[發明專利]基于AMESim的四輪驅動電動汽車仿真建模方法

有效

• 申請號: 201410794799.6
• 申請日: 2014-12-21
• 公開（公告）號: CN104504191B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 趙海艷;陳虹;任秉韜;姚榮子;袁磊;周浩
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 白冬冬

1.一種基于AMESim的四輪驅動電動汽車仿真建模方法，其特征在于：搭建了整體仿真模型的結構，該仿真模型的結構包括：駕駛員模擬單元、車輛信號測量及控制單元、四輪驅動系統單元、電動汽車底盤單元、車輛運行環境設置單元和電池單元；

a、駕駛員模擬單元：由J01轉向角設置模塊、J02理想車速設置模塊、J03轉矩計算環節、J04轉矩命令限幅模塊、J05制動扭矩計算環節和J06制動轉矩限幅模塊構成；駕駛員模擬單元接口“Ja”是檢測當前車輛實際車速輸入接口，并且駕駛員模擬單元接口“Ja”接車輛信號測量及控制單元接口“Eg”，駕駛員模擬單元接口“Jb”是方向盤轉角輸出端口，并且駕駛員模擬單元接口“Jb”接車輛信號測量及控制單元接口“Ed”，駕駛員模擬單元接口“Jc”是車輛驅動轉矩輸出端口，并且駕駛員模擬單元接口“Jc”接車輛信號測量及控制單元接口“Ee”，駕駛員模擬單元接口“Jd”是制動器控制信號輸出端口，并且駕駛員模擬單元接口“Jd”接底盤單元接口“Cf”；

b、車輛信號測量及控制單元：由E01-E10組成；車輛信號測量及控制單元接口“Ea”分別與E01到E06依次連接，E01是位移傳感器，E02是速度傳感器，E03是角度傳感器，E04是角速度傳感器，E05是加速度傳感器，E06是大地坐標系和車身坐標系之間的轉換關系模塊，E07是輪胎特性模塊，E08是輪胎力傳感器，E09是輪胎模型狀態傳感器，E10是AMESim軟件和Simulink/Matlab軟件聯合仿真接口模塊；車輛信號測量及控制單元接口“Ea”是車輛狀態輸入接口，并且車輛信號測量及控制單元接口“Ea”接底盤單元接口“Ck”，車輛信號測量及控制單元接口“Eb”是地面信息輸入接口，并且車輛信號測量及控制單元接口“Eb”接環境設置單元接口“Hb”、“Hc”、“Hd”、“He”，車輛信號測量及控制單元接口“Ec”是輪胎同車輪模塊連接口，并且車輛信號測量及控制單元接口“Ec”接底盤單元接口“Cg”、“Ch”、“Ci”、“Cj”，車輛信號測量及控制單元接口“Ed”是駕駛員轉向信號輸入接口，并且車輛信號測量及控制單元接口“Ed”接駕駛員模擬單元接口“Jb”，車輛信號測量及控制單元接口“Ee”是車輛驅動轉矩輸入接口，并且車輛信號測量及控制單元接口“Ee”接駕駛員模擬單元接口“Jc”，車輛信號測量及控制單元接口“Ef”是控制器計算的電機轉矩命令和前輪轉向命令輸出端口，并且車輛信號測量及控制單元接口“Ef”接底盤單元接口“Ca”和四輪驅動系統單元接口“Sa”, 車輛信號測量及控制單元接口“Eg”是車輛縱向速度輸出接口，并且車輛信號測量及控制單元接口“Eg”接駕駛員模擬單元接口“Ja”，同時車輛信號測量及控制單元接口“Eg”連接電池單元的電池狀態輸出接口 “Ba”、“Bb”、“Bc”；

c、四輪驅動系統單元： 由四組相同的驅動部分組成，分別驅動左前輪A、右前輪B、左后輪A和右后輪B；每個輪驅動結構是S01輪轂電機、S02轉軸阻尼器、S03轉軸轉動慣量、S04轉軸彈簧減震器構成；四輪驅動系統單元接口“Sa”是電機的轉矩驅動命令信號，并且四輪驅動系統單元接口“Sa”接車輛信號測量及控制單元接口“Ef”，四輪驅動系統單元接口“Sb”是電機的轉矩輸出接口，并且四輪驅動系統單元接口“Sb”接四組驅動力矩輸入接口“Cb”、“Cc”、“Cd”、“Ce”，四輪驅動系統電源接口“Sc”是電機的外部電源接口，并且四輪驅動系統電源接口“Sc”接電池單元接口“Bd”；

其中輪轂電機封裝模塊由D01電機控制器、D02三相逆變器、D03三相電流傳感器、D04永磁同步電機本體、D05外部電源電壓傳感器和D06轉速傳感器組成，轉矩命令信號接口“Da”接四輪驅動系統單元接口“Sa”，電機機械轉矩輸出口“Db”接轉軸阻尼器S02， 外部電源接口“Dc”接電池單元接口“Bd”；

d、電動汽車底盤單元：由C01車身模塊、C02機械轉向模塊、C03制動器組、C04獨立懸架組、C05車輪模塊和C06車輪彈性模塊組成，底盤單元接口“Ca”是控制單元計算的轉向角信號輸入接口，并且底盤單元接口“Ca”接車輛信號測量及控制單元接口“Ef”，四輪驅動單元對車輪的四組驅動力矩輸入接口“Cb”、“Cc”、“Cd”、“Ce”接四輪驅動系統單元接口“Sb”，分別針對左前、右前、左后、右后車輪，底盤單元接口“Cf”是控制單元計算的制動片組命令輸入接口，并且底盤單元接口“Cf”接駕駛員模擬單元接口“Jd”，底盤單元接口“Cg”、“Ch”、“Ci”、“Cj”是輪胎力輸入接口，并且底盤單元接口“Cg”、“Ch”、“Ci”、“Cj”接車輛信號測量及控制單元接口“Ec”，分別針對左前、右前、左后、右后車輪，底盤單元接口“Ck”是測量單元從車身測得數據的輸出端口，并且底盤單元接口“Ck”接車輛信號測量及控制單元接口“Ea”, 底盤單元接口“Cl”是風阻輸入端口，并且底盤單元接口“Cl”接環境設置單元接口“Ha”；

e、車輛運行環境設置單元：由H01風速設置模塊、H02風阻產生模塊、H03輪胎地面附著系數設置模塊、H04路面坡度設置模塊、H05輪胎表面濕滑情況產生模塊和H06輪胎地面連接模塊組成，環境設置單元接口“Ha”是風阻輸入端口，并且環境設置單元接口“Ha”接底盤單元接口“Cl”，環境設置單元接口“Hb”、“Hc”、“Hd”、“He”為同輪胎模型連接的接口，并且環境設置單元接口“Hb”、“Hc”、“Hd”、“He”接車輛信號測量及控制單元接口“Eb”，分別設置左前、右前、左后、右后四個輪胎的接地；

f、電池單元：由B01電池模型、B02輸出電壓傳感器、B03輸出電流傳感器和B04電池溫度傳感器組成，電池單元接口“Ba”是測試電壓值輸出接口，電池單元接口“Bb”是測量溫度值輸出接口，電池單元接口“Bc”是測量電流值輸出接口，并且電池單元接口“Bc”接車輛信號測量及控制單元接口“Eg”, 電池單元接口“Bd”是電源輸出接口，并且電池單元接口“Bd”接四輪驅動系統電源接口“Sc”。