目录

前言

1. 整车控制策略模型搭建及信号说明

1.1信号说明

1.2模型策略搭建说明

整车制动需求扭矩计算。

电制动扭矩计算

车辆制动状态判断

机械制动扭矩计算

电机状态控制

2.Cruise端车辆模型

结语

前面我们在《AVL-Cruise纯电动汽车仿真建模教程-能量回收策略的实现》一文中讲解了通过Cruise 软件的Function模块实现串联能量回收的方法。

Cruise 软件的Function模块支持C语言与RPN-Formula，可以实现一些简单策略的搭建。但Function模块的代码不能太长，对于较复杂的控制逻辑，通常需要拆分成多个Function模块。此外，就是输入输出都以数组的形式，对于存在较多输入输出的策略通常需要反复查看信号描述。简而言之，对于较为负杂的控制策略，Cruise的Function模块不是一种友好的解决方案。而由于Cruise与Simulink之间友好的交互性能，Cruise+Simulink联合仿真成为复杂仿真模型开发中被广泛应用的解决方案。本文以《AVL-Cruise纯电动汽车仿真建模教程-能量回收策略的实现》中的串联能量回收策略为例，讲解其在simulink软件中的实现方法。

本模型策略主要实现电制动优先的能量回收策略，控制策略模型如下图所示

 本仿真模型使用的策略模型基于MATLAB/Simulink平台搭建完成，通过C++编译器编译成dll文件给CRUISE引用，实现联合仿真。MATLAB dll中设置控制策略的输入输出接口信息具体如下表所示：

控制策略的输入接口信息：

信号来源

信号名称

信号描述

CRUISE输出

Brake_Pedal_Travel

制动踏板开度

CRUISE输出

Maximum Brake Torque

制动系统最大制动扭矩

CRUISE输出

Trans_Ratio

减速器速比

CRUISE输出

Transition efficiency

减速器效率

CRUISE输出

velocity

车速

CRUISE输出

Maximum Torque - Generator

电机制动外特性

CRUISE输出

Speed_Coff_Ebrake

能量回收车速修正系数

CRUISE输出

SOC_Coff_Ebrake

能量回收SOC修正系数

CRUISE输出

ACC Pedal Travel

加速踏板开度

CRUISE输出

MotMaxTrq

电机驱动外特性

CRUISE输出

BattPwr

电池当前放电功率

控制策略的输出接口信息：控制策略的输出接口信息：

信号来源

信号名称

信号描述

MATLAB dll输出

MotTrq

电机需求扭矩

MATLAB dll输出

Brake Torque

制动系统扭矩

MATLAB dll输出

eBrkRecvryRate

制动能量回收率

MATLAB dll输出

eBrkRecvryEngy

制动回收能量

策略内容同前文《AVL-Cruise纯电动汽车仿真建模教程-能量回收策略的实现》：当车辆处于制动状态时，将轮端制动力计算至电机端，判断电机是否满足制动力需求，若满足则采用电制动，不满足则优先采用电制动剩余制动力需求由机械制动补足。同时通过监测SOC及车速控制能量回收许用状态，高SOC及低速状态下禁用能量回收。

当车辆未处于制动状态时，电机处于驱动模式，电机驱动需求扭矩等于加速踏板开度*电机外特性。

逻辑图如下图所示。

通过驾驶员制动踏板开度计算整车制动扭矩需求，并计算出当前状态下的电机端电制动扭矩需求。

整车制动扭矩需求=制动踏板开度*整车最大制动扭矩

电机端制动需求=整车制动扭矩需求/速比/传动效率

取当前制动状态下电机端的制动扭矩需求、电机最大制动扭矩两者最小值（注意该处电制动扭矩值为负值，故模型中采用max），其中电机端的制动扭矩需求：MotTrqGen=TrqReqMot*速度修正系数*SOC修正系数

轮端电制动扭矩= MotTrqGen*速比*机械传动效率

判断车辆是否处于制动状态，条件：车速＞1且制动踏板开度＞0

机械制动扭矩=（轮端制动扭矩需求-轮端电制动扭矩）/4

当车辆处于制动状态时，输出上述策略计算内容，当处于驱动状态时，输出为电机驱动扭矩。

电机驱动扭矩=加速踏板开度*电机最大扭矩

Cruise端车辆模型建立如下，与采用Function搭建策略方式不同的是，模型采用DLL模块与simulink策略进行交互。

Matlab DLL模块中的输入输出接口配置需与Simulink配置一致，如下所示：

通过cycle run建立NEDC仿真任务，在一个循环工况下的电机扭矩和液压制动扭矩如下图所示：模型车速跟随良好，在车辆存在制动需求时，优先由电机提供制动扭矩，在低速时电制动逐渐退出，液压制动介入补偿。

本文以串联制动能量回收策略为例，介绍了通过cruise+simulink联合仿真方式的实现方法。

需要注意的是，本文旨在探讨通过联合仿真的方式实现能量回收的建模思路，在建立模型的过程中忽略了若干限制条件，如电制动与液压制动的合理分配、BMS的充放电功率限制、电机功率限制等，对于工程项目而言本文所述模型并不具备所需精度，请勿直接使用。

本文由“王浮生不怕生”原创，拒绝任何形式的抄袭及转载！

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