[发明专利]具有工况和惯性模拟功能的混合动力汽车动力总成试验系统

说明书

技术领域

本发明属于车辆动力总成试验装置，具体涉及一种混合动力 汽车动力总成试验系统

背景技术

在混合动力汽车开发过程中需要进行大量的试验。目前由于 条件所限，往往只能在室内进行以稳态试验为主的单项总成部分 试验，虽然传统的发动机动态试验台已日渐普及，但它无法完成 混合动力汽车动力总成的特有试验(如能量回馈等)。混合动力及 其管理系统的大量试验还靠整车道路试验来完成。如此，准确地 再现某工况性能、准确完整地测试系统相关参数就较困难。加上 天气和操纵的差异，道路现场问题的处理等等都有很大局限性， 研发质量的提高也受到限制，试验人员的工作条件和安全性也难 以保证。另外，混合动力总成或某个部件的改进效果均需在整车 平台上及整个系统内考核，也使研发改进受到局限。如此研发试 验手段的采用，使研发周期大大延长，使我们研发工作水平的提 升也受到较大的影响，使混合动力汽车的研发和产业化的推进存 在巨大的技术障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适于混合动力汽车动力总成测 试的具有工况和惯性模拟功能的混合动力汽车动力总成试验系 统，从而实现对混合动力汽车动力总成的各项性能的综合测试及 分析，以解决上述问题。

本发明的技术方案为：混合动力汽车动力总成试验系统，它 包括操作控制台、台架控制与测量中心管理器、试验模式控制系 统单元、动态模拟系统单元、驾驶功能控制器单元、测功机及测 功机控制器单元、数据采集系统单元和试验条件控制系统单元；

所述台架控制与测量中心管理器，用于对台架实行自动和手 动操作，它采用CAN总线形式连接所有的单元，它采集所有的 数据，控制所有的单元；

所述试验模式控制系统，用于混合动力整车开发的由用户定 义的用于驾驶循环模拟的闭环试验，和由用户定义的对整车驾驶 模拟系统进行控制模拟的开环试验；

所述驾驶功能控制器单元，用于模拟不同驾驶习惯的驾驶员 的驾驶行为；

动态模拟系统单元，用于混合动力车辆行驶状态的动态模 拟；

试验条件控制系统单元，用于接收来自台架控制与测量中心 管理器的给定值，控制发动机冷却液、燃油、变速箱冷却油、试 验室环境及发动机进气等的温度、压力；

数据采集系统单元，用于检测数据信号的采集及将采集的输 入信号转换为数字信号，通过CAN总线送到管理中心；

测功机及测功机控制器单元，用于在稳态试验中，作为动力 系统的动力吸收或动力输出单元；在动态模拟试验中，它既作为 车辆运动时的惯量与阻力模拟单元，也作为制动中制动力模拟单 元；测功机控制器用于对测功机的底层控制，通过通讯接口与台 架控制与测量中心管理器进行数据交换，带有手动和自动给定功 能；

操作控制台，用于对混合动力汽车动力总成试验系统整体控 制及操作。

本发明混合动力汽车动力总成试验系统，以传统的发动机试 验台为基础，采用测功机，加设汽车行驶阻力和整车惯量模拟系 统及驾驶模拟系统，为被试对象——混合动力总成——创造了一 个道路试验的环境，对于混合动力汽车动力总成的包括能量回馈 在内的性能及可靠性进行试验研究。利用该系统可以进行混合动 力汽车动力总成的常规试验，包括混合动力汽车能量回馈性能的 试验；该台架试验可以替代产品开发过程中的大部分道路试验和 整车转毂试验；它可以不依赖于整车平台而以动力系统的形式在 室内进行。同时，对于混合动力汽车动力系统的早期开发，可将 动力系统的总成部件灵活搭配，组成不同的电机和发动机的耦合 形式进行开发研究；尤其是当某些被试对象不完整时，可以利用 仿真工具建立的零部件模型参与试验，进行混合动力汽车动力总 成的开发。本发明大大降低研发试验成本、减去了整车改装的工 作量；人工设定自动控制、可消除路试人员实车驾驶操作的不可 避免的工况控制差异，工况控制准确、试验条件控制严格(油温、 水温、气温、气压、湿度等)，可在室内再现设定路试工况，确保 了试验结果的同一性、可比性；加之可以采用在户外路试难以采 用的仪器，排除了户外路试的种种外界干扰，增加了研发所需数 据参数的采集量及其准确性，这就极大地提高了研发试验水平； 可针对某一参数或结构、程序的改变无需搭载于整车而随时在室 内进行试验，与以往的研发试验手段相比，该试验系统可大大提 高混合动力汽车动力总成及其关键技术的研发试验水平，并可大 大缩短动力总成及相关零部件的研发周期。