CN102680237B - 重度混合动力总成测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重度混合动力总成测试系统，包括：两台测功机、上位机、快速控制原型、电机控制器、限力矩离合器控制器和发动机控制器；快速控制原型用于发送控制指令至发动机控制器、电机控制器、电池管理器和限力矩离合器控制器等；发动机控制器用于根据控制指令控制发动机运转；电机控制器用于根据控制指令控制电机运转；限力矩离合器控制器用于根据控制指令闭合或脱开限力矩离合器；测功机用于检测所述变速器的工况信号，并将其发送至上位机，根据工况信号判断重度混合动力总成的性能。本发明能实现对重度混合动力总成功能、性能和可靠性的方便、快捷、有效的测试。

Description

重度混合动力总成测试系统

技术领域

本发明涉及动力总成系统测试技术领域，更具体地说，涉及一种重度混合动力总成测试系统。

背景技术

目前随着世界石油资源的越来越匮乏，国际、国内的各大汽车企业都在致力于发展新能源汽车，以倡导汽车节能、减排。目前市场上占据较大市场份额的新能源汽车当属重度混合动力汽车，而重度混合动力汽车的核心为重度混合动力总成，因此在重度混合动力汽车的生产过程中需对重度混合动力总成的性能进行测试，从而进一步判断重度混合动力汽车性能的优劣。

目前，重度混合动力总成性能的测试大都采取将重度混合动力总成安装在整车上，然后对整车进行试验。此种测试方法容易受到整车空间的限制，对于出现故障和问题后，检查故障和更换零部件困难，工作量大。同时，整车野外调试和试验受道路、天气等的影响，试验周期长，车辆不稳定，容易存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种重度混合动力总成测试系统，以实现对重度混合动力总成功能、性能和可靠性的方便、快捷、有效的测试。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种重度混合动力总成测试系统，包括：

两台分别与所述重度混合动力总成的变速器相连的测功机、上位机、快速控制原型、电机控制器、限力矩离合器控制器和发动机控制器；其中：

所述快速控制原型用于发送控制指令至发动机控制器、电机控制器和限力矩离合器控制器；

所述发动机控制器用于根据所述控制指令控制发动机运转；

所述电机控制器用于根据所述控制指令控制电机运转；

所述限力矩离合器控制器用于根据所述控制指令闭合或脱开限力矩离合器；

在发动机运转和电机运转过程中，所述测功机检测所述变速器的工况信号，并将其发送至上位机，所述变速器的工况信号用于判断发动机或电机是否处于正常工作状态；

在电机运转过程中，所述限力矩离合器控制器闭合限力矩离合器，实现电机带动发动机运转，所述发动机控制器还获取发动机转速信号；判断所述转速信号是否满足阈值，当满足时，生成控制发动机自运转的控制指令；

在所述发动机自运转后，所述快速控制原型还用于发送控制指令至电机控制器，使所述电机控制器卸载电机驱动扭矩；

在电机带动发动机运转过程中，所述测功机还检测所述变速器工况信号，并将其发送至上位机，所述变速器的工况信号用于判断电机带动发动机运转过程是否满足要求。

进一步，所述系统还包括：

离合器、换挡装置和油门踏板；其中：

所述离合器和换挡装置分别与所述重度混合动力总成的变速器相连；

所述油门踏板与所述重度混合动力总成的发动机相连；

通过对所述离合器、换挡装置和油门踏板的操作，进行所述重度混合动力总成的模拟运行过程性能测试。

进一步，所述工况信号为转速信号、电压信号或电流信号。

进一步，所述阈值为发动机预定转速时的转速信号。

进一步，所述模拟参数为：整车质量参数、轮胎半径参数和滑行道路阻力系数参数。

进一步，所述系统还包括：

电机控制器冷却系统、电机冷却系统、发动机机油冷却系统和发动机水冷却系统；其中：

所述电机控制器冷却系统与所述电机控制器相连；

所述电机冷却系统与所述电机相连；

所述发动机机油冷却系统和发动机水冷系统分别与所述发动机相连。

所述发动机机油冷却系统和发动机水冷系统分别与所述发动机相连。

从上述的技术方案可以看出，本发明公开的重度混合动力总成测试系统中，可通过快速控制原型和发动机控制器对纯发动机驱动过程中重度混合动力总成的功能进行测试，通过快速控制原型和电机控制器对纯电机驱动过程中重度混合动力总成的功能进行测试，通过快速控制原型、电机控制器、限力矩离合器控制器和发动机控制器对电机带动发动机驱动过程中重度混合动力总成的功能进行测试，并通过测功机在不同驱动过程中测得的工况信号，判断出在不同驱动过程中混合动力总成的功能情况，通过本发明的测试系统无需先将重度混合动力总成安装在整车上再进行测试，使得对混合动力总成性能的测试过程更加方便、快捷、有效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种重度混合动力总成测试系统结构示意图；

