CN113390649A - 新能源车辆性能分析方法、装置及存储介质 - Google Patents

新能源车辆性能分析方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN113390649A
CN113390649A CN202110617433.1A CN202110617433A CN113390649A CN 113390649 A CN113390649 A CN 113390649A CN 202110617433 A CN202110617433 A CN 202110617433A CN 113390649 A CN113390649 A CN 113390649A
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motor
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刘翔
杨红
刘刚
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United Automotive Electronic Systems Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种新能源车辆性能分析方法、装置及存储介质，涉及车辆检测技术领域。该方法包括调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况；获取待测车辆的运行数据；根据运行数据计算待测车辆的性能评价指标，性能评价指标包括冲击度、整车加速度、转矩响应程度、稳态工况电驱特征变量波动值中的至少一种；根据性能评价指标生成待测车辆的性能分析报告，性能分析报告包括性能评价指标的计算值和性能评价结果；解决了目前人工评估新能源车辆驾驶和电机控制性能时主观性强的问题；达到了降低性能评估对测试人员专业程度的要求，提高测试结果的客观性，以及优化测试数据分析的准确性的效果。

Description

新能源车辆性能分析方法、装置及存储介质
技术领域
本申请涉及车辆检测技术领域，具体涉及一种新能源车辆性能分析方法、装置及存储介质。
背景技术
为了推进节能减排、解决汽车尾气污染等问题，新能源汽车被大力发展。目前，新能源车辆具有纯电动驱动、燃料电池、混合动力等类型。传统的纯电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶。
对于纯电动汽车来说，电机的控制性能直接影响驾驶员的驾驶感受。在电机控制器标定完成之后和项目批产之前，需要进行车辆驾驶性能的测试、以及检测电机控制器软件和标定数据的质量。通常，由专业的、经验丰富的标定工程师人工进行不同工况下的测试和数据分析，完成电机控制器性能和整车驾驶感受的评估。
然而，人工评估过程对标定工程师的经验要求高，人工进行测试和数据分析也有一定的出错概率，且驾驶感受评估的主观成分偏大，造成车辆驾驶性能和电机控制性能的评估结果的主观性更强。
发明内容
为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种新能源车辆性能分析方法、装置及存储介质。该技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种新能源车辆性能分析方法，该方法包括：
调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况；
获取待测车辆的运行数据；
根据运行数据计算待测车辆的性能评价指标，性能评价指标包括冲击度、整车加速度、转矩响应程度、稳态工况电驱特征变量波动值中的至少一种；
根据性能评价指标生成待测车辆的性能分析报告，性能分析报告包括性能评价指标的计算值和性能评价结果。
通过调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况，获取待测车辆的运行数据，根据运行数据计算待测车辆的性能评价指标，根据性能评价指标生成待测车辆的性能分析报告；解决了目前人工评估新能源车辆驾驶和电机控制性能时主观性强的问题；达到了降低性能评估对测试人员专业程度的要求，提高测试结果的客观性，以及优化测试数据分析的准确性的效果。
可选的，当性能评价指标包括冲击度时，根据运行参数计算待测车辆的性能评价指标，包括：
根据传动系统参数、电机转速建立速度观测模型，速度观测模型用于计算整车的角速度；
根据速度观测模型获取待测车辆的角速度；
按如下公式计算得到待测车辆的冲击度：
Figure BDA0003089753900000021
其中，J表示冲击度，i表示整车传动比和单位换算系数的乘积，
Figure BDA0003089753900000022
表示的θv三阶导数，θv表示整车转过的角度。
可选的，根据传动系统参数、电机转速建立速度观测模型，包括：
按如下公式建立速度观测模型：
Figure BDA0003089753900000023
Figure BDA0003089753900000024
其中，J2表示整车的等效转动惯量，k表示传动系统刚度，c表示传动系统阻尼系数，TL表示等效到电机端的整车负载转矩，θe表示电机转过的角度，θv表示整车转过的角度，
Figure BDA0003089753900000025
表示θv的一阶导数，
Figure BDA0003089753900000026
表示θv的二阶导数，
Figure BDA0003089753900000027
表示的θv三阶导数，
Figure BDA0003089753900000028
表示θe的一阶导数。
可选的，当性能评价指标包括整车加速度时，根据运行参数计算待测车辆的性能评价指标，包括：
根据待测车辆的角速度，计算待测车辆的整车加速度。
可选的，根据待测车辆的角速度，计算待测车辆的整车加速度，包括：
按如下公式计算待测车辆的整车加速度：
Figure BDA0003089753900000029
其中，J1表示待测车辆的整车加速度，
Figure BDA0003089753900000031
表示θv的二阶导数，θv表示整车转过的角度。
可选的，当性能评价指标包括冲击度和/或整车加速度时，待测车辆的运行数据包括电机转过的角度。
