[發(fā)明專利]一種混合動(dòng)力汽車閉環(huán)系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)平臺(tái)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911036029.4
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110780605A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙治國(guó);沈沛鴻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 31225 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 宣慧蘭

本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力汽車閉環(huán)系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)平臺(tái)，包括實(shí)時(shí)控制器和分別與實(shí)時(shí)控制器連接的駕駛模擬器、混合動(dòng)力總成臺(tái)架，實(shí)時(shí)控制器中植入能量管理策略、發(fā)動(dòng)機(jī)油耗模型、電機(jī)及動(dòng)力電池模型和車速計(jì)算模型；駕駛模擬器包括相互連接的上位機(jī)和駕駛控制組件，上位機(jī)中設(shè)有駕駛場(chǎng)景和車輛模型的程序；混合動(dòng)力總成臺(tái)架包括動(dòng)力組件、冷卻系統(tǒng)和通信模塊，通信模塊分別與上位機(jī)和實(shí)時(shí)控制器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在駕駛模擬器中可搭建各種路況，也可實(shí)時(shí)反復(fù)采集不同駕駛員的操作輸入，分析駕駛員的操作行為和駕駛風(fēng)格，可開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證針對(duì)不同路況和駕駛風(fēng)格的混合動(dòng)力汽車智能能量管理策略優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)平臺(tái)，尤其是涉及一種應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車智能能量管理策略開(kāi)發(fā)和能量經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)與驗(yàn)證的閉環(huán)系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)平臺(tái)。

背景技術(shù)

混合動(dòng)力汽車是新能源汽車的重要技術(shù)方案，相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車具有更好的能量經(jīng)濟(jì)性和排放性能，相比純電動(dòng)汽車又不具有“里程焦慮”的問(wèn)題，因此具有廣闊的市場(chǎng)前景。

能量管理策略是混合動(dòng)力汽車的核心技術(shù)，其通過(guò)優(yōu)化分配不同動(dòng)力源間的轉(zhuǎn)矩，可實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車較好的能量經(jīng)濟(jì)性?；谝?guī)則的混合動(dòng)力汽車能量管理策略已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，但不能保證能耗最優(yōu)?；诘刃加拖淖钚〉哪芰抗芾聿呗允沟酶鱾€(gè)時(shí)刻的等效燃油消耗最優(yōu)，但并不能保證全局最優(yōu)。而基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的能量管理策略可保證混合動(dòng)力汽車的能耗全局最優(yōu)，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制策略較好的實(shí)時(shí)性。因此，開(kāi)發(fā)兼顧混合動(dòng)力汽車能量經(jīng)濟(jì)性與控制實(shí)時(shí)性的能量管理策略具有重要意義。

實(shí)際的行駛路況和不同的駕駛風(fēng)格對(duì)于混合動(dòng)力汽車能耗有著重要影響，開(kāi)發(fā)適應(yīng)于實(shí)際多變行駛路況和不同駕駛風(fēng)格的智能能量管理策略對(duì)于提升混合動(dòng)力汽車的能量經(jīng)濟(jì)性更具有現(xiàn)實(shí)意義。

基于仿真模型的混合動(dòng)力汽車能量管理策略開(kāi)發(fā)可節(jié)省開(kāi)發(fā)成本，但無(wú)法真實(shí)模擬實(shí)際動(dòng)力系統(tǒng)的工作特性、多變的路況、以及不同駕駛員的操作?；趯?shí)車試驗(yàn)的混合動(dòng)力汽車能量管理策略開(kāi)發(fā)需要耗費(fèi)大量的開(kāi)發(fā)成本。而硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)可在一定程度上反映動(dòng)力系統(tǒng)的工作特性，并且成本較低，已成為混合動(dòng)力汽車能量管理策略開(kāi)發(fā)的重要手段。但目前的混合動(dòng)力汽車硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)平臺(tái)大多只關(guān)注動(dòng)力系統(tǒng)，無(wú)法反映實(shí)際車輛行駛的路況和駕駛員操作行為和風(fēng)格，具有局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種混合動(dòng)力汽車閉環(huán)系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)平臺(tái)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種混合動(dòng)力汽車閉環(huán)系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)平臺(tái)，包括實(shí)時(shí)控制器和分別與實(shí)時(shí)控制器連接的駕駛模擬器、混合動(dòng)力總成臺(tái)架，所述實(shí)時(shí)控制器中植入能量管理策略、發(fā)動(dòng)機(jī)油耗模型、電機(jī)及動(dòng)力電池模型和車速計(jì)算模型；所述駕駛模擬器包括相互連接的上位機(jī)和駕駛控制組件，所述上位機(jī)中設(shè)有駕駛場(chǎng)景和車輛模型的程序；所述混合動(dòng)力總成臺(tái)架包括動(dòng)力組件、冷卻系統(tǒng)和通信模塊，所述通信模塊分別與所述上位機(jī)和實(shí)時(shí)控制器連接。

優(yōu)選的，所述動(dòng)力組件包括依次連接的用于模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、離合器、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、自動(dòng)變速器、傳動(dòng)軸、用于模擬道路負(fù)載的負(fù)載電機(jī)。

優(yōu)選的，所述動(dòng)力組件還包括快速原型控制器和模擬電源，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)和負(fù)載電機(jī)都與所述模擬電源連接并分別接有第一電機(jī)控制器、第二電機(jī)控制器和第三電機(jī)控制器，所述第一電機(jī)控制器、第二電機(jī)控制器和第三電機(jī)控制器都與所述快速原型控制器連接。

優(yōu)選的，所述動(dòng)力組件還包括用于測(cè)量變速器輸出軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器。

優(yōu)選的，所述通訊模塊包括CAN通訊接口。

優(yōu)選的，所述冷卻系統(tǒng)包括三路冷卻水路，每一路都由一個(gè)水泵驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述駕駛控制組件包括方向盤、加速踏板、制動(dòng)踏板、擋桿、手剎和儀表。