[發明專利]一種基于dSPACE的混聯式混合驅動車輛實時仿真系統及方法

在審

• 申請號: 201910831102.0
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110568772A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 王斌;呂桂芳;李全武;周樂;張中國;石磊
• 申請（專利權）人: 包頭市塞北機械設備股份有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 41182 焦作加貝專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 馮新志

1.一種基于dSPACE的混聯式混合驅動車輛實時仿真系統，包括混聯式混合驅動車輛系統實時仿真模型，其特征在于：所述仿真系統還包括：

車輛控制器，用于控制所述混聯式混合驅動車輛的運動狀態、運動方向或運動時間；

dSPACE硬件平臺，用于運行所述混聯式混合驅動車輛系統實時仿真模型并傳遞混合驅動車輛的運動狀態、運動方向或運動時間數據；

計算機系統，用于顯示、處理或傳遞所述混聯式混合驅動車輛運行的數據；

上層信息管理系統，用于多用戶或遠程接收或監控所述仿真系統的運行數據，設定仿真工況，調取仿真結果數據，并進行混合驅動系統運行效果評估；

通訊模塊，用于將所述計算機系統發出的數據傳遞到所述上層信息管理系統；

其中所述車輛控制器的輸出端與所述混聯式混合驅動車輛實時仿真模型連接，所述dSPACE硬件平臺的輸出端與所述計算機系統的輸入端連接，所述計算機系統的輸出端與所述上層信息管理系統的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于dSPACE的混聯式混合驅動車輛實時仿真系統，其特征在于：所述dSPACE硬件平臺設置有無線通訊接口、有線通訊接口或數據接口；其中所述數據接口連接有PCB電路處理器板，所述PCB電路處理器板連接有I/O接口板，所述PCB電路處理器板連接有仿真模塊，并且所述仿真模塊包括信號輸入端口、仿真器、顯示屏以及信號輸出端口，其中所述仿真器為J-LINK V8仿真器；所述數據接口還設置有CAN總線接口，所述CAN總線接口具有可擴展的實時接口庫RTI接口；其中所述通訊模塊包含CAN通訊模塊、RS485通訊模塊或基于TCP/IP通訊協議的通訊模塊；所述無線通訊接口連接有Zig-Bee通訊模塊、GPRS通信模塊、3G網絡、4G網絡或UWB模塊；其中所述有線通訊接口連接有RS485通訊接口或RS232通訊接口。

3.根據權利要求1所述的混合動力系統的硬件在環測試系統，其特征在于：所述上層信息管理還設置有監控裝置。

4.根據權利要求2所述的一種基于dSPACE的混聯式混合驅動車輛實時仿真系統，其特征在于：所述數據接口包含有無線藍牙通訊接口，所述數據接口與移動式智能設備實現所述混聯式混合驅動車輛實時仿真系統數據的本地傳遞與共享。

5.利用權利要求1-4任一項所述的一種基于dSPACE的混聯式混合驅動車輛實時仿真系統進行仿真的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(S1)車輛控制器控制混聯式混合驅動車輛系統實時仿真模型的運動狀態；

(S2)dSPACE硬件平臺接收車輛控制器發出的控制指令，運行混聯式混合驅動車輛系統實時仿真模型，產生實時車輛運行狀態信息，所述實時仿真模型包含發動機模型、行星耦合機構和變速機構模型、電機模型，動力電池組模型和車輛行駛動力學模型及其實時化算法；

(S3)dSPACE硬件平臺將計算、處理后的數據傳遞到計算機系統；

(S4)計算機系統通過通訊模塊將處理后的數據傳遞到上層信息管理系統，用戶通過監控裝置在上層信息管理系統處監控模擬狀態。

6.根據權利要求5所述的仿真方法，其特征在于：所述步驟(S2)中的發動機建模算法包括以下方法：

對發動機中的發動機調速模塊發送目標指令，然后將發動機目標轉矩通過發動機轉矩輸出模塊輸出，得出發動機實際轉矩，根據當前的發動機的轉速和轉矩通過發動機燃料消耗計算模塊計算當前發動機燃油消耗；再根據輸出的發動機實際轉矩和當前發動機燃油消耗計算結果，利用插值法計算出發動機的各種運行數據。

7.根據權利要求5所述的仿真方法，其特征在于：所述步驟(S2)中的行星耦合機構或變速機構建模采用以下方法：將兩個行星排與三個離合器或制動器進行連接，實現不同的傳動檔位，并采用轉速傳感器、轉矩傳感器監測行星耦合機構或變速機構每一處狀態變化，并通過示波器模塊進行顯示。