功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，包括PC機(jī)、整車(chē)控制器、AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)和實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組，所述的PC機(jī)分別連接整車(chē)控制器和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，所述的實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)分別連接整車(chē)控制器和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)；AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的信號(hào)，并將輸出信號(hào)傳輸給整車(chē)控制器，整車(chē)控制器根據(jù)實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)及AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)傳輸來(lái)的信號(hào)判斷整車(chē)運(yùn)行狀態(tài)，AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)接收到實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行模型仿真運(yùn)行，完成模式切換。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有提高功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換控制策略的開(kāi)發(fā)效率等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動(dòng)力系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，尤其是涉及一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)(Power Split Hybrid System)由行星排稱合機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池、逆變器、濕式制動(dòng)器或離合器等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)功率分流機(jī)構(gòu)(行星排)，一部分功率直接通過(guò)機(jī)械路徑驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，另一部分功率經(jīng)過(guò)電功率路徑驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。兩者功率比例可以根據(jù)行駛路況進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)車(chē)速較低時(shí)以電功率路徑為主，以優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域；當(dāng)車(chē)速較高時(shí)以機(jī)械路徑為主，以獲得較高的傳動(dòng)效率。功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)能使發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等部件進(jìn)行更多的優(yōu)化匹配，更容易適應(yīng)行駛路況的變化，實(shí)現(xiàn)排放和油耗控制目標(biāo)?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)控制最重要的一方面就是模式切換過(guò)程中整車(chē)的平順性最優(yōu)，沖擊度最小，而對(duì)于系統(tǒng)的模式切換特別是從純電動(dòng)切換到發(fā)動(dòng)機(jī)介入的混合動(dòng)力模式，涉及到濕式制動(dòng)器的分離與結(jié)合過(guò)程以及對(duì)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制，尤其是像行星排耦合這樣特殊結(jié)構(gòu)的功率分流變速機(jī)構(gòu)控制，控制策略復(fù)雜，難度大，國(guó)內(nèi)對(duì)于功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換控制策略這方面的研究仍處于起步階段，大多是通過(guò)建立模式切換控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行離線仿真，無(wú)法反映發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器在協(xié)調(diào)控制過(guò)程中的不同動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，其相應(yīng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)更是寥寥無(wú)幾。
[0003]現(xiàn)有的混合動(dòng)力模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，大都是基于xPC目標(biāo)機(jī)與板卡的平臺(tái)，其模型的下載與工具鏈的配置過(guò)程均比較繁瑣，且沒(méi)有類似于CANape或ControlDesk等測(cè)量標(biāo)定工具來(lái)監(jiān)控仿真試驗(yàn)的運(yùn)行狀態(tài)以及在線修改策略的控制參數(shù)或模型的匹配參數(shù)，其模式切換控制策略的開(kāi)發(fā)效率低。另外，在現(xiàn)有的混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件仿真試驗(yàn)，硬件在環(huán)試驗(yàn)一直運(yùn)行，在線運(yùn)行速度慢，控制器運(yùn)行慢，控制策略開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]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采用實(shí)車(chē)硬件、基于AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，提高功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換控制策略的開(kāi)發(fā)效率。
[0005]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):
[0006]一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，包括PC機(jī)、整車(chē)控制器、AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)和實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組，所述的PC機(jī)分別連接整車(chē)控制器和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng),所述的實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)分別連接整車(chē)控制器和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，所述的整車(chē)控制器通過(guò)CAN線與AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)連接；
