全文摘要
本申请涉及一种整车控制器在环仿真测试系统，包括：电机台架系统、驾驶操作平台、仿真控制系统、整车控制器和电机控制器。整车控制器与驾驶操作平台电连接，用于接收控制信号。电机控制器接收需求转矩信号，并输送电流控制信号给电机台架系统。在试验过程中，驾驶操作平台接收操作指令，并输出控制信号。整车控制器输出需求转矩信号，用于实现电机台架系统运行。本申请整车控制器在环仿真测试系统采用软硬件相结合的方法，更接近整车的操作运行状态，提高了整车控制器的测试的准确性。
主设计要求
1.一种整车控制器在环仿真测试系统，其特征在于，包括：电机台架系统(20)，用于接收负载信号和电流控制信号，并根据所述负载信号和所述电流控制信号输出驱动转矩信号；驾驶操作平台(30)，用于接收操作指令，并根据所述操作指令输出控制信号；仿真控制系统(40)，与所述电机台架系统(20)电连接，所述仿真控制系统(40)用于向所述电机台架系统(20)输出所述负载信号，并接收所述驱动转矩信号和仿真转矩信号，并将所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号转换为整车速度信号；整车控制器(50)，与所述驾驶操作平台(30)和仿真控制系统(40)电连接，根据所述控制信号和所述整车速度信号，输出所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号；电机控制器(60)，电连接于所述整车控制器(50)和所述电机台架系统(20)之间，用于接收所述需求转矩信号，并将所述需求转矩信号转换为所述电流控制信号，并输送所述电流控制信号给所述电机台架系统(20)。
设计方案
1.一种整车控制器在环仿真测试系统，其特征在于，包括：
电机台架系统(20)，用于接收负载信号和电流控制信号，并根据所述负载信号和所述电流控制信号输出驱动转矩信号；
驾驶操作平台(30)，用于接收操作指令，并根据所述操作指令输出控制信号；
仿真控制系统(40)，与所述电机台架系统(20)电连接，所述仿真控制系统(40)用于向所述电机台架系统(20)输出所述负载信号，并接收所述驱动转矩信号和仿真转矩信号，并将所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号转换为整车速度信号；
整车控制器(50)，与所述驾驶操作平台(30)和仿真控制系统(40)电连接，根据所述控制信号和所述整车速度信号，输出需求转矩信号和所述仿真转矩信号；
电机控制器(60)，电连接于所述整车控制器(50)和所述电机台架系统(20)之间，用于接收所述需求转矩信号，并将所述需求转矩信号转换为所述电流控制信号，并输送所述电流控制信号给所述电机台架系统(20)。
2.如权利要求1所述的整车控制器在环仿真测试系统，其特征在于，所述仿真控制系统(40)还包括：
上位机(410)，与所述电机台架系统(20)电连接，用于将所述负载信号输送给所述电机台架系统(20)；
仿真机(420)，与所述电机台架系统(20)电连接，用于接收所述驱动转矩信号；
所述仿真机(420)还与所述整车控制器(50)电连接，用于接收所述仿真转矩信号；
所述仿真机(420)与所述上位机(410)电连接，所述上位机(410)通过所述仿真机(420)接收所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号，所述上位机(410)根据所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号得到所述整车速度信号。
3.如权利要求2所述的整车控制器在环仿真测试系统，其特征在于，所述电机台架系统(20)包括：
电机(210)，与所述电机控制器(60)电连接，用于接收所述电流控制信号；
测功器(220)，与所述上位机(410)电连接，用于接收所述负载信号，所述测功器(220)还与所述电机(210)连接，用于根据所述负载信号对所述电机(210)施加负载，并根据所述电机(210)的输出转矩输出所述驱动转矩信号。
4.如权利要求3所述的整车控制器在环仿真测试系统，其特征在于，所述驾驶操作平台(30)还包括：
控制装置(310)，用于接收操作指令；
传感装置(320)，与所述控制装置(310)电连接，用于将所述操作指令转换为所述控制信号。
5.如权利要求4所述的整车控制器在环仿真测试系统，其特征在于，所述驾驶操作平台(30)还包括：
显示装置(330)，与所述仿真控制系统(40)电连接，用于接收仿真信号，并显示3D仿真动画。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的整车控制器在环仿真测试系统的控制方法，其特征在于，包括：
