CN108106860A - 动力总成测试台架 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种动力总成测试台架，其中：动力总成固定在台架上，动力总成的变速器与传动轴连，传动轴的两端分别与一电力测功机连，两个扭矩传感器分别设于传动轴的两边并分别位于靠近电力测功机的位置，动力总成的驱动电机通过交流动力线与电机控制器连；直流电源通过直流电缆线与电机控制器、整车控制器、电源分配单元、动力电池包、辅助驾驶系统和自动刹车系统连；变频柜的输入端用于与交流电源连，变频柜的输出端与电力测功机连；辅助驾驶系统、自动刹车系统、变频柜、电力测功机、电源分配单元、动力电池包、整车控制器、电机控制器和上位系统之间通过CAN总线连成通信网络。本发明提供一种能测试和调试自动刹车系统的动力总成测试台架。

Description

动力总成测试台架

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其是一种动力总成测试台架。

背景技术

随着动力总成技术的发展，动力总成系统慢慢地向智能驾驶方向发展。电动汽车在出厂前，需要在动力总成测试台架上对一些设备的性能进行测试以进行相关调试。

目前的动力总成测试台架主要用于对电动汽车的驱动、能量、控制逻辑等功能进行测试，并不能对智能驾驶的一些关键部分如自动刹车系统进行测试。目前在对智能驾驶相关功能进行测试时，通常是在整车上进行。然而，在整车上进行测试时，如果测试过程发现故障或问题，由于受到整车空间的限制，使得检查故障和更换零部件的操作不仅比较困难，而且使得工作量比较大。另外，整车测试容易受道路、天气等因素的影响，进而容易导致测试周期长、测试效率不高，调试不好的话还容易使车辆不稳定而存在安全隐患。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种动力总成测试台架。

一种动力总成测试台架，所述动力总成测试台架包括台架、动力总成、两个电力测功机、传动轴、两个扭矩传感器、电机控制器、整车控制器、电源分配单元、动力电池包、直流电源、辅助驾驶系统、自动刹车系统、变频柜和上位系统，其中：所述动力总成固定在所述台架上，所述动力总成的变速器与所述传动轴连接，所述传动轴的两端分别与一个电力测功机连接，两个所述扭矩传感器分别设置于所述传动轴的两边并分别位于靠近所述电力测功机的位置，所述动力总成的驱动电机通过交流动力线与所述电机控制器连接；所述直流电源通过直流电缆线与所述电机控制器、所述整车控制器、所述电源分配单元、所述动力电池包、所述辅助驾驶系统和所述自动刹车系统连接；所述动力电池包与所述电源分配单元连接；所述变频柜的输入端用于与交流电源连接，所述变频柜的输出端与所述电力测功机连接；所述辅助驾驶系统、所述自动刹车系统、所述变频柜、所述电力测功机、所述电源分配单元、所述动力电池包、所述整车控制器、所述电机控制器和所述上位系统之间通过CAN总线连接形成通信网络。

可选地，所述动力总成测试台架还包括车载充电器，所述车载充电器的输入端用于与所述交流电源连接，所述车载充电器的输出端与所述动力电池包连接。

可选地，所述动力总成测试台架还包括自动大灯系统；所述自动大灯系统与所述直流电源连接或与所述电源分配单元连接；所述自动大灯系统还通过CAN总线连接至所述通信网络。

可选地，所述动力总成测试台架还包括智能转向控制系统；所述智能转向控制系统与所述直流电源连接或与所述电源分配单元连接；所述智能转向控制系统还通过CAN总线连接至所述通信网络。

可选地，所述动力总成测试台架还包括智能座椅；所述智能座椅与所述直流电源连接或与所述电源分配单元连接；所述智能座椅还通过CAN总线连接至所述通信网络。

可选地，所述动力电池包包括电池管理系统，所述电池管理系统与所述直流电源连接。

可选地，所述动力总成测试台架还包括冷却系统，所述冷却系统与所述驱动电机和所述电机控制器通过水管构成冷却回路。

可选地，所述动力总成测试台架还包括两个连接法兰，所述传动轴的两端分别通过一个所述连接法兰与一个所述电力测功机连接。

可选地，所述动力总成测试台架还包括直流电压及电流传感器、交流电压及电流传感器和电参数测试仪；所述直流电压及电流传感器与靠近所述电机控制器的直流动力线连接；所述交流电压及电流传感器与靠近所述驱动电机的交流动力线连接；所述直流电压及电流传感器和所述交流电压及电流传感器均与所述电参数测试仪连接。

