CN109489991B - 一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法及系统，该方法包括：获取行驶工况曲线，并根据所述工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度；根据车辆的质量和所述设定加速度，计算得到车辆行驶所需的牵引力F_t和电机驱动力F_m；获取电机MAP图函数，并根据所述电机驱动力F_m和所述电机MAP图函数计算得到油门踏板开度θ；根据设定的油门踏板开度范围和对应电压范围，计算得到油门踏板开度对应的油门踏板电压信号。本发明能解决现有电动汽车进行台架性能试验时，易存在油门踏板开度控制不准确的问题，提高性能试验结果的准确性，减少车辆试验的成本。

Description

一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法及系统

技术领域

本发明涉及电动汽车检测技术领域，尤其涉及一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法及系统。

背景技术

在电动汽车研发过程中，需要对整车性能进行试验和验证，这就需要建立与相关汽车性能匹配的物理模型，并在台架上进行性能试验。在整车性能试验中，需要进行如等速及工况续驶里程等试验，而这些试验需要整车以特定的工况曲线运行，也就是要求车辆模型以特定的车速行驶，并根据需要调整车速以便与工况曲线中的设定车速相同。目前主要采用电动汽车驾驶机器人代替人工进行驾驶，对油门踏板开度控制需要通过驾驶机器人根据工况设定车速进行自学习过程，从而推算出油门踏板开度对应的电压值。但是由于实验台车设置在转毂设备上运行，其实际车速与工况设定车速会有偏差，易造成试验结果不准确的问题。

发明内容

本发明提供一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法及系统，解决现有电动汽车进行台架性能试验时，易存在油门踏板开度控制不准确的问题，能提高性能试验结果的准确性，减少车辆试验的成本。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法，包括：

