越野型自動駕駛小車動力匹配計算與軟件仿真目錄1緒論 21.1課題背景及意義 21.2國內外研究現狀及存在問題 21.2.1國內外研究現狀 21.2.2存在問題 31.2.3發展趨勢 31.3研究思路及內容 31.3.1研究內容 31.3.2技術路線 31.4可能的創新點 42動力系統參數匹配 42.1相關參數及設計要求 42.2驅動電機參數匹配 52.2.1電機的額定功率和峰值功率匹配 62.2.2驅動電機的額定轉速與峰值轉速選擇 72.2.3驅動電機額定轉矩與額定轉矩匹配 72.2.4驅動電機額定電壓的選擇 82.3傳動比參數匹配 82.4動力電池的參數匹配 93整車模型和計算任務的建立 93.1Cruise建立整車模型 93.1.1整車模塊 103.1.2電機參數模塊設定 113.1.3動力電池參數模塊設定 123.1.4車輪和制動器模塊 123.2建立計算任務 133.2.1計算任務特性設置 133.2.2計算任務文件夾 133.2.3Course（道路）設置文件夾 143.2.4Driver（駕駛員）設置文件夾 144仿真結果及分析 144.1最高車速仿真結果分析 144.2加速性能結果分析 154.3爬坡性能結果分析 154.4續航里程結果分析 164.5NEDC工況下SOC變化分析 165總結與展望 175.1總結 175.2后續研究與展望 18參考文獻 19【摘要】：近些年來隨著世界形式不斷復雜的變化和各種各式的新型技術發展與進步,汽車產品行業也逐步被提出了“人工智能”這一概念。人工智能和電子駕駛技術的融入促進了電子自動化駕駛汽車技術的發展。[1]本文就對于某越野型自動駕駛小車的動力系統匹配進行計算分析,從當前一個階段的自動駕駛汽車的動力匹配計算實際情況出發,根據具體輸入要求和整車總布置，通過對某越野型自動駕駛小車動力系統匹配計算分析，對該越野型自動駕駛系統設計進行分析，結合目前實際存在的問題，通過對比分析，確定其動力系統大概數值，進行匹配并計算分析。【關鍵詞】：電動小車、參數設計匹配、動力系統匹配、仿真分析1緒論1.1課題背景及意義近些年來，隨著世界形式不斷復雜的變換和各種新型科學技術的逐步發展和進步,汽車產品行業也逐漸的被賦予了一個新的人工智能的概念。人工智能和電子化自動駕駛的融入促使了電子自動化駕駛汽車技術的發展。隨著對無人自動駕駛小車的深入研究，為許多復雜而繁瑣甚至具有危險性的工作帶來了許多便利(王浩然,孫錦鴻,2023)。[2]例如，快遞公司的自動分揀機器人、家用的智能掃地機、登陸月球且可以獨自工作的探測小車。這些都是人工智能與汽車駕駛的融合給人們帶來的便利與進步。自動駕駛小車的環境感知是運用車上裝載的各類傳感器來檢測和處理車輛周圍的環境，形成數字信號上傳到行車電腦進行分析，并根據處理分析之后的結果，控制車輛車輪的轉向和行駛的速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛(張雅慧,李澤宇,2021)。[3]而合理的參數匹配是自動駕駛小車發揮最佳動力性能和經濟性能和安全性的關鍵所在。動力參數匹配設計即運動控制的縱向控制。由于自動駕駛小車的縱向行駛為不完整的運動約束系統,具很強的非線性運動軌跡。[4]因此,如何高效率的設計縱向運動電子化自動駕駛小車，實現車輛的安全、節能與環保綜合行駛性能的重點和難點,擁有著深遠的研究意義。1.2國內外研究現狀及存在問題1.2.1國內外研究現狀在過去的幾十年中，為了完成自動駕駛小車各種不同的動力參數設計用來完成不同的作業環境，研究人員通過運用軟件設計車輛動力參數的方法來減少人力和財力的輸出。