可选地，所述直流电源为电压为12V的蓄电池。

本发明实施例提供的动力总成测试台架，不仅能对车辆动力总成的基本功能进行测试，而且还能对车辆的自动刹车系统进行测试，从而使得对车辆自动刹车系统的测试无需在整车上进行，不仅操作简单方便，能够节省工作量，而且不受环境因素影响，能够缩短测试周期，提高效率，并能减少安全隐患。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明实施例提供的动力总成测试台架的组成结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，本发明实施例提供的动力总成测试台架包括台架、动力总成、两个电力测功机、传动轴、两个扭矩传感器、电机控制器(MCU，Moter Control Unit)、整车控制器、电源分配单元(PDU，Power Distribution Unit)、动力电池包、直流电源、辅助驾驶系统(ADAS，Advanced Driver Assistant Systems)、自动刹车系统(iBooster)、变频柜和上位系统，其中：动力总成固定在台架上，动力总成的变速器与传动轴连接，传动轴的两端分别与一个电力测功机连接，两个扭矩传感器分别设置于传动轴的两边并分别位于靠近电力测功机的位置，动力总成的驱动电机通过交流动力线与电机控制器连接；直流电源通过直流电缆线与电机控制器、整车控制器、电源分配单元、动力电池包、辅助驾驶系统和自动刹车系统连接；动力电池包与电源分配单元连接；变频柜的输入端用于与交流电源连接，变频柜的输出端与电力测功机连接；辅助驾驶系统、自动刹车系统、变频柜、电力测功机、电源分配单元、动力电池包、整车控制器、电机控制器和上位系统之间通过CAN总线连接形成通信网络。

其中，两个电力测功机用于进行阻力矩加载和整车惯量模拟，从而使其与动力总成、传动轴、扭矩传感器配合来模拟真实的道路阻力状况，以对纯电动或混合动力车辆的动力总成在道路工况下的各项功能进行验证试验，其可以进行的试验包括控制逻辑试验、起动功能试验、驱动功能试验、能量试验、电池管理系统功能试验、控制策略验证优化试验等。变速器通过传动轴将其动力输送至电力测功机，扭矩传感器用于实时测量电力测功机的扭矩。电机控制器用于控制驱动电机工作，驱动电机通过三相交流动力线与电机控制器连接。

整车控制器用于控制整车的运行状态。动力电池包用于为动力总成系统提供电力。动力电池包与电源分配单元之间可以通过直流动力线连接，电源分配单元用于将动力电池包的电力分配至各个用电负载部件。自动刹车系统用于车辆的自动刹车，车辆在紧急情况下或者在自动驾驶等情况下，可以通过自动刹车系统进行刹车。辅助驾驶系统包括车道保持辅助系统、自动泊车辅助系统、刹车辅助系统、倒车辅助系统和行车辅助系统等。辅助驾驶系统可以辅助自动刹车系统完成车辆的自动刹车。

直流电源用于为电机控制器、整车控制器、电源分配单元、动力电池包、辅助驾驶系统和自动刹车系统提供直流电压。在进行试验的过程中，将变频器连接至交流电源如380V交流电后，可以通过变频器控制电力测功机，进而控制驱动电机的转速等，从而试验驱动电机在不同转速下的性能等。可选地，此处及下述直流电源均为电压为12V的蓄电池。另外，直流电源还可以为直流电源，该直流电源可以输出12V直流电压。

上述通信网络如图1中的虚线所示，通信网络中的各个设备相互连接，并均与上位系统连接。辅助驾驶系统、自动刹车系统、变频柜、电力测功机、电源分配单元、动力电池包、整车控制器、电机控制器和上位系统之间通过CAN总线连接形成通信网络后，辅助驾驶系统、自动刹车系统、变频柜、电力测功机、电源分配单元、动力电池包、整车控制器、电机控制器可以将其测试试验过程中获得的各个参数、状态等信号实时传输至上位系统或与之建立通信网络的其它设备。上位系统接收来自通信网络的其它设备发送的信号后，可以实时显示接收的信号，现场人员可以实时获得动力总成测试台架上各设备的运行参数或状态。另外，辅助驾驶系统、自动刹车系统等可以通过该网络向上位系统发送请求或者互相发送指令或请求。同时，上位系统也可以通过该通信网络向辅助驾驶系统、自动刹车系统、变频柜、电力测功机、电源分配单元、动力电池包、整车控制器、电机控制器中的至少一个发送控制指令，以控制它们工作。