可选的，当性能评价指标包括转矩响应程度时，根据运行数据计算待测车辆的性能评价指标，包括：
获取电机控制器计算转矩和目标转矩，按如下公式计算转矩响应程度：
Figure BDA0003089753900000032
其中，Tint表示转矩响应程度，T*表示目标转矩，T表示电机控制器计算转矩，TThd表示第一预设阈值。
可选的，当性能评价指标包括转矩响应程度时，待测车辆的运行数据包括电机控制器计算转矩。
可选的，当性能评价指标包括稳态工况电驱特征变量波动值时，根据运行数据计算待测车辆的性能评价指标，包括：
针对任一电驱特征变量，根据运行数据按如下公式计算稳态工况电驱特征变量波动值：
vflt(s)/v(s)＝1/(Ms+1)，
Figure BDA0003089753900000033
其中，电驱特征变量包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩，v表示电驱特征变量在滤波前的原始量，
Figure BDA0003089753900000034
表示v的一阶导数，vflt表示原始量v经过低通滤波后的量，vripple表示与变量v对应的稳态工况电驱特征变量波动值，
Figure BDA0003089753900000035
表示第二预设阈值，s表示拉普拉斯变换的变量，M表示时间常数。
可选的，当性能评价指标包括稳态工况电驱特征变量波动值时，待测车辆的运行参数包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩。
可选的，在调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况之前，方法还包括：
检测待测车辆的通信线路和电机控制器是否存在故障；
当检测到待测车辆的通信线路和电机控制器均不存在故障时，执行调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况的步骤。
可选的，根据性能评价指标生成待测车辆的性能分析报告，包括：
获取性能评价指标对应的标准值；
将性能评价指标的计算值与标准值比较，得到性能评价结果；
根据性能评价指标的计算值和性能评价结果，生成待测车辆的性能分析报告。
第二方面，本申请实施例提供了一种新能源车辆性能分析装置，该装置包括：
指令调节模块，用于调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况；
数据获取模块，用于获取待测车辆的运行数据；
指标计算模块，用于根据运行数据计算待测车辆的性能评价指标，性能评价指标包括冲击度、整车加速度、转矩响应程度、稳态工况电驱特征变量波动值中的至少一种；
报告生成模块，用于根据性能评价指标生成待测车辆的性能分析报告，性能分析报告包括性能评价指标的计算值和性能评价结果。
可选的，指标计算模块，用于根据传动系统参数、电机转速建立速度观测模型，速度观测模型用于计算整车的角速度；
根据速度观测模型获取待测车辆的角速度；
按如下公式计算得到待测车辆的冲击度：
Figure BDA0003089753900000041
其中，J表示冲击度，i表示整车传动比和单位换算系数的乘积，
Figure BDA0003089753900000042
表示的θv三阶导数，θv表示整车转过的角度。
可选的，指标计算模块，用于按如下公式建立速度观测模型：
Figure BDA0003089753900000043
Figure BDA0003089753900000044
其中，J2表示整车的等效转动惯量，k表示传动系统刚度，c表示传动系统阻尼系数，TL表示等效到电机端的整车负载转矩，θe表示电机转过的角度，θv表示整车转过的角度，
Figure BDA0003089753900000051
表示θv的一阶导数，
Figure BDA0003089753900000052
表示θv的二阶导数，
Figure BDA0003089753900000053
表示的θv三阶导数，
Figure BDA0003089753900000054
表示θe的一阶导数。
可选的，指标计算模块，用于根据待测车辆的角速度，计算待测车辆的整车加速度。
可选的，指标计算模块，用于按如下公式计算待测车辆的整车加速度：
Figure BDA0003089753900000055
其中，J1表示待测车辆的整车加速度，
Figure BDA0003089753900000056
表示θv的二阶导数，θv表示整车转过的角度。
可选的，当性能评价指标包括冲击度和/或整车加速度时，待测车辆的运行数据包括电机转过的角度。
可选的，指标计算模块，用于获取电机控制器计算转矩和目标转矩，按如下公式计算转矩响应程度：
Figure BDA0003089753900000057
其中，Tint表示转矩响应程度，T*表示目标转矩，T表示电机控制器计算转矩，TThd表示第一预设阈值。
可选的，当性能评价指标包括转矩响应程度时，待测车辆的运行数据包括电机控制器计算转矩。
可选的，指标计算模块，用于针对任一电驱特征变量，根据运行数据按如下公式计算稳态工况电驱特征变量波动值：
vflt(s)/v(s)＝1/(Ms+1)，
Figure BDA0003089753900000058
其中，电驱特征变量包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩，v表示电驱特征变量在滤波前的原始量，
Figure BDA0003089753900000059
表示v的一阶导数，vflt表示原始量v经过低通滤波后的量，vripple表示与变量v对应的稳态工况电驱特征变量波动值，
Figure BDA00030897539000000510
表示第二预设阈值，s表示拉普拉斯变换的变量，M表示时间常数。
可选的，当性能评价指标包括稳态工况电驱特征变量波动值时，待测车辆的运行参数包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩。
可选的，该装置还包括检测模块；
检测模块，用于检测待测车辆的通信线路和电机控制器是否存在故障。
可选的，报告生成模块，用于获取性能评价指标对应的标准值；
将性能评价指标的计算值与标准值比较，得到性能评价结果；
根据性能评价指标的计算值和性能评价结果，生成待测车辆的性能分析报告。
