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基于模型的整车控制策略开发过程分享

1年前浏览1300

本文主要介绍关于纯电动汽车的控制策略,使用Simulink进行模型开发。
1.总体介绍
Ø开发模型图1所示,主要包括3部分:
(1)故障处理-Err Handling
(2)驱动转矩计算-Drive Torque
(3)再生制动转矩计算-Brake Touque
 
Ø输入信号有8路,分别是:
(1)故障信号-Err
(2)APS制动信号-APS_Brake_Enble
(3)BPS制动信号-BPS_Brake_Enble
(4)加速踏板信号-Acc_pedal
(5)当前车速-Velocity_km/h
(6)档位信号-Gear_position
(7)慢充连接信号SlowCharge_Conneted
(8)快充连接信号FastCharge_Conneted
Ø输出信号1路,为输出转矩值-Torque_demand

2.控制策略介绍
2.1故障处理模块-Err Handling

其输入信号为故障信号(Err)和当前车速信号(Velocity_km/h),输出为故障使能信号,故障使能信号为1时,输出转矩值(Torque_demand)为0,否则执行转矩计算值。

模块内部策略如下图2:
(1)当无故障信号输入时,故障使能信号输出为0;
(2)当故障信号输入为1时,对当前车速进行积分,当车辆行驶距离大于等于300m后,故障使能信号输出为1。
2.2驱动转矩计算-Drive Torque

其输入信号为加速踏板信号(Acc_pedal)、当前车速(Velocity_km/h)和档位信号(Gear_position),输出信号为驱动转矩计算值。加速踏板信号(Acc_pedal)的取值取决于APS制动信号和BPS制动信号的状态,当检测到APS和BPS同时有效时,强制将加速踏板信号置0,否则加速踏板信号为实际加速踏板值,其模型如下图3。

模块内部策略如下图4:
驱动转矩的计算方式:驱动转矩根据当前车速以及加速踏板位置查表得到,D档和R档采用不同的查表数值,具体数值根据表中进行插值计算,最终数值需要实车标定。
2.3再生制动转矩计算-Brake Touque
其输入信号为制动踏板信号(Brake_Enble)、当前车速(Velocity_km/h)和档位信号(Gear_position),输出信号为驱动转矩计算值。
模块内部策略如下图5:
再生制动转矩计算的方式:再生制动转矩根据当前车速查表得到,D档和R档采用不同的查表数值,不同的档位,所得的数值不同,具体数值根据表中进行插值计算,具体数值需要实车标定。
3. 模块输出转矩值-Torque_demand

模块输出转矩值首先根据故障标志进行判断,当车辆故障时,强制输出转矩值为0,当无故障输出时,需要判断是否充电连接状态(包括快充和慢充),如果有充电连接(快充或者慢充),则强制输出转矩值为0,否则根据当前是驱动状态还是再生制动状态进行计算后的转矩输出。

4. 软件架构

软件架构采用Stateflow进行开发,如下图6所示。将控制类别分为以下几种:空挡模式、紧急停止模式、充电禁止模式、电机驱动模式以及再生制动能量回收模式。

不同的模式具有不同的优先级,其中优先级从高到低的次序是紧急停止最高,充电禁止驱动次之,再生制动能量回收再次之,电机驱动模式优先级最低。根据该优先级的设定,可以实现制动优先功能。

各个模式之间跳转条件如下:
  • 空挡模式:此模式属于默认模式。当无触发条件或者需要其他模式间进行转换时进入其它模式的跳转条件是,进入该模式。在次模式中,电机转矩设定值为0。

  • 紧急停止模式:当故障标志有效时,则跳转到该模式,当故障标志位清除或者复位时,则退出此模式进入到N档模式;当进入该模式时,电机转矩设定值为0。

  • 充电禁止驱动模式:当充电标志位有效时,则跳转到该模式,当充电标志位清除或者复位或者有故障标志位有效时则退出该模式;当进入该模式时,电机转矩设定值为0。

  • 再生制动能量回收模式:当制动标志位有效时,则跳转到该模式,当制动标志位清除或者复位或者故障标志位有效或者充电标志位有效时则退出此模式;当进入该模式时,则电机转矩的设定值为输入的确定再生制动转矩值。

  • 电机驱动模式:当驱动标志位有效时,则跳转到该模式,当驱动标志位清除或者复位或者故障标志位有效或者充电标志位有效或者制动标志位有效时退出此模式;当进入该模式时,电机转矩的设定值为输入的确定驱动转矩值。

总结:以上就是使用Simulink进行纯电动汽车的控制策略模型开发过程。


全文完~

来源:电动新视界
汽车Simulink铸造电机控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-06-14
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