本发明实施例提供的动力总成测试台架在测试车辆动力总成的驱动、能量、控制逻辑、起动等功能时的测试方法与现有技术中相同，此处对如何测试这些功能不作详细阐述。进一步地，本发明提供的动力总成测试台架除能对车辆的驱动、能量、控制逻辑、起动等功能进行测试外，还能测试车辆的自动刹车功能。

具体地，本发明实施例提供的动力总成测试台架在测试车辆的自动刹车功能时，辅助驾驶系统作为请求信号源输出刹车请求至整车控制器，整车控制器通过辨识及计算，计算得到扭矩信号，并将扭矩信号发送至自动刹车系统，自动刹车系统作为刹车执行机构根据接收的扭矩信号推动其制动缸动作，从而完成车辆的自动刹车。另外，该动力总成测试台架中，上位系统同步接收自动刹车系统的扭矩信号，由上位系统模拟轮胎制动器进行加载，以实现车辆减速制动。

综上，本发明实施例提供的动力总成测试台架，除能对现有动力总成测试台架能够测试的功能进行测试外，还可以测试车辆的自动刹车系统。在满足动力总成功能及性能试验的基础上，实现了对自动刹车系统的功能测试，使得对车辆自动刹车系统的测试无需在整车上进行，不仅操作简单方便，能够节省工作量，而且不受环境因素影响，能够缩短测试周期，提高效率，并能减少安全隐患。另外，测试过程中还可以通过上位系统记录自动刹车系统需求的所有输出转速、输出转矩等数据，从而为自动刹车系统的功能验证及后续开发提供数据支持。

可选地，动力总成测试台架还包括车载充电器，车载充电器的输入端用于与交流电源连接，车载充电器的输出端与动力电池包连接。该交流电源可以为220V交流电。该车载充电器连接交流电源后，可以对动力电池包进行充电，从而通过该动力总成测试台架可以对车辆的充电过程进行测试，进而可以对动力电池包的充电过程中的各种参数进行测试和记录。

可选地，动力总成测试台架还包括自动大灯系统；自动大灯系统与直流电源连接或与电源分配单元连接；自动大灯系统还通过CAN总线连接至通信网络。其中，自动大灯系统是通过感光器实现自动开启或关闭车辆灯光的系统。直流电源或电源分配单元用于为自动大灯系统供电。自动大灯系统连接至通信网络后，确保自动大灯系统可以接收上位系统、整车控制器或连接至通信网络的其它设备发送的指令或信号，从而便于自动控制灯光的开启和闭合。通过在动力总成测试台架上设置自动大灯系统，从而使得该动力总成测试台架还能够测试自动大灯系统的相关功能。关于自动大灯系统的组成结构，可以参见现有车辆中自动大灯系统的组成结构，本发明实施例对此不作详细阐述。

可选地，动力总成测试台架还包括智能转向控制系统；智能转向控制系统与直流电源连接或与电源分配单元连接；智能转向控制系统还通过CAN总线连接至通信网络。其中，智能转向控制系统为控制车辆自动转弯的系统。直流电源或电源分配单元用于为智能转向控制系统供电。智能转向控制系统连接至通信网络后，确保智能转向控制系统可以接收上位系统、整车控制器或连接至通信网络的其它设备发送的指令或信号，从而使得通过该动力总成测试台架能够测试车辆智能转向的相关功能。关于智能转向控制系统的组成结构，可以参见现有车辆中智能转向控制系统的组成结构，本发明实施例对此不作详细阐述。

可选地，动力总成测试台架还包括智能座椅；智能座椅与直流电源连接或与电源分配单元连接；智能座椅还通过CAN总线连接至通信网络。其中，直流电源或电源分配单元用于为智能座椅供电。智能座椅连接至通信网络后，确保智能座椅可以接收上位系统、整车控制器或连接至通信网络的其它设备发送的指令或信号。通过在动力总成测试台架上设置智能座椅，从而使得该动力总成测试台架还能够测试车辆智能座椅的相关功能。关于智能座椅的组成结构，可以参见现有车辆中智能座椅的组成结构，本发明实施例对此不作详细阐述。

可选地，动力电池包包括电池管理系统(BMS，Battery Management System)，电池管理系统与直流电源连接。直流电源用于为电池管理系统供电。关于电池管理系统的具体组成和功能，可以参见现有技术中的相关内容，此处对此不作详细介绍。

可选地，动力总成测试台架还包括冷却系统，冷却系统与驱动电机和电机控制器通过水管构成冷却回路。通过设置冷却系统，使得该动力总成测试台架可以测试车辆的冷却过程相关功能。其中，水管如图1中的粗实线所示。