第三方面，本申请实施例提供了一种新能源车辆性能分析装置，该装置包括处理器和存储器；该存储器中存储有程序，该程序由处理器加载并执行以实现如第一方面所示的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有程序，该程序由处理器加载并执行以实现如第一方面所示的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种新能源车辆性能分析方法的流程图；
图2是本申请另一实施例提供的新能源车辆性能分析方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的一种待测车辆的角速度、角加速度的示意图
图4是本申请实施例提供的一种待测车辆的冲击度的示意图；
图5是本申请实施例提供的一种电机控制器的输出电流对应的稳态工况电驱特征变量波动值的示意图；
图6是本申请实施例提供的一种电机转矩对应的稳态工况电驱特征变量波动值的示意图；
图7是本申请实施例提供的一种待测车辆的转矩响应程度的示意图；
图8是本申请实施例提供的一种新能源车辆性能分析装置的框图；
图9是本申请实施例提供的一种新能源车辆性能分析装置的结构方框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在标定工程师人工对纯电驱动的车辆进行驾驶性能和电机控制性能评估时，一般采用主观驾驶感受来评价。一般情况下，用于评价驾驶性能和电机控制性能的主观驾驶感受包括：起步是否柔顺、有顿挫感、是否抖动、有不良驾驶感；推背感、减速感；转矩响应是否合理；稳态控制性能。
在本申请实施例提供的新能源车辆性能分析方法中，将用于评估纯电驱动车辆的驾驶性能和电机控制性能的主观驾驶感受转换为客观的性能评价指标，以实现对纯电驱动车辆的驾驶性能和电机控制性能的自动化测试及分析。
1、起步是否柔顺、有顿挫感、是否抖动、有不良驾驶感，转换为冲击度。
驱动电机主要影响整车纵向力的变化，如果电机转矩控制性能较差，比如，电机转矩变化过于剧烈或者波动较大，会影响到整车的平顺性，造成顿挫感、抖动感、不良驾驶感。
由于驱动电机转矩的变化一定会造成电机转速和整车车速的变化，因此，将主观感受“起步是否柔顺、有顿挫感、是否抖动、有不良驾驶感”转换为客观的性能评价指标“冲击度”。
2、推背感、减速感，转换为整车加速度。
推背感可以反映整车动力性的强弱，松油门减速感可以反映整车再生制动转矩的合理性，空挡滑行减速感可以反映整车传动系统的阻力或电机零转矩控制准性，然而，推背感和减速感的强弱体验因人而异，因此，将主观感受“推背感、减速感”转换为客观的性能评价指标“整车加速度”。
3、转矩响应是否合理，转换为转矩响应程度。
转矩响应的合理性也会在很大程度上影响驾驶性能，良好的转矩响应具备实际转矩能够快速跟随目标转矩，并且无振荡、无超调的特点。然而，测试人员感受到的转矩响应是否合理同样因人而已，因此，将主观感受“转矩响应是否合理”转换为客观的性能评价指标“转矩响应程度”。
4、稳态控制性能，转换为稳态工况电驱特征变量波动值。
稳态工况是一种非常常见的实车工况，因此，稳态性能非常重要。
稳态工况下，电机转速的高频波动的大小主要反应电机转速传感器角度信号的质量，而角度信号质量对电驱系统的性能有着重要的影响。
稳态工况下，电机控制器的输出电流，即电机控制器输出给电机的电流(三相交流)的波动情况主要反映电机控制器的电流控制的好坏，和电机控制器的电压利用率、电机的谐波设计相关。
稳态工况下，电机转矩波动直接反映电驱系统的稳态性能。
然而，不同测试人员主观感受到的稳态控制性能不同，无法量化稳态控制性能，因此，将主观感受“稳态控制性能”转换为客观的性能评价指标“稳态工况电驱特征变量波动值”，其中，电驱特征变量包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩。
请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种新能源车辆性能分析方法的流程图，该方法至少包括如下步骤：
在步骤101中，调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况。
在对新能源车辆进行性能测试时，由人工根据测试工况要求和/或提示指令，调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况。
可选的，调节待测车辆的操作包括换挡、加速、减速等。
在步骤102中，获取待测车辆的运行数据。
在待测车辆在预定车况下运行时，获取待测车辆的运行数据。
在步骤103中，根据运行数据计算待测车辆的性能评价指标，性能评价指标至少包括冲击度、整车加速度、转矩响应程度、稳态工况电驱特征变量波动值中的至少一种。
可选的，根据运行数据计算冲击度、整车加速度、转矩响应程度、稳态工况电驱特征变量波动值。
可选的，根据对待测车辆的性能评价需求，计算冲击度、整车加速度、转矩响应程度、稳态工况电驱特征变量波动值中的任意一种，或任意两种，或任意三种。
比如，在某些特定的场景下，需要评价电机转矩的控制性能，则根据运行数据仅计算冲击度。
需要说明的是，在计算性能评价指标时，各个性能评价指标的计算顺序不作限定。
在步骤104中，根据性能评价指标生成待测车辆的性能分析报告，性能分析报告包括性能评价指标的计算值和性能评价结果。
计算性能评价指标后，得到性能评价指标的计算值，实现对待测车辆性能的量化，根据性能评价指标的计算值判断待测车辆的性能是否满足预定要求，将判断结果作为性能评价结果。
根据性能评价指标的计算值和性能评价结果自动生成性能分析报告。
综上所述，本申请实施例提供的新能源车辆性能分析方法，通过调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况，获取待测车辆的运行数据，根据运行数据计算待测车辆的性能评价指标，根据性能评价指标生成待测车辆的性能分析报告；解决了目前人工评估新能源车辆驾驶和电机控制性能时主观性强的问题；达到了降低性能评估对测试人员专业程度的要求，提高测试结果的客观性，以及优化测试数据分析的准确性的效果。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，在调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况之前，还需要检查待测车辆的通信线路和电机控制器，也即在上述步骤101之前，该方法还包括下述步骤，如图2所示：