[0007]所述的PC機(jī)建立功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)各零部件動(dòng)態(tài)仿真模型，該模型保存到AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)中，同時(shí)PC機(jī)建立功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)的整車(chē)控制策略模型，保存到整車(chē)控制器中，AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的信號(hào)作為各零部件動(dòng)態(tài)仿真模型的輸入，并將輸出信號(hào)傳輸給整車(chē)控制器，整車(chē)控制器根據(jù)實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)及AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)傳輸來(lái)的信號(hào)判斷整車(chē)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)行模式切換過(guò)程時(shí)，硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)暫停，整車(chē)控制器利用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制算法計(jì)算出實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩曲線，并根據(jù)轉(zhuǎn)矩曲線控制實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)恢復(fù)，AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)接收到實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行模型仿真運(yùn)行，完成模式切換。
[0008]所述的實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組包括濕式制動(dòng)器系統(tǒng)、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)、動(dòng)力蓄電池、動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)控制器、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、負(fù)載電機(jī)、負(fù)載電機(jī)控制系統(tǒng)、加載電機(jī)和加載電機(jī)控制系統(tǒng)，所述的濕式制動(dòng)器系統(tǒng)、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)均分別連接整車(chē)控制器和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，所述的動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)控制器、發(fā)電機(jī)控制器均通過(guò)CAN線分別連接整車(chē)控制器和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，所述的電動(dòng)機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、負(fù)載電機(jī)和負(fù)載電機(jī)控制系統(tǒng)依次連接，所述的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器與電動(dòng)機(jī)控制器連接，所述的發(fā)電機(jī)控制器、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、加載電機(jī)和加載電機(jī)控制系統(tǒng)依次連接，所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器與發(fā)電機(jī)控制器連接，所述的動(dòng)力蓄電池與動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)連接。
[0009]所述的各零部件動(dòng)態(tài)仿真模型包括:
[0010]駕駛員模型，用于仿真駕駛員控制車(chē)輛按照設(shè)定工況運(yùn)行時(shí)的駕駛信息，反饋駕駛員轉(zhuǎn)矩需求信號(hào)；
[0011]發(fā)動(dòng)機(jī)模型，用于接收電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)發(fā)送的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度指令并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩輸出，反饋發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0012]變速箱模型，用于仿真實(shí)車(chē)變速箱內(nèi)部齒輪之間的連接關(guān)系，并輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩信號(hào)；
[0013]濕式制動(dòng)器模型，用于接收濕式制動(dòng)器系統(tǒng)的油壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩輸出，反饋濕式制動(dòng)器開(kāi)閉信號(hào)；
[0014]蓄電池模型，用于仿真實(shí)車(chē)蓄電池的狀態(tài)信息；
[0015]發(fā)電機(jī)模型，用于接收發(fā)電機(jī)控制器的反饋的實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)并輸出，反饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0016]電動(dòng)機(jī)模型，用于接收電動(dòng)機(jī)控制器的反饋的實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)并輸出，反饋電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0017]車(chē)輛縱向動(dòng)力學(xué)模型，用于仿真車(chē)輛縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)的車(chē)速信息，并實(shí)時(shí)反饋給整車(chē)控制器。
[0018]所述的整車(chē)控制策略包括穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略和模式切換瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略，其中，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)矩需求并以控制混合動(dòng)力系統(tǒng)效率最優(yōu)且發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率點(diǎn)大于設(shè)定值為目標(biāo)進(jìn)行制定，模式切換瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)矩需求并以控制切換過(guò)程整車(chē)沖擊度最優(yōu)、制動(dòng)器滑摩功最優(yōu)、切換時(shí)間最優(yōu)為目標(biāo)進(jìn)行制定。