S100，所述电机台架系统(20)接收所述负载信号和所述电流控制信号，并根据所述接收负载信号和所述电流控制信号输出所述驱动转矩信号；
S200，所述驾驶操作平台(30)接收所述操作指令，并根据所述操作指令输出所述控制信号；
S300，所述仿真控制系统(40)向所述电机台架系统(20)输出所述负载信号，所述仿真控制系统(40)接收所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号，并输出所述整车速度信号；
S400，所述整车控制器(50)接收所述控制信号和所述整车速度信号，根据待测控制模型，计算得到所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号，并输出所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号；
S500，所述电机控制器(60)接收所述需求转矩信号，并将所述需求转矩信号转换为电流控制信号，输送所述电流控制信号给所述电机台架系统(20)。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述仿真控制系统(40)还包括上位机(410)和仿真机(420)，所述上位机(410)与所述仿真机(420)电连接，所述上位机(410)与所述电机台架系统(20)电连接，所述电机台架系统(20)和所述整车控制器(50)分别与所述仿真机(420)电连接，在所述步骤S200之后，还包括：
S210，所述上位机(410)中建立路面模型和整车模型，根据所述路面模型和所述整车模型，计算得到所述负载信号。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S300包括：
S310，所述上位机(410)将所述负载信号输送给所述电机台架系统(20)；
S320，所述仿真机(420)接收所述电机台架系统(20)输出的所述驱动转矩信号，所述仿真机(420)还接收所述整车控制器(50)输出的所述仿真转矩信号；
S330，所述上位机(410)接收所述仿真机(420)输出的所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号，并将所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号转换为所述整车速度信号，并输出所述整车速度信号。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述电机台架系统(20)包括电机(210)和测功器(220)，所述电机(210)与所述电机控制器(60)电连接，所述上位机(410)和所述电机(210)分别与所述测功器(220)电连接，所述步骤S100包括：
S110，所述电机(210)接收所述电机控制器(60)输出的所述电流控制信号；
S120，所述测功器(220)接收所述上位机(410)输出的所述负载信号，根据所述负载信号对所述电机(210)施加负载，并根据所述电机(210)输出的转矩输出所述驱动转矩信号。
10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述驾驶操作平台(30)还包括控制装置(310)和传感装置(320)，所述控制装置(310)与所述传感装置(320)电连接，所述步骤S200包括：
S201，所述控制装置(310)接收所述操作指令；
S202，所述传感装置(320)将所述操作指令转换为所述控制信号。
设计说明书
技术领域
本申请涉及汽车技术领域，特别是涉及一种整车控制器在环仿真测试系统及其控制方法。
背景技术
现在仿真技术大量应用于电动汽车的设计及其开发当中，特别是汽车动力系统。仿真技术引入汽车动力系统的开发，加快了汽车设计开发速度。按照参与仿真模型的不同分为物理仿真、数学仿真及硬件在环仿真。
汽车中的整车控制器是整车的控制决策核心部件。整车控制器用于转矩分配。转矩分配的合理性决定了整车的行驶性能。整车控制器在使用前，需进行全面测试。整车控制器的性能测试一般采用应用硬件在环仿真测试系统。现有技术中，应用硬件在环仿真测试系统通过软件构建整车模型和路面模型，再使整车控制器参与其中参数的运行，以测试整车控制器的性能。由于模型的建立和参数的选择均与实验者的经验相关，具有主观性。实际应用中，由于整车结构复杂，仅通过软件构建整车模型和路面模型不能对整车控制器进行准确的测试。
发明内容
基于此，有必要针对由于整车结构复杂，仅通过软件构建整车模型和路面模型不能对整车控制器进行准确的测试的问题，提供一种整车控制器在环仿真测试系统及其控制方法。
