[发明专利]乘用车混合动力总成试验台系统

说明书

技术领域

本发明属于乘用车混合动力总成试验技术领域。

背景技术

目前，混合动力总成试验台系统结构简单，只具备单一形式的混合动力总成试验能力，无法完整分析混合动力总成在整车状态下的真实工况和电机、电池、自动变速器、再生制动系统等部件的工作状态。

发明内容

本发明提供一种乘用车混合动力总成试验台系统，以解决目前混合动力总成试验台系统无法完整分析混合动力总成在整车状态下的真实工况和电机、电池、自动变速器、再生制动系统等部件工作状态的问题。本发明采取的技术方案是：测功机控制系统分别与测功机1和测功机2连接，该测功机控制系统通过以太网与仿真开发平台连接，控制单元与仿真开发平台连接，控制单元中的网络接口通过CAN总线与电池模拟器连接，控制单元中的硬件接口与加速踏板、制动踏板、换档手柄连接，控制单元中有虚拟模型；仿真开发平台包括车辆及总成开发模拟系统和远程控制。

本发明一种实施方式是：控制单元中的网络接口还通过CAN总线与HCU、BMS、MCU、ECU和TCU连接。

本发明一种实施方式是：控制单元中的虚拟模型包括道路模型、车辆模型、驾驶员模型、变速箱模型、动力传动模型、电机模型、电池模型和轮胎模型。

本试验台系统可以适应乘用车混合动力总成不同的架构布置方案和不同的能源管理模式，利用其强大的软硬件平台系统，用户可以随意组装不同类型的虚拟混合动力整车，其中各大总成和驾驶员可以是虚拟的，也可以是真实的；可以在图形界面下自行设计和编辑道路环境工况和路面摩擦系，实现步骤如下：

①发动机通过离合器与变速箱连接，变速箱与主电机集成在一个壳体内，通过传动链条与变速箱二轴连接，二者合成的动力通过差速器输出到两个交流测功机，测功机作为道路负载提供模拟整车的滚阻、风阻、坡阻和整车惯量；

②通过CAN网络将整车控制器HCU、发动机控制器ECU、电机控制器MCU、电源管理系统BMS、变速箱控制器TCU、再生制动控制器RBS、整车仪表、测功机控制器、混合动力汽车开发平台、在环仿真平台连接在一起，根据驾驶员的油门开度和制动踏板开度加减车速，由整车控制器HCU或混合动力汽车开发平台协调整车的能量提供者和能量供应状态转换，测功机模拟整车工况，输出相应的转矩，形成一个完整的整车试验和测试环境。

本发明可以完成大量的以前无法完成的或需要在整车上完成的工作，主要包括：混合动力整车控制策略和总成控制策略在环开发和验证；混合动力关键总成：专用发动机、动力电机、动力电池、变速器、再生制动性能开发和验证；整车工况下的动力性、经济性、操纵性能开发；整车道路模拟工况试验和验证；整车网络系统开发和测试；整车工况下的匹配和标定。

本发明为混合动力轿车开发提供了系统的解决方案和验证方法，为整车的前期策划和方案制定及开发过程中的试验验证和后期匹配标定提供了有效的试验手段，从而大幅度降低了整车的开发风险，缩短了整车开发周期，降低了整车开发成本，是新能源试验设备领域的创新。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明混合动力总成开发基本构型图；

图3是本发明混合动力专用发动机开发基本构型图；

图4是本发明自动变速器开发基本构型图；

图5是本发明动力电池开发基本构型图；

图6是本发明动力电机开发基本构型图。

具体实施方式

测功机控制系统分别与测功机1和测功机2连接，该测功机控制系统通过以太网与仿真开发平台连接，控制单元与仿真开发平台连接，控制单元中的网络接口通过CAN总线与电池模拟器连接，控制单元中的硬件接口与加速踏板、制动踏板、换档手柄连接，控制单元中有虚拟模型；仿真开发平台包括车辆及总成开发模拟系统和远程控制。

本发明一种实施方式是：控制单元中的网络接口还通过CAN总线与HCU、BMS、MCU、ECU和TCU连接。

本发明一种实施方式是：控制单元中的虚拟模型包括道路模型、车辆模型、驾驶员模型、变速箱模型、动力传动模型、电机模型、电池模型和轮胎模型。

本试验台系统涉及到混合动力总成台架和混合动力总成系统的设计和架构，二者是一个有机的整体，通过不同的组合方案，可以完成不同阶段的开发工作，达到不同的试验目的。以下是几个主要的组合方案：