車輛工程開發設計人員，從設計開始階段就可以快速地草擬產品的動力系統參數模擬圖，通過配合產品形狀及尺寸的參數設計完成最后成品圖(高志明,周怡萱,2021)。這明顯表露出類似尺寸參數大小的小車的第二次動力系統設計可直接通過參照第一次的動力參數基礎上修改動力參數來實現設計，設計參數不但可以驅動設計的結果，這在一定程度上折射出而且可以影響車輛研發的時長,設計參數的微調也可來自于其他系統(龔立超,黃星杰,2022)。當然,動力系統匹配參數化的方法還能夠使車輛工程開發人員在計算動力系統數據的基礎上實現參數化建庫，為后續的設計工作提供了便利、高效率的幫助。因此,參數化設計以及參數化數據建庫工具的研究對進一步提高設計效率和繪圖效率以及柔性化設計具有深遠的意義(趙云飛,邱玉珊,2020)[5]。當今科學技術發展下，不管是國內的車輛行業還是國外的，在實際生產車輛之前都會進行全面的多系統參數匹配的仿真和優化分析，并對車輛工作的環境、車輛性能的需求和市場情況三大方面相結合來對車輛整車動力系統進行匹配開發。杜發榮等人研究了車輛整體質量對車輛動力系統匹配參數的練習來優化整車的行駛里程(馬雨薇,羅宗杰,2019)［6］；E.HallM等人主要以電動汽車的經濟性做為優化對象，運用單檔傳動器并優化傳動比來提高電機的工作效率使增加車輛的續航里程(謝雨晨,吳思遠,2023)［7］；結論與預測的一致性為實際應用奠定了理論基礎，顯示了基于這些理論開發的技術或策略是高度可行且有效的。本研究不僅在理論上有貢獻，在實踐上同樣具有重要意義。不過，盡管現有結果令人振奮，本文還需意識到科學研究的多變性和復雜性，持續跟蹤后續可能的新情況和挑戰，不斷改進和完善研究方法。錢一凡,孟欣怡等人使用了兩檔自動變速器來提升整車經濟性的方法，并使用ECE循環工況作為車輛行駛狀態，這在某種程度上表示優化減速器的減速比來降低車輛的能量損失［8］；劉蕓熙,王志浩等人以提高車輛對能量的利用效率作為優化對象，提高車輛變速器各檔位的傳動比參數，提升車輛的經濟性［9］；LiangChen等人通過研究不同車輛工作環境，調整在不同環境下的動力分配來優化電機的參數，以此來提高車輛的經濟性［10］。1.2.2存在問題一般情況下，車輛在臺架試驗中獲得整車的各種動力性能指標、經濟性能指標，但由于道路狀況的復雜性和動力系統參數的多樣性，如果將每個參數進行組合重復測試，試驗成本和人員勞動強度都很高，而且車輛的設計周期也會延長(劉蕓熙,王志浩,2022)。[11]面對不同的工作環境需要調整不同的動力參數，來更好的匹配工作使小車發揮最佳動力性能和經濟性能和安全性。1.2.3發展趨勢21世紀正是互聯網的時代，利用軟件多次調試對該越野型自動駕駛小車進行動力匹配設計，舍去大量的實驗與測試，通過參數化設計影響整個產品的開發周期，減少人力與物力投入。通過軟件仿真實驗，這在一定程度上象征著實驗的結果保存之后可以為以后的動力參數匹配進行參照，也能為工作環境不同的小車進行參數的微調來適應不同的工作路況。建立動力系統參數數據庫是動力參數匹配數字化的發展過程(李昊宇,張梓涵,2020)。這些發現為后續的研究方向提供了一定的指導，突出了理論與實證研究相互結合的關鍵性。本研究表明，構建理論框架時若能充分考慮實際數據和案例的支持，則可大大增強理論的解釋力和預測效力。這不僅加深了本文對現有現象的理解，也為未來新情況的出現提供了應對策略。1.3研究思路及內容1.3.1研究內容本論文根據導師項目和企業的實際需要，根據具體的投入要求和整車的總體安排，通過對越野型自動駕駛小車動力系統的匹配計算分析，提出至少要進行越野型自動駕駛的系統設計，結合目前的實際問題，通過對比分析，確定其動力系統的大致數值，進行匹配和計算分析。