[发明专利]混合动力总成关键部件半实物仿真测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种混合动力总成关键部件半实物仿真测试系统及方法，包括HIL系统和测功机台架；所述测功机台架包括扭矩法兰、测功机、变频器和台架测控系统，所述扭矩法兰与测功机通过物理轴连接；所述测功机的转速及负载通过变频器控制，并将实际转速信号反馈至变频器；所述台架测控系统通过通讯线路分别与扭矩法兰和变频器进行通讯；所述HIL系统通过第一路CAN总线与台架测控系统连接；将被测的真实混合动力总成关键部件通过物理传动轴与扭矩法兰连接，将被测的真实控制器通过第二路CAN总线与HIL系统连接。本发明能够将传统的HIL系统和测功机台架进行集成，形成半实物在环测试系统。

技术领域

本发明属于混合动力总成试验技术领域，具体涉及一种混合动力总成关键部件半实物仿真测试系统及方法。

背景技术

汽车的电子控制单元（比如：发动机控制器、变速器控制器、电机控制器、电池控制器等）设计结束后，需要进行全方面的系统功能测试。为了缩短开发周期，节约开发成本，通常采用半实物仿真技术来进行测试。HIL测试是半实物仿真测试的一种，即在HIL测试中使用真实控制器、虚拟被控对象和虚拟环境，主要面向控制单元的硬件和软件系统测试验证。虚拟被控对象和虚拟环境主要通过实时软件模型来仿真实现。通过将仿真结果发送至真实控制器，来模拟控制器所处的真实环境，并将控制器分析处理后的输出信号回传至HIL测试中的主控设备。

除控制单元外，为了进一步提升发动机、变速器、电机等动力总成核心系统部件的设计品质，达到更加优质的机车匹配效果，并缩短开发周期，提前暴露问题，会在具有整车道路工况模拟功能的测功机台架上对动力总成核心系统部件进行专项测试。但因测功机台架的主控系统内置的通常为简化的传动系统、车辆动力学、路面等通用模型，仅能够实现只有发动机和变速器的传统动力整车道路工况模拟测试。

目前随着汽车电动化的快速发展，混合动力总成因系统架构较以前复杂了很多，电子控制单元之间的信息交互也越来越复杂，当前常规的道路工况模拟技术在面向构型多样化、控制模式复杂化的混合动力整车道路工况测试则无法满足需求。由于传统动力整车道路工况模拟技术的模型通用化程度高、变化自由度低，且相比混合动力整车，模型组成过于简化，如用于混合动力整车道路工况模拟试验，测试结果失真度大，结果无法用于支撑整车开发。因此，在混合动力整车快速发展的阶段，亟需一种能够在单电机测功机台架上，实现混合动力整车道路工况模式测试的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力总成关键部件半实物仿真测试系统及方法，它能将传统的HIL系统和测功机台架进行集成，形成半实物在环测试系统，以实现发动机或电机等混合动力总成关键部件、测功机台架与混合动力整车仿真模型和驾驶员模型等的实时交互；在混合动力核心系统开发初期对各控制器软件、发动机在整车中的表现和总成匹配等进行先期评估，能解决混合动力整车开发阶段问题集中暴露的行业开发难题。

本发明所述的一种混合动力总成关键部件半实物仿真测试系统，包括HIL系统和测功机台架；

所述测功机台架包括扭矩法兰、测功机、变频器和台架测控系统，所述扭矩法兰与测功机通过物理轴连接；所述测功机的转速及负载通过变频器控制，并将实际转速信号反馈至变频器；所述台架测控系统通过通讯线路分别与扭矩法兰和变频器进行通讯；所述HIL系统通过第一路CAN总线与台架测控系统连接；

将被测的真实混合动力总成关键部件通过物理传动轴与扭矩法兰连接，将被测的真实控制器通过第二路CAN总线与HIL系统连接；

将仿真模型载入到HIL系统的计算机中；所述仿真模型包括道路模型、环境模型、驾驶员模型以及车辆除被测对象外的混合动力整车模型，所述被测对象为真实混合动力总成关键部件和真实控制器；

在测试过程中，HIL系统通过第一路CAN总线与台架测控系统进行数据的实时交互，同时通过第二路CAN总线与真实控制器进行数据的实时交互。