图2为本发明另一实施例公开的一种重度混合动力总成测试系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种重度混合动力总成测试系统，以实现对重度混合动力总成的方便、快捷、有效的测试。

如图1所示，一种重度混合动力总成测试系统，包括：

两台分别与所述重度混合动力总成3的变速器相连的测功机7、上位机2、快速控制原型1、电机控制器IPU6、限力矩离合器控制器5和发动机控制器ECU4；其中：

快速控制原型1用于发送控制指令至发动机控制器ECU4、电机控制器IPU6和限力矩离合器控制器5；

发动机控制器ECU4用于根据所述控制指令驱动发动机11运转；

电机控制器IPU6用于根据所述控制指令驱动电机9运转；

限力矩离合器控制器5用于根据所述控制指令闭合或脱开限力矩离合器10；

在发动机11运转和电机9运转过程中，测功机7检测变速器8的工况信号，并将其发送至上位机2，变速器8的工况信号用于判断发动机11或电机9是否处于正常工作状态；

在电机9运转过程中，限力矩离合器控制器5闭合限力矩离合器10，实现电机9带动发动机11运转，发动机控制器ECU4还获取发动机11的转速信号；判断所述转速信号是否满足阈值，当满足时，生成控制发动机11自运转的控制指令；

在发动机11自运转后，快速控制原型1还用于发送控制指令至电机控制器IPU6，使电机控制器IPU6卸载电机驱动扭矩；

在电机9带动发动机11运转过程中，测功机7还检测变速器8的工况信号，并将其发送至上位机2，变速器8的工况信号用于判断电机带动发动机运转过程是否满足要求。

本实施例公开的重度混合动力总成测试系统可实现在纯发动机驱动过程、纯电机驱动过程以及电机带动发动机驱动过程中，对重度混合动力总成的功能测试。

具体的，快速控制原型1发送控制指令至发动机控制器4；发动机控制器ECU4接收到所述控制指令后驱动发动机11运转；在发动机11运转过程中，通过两台测功机7检测重度混合动力总成3中变速器8的工况信号；两台测功机7将检测到的工况信号发送至上位机2；上位机2将接收到的工况信号转换为数字信号显示在上位机2中。

可通过测试人员根据上位机2中显示的各工况的数值，与重度混合动力总成3在纯发动机驱动过程中的标准工况数值进行比较，当测试的工况数值满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在纯发动机驱动过程满足功能要求，反之，当测试的工况数值不满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在纯发动机驱动过程不满足功能要求，还需要结合测得的工况数值对重度混合动力总成3进行进一步的调试。

还可以通过在上位机2中增设测试结果分析单元，所述分析单元将接收到的工况数值与分析单元中设定的重度混合动力总成3在纯发动机驱动过程中的标准工况数值进行比较，当测试的工况数值满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在纯发动机驱动过程满足功能要求，反之，当测试的工况数值不满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在纯发动机驱动过程不满足功能要求，还需要结合测得的工况数值对重度混合动力总成3进行进一步的调试。动力电池给测试系统提供动力电源，电池管理器BCU负责管理电源和动力电池。

在纯电机驱动过程中，快速控制原型1发送控制指令至电机控制器IPU6；电机控制器IPU6接收到所述控制信号后驱动电机9运转；在电机9运转过程中，通过两台测功机7检测重度混合动力总成3中变速器8的工况信号；两台测功机7将检测到的工况信号发送至上位机2；上位机2将接收到的工况信号转换为数字信号显示在上位机2中。

可通过测试人员根据上位机2中显示的各工况的数值，与重度混合动力总成3在纯电机驱动过程中的标准工况数值进行比较，当测试的工况数值满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在纯电机驱动过程满足功能要求，反之，当测试的工况数值不满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在纯电机驱动过程不满足功能要求，还需要结合测得的工况数值对重度混合动力总成3进行进一步的调试。

