[发明专利]一种四轮独立电动轮驱动车辆工况模拟系统及测控方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车测控技术领域，具体涉及一种四轮独立电动轮驱动车辆工况模拟系统及测控方法。

背景技术

电动轮驱动型电动汽车是一种新型的电动汽车技术，在全世界范围内引起了广泛的关注和研究。在当前众多新结构形式的电动汽车平台中，采用电动轮的动力系统正日益成为发展方向，以其布局灵活、动力独立可控、性能优越等特点，正在得到广泛的应用。由于车辆，特别是越野车辆，行驶路面工况复杂，应对不同路面工况的控制算法也不相同。因此为了验证控制算法的可靠性、稳定性、响应性等性能，开发一种方便简洁，能够精确模拟出车辆的多种不同路面工况的系统，特别是对越野工况的电动轮驱动车辆工况模拟试验台架十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种四轮独立电动轮驱动车辆工况模拟系统及测控方法，操作简单方便、功能强大，大大简化了四轮独立驱动车辆工况模拟试验台架的构成。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种四轮独立电动轮驱动车辆工况模拟系统，其特征在于：它包括：

平直路面负载计算模块，用于利用采集到的四台轮毂驱动电机的转速来计算当前车辆速度和加速度，再依据汽车行驶阻力的理论公式实时计算出整车在平直路面行驶时的滚动阻力、迎风阻力和加速阻力，通过转换计算成四台测功电机总成输出端对应的阻力矩；

上斜坡路面负载计算模块，用于在设定的坡度大小下，依据汽车行驶阻力的理论公式实时计算出整车在上斜坡时动阻力、迎风阻力、加速阻力以及坡度阻力，通过转换计算成四台测功电机总成输出端对应的阻力矩；

下斜坡路面负载计算模块，用于在设定的坡度大小下，依据汽车下坡物理模型和汽车行驶阻力的理论公式实时计算出整车在下斜坡时的滚动阻力、迎风阻力、加速阻力以及坡度阻力，通过转换计算成四台测功电机总成输出端对应的阻力矩；

雪地路面负载计算模块，用于在雪地路面对应的滚阻系数下，依据汽车行驶阻力的理论公式实时计算出整车在雪地路面行驶时的滚动阻力、迎风阻力和加速阻力，通过转换计算成四台测功电机总成输出端对应的阻力矩；

零力矩计算模块，用于在车轮处于腾空状态下，四台轮毂电机总成输出端对应的阻力矩为零，即四台测功电机在上一时刻的基础上运动状态自由衰减；

阶梯上坡路面负载计算模块，整合平直路面负载计算模块和上斜坡路面负载计算模块，用于根据输入的开关高低电平的信号，切换输出平直路面或上斜坡路面下计算出的阻力矩；

阶梯下坡路面负载计算模块，整合平直路面负载计算模块和下斜坡路面负载计算模块，用于根据输入的开关高低电平的信号，切换输出平直路面或下斜坡路面下计算出的阻力矩；

起伏路面负载计算模块，整合平直路面负载计算模块、上斜坡路面负载计算模块和下斜坡路面负载计算模块，用于根据输入的开关高、中、低电平，依次切换输出上斜坡路面、平直路面、下斜坡路面下计算出的阻力矩；

对开对接路面负载计算模块，整合平直路面负载计算模块和雪地路面负载计算模块，用于根据输入的信号，对应输出平直路面或雪地路面下计算出的阻力矩；

车轮腾空负载计算模块，整合平直路面负载计算模块和零力矩计算模块，用于根据输入的信号，对应输出测功电机阻力矩为零或平直路面下计算出的阻力矩；

调用及控制模块，用于输入各种参数，并调用相应的负载计算模块，输出相应的阻力矩，发送至相应的四台测功电机控制器，控制对应的测功电机加载到相应的阻力矩，以模拟整车在道路上的负载。

一种利用上述一种四轮独立电动轮驱动车辆工况模拟系统实现的测控方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、确定模拟工况：

确定是平直路面、上斜坡路面、下斜坡路面、雪地路面、阶梯上坡路面、阶梯下坡路面、起伏路面、对开对接路面、车轮腾空中的一种或几种之间的任意组合，及各段路面所需要的预设参数；

S2、根据模拟工况调用相应的负载计算模块：

若为平直路面，则调用平直路面负载计算模块获得四台测功电机总成输出端对应的阻力矩；

若为上斜坡路面，则调用上斜坡路面负载计算模块获得四台测功电机总成输出端对应的阻力矩；

若为下斜坡路面，则调用下斜坡路面负载计算模块获得四台测功电机总成输出端对应的阻力矩；

若为雪地路面，则调用雪地路面负载计算模块获得四台测功电机总成输出端对应的阻力矩；