[0019]所述的整車(chē)控制器判斷整車(chē)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，獲取的信號(hào)包括通過(guò)CAN線從電動(dòng)機(jī)控制器獲取的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號(hào)、從發(fā)電機(jī)控制器獲取的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號(hào)、從動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)獲取的蓄電池SOC信號(hào)以及從AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)獲取的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、駕駛員轉(zhuǎn)矩需求信號(hào)、濕式制動(dòng)器開(kāi)閉信號(hào)和車(chē)速信號(hào)。
[0020]所述的根據(jù)轉(zhuǎn)矩曲線控制實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)具體為:
[0021]獲取實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩曲線，包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線和濕式制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩曲線，將該四條曲線轉(zhuǎn)換成應(yīng)的電子節(jié)氣門(mén)開(kāi)度指令、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令、制動(dòng)油壓指令后分別發(fā)送給電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)控制器、濕式制動(dòng)器系統(tǒng)。
[0022]所述的電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)用于模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，整車(chē)控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)利用發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線轉(zhuǎn)換成節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度信號(hào)，并通過(guò)PWM波控制指令實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度控制，同時(shí)電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)將節(jié)氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)反饋至整車(chē)控制器和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)模型中.[0023]所述的整車(chē)控制器將濕式制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩信號(hào)轉(zhuǎn)換成油壓信號(hào)并根據(jù)電磁閥的開(kāi)度特性，轉(zhuǎn)換成電流控制信號(hào)，控制濕式制動(dòng)器的分離與結(jié)合，同時(shí)濕式制動(dòng)器系統(tǒng)將油壓信號(hào)反饋給整車(chē)控制器和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的制動(dòng)器模型中。
[0024]所述的PC機(jī)建立整車(chē)控制策略模型后通過(guò)RTW轉(zhuǎn)換為C代碼，與底層驅(qū)動(dòng)C代碼相銜接后整體進(jìn)行編譯，最后再利用CAN方式將編譯生成的最終機(jī)器碼燒寫(xiě)到整車(chē)控制器；
[0025]所述的PC機(jī)建立零部件動(dòng)態(tài)模型后，通過(guò)RTW轉(zhuǎn)換為C代碼，存儲(chǔ)到AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)中，AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)通過(guò)CAN方式將模型相關(guān)信號(hào)反饋到整車(chē)控制器。
[0026]所述的控制策略模型和零部件動(dòng)態(tài)仿真模型通過(guò)PC機(jī)中的CANape和ControlDesk進(jìn)行測(cè)量與標(biāo)定，所述的CANape采用基于CCP協(xié)議的CAN通信方式，所述的ControlDesk為基于AutoBox特定協(xié)議的串口通信方式。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028]1)試驗(yàn)臺(tái)采用實(shí)車(chē)整車(chē)控制器、濕式制動(dòng)器系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)及其控制器、發(fā)電機(jī)及其控制器、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)，整車(chē)控制器使用條件更加接近實(shí)車(chē)工況，硬件在環(huán)試驗(yàn)過(guò)程中可以反映電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、濕式制動(dòng)器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，并利用電子節(jié)氣門(mén)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，從而使功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換協(xié)調(diào)控制策略的預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)更加準(zhǔn)確；
[0029]2)在整車(chē)控制器開(kāi)發(fā)的前期，采用該試驗(yàn)臺(tái)可以預(yù)測(cè)和評(píng)估功率分流混合動(dòng)力車(chē)輛在各種不同工況下的控制性能，尤其可對(duì)系統(tǒng)模式切換工況下的控制策略進(jìn)行測(cè)試與優(yōu)化；
[0030]3)利用實(shí)物電動(dòng)機(jī)及其控制器、發(fā)電機(jī)及其控制器、濕式制動(dòng)器系統(tǒng)、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)等，可探討功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換協(xié)調(diào)控制策略，并利用CANape和ControlDesk實(shí)時(shí)標(biāo)定相關(guān)控制參數(shù)，提高了硬件在環(huán)測(cè)試的執(zhí)行效率，并縮短了功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換控制策略的開(kāi)發(fā)時(shí)間；