在步骤101a中，检测待测车辆的通信线路和电机控制器是否存在故障。
可选的，用于实现待测车辆性能分析的自动测试软件自动检测待测车辆的通信线路和电机控制器是否存在故障。
若检测到待测车辆的通信线路存在故障，或，电机控制器存在故障，或，通信线路和电机控制器均存在故障，则停止继续对待测车辆进行后续的测试，并提示待测车辆存在故障。
可选的，当待测车辆的故障消除后，停止故障提示。
可选的，通过语音或文字提示待测车辆存在故障，以及待测车辆存在的故障类型；故障类型为通信线路存在故障，或，电机控制器存在故障，或，通信线路和电机控制器都存在故障。
在检测电机控制器是否存在故障时，还需要同时检测电机的母线电压是否在正常工作电压范围内；若电机控制器无故障且电机的母线电压在正常工作电压范围内，则将电机控制器判定为无故障；若电机控制器无故障但电机的母线电压不在正常工作电压范围内，则判定电机控制器存在故障。正常工作电压范围是预先设定的。
待测车辆的通信线路包括车辆内部控制器、处理器、存储器、传感器等之间的有线通信线路和无线通信线路。
若检测到待测车辆的通信线路不存在故障且电机控制器不存在故障时，调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况，即执行步骤101。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，当性能评价指标包括冲击度时，在获取待测车辆的运行数据时，运行数据包括电机转过的角度。
当性能评价指标包括整车加速度时，在获取待测车辆的运行数据时，运行数据包括电机转过的角度。
可选的，电机转过的角度通过设置在车辆内的传感器获取。
当性能评价指标包括转矩响应程度时，待测车辆的运行数据包括电机控制器计算转矩。由于整车上没有设置转矩传感器，无法获得实际转矩，但电机控制器完成标定后，电机控制器的计算转矩和整车的实际转矩差别很小，因此，在计算转矩响应程度时，获取的运行数据包括电机控制器计算转矩。
当性能评价指标包括稳态工况电驱特征变量波动值时，由于电驱特征变量包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩，因此，在获取待测车辆的运行数据时，运行数据包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩。
可选的，在待测车辆运行在预定工况下时，由进行待测车辆性能分析的测试软件自动获取待测车辆的运行数据。
(1)根据待测车辆的运行参数计算冲击度。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，当性能评价指标包括冲击度时，根据运行参数计算待测车辆的性能评价指标可以通过如下方式实现：
1、根据传动系统参数、电机转速建立速度观测模型；速度观测模型用于计算整车的角速度。
在计算整车的角速度时，同时考虑传动系统的阻尼和刚度，按如下公式建立速度观测模型：
Figure BDA0003089753900000111
Figure BDA0003089753900000112
其中，J2表示整车的等效转动惯量，k表示传动系统刚度，c表示传动系统阻尼系数，TL表示等效到电机端的整车负载转矩，J2、k、c由整车厂提供；J2、k、c和TL为已知数据，t表示时间。
θe表示电机转过的角度，θe为待测车辆在预定工况下运行时获取的运行数据。可选的，电机转过的角度θe为等效到电机输出轴端的数据。
Figure BDA0003089753900000113
表示θe的一阶导数，即
Figure BDA0003089753900000114
为电机的转速。
θv表示整车转过的角度。可选的，整车转过的角度θv为等效到电机输出轴端的数据。
Figure BDA0003089753900000115
表示θv的一阶导数，
Figure BDA0003089753900000116
为整车的角速度。
Figure BDA0003089753900000117
表示θv的二阶导数，即
Figure BDA0003089753900000118
为整车的角加速度。
Figure BDA0003089753900000119
表示的θv三阶导数。
2、根据速度观测模型获取待测车辆的角速度。
通过公式(1)和公式(2)获取待测车辆的角速度，即待测车辆的
Figure BDA0003089753900000121
3、按公式(3)计算得到待测车辆的冲击度。
Figure BDA0003089753900000122
其中，J表示冲击度，i表示整车传动比和单位换算系数的乘积，
Figure BDA0003089753900000123
表示的θv三阶导数，θv表示整车转过的角度。
通过电机转速计算待测车辆的冲击度，可以排除非电机因素造成的冲击度，此外，在建立速度观测模型时，考虑了传动系统的刚度和阻尼，计算得到的整车的角度速度中的噪声含量降低，进而提高了计算得到的冲击度的真实性和可靠性。
(2)根据待测车辆的运行参数计算整车加速度。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，当性能评价指标包括整车加速度时，根据运行参数计算待测车辆的性能评价指标可以通过如下方式实现：
按公式(4)计算待测车辆的整车加速度：
Figure BDA0003089753900000124
其中，J1表示待测车辆的整车加速度，
Figure BDA0003089753900000125
表示θv的二阶导数，θv表示整车转过的角度。
需要说明的是：若在计算整车加速度时，已经按公式(1)和公式(2)计算得到了待测车辆的角速度，则利用计算得到的待测车辆的角速度，根据公式(4)计算待测车辆的整车加速度；若在计算整车加速度时，未得到待测车辆的角速度，则先按公式(1)和公式(2)计算待测车辆的角速度，再利用计算得到的待测车辆的角速度，根据公式(4)计算待测车辆的整车加速度。
由于在计算待测车辆的整车加速度时，仍利用了上述公式(1)和公式(2)所示的速度观测模型，因此，计算得到的整车加速度也具备噪声含量低、考虑了传动系统的刚度和阻尼的特点，可以令对待测车辆的性能评估更加客观、真实。