获取行驶工况曲线，并根据所述工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度；

根据车辆的质量和所述设定加速度，计算得到车辆行驶所需的牵引力F_t和电机驱动力F_m；

获取电机MAP图函数，并根据所述电机驱动力F_m和所述电机MAP图函数计算得到油门踏板开度θ；

根据设定的油门踏板开度范围和对应电压范围，计算得到油门踏板开度对应的油门踏板电压信号。

优选的，还包括：

在车辆设置在转毂上运行时，获取车辆行驶的实时车速，并计算得到所述设定车速与所述实时车速的车速偏差值；

如果所述设定车速与所述实时车速不相同，则根据所述车速偏差值计算出油门踏板调整量△θ；

根据所述油门踏板开度θ和所述油门踏板调整量△θ，计算得到油门踏板修正电压信号。

优选的，所述根据所述车速偏差值计算出油门踏板调整量△θ，包括：

根据所述设定车速和所述车速偏差值进行模糊比例控制，以确定油门踏板开度调整系数；

根据所述油门踏板开度调整系数和所述车速偏差值计算得到所述油门踏板调整量△θ。

优选的，所述根据车辆的质量和所述设定加速度，计算得到车辆行驶所需的牵引力F_t和电机驱动力F_m，包括：

根据公式：F_t＝m*a，其中，m为质量，a为设定加速度，计算得到车辆的牵引力F_t；

根据公式：F_m＝F_t+f_road，其中，f_road为路面阻力，计算得到电机驱动力F_m。

优选的，所述根据设定的油门踏板开度范围和对应电压范围，计算得到油门踏板开度对应的油门踏板电压信号，包括：

根据公式：

计算得到油门踏板电压信号V，其中，V_min为油门踏板电压最小值，V_max为油门踏板电压最大值，θ_max为踏板最大行程角度，θ_min为踏板最小行程角度。

优选的，所述根据所述油门踏板开度调整系数和所述车速偏差值计算得到所述油门踏板调整量△θ，包括：

根据公式：△θ＝P_m*V_e计算得到所述油门踏板调整量△θ，其中，P_m为油门踏板开度调整系数，V_e为车速偏差值。

本发明还提供一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算系统，包括：

获取单元，用于获取行驶工况曲线，并根据所述工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度；

第一计算单元，用于根据车辆的质量和所述设定加速度，计算得到车辆行驶所需的牵引力Ft和电机驱动力Fm；

第二计算单元，用于获取电机MAP图函数，并根据所述电机驱动力Fm和所述电机MAP图函数计算得到油门踏板开度θ；

第三计算单元，用于根据设定的油门踏板开度范围和对应电压范围，计算得到油门踏板开度对应的油门踏板电压信号。

优选的，还包括：

车速偏差计算单元，用于在车辆设置在转毂上运行时，获取车辆行驶的实时车速，并计算得到所述设定车速与所述实时车速的车速偏差值；

踏板调整单元，用于在所述设定车速与所述实时车速不相同时，根据所述车速偏差值计算出油门踏板调整量△θ；

电压信号修正单元，用于根据所述油门踏板开度θ和所述油门踏板调整量△θ，计算得到油门踏板修正电压信号。

优选的，所述踏板调整单元包括：

调整系数确定单元，用于根据所述设定车速和所述车速偏差值进行模糊比例控制，以确定油门踏板开度调整系数；

调整量计算单元，用于根据所述油门踏板开度调整系数和所述车速偏差值计算得到所述油门踏板调整量△θ。

本发明提供一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法及系统，通过工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度计算车辆的牵引力和电机驱动力，进而根据电机MAP图函数得到油门踏板开度。解决现有电动汽车进行台架性能试验时，易存在油门踏板开度控制不准确的问题，能提高性能试验结果的准确性，减少车辆试验的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1：是本发明提供的一种电动汽车性能试验的淍门开度的计算方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前电动汽车性能试验油门踏板开度控制不准确的问题，本发明提供一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法及系统，通过工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度计算车辆的牵引力和电机驱动力，进而根据电机MAP图函数得到油门踏板开度。解决现有电动汽车进行台架性能试验时，易存在油门踏板开度控制不准确的问题，能提高性能试验结果的准确性，减少车辆试验的成本。

如图1所示，一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法，包括：

S1：获取行驶工况曲线，并根据所述工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度；

S2：根据车辆的质量和所述设定加速度，计算得到车辆行驶所需的牵引力F_t和电机驱动力F_m；

S3：获取电机MAP图函数，并根据所述电机驱动力F_m和所述电机MAP图函数计算得到油门踏板开度θ；

S4：根据设定的油门踏板开度范围和对应电压范围，计算得到油门踏板开度对应的油门踏板电压信号。

具体地，首先根据设定工况，确定当前车辆的设定加速度；然后根据已知的车辆质量，计算车辆实际所需的牵引力；然后根据路面和当前的实时车速，计算得到路面阻力，在此基础上加上所需牵引力，得到车辆所需的电机驱动力；然后根据车辆信息配置时导入的电机驱动力MAP图，计算出当前时刻所需油门踏板开度；最后根据车辆信息配置时导入的油门踏板特性，推算出控制信号对应的电压值，并利用控制器输出该电压信号。

所述根据车辆的质量和所述设定加速度，计算得到车辆行驶所需的牵引力F_t和电机驱动力F_m，包括：

根据公式：F_t＝m*a，其中，m为质量，a为设定加速度，计算得到车辆的牵引力F_t；

根据公式：F_m＝F_t+f_road，其中，f_road为路面阻力，计算得到电机驱动力F_m。

所述根据设定的油门踏板开度范围和对应电压范围，计算得到油门踏板开度对应的油门踏板电压信号，包括：

根据公式：

计算得到油门踏板电压信号V，其中，V_min为油门踏板电压最小值，V_max为油门踏板电压最大值，θ_max为踏板最大行程角度，θ_min为踏板最小行程角度。

在实际应用中，具体的计算流程如下：已知量有：车辆质量：m，道路阻力参数：A、B、C，设定车速：V_car，设定加速度a。则路面阻力可以根据以下公式计算得到：f_road＝A+B*V_car+C*V_car*V_car。油门踏板开度可以根据以下公式计算得到：θ＝f_MAP(F_m)，其中，f_MAP为电机MAP图函数，可由电机厂家提供。