[0031]4)利用電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，既能使開(kāi)發(fā)成本低，又能反映真實(shí)的實(shí)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作特性；
[0032]5)利用該試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)入模式切換后，硬件在環(huán)試驗(yàn)暫停，等到整車(chē)控制器根據(jù)各零部件的狀態(tài)信號(hào)利用模式切換協(xié)調(diào)控制算法離線優(yōu)化出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、濕式制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩四條轉(zhuǎn)矩曲線后，并將該四條轉(zhuǎn)矩曲線轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電子節(jié)氣門(mén)開(kāi)度指令、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令、制動(dòng)油壓指令后分別發(fā)送給電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)控制器、濕式制動(dòng)器控制系統(tǒng)，硬件在環(huán)試驗(yàn)恢復(fù)運(yùn)行，這樣能夠開(kāi)發(fā)并驗(yàn)證模式切換協(xié)調(diào)控制策略，快速優(yōu)化并計(jì)算出模式切換過(guò)程各動(dòng)力源及濕式制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制曲線，提高模式切換控制策略的開(kāi)發(fā)效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明的信號(hào)流程圖；
[0035]圖3為本發(fā)明研究的功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)；
[0036]其中，圖3(a)為功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)示意圖；圖3(13)為雙行星排總成為類似拉娜結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖4為本發(fā)明研究的系統(tǒng)不同模式控制策略杠桿圖；
[0038]其中，圖4(a)為濕式制動(dòng)器B1鎖止僅電動(dòng)機(jī)MG2工作的純電動(dòng)杠桿示意圖，圖4(b)為濕式制動(dòng)器B1打開(kāi)后發(fā)電機(jī)MG1拖轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速點(diǎn)火后進(jìn)入混合動(dòng)力模式的杠桿示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0040]如圖1、圖2所示，一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換半實(shí)物硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，包括濕式制動(dòng)器系統(tǒng)1、PC機(jī)2與3、整車(chē)控制器4、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)5、AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)6、動(dòng)力蓄電池12及動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)11、電動(dòng)機(jī)9及電動(dòng)機(jī)控制器10、發(fā)電機(jī)14及發(fā)電機(jī)控制器13、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8與15、負(fù)載電機(jī)7及負(fù)載電機(jī)控制系統(tǒng)17、力口載電機(jī)16及加載電機(jī)控制系統(tǒng)18。所述的整車(chē)控制器4分別與濕式制動(dòng)器系統(tǒng)1、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)5、PC機(jī)3、電動(dòng)機(jī)控制器10、發(fā)電機(jī)控制器13、AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)6、動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)11連接，所述的PC機(jī)2與AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)6連接，所述的電動(dòng)機(jī)控制器10與電動(dòng)機(jī)9連接，所述的發(fā)電機(jī)控制器13與發(fā)電機(jī)14連接，所述的動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)11與動(dòng)力蓄電池12連接，所述的動(dòng)力蓄電池12分別與發(fā)電機(jī)控制器13、電動(dòng)機(jī)控制器10連接，所述的電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)5用于模擬發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，所述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8與15用于反饋轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號(hào)，所述的負(fù)載電機(jī)7作為電動(dòng)機(jī)9負(fù)載，所述的加載電機(jī)16作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0041]本實(shí)施例中，所述的發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)均設(shè)有1個(gè)，所述的發(fā)電機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)控制器均設(shè)有1個(gè)，所述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)有2個(gè)，所述的負(fù)載電機(jī)、加載電機(jī)均設(shè)有1個(gè)，所述的負(fù)載電機(jī)控制系統(tǒng)、加載電機(jī)控制系統(tǒng)均設(shè)有1套，所述的電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)有1套，所述的濕式制動(dòng)器系統(tǒng)設(shè)有1套，所述的整車(chē)控制器設(shè)有1個(gè)，所述的AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)設(shè)有1個(gè)，所述的PC機(jī)設(shè)有2個(gè)。
[0042]PC機(jī)2利用Simulink建立功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)個(gè)零部件動(dòng)態(tài)模型，該模型經(jīng)RTW轉(zhuǎn)化為C代碼格式后下載到AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)6中；