1.3.2技術路線某越野型自動駕駛小車的動力系統參數匹配計算主要由：驅動電機數值匹配、傳動比大小匹配以及電池組數值匹配三大方面組成。[12]下圖1是某越野型自動駕駛小車動力系統匹配計算分析流程圖。如圖1，動力參數匹配主要由三大步驟，首先是確定驅動電機的參數。驅動電機是某越野型自動駕駛小車的唯一動力源，這在一定程度上表明因此電機的參數匹配對某越野型自動駕駛小車的性能有很大影響(高思婷,周文杰,2021)。因某越野型自動駕駛小車行使過程中所受阻力與一般車輛相同，故采用一般車輛的動力計算方式進行初步設計。其次需要確定傳動比參數，因小車使用的是輪邊電機直接驅動車輪，傳動比為1。這在一定層面上展現最后進行電池組參數設計，電池組決定選用鋰電池，因鋰電池相對比其他的電池能量密度較高，使用壽命相比一般電池長等優點而廣泛的作為電動車電池組的電池單體。單體電池串聯后的電壓應與驅動電機額定工作電壓相匹配，單體電池并聯后總容量應滿足電動車的行駛里程的需求，根據以上兩種條件確定電池組參數(唐一凡,劉心怡,2022)。[13]動力參數匹配初步計算與選型之后使用Cruise軟件對車輛動力系統進行建立模型與仿真，在此類條件背景下可以推知其潛在影響仿真結果分析出車輛的最大車速、58%坡度爬坡試驗、0km-25km加速試驗和NEDC循環工況下SOC值變化。最后對車輛進行分析查看所選動力系統類型和參數計算的正確性，查看車輛性能是否能夠達到設計標準。驅動電機參數匹配電池組參數設計驅動電機參數匹配電池組參數設計傳動比參數匹配動力參數計算分析設計計算任務軟件建模仿真結果分析完成動力匹配設計圖1流程圖1.4可能的創新點1、這種通過使用理論計算與軟件仿真相結合的方式，可以減少車輛初期設計的時間、費用成本和車輛工程設計人員的勞動強度。2、通過此方法可以最大程度的降低開發成本，為一些定位在高性價比的自動化駕駛小車動力系統匹配開發提供了一種方法(孫欣怡,陳思博,2023)。3、采用理論結合與仿真分析的方法，這在一定范圍內體現了建立整車的動力模型并對其進行仿真分析，這對純電動汽車的動力系統匹配計算分析提供了一個便捷高效的方法，也為以后的參數優化提供數據和方向。2動力系統參數匹配2.1相關參數及設計要求本論文根據導師項目和企業實際需求提出，結合小車行駛環境和目前實際存在的問題，通過對比分析，確定其動力系統大概數值，進行匹配并計算分析。通過這些數據可見某越野型自動駕駛小車的動力性和經濟性主要取決于動力體統參數和各系統的特征和控制程序操縱車輛行駛的方法。相關參數如表1所示(許晨曦,韓博文,2022)。車輛參數參考值長×寬×高/mm3980×680×380整備質量/kg100滿載質量/kg200車輪滾動半徑/mm165滾動阻力系數0.015迎風面積/m20.2584軸距/mm560風阻系數0.4機械系統傳動效率0.95表1某越野型自動駕駛小車相關參數該自動駕駛小車需具備一定的性能來克服不同的路況和工作任務，基本工作工況以平地行駛為主，結合路況和企業要求設定基本性能要求如下表2。表2某越野型自動駕駛小車性能要求性能參數參數值最高車速/（km/h）25最大爬坡度（25km/h）≥58%（30°）0km/h-25km/h加速時間/s≤5續航里程/km≥120（4h）2.2驅動電機參數匹配某越野型自動駕駛小車使用的是4個輪邊電機驅動的四輪驅動模式，如下圖一所示所以驅動電機是某越野型自動駕駛小車唯一的動力來源，因此驅動電機的參數匹配對某越野型自動駕駛小車的性能有很大的影響(張思雨,鄒健宇,2021)。