该方法还包括：

S5：在车辆设置在转毂上运行时，获取车辆行驶的实时车速，并计算得到所述设定车速与所述实时车速的车速偏差值；

S6：如果所述设定车速与所述实时车速不相同，则根据所述车速偏差值计算出油门踏板调整量△θ；

S7：根据所述油门踏板开度θ和所述油门踏板调整量△θ，计算得到油门踏板修正电压信号。

进一步，所述根据所述油门踏板开度调整系数和所述车速偏差值计算得到所述油门踏板调整量△θ，包括：根据公式：△θ＝P_m*V_e计算得到所述油门踏板调整量△θ，其中，P_m为油门踏板开度调整系数，V_e为车速偏差值。

更进一步，所述根据所述车速偏差值计算出油门踏板调整量△θ，包括：根据所述设定车速和所述车速偏差值进行模糊比例控制，以确定油门踏板开度调整系数；根据所述油门踏板开度调整系数和所述车速偏差值计算得到所述油门踏板调整量△θ。

具体地，当实际车速与工况设定车速出现偏差时，通过车速偏差计算油门踏板调整量。其中，Pm可由模糊规则判断得到，如：

其中，p_l、P_m和P_t为对应不同阈值内比例系数，V_esmall、V_emid和V_emax为模糊判定阈值。即判断车速偏差值处于不同的范围内，则得到的比例系数值也不同，该比例系数可通过试验测得。

可见，本发明提供一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法，通过工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度计算车辆的牵引力和电机驱动力，进而根据电机MAP图函数得到油门踏板开度。解决现有电动汽车进行台架性能试验时，易存在油门踏板开度控制不准确的问题，能提高性能试验结果的准确性，减少车辆试验的成本。

本发明还提供一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算系统，包括：

获取单元，用于获取行驶工况曲线，并根据所述工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度；

第一计算单元，用于根据车辆的质量和所述设定加速度，计算得到车辆行驶所需的牵引力Ft和电机驱动力Fm；

第二计算单元，用于获取电机MAP图函数，并根据所述电机驱动力Fm和所述电机MAP图函数计算得到油门踏板开度θ；

第三计算单元，用于根据设定的油门踏板开度范围和对应电压范围，计算得到油门踏板开度对应的油门踏板电压信号。

优选的，还包括：

车速偏差计算单元，用于在车辆设置在转毂上运行时，获取车辆行驶的实时车速，并计算得到所述设定车速与所述实时车速的车速偏差值；

踏板调整单元，用于在所述设定车速与所述实时车速不相同时，根据所述车速偏差值计算出油门踏板调整量△θ；

电压信号修正单元，用于根据所述油门踏板开度θ和所述油门踏板调整量△θ，计算得到油门踏板修正电压信号。

优选的，所述踏板调整单元包括：

调整系数确定单元，用于根据所述设定车速和所述车速偏差值进行模糊比例控制，以确定油门踏板开度调整系数；

调整量计算单元，用于根据所述油门踏板开度调整系数和所述车速偏差值计算得到所述油门踏板调整量△θ。

本发明提供一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算系统，通过工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度计算车辆的牵引力和电机驱动力，进而根据电机MAP图函数得到油门踏板开度。解决现有电动汽车进行台架性能试验时，易存在油门踏板开度控制不准确的问题，能提高性能试验结果的准确性，减少车辆试验的成本。

可见，本发明提供一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法及系统，通过工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度计算车辆的牵引力和电机驱动力，进而根据电机MAP图函数得到油门踏板开度。解决现有电动汽车进行台架性能试验时，易存在油门踏板开度控制不准确的问题，能提高性能试验结果的准确性，减少车辆试验的成本。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法，其特征于，包括：