[0043]AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)6中包含的零部件動(dòng)態(tài)模型包括:
[0044]駕駛員模型，用于仿真駕駛員控制車(chē)輛按照設(shè)定工況運(yùn)行時(shí)的駕駛信息，反饋駕駛員轉(zhuǎn)矩需求信號(hào)；
[0045]發(fā)動(dòng)機(jī)模型，用于接收節(jié)氣門(mén)開(kāi)度指令并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩輸出，反饋發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0046]變速箱模型，用于仿真實(shí)車(chē)變速箱內(nèi)部齒輪之間的連接關(guān)系，并輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩信號(hào)；
[0047]濕式制動(dòng)器模型，用于接收濕式制動(dòng)器系統(tǒng)反饋的油壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩輸出，反饋濕式制動(dòng)器的開(kāi)閉信號(hào)；
[0048]蓄電池模型，用于仿真實(shí)車(chē)蓄電池的狀態(tài)信息；
[0049]發(fā)電機(jī)模型，用于接收發(fā)電機(jī)控制器的反饋的實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)并輸出，反饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0050]電動(dòng)機(jī)模型，用于接收電動(dòng)機(jī)控制器的反饋的實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)并輸出，反饋電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0051]車(chē)輛縱向動(dòng)力學(xué)模型，用于仿真車(chē)輛縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)的車(chē)速信息，并實(shí)時(shí)反饋給整車(chē)控制器。
[0052]PC機(jī)3利用Matlab/Stateflow建立功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)的整車(chē)控制策略模型，包括穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略和模式切換瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略:其中穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略根據(jù)駕駛員的扭矩需求及整車(chē)各零部件狀態(tài)信號(hào)合理的分配發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，以達(dá)到混合動(dòng)力系統(tǒng)效率整體最優(yōu)，同時(shí)保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作在較高的效率工作點(diǎn)。模式切換瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略以控制切換過(guò)程整車(chē)的沖擊度最優(yōu)，切換時(shí)間最優(yōu)，濕式制動(dòng)器的滑摩功最優(yōu)，利用模式切換算法和整車(chē)零部件的反饋的信息來(lái)優(yōu)化控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩以及濕式制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩，得到四條最優(yōu)的控制轉(zhuǎn)矩曲線，控制電子節(jié)氣門(mén)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、濕式制動(dòng)器，AtuoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)接收到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際反饋的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)、制動(dòng)油壓信號(hào)進(jìn)行模型仿真運(yùn)行。
[0053]整車(chē)控制器4中驅(qū)動(dòng)模塊可以直接驅(qū)動(dòng)電子節(jié)氣門(mén)5，在通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)以節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和轉(zhuǎn)速為輸入，轉(zhuǎn)矩為輸出的三維表后，編程進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，反向求出以轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速為輸入，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度為輸出的三維表，制成查表模型。整車(chē)控制器4接收到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令后，利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩查對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩——轉(zhuǎn)速——節(jié)氣門(mén)開(kāi)度查表模型，可以直接得到節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的PWM波來(lái)控制電子節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，從而模擬真實(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量。
[0054]整車(chē)控制器4可以直接驅(qū)動(dòng)濕式制動(dòng)器系統(tǒng)中的電磁閥，通過(guò)控制電磁閥的開(kāi)閉及開(kāi)度大小，可以適時(shí)地控制制動(dòng)油壓大小，實(shí)施過(guò)程中，先將優(yōu)化出的濕式制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩利用濕式制動(dòng)器數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成油壓大小，利用電磁閥的油壓——電流查表模型查表后得到驅(qū)動(dòng)電磁閥所需的電流，利用整車(chē)控制器4給電磁閥相應(yīng)的電流大小，控制電磁閥的開(kāi)閉及開(kāi)度大小，從而控制濕式制動(dòng)器的分離與結(jié)合，完成模式切換。
[0055]整車(chē)控制器4利用模式切換算法和整車(chē)零部件的反饋的信息來(lái)優(yōu)化得到電動(dòng)機(jī)
9、發(fā)電機(jī)14的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩后，通過(guò)給電動(dòng)機(jī)控制器10、發(fā)電機(jī)控制器13相應(yīng)的控制指令，使電動(dòng)機(jī)控制器10、發(fā)電機(jī)控制器13分別給電動(dòng)機(jī)9、發(fā)電機(jī)14發(fā)送相應(yīng)的PWM波信號(hào)，從而控制電動(dòng)機(jī)9、發(fā)電機(jī)14的轉(zhuǎn)矩輸出，完成模式切換。