一种整车控制器在环仿真测试系统，包括：电机台架系统、驾驶操作平台、仿真控制系统、整车控制器和电机控制器。所述电机台架系统用于接收负载信号和电流控制信号，并根据接收的所述负载信号和所述电流控制信号输出驱动转矩信号。所述驾驶操作平台用于接收操作指令，并根据所述操作指令输出控制信号。所述仿真控制系统与所述电机台架系统电连接，所述仿真控制系统用于向所述电机台架系统输出所述负载信号。所述仿真控制系统用于接收所述驱动转矩信号和仿真转矩信号，将所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号转换为整车速度信号。
所述整车控制器与所述驾驶操作平台和仿真控制系统电连接，根据所述控制信号和所述整车速度信号，输出所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号。所述电机控制器电连接于所述整车控制器和所述电机台架系统之间，用于接收所述需求转矩信号，并将所述需求转矩信号转换为所述电流控制信号，并输送所述电流控制信号给所述电机台架系统。
在一个实施例中，所述仿真控制系统还包括上位机和仿真机。所述上位机与所述电机台架系统电连接，用于将所述负载信号输送给所述电机台架系统。所述上位机还与所述仿真机电连接，并通过所述仿真机接收所述驱动转矩信号和仿真转矩信号，所述上位机根据所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号得到所述整车速度信号。所述仿真机与所述电机台架系统电连接，用于接收所述驱动转矩信号。所述仿真机还与所述整车控制器电连接，用于接收所述仿真转矩信号。
在一个实施例中，所述电机台架系统包括：电机和测功器。所述电机与所述电机控制器电连接，用于接收所述电流控制信号。所述测功器与所述上位机电连接，用于接收所述负载信号。所述测功器还与所述电机连接，用于根据所述负载信号对所述电机施加负载，并根据所述电机的输出转矩输出所述驱动转矩信号。
在一个实施例中，所述驾驶操作平台还包括：控制装置和传感装置。所述控制装置用于接收操作指令。所述传感装置与所述控制装置电连接，用于将所述操作指令转换为所述控制信号。
在一个实施例中，所述驾驶操作平台还包括显示装置。所述显示装置与所述仿真控制系统电连接，用于接收所述仿真信号，并显示3D仿真动画。
如上所述的整车控制器在环仿真测试系统的控制方法包括：
S100，所述电机台架系统接收负载信号和电流控制信号，并根据所述接收负载信号和所述电流控制信号输出所述驱动转矩信号。
S200，所述驾驶操作平台接收驾驶员指令，并根据所述操作指令输出控制信号。
S300，所述仿真控制系统向所述电机台架系统输出所述负载信号，所述仿真控制系统接收所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号，将所述驱动转矩信号和仿真转矩信号转换为所述整车速度信号，并输出所述整车速度信号。
S400，所述整车控制器接收所述控制信号和所述整车速度信号，根据待测控制模型，计算得到所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号，并输出所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号。
S500，所述电机控制器接收所述需求转矩信号，并将所述需求转矩信号转换为电流控制信号，输送所述电流控制信号给所述电机台架系统。
在一个实施例中，在所述步骤S200之后，还包括：
S210，所述上位机中建立路面模型和整车模型，根据所述路面模型和所述整车模型，计算得到所述负载信号。
在一个实施例中，所述步骤S300包括：
S310，所述上位机将所述负载信号输送给所述电机台架系统。
S320，所述仿真机接收所述电机台架系统输出的所述驱动转矩信号，所述仿真机还接收所述整车控制器输出的所述仿真转矩信号。
S330，所述上位机接收所述仿真机输出的所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号，并将所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号转换为所述整车速度信号，并输出所述整车速度信号。
在一个实施例中，所述步骤S100包括：
S110，所述电机接收所述电机控制器输出的所述电流控制信号。
S120，所述测功器接收所述上位机输出的所述负载信号，根据所述负载信号对所述电机施加负载，并根据所述电机输出的转矩输出所述驱动转矩信号。
在一个实施例中，所述步骤S200包括：
S201，所述控制装置接收所述操作指令。
S202，所述传感装置所述操作指令转换为所述控制信号。