從這些觀察中得出因某越野型自動駕駛小車運行時的阻力與一般車輛相同，故采用一般車輛的動力計算方式進行初步計算。電機電機電機電機電機電池圖1小車的動力布置形式2.2.1電機的額定功率和峰值功率匹配在電機的匹配過程中，計算選用的電機功率相對于整車數據的選擇不宜過大或過小。如果驅動電機的功率相對于車輛整體數據偏大，導致車輛常態行駛的后備功率過大，負荷率較小，能量的損耗太大，通過這些事實我們可以看到電機長時間處于低工作效率區域(趙心怡,李明澤,2022)；如果驅動電機的功率相對于車輛整體數據偏小，會使車輛達不到預先設計的動力性要求和最高車速要求等，使車輛在剛起步時提供的扭矩不足，驅動電機長時間處于高負荷工作狀態，將會減少驅動系統運行時的使用壽命和安全性。任何理論模型都是對現實世界的簡化表達，因此不可避免地會引入一些假設和近似處理。這可能導致模型不能全面捕捉所有相關的變量及其復雜的交互作用，進而引發偏差。為了緩解這一問題，本文不僅參考了被普遍接受的理論基礎，還結合最新的研究進展來調整和完善本文的分析框架。在討論研究結果時，本文也特別強調哪些結論是基于特定假設得出的，哪些更具普遍解釋力。這明顯表露出所以所選用的電機功率要與車輛其他參數相匹配，使驅動電機盡量處于高效率的負荷效率范圍內工作(王俊凱,高宇和,2022)。[15]驅動電機的最大功率選取，取決于車輛行駛時的最大車速vmax，車輛啟動時的加速時間t，以及車輛在爬坡時的最大爬坡度α(1)依據最大車速確定峰值功率車輛在最高車速行駛的狀態下，車輛在行駛過程中的阻力主要是由于自身的空氣阻力和車輪的滾動摩擦力的影響，此時電機的最大功率為Pmax1=式中，ηt為傳動系統的效率；f為滾動阻力的系數；CD為風阻系數；A為迎風面積，m2；vmax為最大車速，km/h；代入上文計算數據得出(2)依據加速時間確定峰值功率小車在加速時，主要受到自身空氣阻力，車輪滾動摩擦力和加速時收到的阻力的影響，基于表2的設計要求，該小車從0km/h-25km/h所需時間要小于5s，此時的功率為(王睿智,陳晨宇,2022)式中，ta為小車加速時間，s；vt為小車加速末速度，km/h；δ代入上文計算數據得出Pmax2=2.53(3)依據小車最大爬坡度確定最大功率車輛通過58%的坡度道路且行駛的時速不小于15km/h，這在一定程度上折射出是企業對此電動小車的爬坡性能要求。而小車在爬坡過程中，主要受到車輪的摩擦阻力，車身的空氣阻力以及爬坡阻力，此時電機的最大功率為(孫浩杰,劉佳琳,2022)Pmax3=式中，vα為最大爬坡的速度，km/h；α代入上文計算數據得出Pmax3=5.622因此，驅動電機需要滿足一下要求Pmax≥所以，選擇單個驅動電機峰值功率為2kW，則總峰值功率為8kW。為了驗證選用額定功率為1kW的驅動電機，能夠滿足企業對此小車的動力性能要求，故需要進行下一步數據驗證(馬澤民,周慧君,2021)。依據整車性能要求，最大車速需要大于等于25km/h，因電機具有一定的過載運行能力，所以本文采用最大車速的95%來計算驅動電機所需的額定功率，確保驅動電機的額定功率可以使小車滿足不同路況和道路環境要求。P額=式中，vm為最高車速的95%，25km/h×95%=23.75km/h代入表2數據計算可得P額=0.22kW2.2.2驅動電機的額定轉速與峰值轉速選擇驅動電機應具備較寬的轉速范圍，最高轉速越大，傳動部件受到的沖擊力和疲勞受損越大，降低了驅動電機的使用壽命。此外，還需要考慮高轉速造成驅動電機成本的增加，車輛在行駛過程中的噪音增加(張麗娜,李成杰,2022)。