可选地，动力总成测试台架还包括两个连接法兰，传动轴的两端分别通过一个连接法兰与一个电力测功机连接。通过设置连接法兰，不仅便于传动轴与电力测功机之间的连接，而且使得它们之间的连接比较牢靠。

可选地，动力总成测试台架还包括直流电压及电流传感器、交流电压及电流传感器和电参数测试仪；直流电压及电流传感器与靠近电机控制器的直流动力线连接；交流电压及电流传感器与靠近驱动电机的交流动力线连接；直流电压及电流传感器和交流电压及电流传感器均与电参数测试仪连接。其中，直流电压及电流传感器可以为一体结构，也可以分为直流电压传感器和直流电流传感器，它用于测量电机控制器的直流电压和电流。交流电压及电流传感器可以为一体结构，也可以分为交流电压传感器和交流电流传感器，它用于测量驱动电机的交流电压和电流。电参数测试用于计算直流电压及电流传感器和交流电压及电流传感器的功率和效率，并能实时显示该功率和效率。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种动力总成测试台架，其特征在于，所述动力总成测试台架包括台架、动力总成、两个电力测功机、传动轴、两个扭矩传感器、电机控制器、整车控制器、电源分配单元、动力电池包、直流电源、辅助驾驶系统、自动刹车系统、变频柜和上位系统，其中：

所述动力总成固定在所述台架上，所述动力总成的变速器与所述传动轴连接，所述传动轴的两端分别与一个电力测功机连接，两个所述扭矩传感器分别设置于所述传动轴的两边并分别位于靠近所述电力测功机的位置，所述动力总成的驱动电机通过交流动力线与所述电机控制器连接；所述直流电源通过直流电缆线与所述电机控制器、所述整车控制器、所述电源分配单元、所述动力电池包、所述辅助驾驶系统和所述自动刹车系统连接；所述动力电池包与所述电源分配单元连接；所述变频柜的输入端用于与交流电源连接，所述变频柜的输出端与所述电力测功机连接；所述辅助驾驶系统、所述自动刹车系统、所述变频柜、所述电力测功机、所述电源分配单元、所述动力电池包、所述整车控制器、所述电机控制器和所述上位系统之间通过CAN总线连接形成通信网络。

2.根据权利要求1所述的动力总成测试台架，其特征在于，所述动力总成测试台架还包括车载充电器，所述车载充电器的输入端用于与所述交流电源连接，所述车载充电器的输出端与所述动力电池包连接。

3.根据权利要求1所述的动力总成测试台架，其特征在于，所述动力总成测试台架还包括自动大灯系统；所述自动大灯系统与所述直流电源连接或与所述电源分配单元连接；所述自动大灯系统还通过CAN总线连接至所述通信网络。

4.根据权利要求1所述的动力总成测试台架，其特征在于，所述动力总成测试台架还包括智能转向控制系统；所述智能转向控制系统与所述直流电源连接或与所述电源分配单元连接；所述智能转向控制系统还通过CAN总线连接至所述通信网络。

5.根据权利要求1所述的动力总成测试台架，其特征在于，所述动力总成测试台架还包括智能座椅；所述智能座椅与所述直流电源连接或与所述电源分配单元连接；所述智能座椅还通过CAN总线连接至所述通信网络。

6.根据权利要求1所述的动力总成测试台架，其特征在于，所述动力电池包包括电池管理系统，所述电池管理系统与所述直流电源连接。

7.根据权利要求1所述的动力总成测试台架，其特征在于，所述动力总成测试台架还包括冷却系统，所述冷却系统与所述驱动电机和所述电机控制器通过水管构成冷却回路。

8.根据权利要求1所述的动力总成测试台架，其特征在于，所述动力总成测试台架还包括两个连接法兰，所述传动轴的两端分别通过一个所述连接法兰与一个所述电力测功机连接。

9.根据权利要求1所述的动力总成测试台架，其特征在于，所述动力总成测试台架还包括直流电压及电流传感器、交流电压及电流传感器和电参数测试仪；所述直流电压及电流传感器与靠近所述电机控制器的直流动力线连接；所述交流电压及电流传感器与靠近所述驱动电机的交流动力线连接；所述直流电压及电流传感器和所述交流电压及电流传感器均与所述电参数测试仪连接。

10.根据权利要求1所述的动力总成测试台架，其特征在于，所述直流电源为电压为12V的蓄电池。