同样可以通过在上位机2中增设测试结果分析单元，所述分析单元将接收到的工况数值与分析单元中设定的重度混合动力总成3在纯电机驱动过程中的标准工况数值进行比较，当测试的工况数值满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在纯电机驱动过程满足功能要求，反之，当测试的工况数值不满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在纯电机驱动过程不满足功能要求，还需要结合测得的工况数值对重度混合动力总成3进行进一步的调试。

电机带动发动机驱动过程中，在电机9单独运转时，快速控制原型1发送控制指令至限力矩离合器控制器5；限力矩离合器控制器5接收到所述控制指令后，闭合限力矩离合器10，此时通过电机9带动发动机11运转；

在发动机11运转过程中，发动机控制器ECU4获取发动机11的转速信号，并判断所述转速信号是否满足发动机11正常运转时的转速信号，当满足时，发动机控制器ECU4生成控制指令，控制发动机11喷油点火进行自运转；

当发动机11自行运转时，快速控制原型发送控制指令至电机控制器IPU6；电机控制器IPU6接收到所述控制指令后，卸载电机驱动扭矩；

在上述电机带动发动机驱动过程中，通过两台测功机7检测限力矩离合器10闭合时的工况信号，检测发动机自运转时的工况信号；两台测功机7将检测到的工况信号发送至上位机2；上位机2将接收到的工况信号转换为数字信号显示在上位机2中。

可通过测试人员根据上位机2中显示的各工况的数值，与重度混合动力总成3在电机带动发动机驱动过程中的标准工况数值进行比较，当测试的工况数值满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在电机带动发动机驱动过程满足功能要求，反之，当测试的工况数值不满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在电机带动发动机驱动过程不满足功能要求，还需要结合测得的工况数值对重度混合动力总成3进行进一步的调试。

同样可以通过在上位机2中增设测试结果分析单元，所述分析单元将接收到的工况数值与分析单元中设定的重度混合动力总成3在电机带动发动机驱动过程中的标准工况数值进行比较，当测试的工况数值满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在电机带动发动机驱动过程满足功能要求，反之，当测试的工况数值不满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在电机带动发动机驱动过程不满足功能要求，还需要结合测得的工况数值对重度混合动力总成3进行进一步的调试。

上述工况信号可为转速信号、电压信号或电流信号。

当上述实施例中的重度混合动力总成的功能都满足要求后，为了检测在行驶过程中重度混合动力总成的性能，本发明的另一实施例还公开了一种重度混合动力总成测试系统，包括：

除上述实施例中包括的两台分别与所述重度混合动力总成的变速器相连的测功机7、上位机2、快速控制原型1、电机控制器IPU6、限力矩离合器控制器5和发动机控制器ECU4外；还包括：

离合器12、换挡装置13和油门踏板14；其中：

离合器12和换挡装置13分别与重度混合动力总成3的变速器8相连；

油门踏板14与重度混合动力总成3的发动机11相连；

通过对离合器12、换挡装置13和油门踏板14的操作，进行重度混合动力总成3的模拟运行过程性能测试；

通过上位机2设置模拟参数；

通过两台测功机7检测重度混合动力总成3在行驶过程中的变速器工况信号，并将其发送至上位机2，所述变速器的工况信号用于判断模拟行驶过程中所述重度混合动力总成3的性能是否满足要求。

具体的，本实施例在上一实施例的各个功能测试完成后，通过在上位机2中设置模拟参数，所述模拟参数为整车质量参数、轮胎半径参数和滑行道路阻力系数参数等，并且通过电机控制器IPU冷却系统15、电机冷却系统16、发动机机油冷却系统17和发动机水冷却系统18，分别对电机控制器IPU6、电机9和发动机11进行冷却，使整个重度混合动力总成3运行在模拟的行驶环境中；