本文選擇的驅動方式是輪邊驅動，電機直接連接車輪，故轉動比為1，峰值轉速需滿足車輛最大車速要求。nmax≥式中，nmax為峰值轉速，rpm/min；r為車輪半徑，m代入表2數據計算可得出n因此可取，nmax=400r/min2.2.3驅動電機額定轉矩與額定轉矩匹配這在某種程度上表示電機轉矩與其轉速和功率的關系式如下所示(林昊天,王心怡,2021)；T額=式中，T額代表額定轉矩，N·m；P額代表額定功率，kW；n額基于表2要求，代入表1數據計算得出T額≈47.75故取T額電機的過載系數λ=Pmax電機的最大轉矩為Tmax=計算可求出，驅動電機的最大轉矩為95.5N·m。這在一定程度上象征著最大轉矩的選擇不僅需要滿足車輛的爬坡性能和車輛的加速性能要求，且轉矩需要有一定量的富余來滿足車輛各種情況下的性能要求，即最大轉矩需要略大于實際需求的最大轉矩，所以初步設定最大轉矩為96N·m。2.2.4驅動電機額定電壓的選擇額定電壓的選取是驅動電機參數選擇中的重要步驟之一，額定電壓越大，在相同功率工作情況下，額定電流就會越小，額定電流越小對元器件的傷害和要求就越低，但與此同時，就需要串聯更多的單體電池，增加了各單體電池的差異帶來的不穩定性(李可愛,王志強,2021)。額定電壓越低，需要的額定電流越高，對元器件的要求越高，也增加了電路的能量耗損。結合行業常用驅動電機電壓和驅動電機功率，選用額定電壓為48V的驅動電機。研究過程中，本文不可避免地面對了一些挑戰和局限性，比如在應用已有理論框架時，盡量兼顧其適用性和局限性，并嘗試利用實證數據對其進行測試和完善，這一過程仍在持續進行中。綜合前文參數，驅動電機各項參數匹配結果如下表3所示，參數名稱參數值額定功率/kW1峰值功率/kW2額定轉速/（r/min）200峰值轉速/（r/min）400額定轉矩/N·m48峰值轉矩/N·m96額定電壓/V48表3驅動電機的基本參數2.3傳動比參數匹配本文小車采用多輪邊電機驅動結構類型，如圖1所示，這種驅動方式驅動電機直接連接車輪。減少傳動部件傳遞驅動電機帶來的轉矩時的能量耗減，使用輪邊電機驅動方法可以使車輛具有良好的互換性，減小了機械傳動部件的尺寸和重量，并且沒有了換擋的這一步驟，可以更好的對驅動系統進行操控(朱家豪,陳菲菲,2022)。故車輛有固定的傳動比，傳動比為1。這一發現與理論預期基本一致，顯示在設定條件下，實際狀況與理論模型高度匹配。這不僅增強了本文對相關機制的認知，同時也為未來研究提供了穩固的基礎。此外，此結果進一步驗證了該領域內其他類似研究所獲得的結論，促進了理論框架的發展和完善。2.4動力電池的參數匹配動力電池的參數設計需滿足小車設計的動力性能，在選擇動力電池組時應考慮小車的各項性能指標。根據以上文對此小車的動力系統參數分析，這在一定程度上表明將行業中作為動力電池組中的電池組單體進行對比參照，本文決定選用效率高、性價比良好的鋰電池作為動力電池單體。其中18650型鈷酸鋰電池單體性一致良好，這在一定層面上展現大多數車輛在電池單體選用鋰電池，并且鋰電池的技術成熟、成本較低(王馨瑜,王宇翔,2020)[14]，因此本文小車的動力電池組單體選用該電池。該類型單體電池的標準電壓U單=3.7V，標準容量C單體電池串聯后的電壓應和驅動電機額定電壓相匹配，所以電池組的串聯個數為N串=U電池組的總容量需要滿足小車的續航里程要求，所以選用在恒定速度為v恒=15P恒=代入計算得P恒W恒=代入數據得W恒根據鋰電池的結構和特點，單體電池串并聯后的總能量應滿足車輛續航里程要求。