[发明专利]并联式混合动力汽车下坡安全辅助控制试验台及试验方法

说明书

技术领域

本发明属于混合动力汽车制动控制领域，具体涉及一种并联式混合动力汽车下坡安全辅助控制的动态试验台及试验方法。

背景技术

混合动力汽车作为在日益加剧的环境及能源压力下发展起来的一种新型车辆，已成为汽车界的研究重点之一。混合动力汽车电机制动的能量回馈特性使得混合动力汽车能量利用率得到改善，经济性得到提高；且电机制动力矩的精确可调性又使得混合动力汽车制动力矩控制精度得到提升。同时由于电机制动具有的以上特点，使混合动力汽车下坡安全辅助控制(下坡滑行时，车辆由ECU控制，综合利用电机制动系统、发动机反拖制动及液压制动系统使车速不增加的一种控制方法)成为了可能。该方法的使用在保证混合动力汽车下坡安全性能提高的基础上，也会提升混合动力汽车的经济性，必将成为混合动力汽车进一步研究的关键技术之一。

由于实车验证周期较长，成本较高，危险性大，在控制方法开发初期一般使用试验台进行验证。目前的混合动力汽车制动系统试验平台有以下三类：一是建立制动系统的数学模型，进行仿真验证；二是建立含有液压系统的静态试验平台，进行静态试验验证；三是建立含有液压系统及轮边电机系统的动态试验台，进行电机与液压联合制动试验。但是上述各试验方法分别存在以下缺点：一、数学模型不能反映电机与液压机构等执行部件的动态特性，也不能反映制动器、压力传感器、转速传感器等感应部件的动态特性；二、含有液压系统的静态试验平台仅反映了液压调节机构的响应特性，试验台其它各部件均是静止的，对制动器、车轮等的动态特性没有考虑；三、含有液压系统及电机系统的动态试验台，可进行混合动力汽车的ABS等复杂的动态制动试验，但即未考虑制动过程中的发动机的参与，也不是完整的车辆动力传递系统(不含变速器)，不能模拟出真实的发动机反拖制动，且在制动过程中没有加速踏板的信号，无法判断驾驶员在下坡过程中的驾驶意图。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是克服已有试验平台的不足，提出一种并联式混合动力汽车下坡安全辅助控制的动态试验台及试验方法。该试验台针对采用电机，发动机、液压复合制动的混合动力汽车，建立了包含电机制动、发动机制动与液压制动的执行机构，并引入变速器、制动器、压力传感器、转速传感器、位移传感器、加速及制动踏板等实际部件的试验平台，为并联式混合动力汽车制动控制研究提供了快速有效的试验手段。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种并联式联混合动力汽车下坡安全辅助控制试验台，其特征在于：包括驾驶员控制单元、执行单元、传感单元、阻力模拟单元和仿真控制单元。其中，驾驶员控制单元包括加速踏板和制动踏板，加速踏板上安装有加速踏板位移传感器；制动踏板上安装有制动踏板位移传感器。执行单元包括用于模拟车辆驱动电机的第一电机，模拟发动机的第二电机，用于模拟车辆传动系统的齿轮箱和变速器，用于模拟车轮的飞轮，用于模拟车辆制动系统的轮缸压力调节机构、制动主缸、制动油壶、制动钳、制动盘、真空泵及相应的联接管路；第一电机与齿轮箱相连，第二电机与变速器相连，制动钳安装在底座上制动盘上方，制动钳与轮缸压力调节机构相连。传感单元包括轮缸压力传感器、加速踏板位移传感器、制动踏板位移传感器和含转矩转速传感器的扭矩仪，轮缸压力传感器固定在制动钳上，扭矩仪通过联轴器一侧与飞轮相连，另一侧与测功机相连。测功机、扭矩仪、飞轮、制动盘、齿轮箱、变速器、第二电机通过联轴器被固定在一条轴线上，并可绕该轴线转动。阻力模拟单元包括所述测功机，用于模拟车辆行驶过程中可能受到的各种阻力。仿真控制单元包括一计算机、一实时仿真系统、一驱动滤波电路、一测功机控制器和一驱动电机控制器；其中，计算机内预置有实车采集的坡路的坡度数据，车辆驱动及制动控制模块，下坡辅助的电机、发动机、液压复合制动控制模块；实时仿真系统与计算机通过网线相联，并与驱动滤波电路相连；驱动滤波电路同时与所述传感单元、测功机控制器和驱动电机控制器相连；测功机控制器与所述测功机相连；驱动电机控制器与第一电机、第二电机相连；实时仿真系统接收并处理传感单元输入的信息和坡度数据信息，计算出驱动第一电机、第二电机、测功机和轮缸压力调节机构的转矩，并经驱动滤波电路传送给各所述控制器。

一种基于上述试验台的试验方法，包括如下步骤：