本申请提供的所述整车控制器在环仿真测试系统包括：所述电机台架系统、所述驾驶操作平台、所述仿真控制系统、所述整车控制器和所述电机控制器。所述整车控制器与所述驾驶操作平台电连接，用于接收所述控制信号。所述电机控制器电连接于所述整车控制器和所述电机台架系统之间，用于接收所述需求转矩信号，并将所述需求转矩信号转换为所述电流控制信号，输送所述电流控制信号给所述电机台架系统。在试验过程中，所述驾驶操作平台接收操作指令，并输出所述控制信号。所述整车控制器输出所述需求转矩信号，用于实现所述电机台架系统运行。所述驾驶操作平台更接近实车操作，所述操作指令的输入随机性强，便于检测所述整车控制器的灵敏度。将所述电机台架系统和所述电机控制器共同应用于所述整车控制器在环仿真测试系统，可以减小电机仿真模型不准确造成的实际转矩误差。本申请所述整车控制器在环仿真测试系统采用软硬件相结合的方法，更接近整车的操作运行状态，提高了所述整车控制器的测试的准确性。
附图说明
图1为本申请一个实施例中提供的所述整车控制器在环仿真测试系统的结构示意图；
图2为本申请另一个实施例中提供的所述整车控制器在环仿真测试系统的结构示意图；
图3为本申请一个实施例中所述电机台架系统的结构示意图；
图4为本申请一个实施例中提供的所述控制方法的流程图；
图5为本申请一个实施例中待测控制模块的流程示意图；
图6为本申请另一个实施例中提供的所述控制方法的流程图。
附图标号：
仿真测试系统10
电机台架系统20
电机210
测功器220
驾驶操作平台30
控制装置310
方向盘311
加速踏板312
制动踏板313
显示装置314
传感装置320
转矩转角传感器321
加速踏板位置传感器322
制动踏板位置传感器323
仿真控制系统40
上位机410
仿真机420
整车控制器50
电机控制器60
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
汽车中的整车控制器50是整车的控制决策核心部件。所述整车控制器50用于转矩分配。转矩分配的合理性决定了整车的行驶性能。所述整车控制器50在使用前，需进行全面测试。所述整车控制器50的性能测试一般采用应用硬件在环仿真测试系统。现有技术中，应用硬件在环仿真测试系统通过软件构建整车模型和路面模型，再使所述整车控制器50参与其中参数的运行，以测试所述整车控制器50的性能。由于模型的建立和参数的选择均与实验者的经验相关，具有主观性，影响仿真测试系统的测试准确性。实际应用中，由于整车结构复杂，仅通过软件构建整车模型和路面模型不能对所述整车控制器50进行准确的测试。
请参见图1，本申请实施例提供的整车控制器在环仿真测试系统10，包括：电机台架系统20、驾驶操作平台30、仿真控制系统40、整车控制器50和电机控制器60。所述电机台架系统20用于接收负载信号和电流控制信号，并根据接收的所述负载信号和所述电流控制信号输出驱动转矩信号。所述驾驶操作平台30用于接收操作指令，并根据所述操作指令输出所述控制信号。所述仿真控制系统40与所述电机台架系统20电连接，所述仿真控制系统40用于向所述电机台架系统20输出所述负载信号。所述仿真控制系统40用于接收所述驱动转矩信号和仿真转矩信号，将所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号转换为整车速度信号。
所述整车控制器50与所述驾驶操作平台30和仿真控制系统40电连接，根据所述控制信号和所述整车速度信号，输出所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号。所述电机控制器60电连接于所述整车控制器50和所述电机台架系统20之间，用于接收所述需求转矩信号，并将所述需求转矩信号转换为电流控制信号，并输送所述电流控制信号给所述电机台架系统20。
本申请提供的所述整车控制器在环仿真测试系统10。在试验过程中，所述驾驶操作平台30接收操作指令，并输出所述控制信号。所述整车控制器50输出所述需求转矩信号，用于实现所述电机台架系统20运行。所述驾驶操作平台30更接近实车操作，所述操作指令的输入随机性强，便于检测所述整车控制器50的灵敏度。将所述电机台架系统20和所述电机控制器60共同应用于所述整车控制器在环仿真测试系统10，可以减小电机软件仿真模型不准确造成的实际转矩误差。本申请所述整车控制器在环仿真测试系统10采用软硬件相结合的方法，更接近整车的操作运行状态，提高了所述整车控制器10的测试的准确性。
所述电机台架系统20可以仿真模拟汽车的轴轮滚动，以及在汽车中所受到的各种行驶阻力。汽车行进中的行驶阻力包括气动阻力、爬坡阻力和滚动阻力等。所述电机台架系统20能够实现动力输出，将电能或化学能转变为动能。所述电机台架系统20可以仿真模拟电机多轴分布驱动。在一个实施例中，所述电机台架系统20可以仿真模拟多轴分布驱动。所述分布式驱动系统中各轮独立驱动、各轮转矩可以独立分配。各个轮轴部分别安装驱动电机。通过各个所述驱动电机的相互配合实现车辆的直线行进、转向或倒车。