C總≥式中，ξSOC為電池組的有效電容系數，取ξ代入數據解得C總最終確定動力電池的總容量C總=25A·h參數名稱參數值電池類型18650型鈷酸鋰電池電池電壓/V48電池容量/Ah253整車模型和計算任務的建立3.1Cruise建立整車模型基于車輛仿真軟件的模型系統工程開發已經逐漸成為現代整車產品開發的主流，本文利用Cruise軟件構建某越野型自動駕駛小車整車模型，在此類條件背景下可以推知其潛在影響搭建整車仿真模型時，首先將所設計車輛的各個系統對應的模塊拖入模型建立的范圍內，然后根據各模塊之間輸入輸出的物理關系和信號關系建立正確的機械和電氣，這在一定范圍內體現了傳動系統的各個模塊之間使用機械連接;電池與電機、耗能元件之間使用電氣連接方式(劉子昊,周怡婷,2022);依據設計的整車基本參數依次編輯各模塊，并校核所建立的整車模型是否可行;設定動力性和經濟性等單次仿真計算任務并運行，查看仿真計算的數據并分析是否滿足企業對此小車的性能要求(黃彥霖,趙思潔,2022)。雖然當前研究發現與理論預期吻合，但在實際應用中仍需注意特定環境下的限制和可能影響結果的變量，以確保對現象有更完整的理解并更好地指導實踐。后續研究可以深入探究這些變量如何影響結果，并評估它們在不同情況下的有效性，以加強理論與實踐的融合。將某越野型自動駕駛小車的各模塊按照多輪邊電機驅動類型結構搭建動力系統模型，在AVLCruise軟件中建立的整車仿真模型流程如圖2所示。圖2某越野型自動駕駛小車整車模型3.1.1整車模塊整車模塊主要是對某越野型自動駕駛小車整車信息進行設置，包括整車質量、整車尺寸、軸距、風阻系數、迎風面積等數據參數。為仿真計算任務提供數據依據。通過這些數據可見某越野型自動駕駛小車的參數如圖3所示。圖3某越野型自動駕駛小車整車參數設置3.1.2電機參數模塊設定某越野型自動駕駛小車整車部件上最重要的是驅動電機，其地位相當于是傳統燃油汽車的發動機，電動機的主要參數有電動機啟動時的初始溫度值、電動機工作時的特性曲線圖和電動機效率等。根據表3，設定驅動電機參數(李曉明，張慧敏,2022)。如圖4、圖5所示。圖4驅動電機各參數設置圖5電動機特定曲線設置3.1.3動力電池參數模塊設定動力電池是給驅動電機提供能量的唯一來源，相當于傳統燃油汽車的燃料，電池的參數直接影響電機性能和小車的續航里程等等。動力電池參數包括電池電壓、容量、電池工作效率最高溫度、電池組充放電特性曲線等。根據表4設定動力電池參數模塊。圖6電池組參數設置圖7電池組充電特性曲線圖8電池組放電特性曲線3.1.4車輪和制動器模塊車輪模塊是車輛與道路之間的連接部件，在Cruise軟件中內置車輪滾動阻力模型，可模擬多種參數在滾動狀態下的影響。一般情況下，很難獲得滾動半徑隨車輛速度的變化關系，故車輪滾動半徑設定為固定值(王志遠，陳雅琪,2023)。空氣阻力系數、迎風面積和輪胎阻力系數用于計算空氣阻力和計算滾動阻力。此結果與理論預測基本一致，這證實了早期研究中提出的假設，從而增強了該領域理論框架的穩固性。本研究的成果不僅從方法論角度帶來了新見解，還對實際應用有重要的指導作用。通過比較分析，本文發現與預期之間的差異主要由特定變量引起，為未來研究提供了指引。在仿真計算時，從這些觀察中得出因不易得到輪胎在打滑時的牽引力特性，故不考慮打滑現象。依據表1填入車輪模塊參數，如下圖9所示圖9車輪模塊參數設置3.2建立計算任務通過建立計算任務是檢驗小車各個性能是否能夠達到要求的一種檢驗方式，在主窗口完成整車模型搭建后，添加單次計算模擬仿真任務，通過項目數據文件夾添加計算任務文件夾，然后添加動力性和經濟性的計算任務(趙天宇，劉思涵,2023)。3.2.1計算任務特性設置主要設置計算精度、最大仿真時間步長、輸出結果仿真間隔步長數等參數，計算任務特性設置文件夾的設置窗口如圖10所示。