(3)根据待测车辆的运行参数计算转矩响应程度。
利用目标转矩和电机控制器计算转矩的差值的积分来反应待测车辆的转矩响应是否合理。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，当性能评价指标包括整车加速度时，根据运行参数计算待测车辆的性能评价指标可以通过如下方式实现：
1、获取电机控制器计算转矩和目标转矩。
在待测车辆在预定工况下运行时，获取电机控制器计算转矩。
目标转矩与待测车辆相关，目标转矩是预先确定的。
2、按公式(5)计算转矩响应程度：
Figure BDA0003089753900000131
其中，Tint表示转矩响应程度，T*表示目标转矩，T表示电机控制器计算转矩，TThd表示第一预设阈值。
TThd为用于触发积分的转矩差值的阈值；TThd的值是根据待测车辆预先设置的。
公式(5)中的微分元为时间，即dt。
(4)根据待测车辆的运行参数计算稳态工况电驱特征变量波动值。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，当性能评价指标包括稳态工况电驱特征变量波动值时，根据运行参数计算待测车辆的性能评价指标可以通过如下方式实现：
针对任一电驱特征变量，根据运行数据，按公式(6)和公式(7)计算稳态工况电驱特征变量波动值：
电驱特征变量包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩，电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩中任意一种电驱特征变量对应的稳态工况电驱特征变量波动值，均按公式(6)和公式(7)计算。
vflt(s)/v(s)＝1/(Ms+1) 公式(6)
Figure BDA0003089753900000132
其中，v表示电驱特征变量在滤波前的原始量，
Figure BDA0003089753900000133
表示v的一阶导数，vflt表示原始量v经过低通滤波后的量，vripple表示与变量v对应的稳态工况电驱特征变量波动值，
Figure BDA0003089753900000134
表示第二预设阈值，s表示拉普拉斯变换的变量，M表示时间常数。
在计算稳态工况电驱特征变量波动值时，低通滤波函数预先设置。
阈值
Figure BDA0003089753900000135
是预先设置的，用于判断稳态与否。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，上述步骤104，即步骤“根据性能评价指标生成待测车辆的性能分析报告”，可以由如下方式实现：
在步骤1041中，获取性能评价指标对应的标准值。
根据待测车辆的具体配置，可以确定性能评价指标的标准值。
当性能评价指标包括冲击度时，获取冲击度对应的标准值；当性能评价指标包括整车加速度时，获取整车加速度对应的标准值；当性能评价指标包括转矩响应程度时，获取转矩响应程度的标准值；当性能评价指标包括稳态工况电驱特征变量波动值时，获取各个稳态工况电驱特征变量波动值对应的标准值。
可选的，标准值为一个数值，或者，标准值为数值范围。
在步骤1042中，将性能评价指标的计算值与标准值进行比较，得到性能评价结果。
若性能评价指标的计算值符合标准值，则性能评价结果为符合标准值；若性能评价指标的计算值不符合标准值，则性能评价结果为不符合标准值。
在步骤1043中，根据性能评价指标的计算值和性能评价结果，生成待测车辆的性能分析报告。
可选的，待测车辆的性能分析报告中包括性能分析中所利用的性能评价指标、性能评价指标的计算值、性能评价结果、性能评价指标对应的标准值。
在一个例子中，选取某一配置的待测车辆进行性能分析的测试，获取待测车辆的角速度和角加速度的原始值，以及根据公式(1)和公式(2)、公式(4)获取的待测试车辆的角速度和角加速度的计算值；待测车辆的整车惯量较大，待测车辆的角速度不太可能存在高频的波动；如图3所示，原始的角速度31存在高频波动，这种高频波动明显属于噪声，利用原始的角速度31计算得到的角加速度32的噪声也较大；而利用公式(1)和公式(2)、公式(4)计算得到的角速度33和角加速度34的噪声含量明显降低，角加速度34也更符合角速度的变化趋势。
相应地，利用公式(3)计算冲击度，并根据图3所示的角速度和角加速度计算冲击度，如图4所示，利用图1中原始的角速度31计算得到的冲击度41和图1中角加速度34的变化趋势明显不符，与测试人员的主观感受也明显不符(德国标准：冲击度小于20m/s3时平顺性较好，在图4所示的工况中，测试人员完全感受不到冲击)，冲击度完全小于图4中冲击度41对应的几百m/s3的量级，而利用公式(1)、公式(2)、公式(3)计算得到的冲击度42更符合角加速度的图1中角加速度34的变化趋势，也更加符合测试人员的主观感受。
针对稳态工况电驱特征变量波动值，以电机控制器的输出电流、电机转矩对应的稳态工况电驱特征变量波动值为例；如图5所示，曲线51表示未经处理的电机转矩波动值，曲线52表示经过公式(6)和公式(7)处理后的电机转矩对应的稳态工况电驱特征变量波动值，曲线52所示的电机转矩波动值更加符合实际情况，能够更加真实地反应电驱系统的稳态控制性能；如图6所示，曲线61表示未经处理的电机控制器的输出电流波动值，曲线62表示经过公式(6)和公式(7)处理后的电机控制器的输出电流对应的稳态工况电驱特征变量波动值，曲线62所示的电机控制器的输出电流波动值更加符合实际情况，能够更加真实地反应电驱系统的稳态控制性能。
在一个例子中，针对转矩响应程度，根据待测车辆的运行数据，按公式(5)计算，得到的计算结果如图7所示，曲线71表示目标转矩和电机控制器计算转矩的差值，曲线72表示目标转矩和电机控制器计算转矩的差值的绝对值，曲线73表示计算得到的转矩响应程度；在性能分析结果中，当转矩响应速度较慢，或者转矩波动较大时，转矩响应程度的计算值会超出转矩响应程度的标准值。
本申请实施例提供的新能源车辆性能分析方法，实现了对新能源车辆驾驶性能的自动化测试分析，将现有测试中的主观评价指标转换为客观评价指标，通过获取测试过程中的客观数据，以及对客观数据的计算分析，得到更加客观的性能评价结果；辅助性能测试时测试人员的主观感受，可以实现对新能源车辆性能更加全面的评估。