所述电机台架系统20用于接收所述负载信号和所述电流控制信号，并根据接收的所述负载信号和所述电流控制信号输出所述驱动转矩。所述负载信号为仿真模拟车辆行进过程中的所述行驶阻力信号。所述行驶阻力的施加方式可以为总阻力施加，也可以为几种不同形式的阻力单独施加。所述总阻力即为所述气动阻力、所述爬坡阻力和所述滚动阻力等阻力之和。所述电流控制信号用于控制所述驱动电机的转矩输出。通过所述电流控制信号，所述驱动电机可以实现正转、反转、加速或减速。所述负载信号和所述电流控制信号的大小不同所述电机台架系统20中的各个所述驱动电机输出驱动转矩不同。进而，所述电机台架系统20实现不同路况的仿真模拟。
所述驾驶操作平台30可以仿真模拟车辆的驾驶室。所述整车控制器在环仿真测试系统10通过所述驾驶操作平台30实现车辆运行指令的输入。所述驾驶操作平台30可以接收所述操作指令。所述操作指令包括加速、减速、或转向等指令。所述操作指令为机械信号。所述驾驶操作平台30可以将所述操作指令转变为所述控制信号。所述控制信号为电信号，能够被所述整车控制器50接收。
所述仿真控制系统40可以通过输入模型，提取负载信息，并将所述负载信号输送给所述电机台架系统20，用于控制所述电机台架系统20施加负载的大小。所述仿真控制系统40用于向所述电机台架系统20输出所述负载信号。所述仿真控制系统40用于接收所述驱动转矩信号，将所述驱动转矩信号转换为所述整车速度信号。所述仿真控制系统40还用于接收所述仿真转矩信号，并输出所述仿真信号。所述仿真控制系统40可以接受外部数据输入和内部数据输出。所述仿真控制系统40可以对电信号进行编码，形成影像显示数据，用于仿真模拟成像。
所述整车控制器50用于转矩分配。转矩分配的合理性决定了整车的行驶平稳性。所述整车控制器50可以根据所述控制信号和所述整车速度信号，输出所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号。分布式驱动系统包括多个驱动轴，所述多个驱动轴的运行状况不同。所述整车控制器50根据外部指令和车辆的运行状况，输出不同的所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号。所述整车控制器50内部包含数据计算模型，所述数据计算模型的准确性决定可车辆行驶的平稳性。通过所述整车控制器在环仿真测试系统10可以测试所述整车控制器50内所述数据计算模型的准确性，当测试结果不理想时，可以调节所述数据计算模型，使所述整车控制器50的转矩分配的合理。进而，保证车辆行驶的平稳性。
所述电机控制器60可以将所述整车控制器50输出的所述需求转矩信号转换为所述电流控制信号，并输送所述电流控制信号给所述电机台架系统20。所述电机控制器60是控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路。在电动车辆中，所述电机控制器60的功能是根据档位、油门、刹车等指令，将动力电池所存储的电能转化为所述驱动电机所需的电能，来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态，或者将帮助电动车辆刹车，并将部分刹车能量存储到动力电池中。所述电机控制器60是电动车辆的关键零部件之一。
请一并参见图2，在一个实施例中，所述仿真控制系统40还包括上位机410和仿真机420。所述上位机410与所述电机台架系统20电连接，用于将所述负载信号输送给所述电机台架系统20。所述上位机410还与所述仿真机420电连接，并通过所述仿真机420接收所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号，所述上位机410根据所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号得到所述整车速度信号。所述仿真机420与所述电机台架系统20电连接，用于接收所述驱动转矩信号。所述仿真机420还与所述整车控制器50电连接，用于接收所述仿真转矩信号。
在一个实施例中，所述上位机410可以为计算机，能够储存和运行仿真软件，将所述电信号编辑为所述影像显示数据。所述仿真机420能够实现所述电信号的快速输出和输入。所述仿真机420与所述上位机410中的仿真软件配合使用，用于保证显示影像输出的连续性和流畅性。