圖10計算任務特性設置窗口3.2.2計算任務文件夾計算任務文件夾用于添加儲存建立的計算任務，為了驗證上文所匹配的動力部件的參數是否滿足車輛設計的動力性和經濟性要求，在Cruise軟件中內置了各種汽車工程應用的計算任務中，增加了最大車速、58%坡度爬坡試驗、0-25加速試驗和NEDC循環工況下SOC值變化等仿真計算任務(孫浩然，周瑾瑜,2022)。圖11計算任務文件夾3.2.3道路設置文件夾Course文件夾主要是用于描述模仿計算的環境條件。主要是設定一些與時間或距離相關的參數，包括：大氣溫度、濕度、道路摩擦系數等。通過這些事實我們可以看到本文采用AVLCruise默認的道路條件。3.2.4駕駛員設置文件夾用戶可通過Driver（駕駛員）文件夾設置駕駛員的操作特性，Cruise軟件中包含了許多標椎的駕駛員操作數據可供用戶自主選擇。駕駛員的操作特征對整車的動力性和經濟性仿真具有直接影響。故駕駛員文件夾設置窗口如圖12所示(吳梓和，黃靜宜,2022)。圖12Driver文件夾設置窗口4仿真結果及分析以上添加的計算任務均屬于單次計算，利用各模塊編輯的參數作為仿真計算的數據來源，查看仿真結果并與設計的性能指標對比分析，這在一定程度上折射出驗證動力系統的選型和參數計算是否正確。由此可見，本文的研究結果與之前的理論預期基本一致，不僅驗證了研究方向的正確性，還進一步增強了該領域現有理論框架的可靠性和有效性。本研究通過引入新視角和方法論，對既有理論進行了擴展和完善，為后續研究提供了更加穩固的基礎和更寬廣的探索空間。4.1最高車速仿真結果分析基于軟件仿真結果分析，初步參數設計車輛的最高車數曲線如圖13所示。車輛滿載情況下的車速達到了27km/h，有一定的富余空間，滿足了最大時速至少為25km/h的設計要求(鄭文和，何婉婷,2022)。圖13最高車速曲線4.2加速性能結果分析因某越野型自動駕駛小車需要完成不同工況下的任務，所以小車的加速性能是一項重要的參數指標，如圖14所示為基于Cruise模擬仿真汽車加速曲線，這在一定程度上象征著車輛在啟動時的初始加速度為10.5m/s2，0km/h-25km/h的加速時間為1.26s。大大滿足0km/h-25km/h的加速時間小于5s的設計要求圖14加速性能曲線4.3爬坡性能結果分析小車的爬坡性能越高，才能克服不同條件的路況。圖15為小車在坡度為58%（30°）下速度與加速度和時間與距離的曲線，這在某種程度上表示可以看出車輛起步加速度為11.4m/s2，車輛在5.58s時達到車輛在此坡度下的最大速度，為19km/h。完全符合車輛在58%坡度時，車速大于15km/h的設計要求圖15小車在58%坡度時加速度、速度與時間曲線4.4續航里程結果分析某越野型自動駕駛小車的續航里程是評價其經濟性能的一項重要指標，圖16為小車在NEDC循環工況下，小車行駛里程和百公里耗電量。可以看出在該工況下行駛的總距離為126.44km，百公里耗電量為0.98kWh，這在一定程度上表明滿足了續航里程需大于120km的設計要求圖16小車續航里程和百公里耗電量4.5NEDC工況下SOC變化分析對于傳統燃油車來說，百公里油耗是一個關鍵指標，因為他關乎著用車成本。而對于電動車來說，百公里電耗是一個關鍵性能指標，因為它與行駛里程有著密不可分的關系。而電耗與駕駛習慣和路況，一百個司機有一百種駕駛方式，可以開出不同的電耗，所以我們需要一個統一的標準。這在一定層面上展現本論文小車的行駛工況基于Cruise軟件模擬汽車在NEDC（新標歐洲循環測試）工況條件下運行，如圖17所示(劉德華，徐梓萱,2022)。