图8是本申请一个实施例提供的新能源车辆性能分析装置的框图。该装置至少包括以下几个模块：指令调节模块810、数据获取模块820、指标计算模块830、报告生成模块840。
指令调节模块810，用于调节待测车辆，令待测车辆运行在预定工况；
数据获取模块820，用于获取待测车辆的运行数据；
指标计算模块830，用于根据运行数据计算待测车辆的性能评价指标，性能评价指标包括冲击度、整车加速度、转矩响应程度、稳态工况电驱特征变量波动值中的至少一种；
报告生成模块840，用于根据性能评价指标生成待测车辆的性能分析报告，性能分析报告包括性能评价指标的计算值和性能评价结果。
可选的，指标计算模块，用于根据传动系统参数、电机转速建立速度观测模型，速度观测模型用于计算整车的角速度；
根据速度观测模型获取待测车辆的角速度；
按如下公式计算得到待测车辆的冲击度：
Figure BDA0003089753900000161
其中，J表示冲击度，i表示整车传动比和单位换算系数的乘积，
Figure BDA0003089753900000162
表示的θv三阶导数，θv表示整车转过的角度。
可选的，指标计算模块，用于按如下公式建立速度观测模型：
Figure BDA0003089753900000163
Figure BDA0003089753900000164
其中，J2表示整车的等效转动惯量，k表示传动系统刚度，c表示传动系统阻尼系数，TL表示等效到电机端的整车负载转矩，θe表示电机转过的角度，θv表示整车转过的角度，
Figure BDA0003089753900000165
表示θv的一阶导数，
Figure BDA0003089753900000166
表示θv的二阶导数，
Figure BDA0003089753900000167
表示的θv三阶导数，
Figure BDA0003089753900000168
表示θe的一阶导数。
可选的，指标计算模块，用于根据待测车辆的角速度，计算待测车辆的整车加速度。
可选的，指标计算模块，用于按如下公式计算待测车辆的整车加速度：
Figure BDA0003089753900000169
其中，J1表示待测车辆的整车加速度，
Figure BDA00030897539000001610
表示θv的二阶导数，θv表示整车转过的角度。
可选的，当性能评价指标包括冲击度和/或整车加速度时，待测车辆的运行数据包括电机转过的角度。
可选的，指标计算模块，用于获取电机控制器计算转矩和目标转矩，按如下公式计算转矩响应程度：
Figure BDA0003089753900000171
其中，Tint表示转矩响应程度，T*表示目标转矩，T表示电机控制器计算转矩，TThd表示第一预设阈值。
可选的，当性能评价指标包括转矩响应程度时，待测车辆的运行数据包括电机控制器计算转矩。
可选的，指标计算模块，用于针对任一电驱特征变量，根据运行数据按如下公式计算稳态工况电驱特征变量波动值：
vflt(s)/v(s)＝1/(Ms+1)，
Figure BDA0003089753900000172
其中，电驱特征变量包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩，v表示电驱特征变量在滤波前的原始量，
Figure BDA0003089753900000173
表示v的一阶导数，vflt表示原始量v经过低通滤波后的量，vripple表示与变量v对应的稳态工况电驱特征变量波动值，
Figure BDA0003089753900000174
表示第二预设阈值，s表示拉普拉斯变换的变量，M表示时间常数。
可选的，当性能评价指标包括稳态工况电驱特征变量波动值时，待测车辆的运行参数包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩。
可选的，该装置还包括检测模块；
检测模块，用于检测待测车辆的通信线路和电机控制器是否存在故障。
在检测到待测车辆的通信线路和电机控制器均不存在故障时，触发指令调节模块。
可选的，报告生成模块，用于获取性能评价指标对应的标准值；
将性能评价指标的计算值与标准值比较，得到性能评价结果；
根据性能评价指标的计算值和性能评价结果，生成待测车辆的性能分析报告。
相关细节参考上述方法实施例。
需要说明是：上述实施例中提供的新能源车辆性能分析装置在进行新能源车辆性能分析时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将新能源车辆性能分析装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的新能源车辆性能分析装置与新能源车辆性能分析方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
请参考图9，其示出了本申请一个示例性实施例提供的新能源车辆性能分析装置的结构方框图。本申请中的终端可以包括一个或多个如下部件：处理器910和存储器920。
处理器910可以包括一个或者多个处理核心。处理器910利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器920内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器920内的数据，执行终端的各种功能和处理数据。可选地，处理器910可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器910可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统和应用程序等；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器910中，单独通过一块芯片进行实现。
可选地，处理器910执行存储器920中的程序指令时实现上述各个方法实施例提供的新能源车辆性能分析方法。
存储器920可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选地，该存储器920包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器920可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器920可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。