[0056]負(fù)載電機(jī)控制系統(tǒng)17用于控制負(fù)載電機(jī)7,加載電機(jī)控制系統(tǒng)18用于控制加載電機(jī)16，避免發(fā)電機(jī)14、電動(dòng)機(jī)9空轉(zhuǎn)，從而可以模擬真實(shí)的整車(chē)電機(jī)控制。
[0057]圖3為本發(fā)明所研究的功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)，如圖3(a)所示，該系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)ENG、扭轉(zhuǎn)減振器TSD、雙行星排總成、發(fā)電機(jī)MG1、電動(dòng)機(jī)MG2、濕式制動(dòng)器B1、濕式制動(dòng)器B2等組成，其中雙行星排總成為類似拉娜結(jié)構(gòu)如圖3(b)所示，S1為前排輪系小太陽(yáng)輪；P1為前排輪系短(粗)行星輪；P2為后排輪系長(zhǎng)(細(xì))行星輪；S2為后排輪系大太陽(yáng)輪；C1 (C2)為前、后排輪系共用行星架；R1為前、后排輪系共用齒圈。前排輪系小太陽(yáng)輪S1與短(粗)行星輪P1嚙合，短(粗)行星輪P1直接與齒圈R1嚙合；后排輪系大太陽(yáng)輪S2與長(zhǎng)(細(xì))行星輪P2嚙合，長(zhǎng)(細(xì))行星輪P2與前排輪系短(粗)行星輪P1嚙合，前后排輪系共用行星架C1和齒圈R1，齒圈為輸出端。發(fā)動(dòng)機(jī)ENG通過(guò)扭轉(zhuǎn)減振器TSD與行星架C1連接，電機(jī)MG1、MG2分別與太陽(yáng)輪S1、S2連接，在行星架上設(shè)置濕式制動(dòng)器B1，用于純電動(dòng)時(shí)鎖住發(fā)動(dòng)機(jī)；在電機(jī)MG1軸上設(shè)置制動(dòng)器B2，使動(dòng)力系統(tǒng)能夠以超速擋固定傳動(dòng)比運(yùn)行，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)行狀態(tài)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。
[0058]圖4為本發(fā)明涉及的模式切換控制杠桿圖。系統(tǒng)從純電動(dòng)模式切換到混合動(dòng)力模式分為四個(gè)階段:濕式制動(dòng)器B1從鎖止僅電動(dòng)機(jī)MG2工作的純電動(dòng)過(guò)程；濕式制動(dòng)器B1打開(kāi)過(guò)程發(fā)電機(jī)MG1轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償防止發(fā)動(dòng)機(jī)反向拖轉(zhuǎn)的純電動(dòng)過(guò)程；濕式制動(dòng)器B1完全打開(kāi)后，發(fā)電機(jī)MG1拖轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速點(diǎn)火過(guò)程；發(fā)動(dòng)機(jī)工作混合動(dòng)力模式。
[0059]整車(chē)控制器4利用CAN通信方式從電動(dòng)機(jī)控制器10獲取電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號(hào)，從發(fā)電機(jī)控制器13獲取發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號(hào)，從動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)11獲取蓄電池S0C信號(hào)，從AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)6獲取發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)、駕駛員轉(zhuǎn)矩需求信號(hào)、濕式制動(dòng)器開(kāi)閉信號(hào)、車(chē)速信號(hào)來(lái)判斷車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)需要進(jìn)行模式切換時(shí)，硬件在環(huán)試驗(yàn)先暫停，等到整車(chē)控制器4利用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制算法離線優(yōu)化計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、濕式制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩四條轉(zhuǎn)矩曲線后，并將該四條轉(zhuǎn)矩曲線轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電子節(jié)氣門(mén)開(kāi)度指令、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令、制動(dòng)油壓指令后分別發(fā)送給電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)5、發(fā)電機(jī)控制器13、電動(dòng)機(jī)控制器10、濕式制動(dòng)器控制系統(tǒng)1，硬件在環(huán)試驗(yàn)恢復(fù)運(yùn)行，AtuoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)6接收到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際反饋的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)、制動(dòng)油壓信號(hào)進(jìn)行模型仿真運(yùn)行，完成模式切換。
[0060]實(shí)時(shí)控制程序以及仿真模型的變量和參數(shù)通過(guò)上位機(jī)軟件(CANape和ControlDesk)進(jìn)行測(cè)量與標(biāo)定，其中CANape采用的是基于CCP協(xié)議的CAN通信方式，而ControlDesk采用的則是基于AutoBox特定協(xié)議的串口通信方式。兩者都可以在PC機(jī)2、PC機(jī)3中建立相應(yīng)的圖形化顯示界面以便直觀地測(cè)量和標(biāo)定所對(duì)應(yīng)的變量和參數(shù)，可監(jiān)控仿真試驗(yàn)的運(yùn)行并分析試驗(yàn)結(jié)果。
[0061]通過(guò)以上環(huán)節(jié)，可開(kāi)展功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)對(duì)其控制策略的評(píng)價(jià)。
【權(quán)利要求】