请一并参见图3，在一个实施例中，所述电机台架系统20包括：电机210和测功器220。所述电机210与所述电机控制器60电连接，用于接收所述电流控制信号。所述测功器220与所述上位机410电连接，用于接收所述负载信号。所述测功器220还与所述电机210连接，用于根据所述负载信号对所述电机210施加负载，并根据所述电机210的输出转矩输出所述驱动转矩信号。
在一个实施例中，所述整车控制器在环仿真测试系统10包含四套所述电机210和所述电机控制器50。一个所述电机控制器50控制一个所述电机210。四个所述电机控制器50分别与所述整车控制器50连接，用于接收所述需求转矩信号。四个所述电机控制器50分别将所述需求转矩信号转换为所述电流控制信号。四个所述电机控制器50分别将所述电流控制信号输送给所述四个电机210。所述整车控制器在环仿真测试系统10充分考虑所述电机210的自身运转差异和外部控制的变更，能够根据负载情况和车辆行驶状况进行所述需求转矩信号的分配，保证了车辆行驶的平稳性。
在一个实施例中，所述测功器220与所述电机210的输出轴连接。所述测功器220根据所述负载信号对所述电机210施加所述负载。所述电机210克服所述负载并输出所述驱动转矩。所述测功器220还能够检测所述电机输出轴的转速、转矩或输出功等。所述测功器220将检测到的驱动转矩转变为电信号，并输出所述驱动转矩信号。
在一个实施例中，所述驾驶操作平台30还包括：控制装置310和传感装置320。所述控制装置310用于接收操作指令。所述传感装置320与所述控制装置310电连接，用于将所述操作指令转换为所述控制信号。
驾驶员通过所述控制装置310可以控制所述电机台架系统20的运行。在上一个实施例中，所述控制装置310包括方向盘311、加速踏板312和制动踏板313。所述方向盘311用于接收驾驶员的转动位移。驾驶员可通过所述方向盘311发出转弯的指令。所述加速踏板312用于接收驾驶员的加速位移。当驾驶员踩踏所述加速踏板312时，使所述加速踏板312产生加速位移。驾驶员可通过所述加速踏板312发出加速指令。所述制动踏板313用于接收驾驶员的制动位移。当驾驶员踩踏所述加速踏板312时，使所述制动踏板313产生制动位移。驾驶员可通过所述制动踏板313发出减速指令。
所述传感装置320用于将机械位移或转角转变为电信号。所述传感装置320包括转矩转角传感器321、加速踏板位置传感器322和制动踏板位置传感器323。所述转矩转角传感器321与所述方向盘311连接，用于所述转动位移转变为所述目标转角信号，并向所述整车控制器50输出所述目标转角信号。所述加速踏板位置传感器322与所述加速踏板312连接，用于将所述加速位移转变为所述加速踏板位置信号，并向所述整车控制器50输出所述加速踏板位置信号。所述制动踏板位置传感器323与所述制动踏板313连接，用于将所述制动位移转变为所述制动踏板位置信号，并向所述整车控制器50输出所述制动踏板位置信号。
在一个实施例中，所述驾驶操作平台30还包括显示装置330。所述显示装置330与所述仿真控制系统40电连接，用于接收所述仿真信号，并显示3D仿真动画。
请一并参见图4，如上所述的整车控制器在环仿真测试系统10的控制方法包括：
S100，所述电机台架系统20接收所述负载信号和所述电流控制信号，并根据所述接收负载信号和所述电流控制信号输出所述驱动转矩信号。
S200，所述驾驶操作平台30接收所述操作指令，并根据所述操作指令输出所述控制信号。
S300，所述仿真控制系统40向所述电机台架系统20输出所述负载信号，所述仿真控制系统40接收所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号，将所述驱动转矩信号和仿真转矩信号转换为所述整车速度信号，并输出所述整车速度信号。
S400，所述整车控制器50接收所述控制信号和所述整车速度信号，根据待测控制模型，计算得到所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号，并输出所述需求转矩信号和所述仿真转矩信号。
S500，所述电机控制器60接收所述需求转矩信号，并将所述需求转矩信号转换为所述电流控制信号，输送所述电流控制信号给所述电机台架系统20。
请一并参见图5，在所述步骤S400之前，还包括：建立所述待测控制模型，并将其烧写入所述整车控制器50。
所述整车控制器在环仿真测试系统10开始运行，所述整车速度信号的初始值为0。所述驾驶操作平台30将所述控制信号输送给所述整车控制器50，同时所述整车速度信号也输送给所述整车控制器50。基于所述控制信号和所述整车速度信号，根据所述待测控制模型，计算得到所述需求转矩信号。所述电机控制器60将所述需求转矩信号转变为所述电流控制信号，并输送给所述电机台架系统20。所述仿真控制系统40将所述负载信号输送给所述电机台架系统20。所述电机台架系统20根据所述负载信号和所述电流控制信号，输出驱动转矩信号。所述仿真控制系统40根据所述驱动转矩信号和仿真转矩信号，计算得到所述整车速度信号，并将所述整车速度信号反馈给所述整车控制器50。