需要补充说明的是，上述终端仅是示意性地，在实际实现时，终端还可以包括更少或更多的部件，比如：设备还包括触摸显示屏、通信组件、传感器组件等，本实施例在此不再一一限定。
可选地，本申请还提供有一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有程序，该程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的新能源车辆性能分析方法。
可选地，本申请还提供有一种计算机产品，该计算机产品包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有程序，该程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的新能源车辆性能分析方法。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (26)

1.一种新能源车辆性能分析方法，其特征在于，所述方法包括：
调节待测车辆，令所述待测车辆运行在预定工况；
获取所述待测车辆的运行数据；
根据所述运行数据计算所述待测车辆的性能评价指标，所述性能评价指标包括冲击度、整车加速度、转矩响应程度、稳态工况电驱特征变量波动值中的至少一种；
根据所述性能评价指标生成所述待测车辆的性能分析报告，所述性能分析报告包括所述性能评价指标的计算值和性能评价结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述性能评价指标包括冲击度时，所述根据所述运行参数计算所述待测车辆的性能评价指标，包括：
根据传动系统参数、电机转速建立速度观测模型，所述速度观测模型用于计算整车的角速度；
根据所述速度观测模型获取所述待测车辆的角速度；
按如下公式计算得到所述待测车辆的冲击度：
Figure FDA0003089753890000011
其中，J表示冲击度，i表示整车传动比和单位换算系数的乘积，
Figure FDA0003089753890000012
表示的θv三阶导数，θv表示整车转过的角度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据传动系统参数、电机转速建立所述速度观测模型，包括：
按如下公式建立所述速度观测模型：
Figure FDA0003089753890000013
Figure FDA0003089753890000014
其中，J2表示整车的等效转动惯量，k表示传动系统刚度，c表示传动系统阻尼系数，TL表示等效到电机端的整车负载转矩，θe表示电机转过的角度，θv表示整车转过的角度，
Figure FDA0003089753890000015
表示θv的一阶导数，
Figure FDA0003089753890000016
表示θv的二阶导数，
Figure FDA0003089753890000017
表示的θv三阶导数，
Figure FDA0003089753890000018
表示θe的一阶导数。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，当所述性能评价指标包括整车加速度时，所述根据所述运行参数计算所述待测车辆的性能评价指标，包括：
根据所述待测车辆的角速度，计算所述待测车辆的整车加速度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测车辆的角速度，计算所述待测车辆的整车加速度，包括：
按如下公式计算所述待测车辆的整车加速度：
Figure FDA0003089753890000021
其中，J1表示所述待测车辆的整车加速度，
Figure FDA0003089753890000022
表示θv的二阶导数，θv表示整车转过的角度。
6.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，当所述性能评价指标包括冲击度和/或整车加速度时，所述待测车辆的运行数据包括电机转过的角度。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述性能评价指标包括转矩响应程度时，所述根据所述运行数据计算所述待测车辆的性能评价指标，包括：
获取电机控制器计算转矩和目标转矩，按如下公式计算转矩响应程度：
Figure FDA0003089753890000023
其中，Tint表示转矩响应程度，T*表示目标转矩，T表示电机控制器计算转矩，TThd表示第一预设阈值。
8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述当所述性能评价指标包括转矩响应程度时，所述待测车辆的运行数据包括电机控制器计算转矩。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述性能评价指标包括稳态工况电驱特征变量波动值时，所述根据所述运行数据计算所述待测车辆的性能评价指标，包括：
针对任一电驱特征变量，根据所述运行数据按如下公式计算稳态工况电驱特征变量波动值：
vflt(s)/v(s)＝1/(Ms+1)，
Figure FDA0003089753890000024
其中，所述电驱特征变量包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩，v表示所述电驱特征变量在滤波前的原始量，
Figure FDA0003089753890000031
表示v的一阶导数，vflt表示原始量v经过低通滤波后的量，vripple表示与变量v对应的稳态工况电驱特征变量波动值，
Figure FDA0003089753890000032
表示第二预设阈值，s表示拉普拉斯变换的变量，M表示时间常数。
10.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，当性能评价指标包括稳态工况电驱特征变量波动值时，所述待测车辆的运行参数包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩。
11.根据权利要求1至10任一所述的方法，其特征在于，在调节待测车辆，令所述待测车辆运行在预定工况之前，所述方法还包括：