以上結果在一定程度上引證了本文先前構建的理論模型。首先已有的研究結果分析與理論預測保持了較高的一致性，驗證了理論框架中中提出的機制的有效性。具體而言，通過研究發現關鍵變量之間的相關性及趨勢與模型預測相吻合，這不僅增強了理論框架的可信度，也為進一步探索該領域內的復雜關系提供了實證基礎。其次結果的符合性表明，理論模型中所考慮的影響因素和它們之間的相互作用是合理的，這對于理解研究現象的本質具有重要意義。】】圖17NEDC循環工況圖18是一個NEDC循環工況下SOC值的變化，從圖中可以看出，SOC值下降速度與車速之間有一定的關系，小車在NEDC工況行駛下一開始車速較低，SOC值線段斜率較低，SOC值下降速度緩慢。后面的車速提高至最大車速，SOC值線段斜率較大，SOC值的下降較快(陳嘉偉，楊夢琪,2022)。圖18NEDC循環工況下SOC值的變化5總結與展望5.1總結動力系統的參數匹配對純電動自動駕駛小車性能起到決定性作用，對于如何高效快速匹配小車的動力系統參數對小車的開發周期和成本的控制具有重要意義。本論文根據導師項目和企業實際需求提出，主要通過學生對自動駕駛小車的計算分析，加深理解和掌握動力系統匹配等，了解產品開發的流程和要求(高俊杰，林婉清,2021)。本文只針對小車的動力性和經濟性的影響因素，搭建了整車仿真模型，對動力元件的參數匹配進行了研究。（1）本文介紹了論文的背景和意義，介紹了自動駕駛無人小車對當今科學技術發展的意義。研究了多種動力系統匹配計算的方法，最后選用理論計算與軟件仿真相結合的方法對本文中的自動駕駛無人小車的動力系統參數進行匹配計算。（2）設計了純電動小車動力系統的布置形式，動力系統部件的基本參數等。首先，確定了車輛動力部件的基本參數、動力性和經濟性等性能指標，選用了多輪邊電機驅動的布置形式，電池組的單體電池選用18650型鈷酸鋰電池，計算了驅動電機功率、轉速、轉矩等，動力電池組的電芯容量、工作電壓、電池數量等(謝明輝，唐雨萱,2022)。（3）搭建了整車仿真的模型。首先闡述了AVLCruise軟件應用于整車前期開發的優點，分析了各模塊的定義對仿真結果的影響，建立了小車的動力系統模型，并設置最大車速、58%坡度爬坡試驗、0-25加速試驗和NEDC循環工況下SOC值變化等仿真計算任務。（4）運行計算任務，從汽車的最大車速、58%坡度爬坡試驗、0-25加速試驗和NEDC循環工況下SOC值變化四個方面對某越野型自動駕駛小車的動力參數匹配情況進行了評估。仿真結果表明，小車的動力系統參數符合小車參數經濟和性能的要求，說明該動力系統參數匹配計算結果是可行的。5.2后續研究與展望由于時間和專業能力有限，本文的研究還存在需要完善的內容，為了提高整車的動力性能和整車的經濟性，以下為后續的研究與展望：（1）整車仿真模型精度的提升，可添加控制函數模塊，例如：常數模塊、制動控制函數等，都將進一步提升動力性和經濟性仿真結果的準確性。（2）影響因素的進一步研究，將計算參數結合優化函數，對計算結果和選擇動力系統參數進行微調，在對優化后的參數進行再一次仿真，對比前一次仿真結果，選擇動力性和經濟性最優的參數。（3）目前只對整車進行了模擬分析，后續將樣車與自動駕駛程序結合進行常規測試，將測試的實驗結果進行分析，查看是否還需要有改進的參數。參考文獻劉思遠,陳雅琳.新能源汽車關鍵技術［M］.北京.化學工業出版社,2022.王浩然,孫錦鴻自動駕駛汽車離我們還有多遠．騰訊．2023-05-16.[3]張雅慧,李澤宇無人駕駛技術：汽車業龍頭仍領先于互聯網巨人．中國經濟網．2021-01-12.[