量、轴距、驱动模式、前后轴载荷分布、质心高度、半轴刚度及阻尼、轮胎半径、轮胎转动惯量、轮胎滚动摩擦系数、轮胎滑动摩擦系数以及迎风面积；所述减速器文件包括各挡位速比、各级齿轮转动惯量以及各级齿轮传动效率；所述电机文件包括电机外特性曲线、电机峰值扭矩、电机额定扭矩、电机最大转速、电机效率曲线、电机转子转动惯量以及电机能量回收策略；所述电池文件包括电池容量、电池电动势、电池内阻以及电池SOC特性曲线；所述驾驶员文件包括油门踏板响应速度以及刹车踏板响应速度。2.如权利要求1所述的纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法，其特征在于：所述驾驶工况包括动力性工况、经济性工况、耐久工况以及热仿真工况；所述动力性工况包括全油门加速工况、爬坡工况以及极限车速工况；所述经济性工况包括NEDC工况以及WLTC工况；所述耐久工况包括城市工况、郊区工况、乡村工况以及高速工况；所述热仿真工况包括起步工况、拥堵工况、爬坡工况以及超高速工况。3.如权利要求1所述的纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：设定地形文件；选定驾驶工况，基于所述整车文件、所述电机文件、所述减速器文件、所述电池文件、所述驾驶员文件以及所述地形文件，进行整车行驶仿真。4.如权利要求3所述的纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法，其特征在于，进行整车行驶仿真中，所述方法还包括以下步骤：根据所述整车行驶仿真对应的行驶里程以及所述地形文件，获得对应的坡度信息和弯道信息；基于所述坡度信息和弯道信息进行整车行驶仿真。5.如权利要求1所述的纯电动汽车多工况下整车性能仿真方法，其特征在于，获得所述整车行驶仿真获得的行驶参数，进行整车性能评估中，包括以下步骤：监控获得实时车速、油门开度、挡位信息、电机转速、电机扭矩以及电池的SOC值、轮端扭矩和轮端转速，构建对应的性能曲线。6.一种纯电动汽车多工况下整车性能仿真装置，其特征在于，所述仿真装置包括：参数设定模块，其用于设定整车文件、电机文件、减速器文件、电池文件、驾驶员文件、地形文件以及工况文件；仿真模拟模块，其用于基于所述整车文件、所述电机文件、所述减速器文件、所述电池文件、所述驾驶员文件、所述地形文件以及所述工况文件进行整车行驶仿真；性能评估模块，其用于获得所述整车行驶仿真获得的行驶参数，进行整车性能评估；其
中，所述整车文件包括满载质量、空载质量、轴距、驱动模式、前后轴载荷分布、质心高度、半轴刚度及阻尼、轮胎半径、轮胎转动惯量、轮胎滚动摩擦系数、轮胎滑动摩擦系数以及迎风面积；所述减速器文件包括各挡位速比、各级齿轮转动惯量以及各级齿轮传动效率；所述电机文件包括电机外特性曲线、电机峰值扭矩、电机额定扭矩、电机最大转速、电机效率曲线、电机转子转动惯量以及电机能量回收策略；所述电池文件包括电池容量、电池电动势、电池内阻以及电池SOC特性曲线；所述驾驶员文件包括油门踏板响应速度以及刹车...

【专利技术属性】
技术研发人员：王询，韩涛，曾畅，
申请(专利权)人：东风鼎新动力系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：