获取行驶工况曲线，并根据所述工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度；

根据车辆的质量和所述设定加速度，计算得到车辆行驶所需的牵引力F_t和电机驱动力F_m；

获取电机MAP图函数，并根据所述电机驱动力F_m和所述电机MAP图函数计算得到油门踏板开度θ；

根据设定的油门踏板开度范围和对应电压范围，计算得到油门踏板开度对应的油门踏板电压信号。

2.根据权利要求1所述的电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法，其特征于，还包括：

在车辆设置在转毂上运行时，获取车辆行驶的实时车速，并计算得到所述设定车速与所述实时车速的车速偏差值；

如果所述设定车速与所述实时车速不相同，则根据所述车速偏差值计算出油门踏板调整量△θ；

根据所述油门踏板开度θ和所述油门踏板调整量△θ，计算得到油门踏板修正电压信号。

3.根据权利要求2所述的电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法，其特征于，所述根据所述车速偏差值计算出油门踏板调整量△θ，包括：

根据所述设定车速和所述车速偏差值进行模糊比例控制，以确定油门踏板开度调整系数；

根据所述油门踏板开度调整系数和所述车速偏差值计算得到所述油门踏板调整量△θ。

4.根据权利要求3所述的电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法，其特征于，所述根据车辆的质量和所述设定加速度，计算得到车辆行驶所需的牵引力F_t和电机驱动力F_m，包括：

根据公式：F_t＝m*a，其中，m为质量，a为设定加速度，计算得到车辆的牵引力F_t；

根据公式：F_m＝F_t+f_road，其中，f_road为路面阻力，计算得到电机驱动力F_m。

5.根据权利要求4所述的电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法，其特征于，所述根据设定的油门踏板开度范围和对应电压范围，计算得到油门踏板开度对应的油门踏板电压信号，包括：

根据公式：

计算得到油门踏板电压信号V，其中，V_min为油门踏板电压最小值，V_max为油门踏板电压最大值，θ_max为踏板最大行程角度，θ_min为踏板最小行程角度。

6.根据权利要求5所述的电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算方法，其特征于，所述根据所述油门踏板开度调整系数和所述车速偏差值计算得到所述油门踏板调整量△θ，包括：

根据公式：△θ＝P_m*V_e计算得到所述油门踏板调整量△θ，其中，P_m为油门踏板开度调整系数，V_e为车速偏差值。

7.一种电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算系统，其特征于，包括：

获取单元，用于获取行驶工况曲线，并根据所述工况曲线确定车辆行驶的设定车速和设定加速度；

第一计算单元，用于根据车辆的质量和所述设定加速度，计算得到车辆行驶所需的牵引力Ft和电机驱动力Fm；

第二计算单元，用于获取电机MAP图函数，并根据所述电机驱动力Fm和所述电机MAP图函数计算得到油门踏板开度θ；

第三计算单元，用于根据设定的油门踏板开度范围和对应电压范围，计算得到油门踏板开度对应的油门踏板电压信号。

8.根据权利要求7所述的电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算系统，其特征于，还包括：

车速偏差计算单元，用于在车辆设置在转毂上运行时，获取车辆行驶的实时车速，并计算得到所述设定车速与所述实时车速的车速偏差值；

踏板调整单元，用于在所述设定车速与所述实时车速不相同时，根据所述车速偏差值计算出油门踏板调整量△θ；

电压信号修正单元，用于根据所述油门踏板开度θ和所述油门踏板调整量△θ，计算得到油门踏板修正电压信号。

9.根据权利要求8所述的电动汽车性能试验的油门踏板开度的计算系统，其特征于，所述踏板调整单元包括：

调整系数确定单元，用于根据所述设定车速和所述车速偏差值进行模糊比例控制，以确定油门踏板开度调整系数；

调整量计算单元，用于根据所述油门踏板开度调整系数和所述车速偏差值计算得到所述油门踏板调整量△θ。

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