在一个实施例中，所述待测控制模型包括整车模型和动力学控制系统模型。车辆各轴的两端设置两个电动轮。所述待测控制模型包括转角分配模型和轮间转矩分配模型。基于所述目标转角信号，根据所述转角分配模型，得到各轴电动轮转角。基于所述各轴电动轮转角，根据所述轮间转矩分配模型，得到各轴轮间电子差矩。
所述待测控制模型还包括垂向载荷估计模型、目标转矩计算模型和轴间转矩分配模型。根据整车速度信号和电机外特性曲线，得到最大输出转矩。基于整车速度信号、坡度、车辆质量和质心高度，根据所述垂向载荷估计模型，得到各轴垂向载荷。根据所述最大输出转矩、所述加速踏板位置信号和所述制动踏板位置信号，基于所述目标转矩计算模型，得到总需求转矩。根据所述各轴垂向载荷和所述总需求转矩，基于所述轴间转矩分配模型，得到各轴目标转矩。根据所述各轴轮间电子差矩和所述各轴目标转矩，得到所述需求转矩信号。
所述待测控制模型先根据所述各轴垂向载荷进行轴间转矩分配，再进行轮间转矩分配。所述转矩分配过程包括转角分配。所述电机外特性是所述电机的基本特性。所述电机的转速与所述最大转矩呈不规则指数形式。所述电机的转速越大，所述最大转矩越小。
在一个实施例中，在所述步骤S200之后，还包括：
S210，所述上位机410中建立路面模型和整车模型，根据所述路面模型和所述整车模型，计算得到所述负载信号。
所述路面模型包括路面的坡度等。所述整车模型包括质心高度、车桥宽度和整车重量等。在车辆行驶过程中不但受到所述爬坡阻力和所述滚动阻力，还受到所述气动阻力。所述上位机410可以计算得到各种阻力之和，再以所述负载信号的形式输出。
一个实施例中，所述步骤S300包括：
S310，所述上位机410将所述负载信号输送给所述电机台架系统20。
S320，所述仿真机420接收所述电机台架系统20输出的所述驱动转矩信号，所述仿真机420还接收所述整车控制器50输出的所述仿真转矩信号。
S330，所述上位机410接收所述仿真机420输出的所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号，并将所述驱动转矩信号和所述仿真转矩信号转换为整车速度信号，并输出所述整车速度信号，所述上位机410接收所述仿真机420输出的接收所述仿真转矩信号和所述仿真转矩信号，并输出所述仿真信号。
在一个实施例中，所述步骤S100包括：
S110，所述电机210接收所述电机控制器60输出的所述电流控制信号。
S120，所述测功器220接收所述上位机410输出的所述负载信号，根据所述负载信号对所述电机210施加负载，并根据所述电机210输出的转矩输出所述驱动转矩信号。所述驱动转矩信号为所述电机210输出的全部转矩(包含负载阻力消耗的转矩)。
在一个实施例中，所述步骤S200包括：
S201，所述控制装置310接收所述操作指令。
S202，所述传感装置320所述操作指令转换为所述控制信号。
请一并参见图6，所述整车控制器在环仿真测试系统10的控制方法还包括：
S600，判断需求转矩是否等于驱动转矩，判断所述整车速度变化趋势是否与所述加速踏板或所述制动踏板的位移趋势相同。
S700，如果所述需求转矩不等于驱动转矩，或者所述整车速度变化趋势与所述加速踏板或所述制动踏板的位移趋势不相同，修改所述待测控制模型。
如果所述需求转矩等于驱动转矩，且所述整车速度变化趋势与所述加速踏板或所述制动踏板的位移趋势相同，说明所述待测控制模型的转矩分配合理。
所述步骤S600和所述步骤S700的实现主体可以为所述上位机420或所述整车控制器50。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910015039.3
申请日:2019-01-08
公开号:CN109656235A
公开日:2019-04-19
国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN109656235B
授权时间:20191231
主分类号:G05B23/02
专利分类号:G05B23/02
范畴分类:40E;
申请人:清华大学
第一申请人:清华大学
申请人地址:100084 北京市海淀区清华园1号
发明人:李建秋;李航;蔡炳坤;胡家毅;帅志斌;李园园;徐梁飞;欧阳明高
第一发明人:李建秋
当前权利人:清华大学
代理人:刘诚
代理机构:11606
代理机构编号:北京华进京联知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计