1.一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括PC機(jī)(2、3)、整車(chē)控制器(4)、AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)和實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組，所述的PC機(jī)(2,3)分別連接整車(chē)控制器和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，所述的實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)分別連接整車(chē)控制器和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，所述的整車(chē)控制器通過(guò)CAN線與AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)連接；所述的P C機(jī)建立功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)各零部件動(dòng)態(tài)仿真模型，該模型保存到AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)中，同時(shí)PC機(jī)建立功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)的整車(chē)控制策略模型，保存到整車(chē)控制器(4)中，AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)實(shí)時(shí)采集實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的信號(hào)作為各零部件動(dòng)態(tài)仿真模型的輸入，并將輸出信號(hào)傳輸給整車(chē)控制器(4)，整車(chē)控制器(4)根據(jù)實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)及AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)傳輸來(lái)的信號(hào)判斷整車(chē)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)行模式切換過(guò)程時(shí)，硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)暫停，整車(chē)控制器(4)利用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制算法計(jì)算出實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩曲線，并根據(jù)轉(zhuǎn)矩曲線控制實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)恢復(fù)，AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)接收到實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行模型仿真運(yùn)行，完成模式切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述的實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組包括濕式制動(dòng)器系統(tǒng)(1)、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)(5)、動(dòng)力蓄電池(12)、動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)(7)、電動(dòng)機(jī)(10)、電動(dòng)機(jī)控制器(11)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(9)、發(fā)電機(jī)(14)、發(fā)電機(jī)控制器(13)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(15)、負(fù)載電機(jī)⑶、負(fù)載電機(jī)控制 系統(tǒng)(17)、加載電機(jī)(16)和加載電機(jī)控制系統(tǒng)(18),所述的濕式制動(dòng)器系統(tǒng)(1)、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)(5)均分別連接整車(chē)控制器(4)和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)，所述的動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)(7)、電動(dòng)機(jī)控制器(11)、發(fā)電機(jī)控制器(13)均通過(guò)CAN線分別連接整車(chē)控制器(4)和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)，所述的電動(dòng)機(jī)控制器(11)、電動(dòng)機(jī)(10)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(9)、負(fù)載電機(jī)(8)和負(fù)載電機(jī)控制系統(tǒng)(17)依次連接，所述的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(9)與電動(dòng)機(jī)控制器(11)連接，所述的發(fā)電機(jī)控制器(13)、發(fā)電機(jī)(14)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(15)、加載電機(jī)(16)和加載電機(jī)控制系統(tǒng)(18)依次連接，所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(15)與發(fā)電機(jī)控制器(13)連接，所述的動(dòng)力蓄電池(12)與動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)(7)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述的各零部件動(dòng)態(tài)仿真模型包括:駕駛員模型，用于仿真駕駛員控制車(chē)輛按照設(shè)定工況運(yùn)行時(shí)的駕駛信息，反饋駕駛員轉(zhuǎn)矩需求信號(hào)；發(fā)動(dòng)機(jī)模型，用于接收電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)(5)發(fā)送的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度指令并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩輸出，反饋發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；變速箱模型，用于仿真實(shí)車(chē)變速箱內(nèi)部齒輪之間的連接關(guān)系，并輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩信號(hào);濕式制動(dòng)器模型，用于接收濕式制動(dòng)器系統(tǒng)(1)的油壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩輸出，反饋濕式制動(dòng)器開(kāi)閉信號(hào)；蓄電池模型，用于仿真實(shí)車(chē)蓄電池的狀態(tài)信息；發(fā)電機(jī)模型，用于接收發(fā)電機(jī)控制器(13)的反饋的實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)并輸出，反饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；電動(dòng)機(jī)模型，用于接收電動(dòng)機(jī)控制器(11)的反饋的實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)并輸出，反饋電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)；車(chē)輛縱向動(dòng)力學(xué)模型，用于仿真車(chē)輛縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