检测所述待测车辆的通信线路和电机控制器是否存在故障；
当检测到所述待测车辆的通信线路和电机控制器均不存在故障时，执行所述调节待测车辆，令所述待测车辆运行在预定工况的步骤。
12.根据权利要求1至10任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述性能评价指标生成所述待测车辆的性能分析报告，包括：
获取所述性能评价指标对应的标准值；
将所述性能评价指标的计算值与所述标准值比较，得到所述性能评价结果；
根据所述性能评价指标的计算值和所述性能评价结果，生成所述待测车辆的性能分析报告。
13.一种新能源车辆性能分析装置，其特征在于，所述装置包括：
指令调节模块，用于调节待测车辆，令所述待测车辆运行在预定工况；
数据获取模块，用于获取所述待测车辆的运行数据；
指标计算模块，用于根据所述运行数据计算所述待测车辆的性能评价指标，所述性能评价指标包括冲击度、整车加速度、转矩响应程度、稳态工况电驱特征变量波动值中的至少一种；
报告生成模块，用于根据所述性能评价指标生成所述待测车辆的性能分析报告，所述性能分析报告包括所述性能评价指标的计算值和性能评价结果。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述指标计算模块，用于根据传动系统参数、电机转速建立速度观测模型，所述速度观测模型用于计算整车的角速度；
根据所述速度观测模型获取所述待测车辆的角速度；
按如下公式计算得到所述待测车辆的冲击度：
Figure FDA0003089753890000041
其中，J表示冲击度，i表示整车传动比和单位换算系数的乘积，
Figure FDA0003089753890000042
表示的θv三阶导数，θv表示整车转过的角度。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述指标计算模块，用于按如下公式建立所述速度观测模型：
Figure FDA0003089753890000043
Figure FDA0003089753890000044
其中，J2表示整车的等效转动惯量，k表示传动系统刚度，c表示传动系统阻尼系数，TL表示等效到电机端的整车负载转矩，θe表示电机转过的角度，θv表示整车转过的角度，
Figure FDA0003089753890000045
表示θv的一阶导数，
Figure FDA0003089753890000046
表示θv的二阶导数，
Figure FDA0003089753890000047
表示的θv三阶导数，
Figure FDA0003089753890000048
表示θe的一阶导数。
16.根据权利要求13至15任一所述的装置，其特征在于，所述指标计算模块，用于根据所述待测车辆的角速度，计算所述待测车辆的整车加速度。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述指标计算模块，用于按如下公式计算所述待测车辆的整车加速度：
Figure FDA0003089753890000049
其中，J1表示所述待测车辆的整车加速度，
Figure FDA00030897538900000410
表示θv的二阶导数，θv表示整车转过的角度。
18.根据权利要求13至17任一所述的装置，其特征在于，当所述性能评价指标包括冲击度和/或整车加速度时，所述待测车辆的运行数据包括电机转过的角度。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述指标计算模块，用于获取电机控制器计算转矩和目标转矩，按如下公式计算转矩响应程度：
Figure FDA0003089753890000051
其中，Tint表示转矩响应程度，T*表示目标转矩，T表示电机控制器计算转矩，TThd表示第一预设阈值。
20.根据权利要求13或19所述的装置，其特征在于，所述当所述性能评价指标包括转矩响应程度时，所述待测车辆的运行数据包括电机控制器计算转矩。
21.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述指标计算模块，用于针对任一电驱特征变量，根据所述运行数据按如下公式计算稳态工况电驱特征变量波动值：
vflt(s)/v(s)＝1/(Ms+1)，
Figure FDA0003089753890000052
其中，所述电驱特征变量包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩，v表示所述电驱特征变量在滤波前的原始量，
Figure FDA0003089753890000053
表示v的一阶导数，vflt表示原始量v经过低通滤波后的量，vripple表示与变量v对应的稳态工况电驱特征变量波动值，
Figure FDA0003089753890000054
表示第二预设阈值，s表示拉普拉斯变换的变量，M表示时间常数。
22.根据权利要求13或21所述的装置，其特征在于，当性能评价指标包括稳态工况电驱特征变量波动值时，所述待测车辆的运行参数包括电机转速、电机控制器的输出电流、电机转矩。
23.根据权利要求13至22任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括检测模块；
所述检测模块，用于检测所述待测车辆的通信线路和电机控制器是否存在故障。
24.根据权利要求13至23任一所述的装置，其特征在于，所述报告生成模块，用于获取所述性能评价指标对应的标准值；
将所述性能评价指标的计算值与所述标准值比较，得到所述性能评价结果；
根据所述性能评价指标的计算值和所述性能评价结果，生成所述待测车辆的性能分析报告。
25.一种新能源车辆性能分析方法装置，其特征在于，所述装置包括处理器和存储器；所述存储器中存储有程序，所述程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至12任一项所述的方法。
26.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至12任一项所述的方法。
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