通过操作离合器12、换挡装置13和油门踏板14进行行驶操作，并通过两台测功机7检测在各个性能测试过程中重度混合动力总成3中变速器8的工况信号；

所述工况信号可以为转速信号、电压信号或电流信号；

两台测功机7将检测到的转速信号、电压信号或电流信号发送至上位机2；上位机2将接收到的转速信号、电压信号或电流信号转换为数字信号显示在上位机2中。

可通过测试人员根据上位机2中显示的各工况的数值，与重度混合动力总成3在模拟行驶过程中的标准性能工况数值进行比较，当测试的工况数值满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在模拟行驶过程满足性能要求，反之，当测试的工况数值不满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在模拟行驶过程不满足性能要求，还需要结合测得的工况数值对重度混合动力总成3进行进一步的调试。

还可以通过在上位机2中增设测试结果分析单元，所述分析单元将接收到的工况数值与分析单元中设定的重度混合动力总成3在模拟行驶过程中的标准工况数值进行比较，当测试的工况数值满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在模拟行驶过程满足性能要求，反之，当测试的工况数值不满足标准工况数值时，判断重度混合动力总成3在模拟行驶过程不满足性能要求，还需要结合测得的工况数值对重度混合动力总成3进行进一步的调试。

本发明还可以结合时间、油压、转速、档位等，进行重度混合动力总成的功能匹配测试。例如：在重度混合动力总成各项功能都正常的情况下，通过变换档位、控制转速等操作，根据两台测功机在不同操作下测得的结果，判断机电耦合平稳性与档位、限力矩离合器闭合压力、机电耦合时电机给定力矩、机电耦合时结合转速、限力矩离合器结合时间等之间是否匹配，从而获取重度混合动力总成的最佳性能。

总而言之，通过本发明提供的系统，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下，可进行重度混合动力总成的纯电动起动功能、纯电动驱动功能、行进间起动发动机功能、发动机单独起动功能、发动机单独驱动功能、滑行能量回收功能、制动能量回收功能等的功能性验证测试；

可进行机电耦合平稳性与档位、限力矩离合器闭合压力、机电耦合时电机给定力矩、机电耦合时结合转速、限力矩离合器结合时间等之间关系的匹配测试；

可进行重度混合动力总成控制策略验证与优化测试。

可进行最高车速、加速性能、爬坡性能、纯电动续驶里程等性能测试。

可进行重度混合动力总成可靠性测试。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种重度混合动力总成测试系统，包括电机控制器和发动机控制器，所述发动机控制器用于根据控制指令控制发动机运转，所述电机控制器用于根据控制指令控制电机运转，其特征在于，还包括：

两台分别与所述重度混合动力总成的变速器相连的测功机、上位机、快速控制原型和限力矩离合器控制器；其中：

所述快速控制原型用于发送控制指令至发动机控制器、电机控制器和限力矩离合器控制器；通过快速控制原型控制所述重度混合动力总成实现纯发动机驱动过程、纯电机驱动过程和电机带动发动机驱动过程；

所述限力矩离合器控制器用于根据所述控制指令闭合或脱开限力矩离合器；

在发动机运转和电机运转过程中，所述测功机检测所述变速器的工况信号，并将其发送至上位机，所述变速器的工况信号用于判断发动机或电机是否处于正常工作状态；

在电机运转过程中，所述限力矩离合器控制器闭合限力矩离合器，实现电机带动发动机运转，所述发动机控制器还获取发动机转速信号；判断所述转速信号是否满足阈值，当满足时，生成控制发动机自运转的控制指令；

在所述发动机自运转后，所述快速控制原型还用于发送控制指令至电机控制器，使所述电机控制器卸载电机驱动扭矩；

在电机带动发动机运转过程中，所述测功机还检测所述变速器工况信号，并将其发送至上位机，所述变速器的工况信号用于判断电机带动发动机运转过程是否满足要求。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

离合器、换挡装置和油门踏板；其中：

所述离合器和换挡装置分别与所述重度混合动力总成的变速器相连；

所述油门踏板与所述重度混合动力总成的发动机相连；

通过对所述离合器、换挡装置和油门踏板的操作，进行所述重度混合动力总成的模拟运行过程性能测试。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述工况信号为转速信号、电压信号或电流信号。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述阈值为发动机预定转速时的转速信号。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述模拟参数为：整车质量参数、轮胎半径参数和滑行道路阻力系数参数。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

电机控制器冷却系统、电机冷却系统、发动机机油冷却系统和发动机水冷却系统；其中：

所述电机控制器冷却系统与所述电机控制器相连；

所述电机冷却系统与所述电机相连；

所述发动机机油冷却系统和发动机水冷系统分别与所述发动机相连。