)的車(chē)速信息，并實(shí)時(shí)反饋給整車(chē)控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述的整車(chē)控制策略包括穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略和模式切換瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略，其中，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)矩需求并以控制混合動(dòng)力系統(tǒng)效率最優(yōu)且發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率點(diǎn)大于設(shè)定值為目標(biāo)進(jìn)行制定，模式切換瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩分配策略根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)矩需求并以控制切換過(guò)程整車(chē)沖擊度最優(yōu)、制動(dòng)器滑摩功最優(yōu)、切換時(shí)間最優(yōu)為目標(biāo)進(jìn)行制定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述的整車(chē)控制器(4)判斷整車(chē)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，獲取的信號(hào)包括通過(guò)CAN線從電動(dòng)機(jī)控制器(11)獲取的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號(hào)、從發(fā)電機(jī)控制器(13)獲取的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號(hào)、從動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)(7)獲取的蓄電池SOC信號(hào)以及從AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)獲取的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、駕駛員轉(zhuǎn)矩需求信號(hào)、濕式制動(dòng)器開(kāi)閉信號(hào)和車(chē)速信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述的根據(jù)轉(zhuǎn)矩曲線控制實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)具體為:獲取實(shí)車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩曲線，包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線和濕式制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩曲線，將該四條曲線轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電子節(jié)氣門(mén)開(kāi)度指令、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令、制動(dòng)油壓指令后分別發(fā)送給電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)(5)、發(fā)電機(jī)控制器(13)、電動(dòng)機(jī)控制器(11)、濕式制動(dòng)器系統(tǒng)⑴。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述的電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)(5)用于模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，整車(chē)控制器(4)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)利用發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線轉(zhuǎn)換成節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度信號(hào)，并通過(guò)PWM波控制指令實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度控制，同時(shí)電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)(5)將節(jié)氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)反饋至整車(chē)控制器(4)和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)的發(fā)動(dòng)機(jī)模型中。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述的整車(chē)控制器(4)將濕式制動(dòng)器傳遞的轉(zhuǎn)矩信號(hào)轉(zhuǎn)換成油壓信號(hào)并根據(jù)電磁閥的開(kāi)度特性，轉(zhuǎn)換成電流控制信號(hào)，控制濕式制動(dòng)器的分離與結(jié)合，同時(shí)濕式制動(dòng)器系統(tǒng)(1)將油壓信號(hào)反饋給整車(chē)控制器(4)和AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)的制動(dòng)器模型中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述的PC機(jī)建立整車(chē)控制策略模型后通過(guò)RTW轉(zhuǎn)換為C代碼，與底層驅(qū)動(dòng)C代碼相銜接后整體進(jìn)行編譯，最后再利用CAN方式將編譯生成的最終機(jī)器碼燒寫(xiě)到整車(chē)控制器⑷；所述的PC機(jī)建立零部件動(dòng)態(tài)模型后，通過(guò)RTW轉(zhuǎn)換為C代碼，存儲(chǔ)到AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)中，AutoBox實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(6)通過(guò)CAN方式將模型相關(guān)信號(hào)反饋到整車(chē)控制器⑷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種功率分流混合動(dòng)力系統(tǒng)模式切換硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述的控制策略模型和零部件動(dòng)態(tài)仿真模型通過(guò)PC機(jī)中的CANape和ControlDesk進(jìn)行測(cè)量與標(biāo)定，所述的CANape釆用基于CCP協(xié)議的CAN通信方式，所述的ControlDesk為基于AutoBox特定協(xié)議的串口通信`方式。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK103713624SQ201310698690
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】趙治國(guó), 代顯軍, 王晨, 袁喜悅 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)