CN111122167A - 模拟p2混动车辆发动机试验的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种模拟P2混动车辆发动机试验的方法和装置，涉及混合动力变速器技术领域，应用于台架控制网络，台架控制网络包括台架控制器、混动控制单元和模拟电机；该方法包括：台架控制器根据待测发动机的点火控制曲线图，获取待测发动机的扭矩范围；混动控制单元基于工况信息，确定目标扭矩，并控制模拟电机进入扭矩控制模式；如果目标扭矩在待测发动机的扭矩范围内，模拟电机执行目标扭矩，模拟了混合动力的发动机进行台架试验，可实现混动控制功能，实现了参数调节更加方便，成本低、风险低的有益效果。

Description

模拟P2混动车辆发动机试验的方法和装置

技术领域

本发明涉及混合动力变速器技术领域，尤其是涉及一种模拟P2混动车辆发动机试验的方法和装置。

背景技术

混合动力变速器是变速器发展的重要方向，台架试验是变速器开发过程中不可或缺的内容，目前传统变速器一般设置为三电机台架，参照图1，图中110为输入电机，代表发动机，120为变速器，130与140分别为两个输出电机，分别代表汽车的左前轮和右前轮。输入电机模拟发动机输出动力，两输出电机则模拟车轮端的负载。此种台架除了可以进行加载、效率等试验外，还可以模拟整车工作状态进行动态换挡。动态换挡试验中，输入电机主要工作是模拟发动机的Map表，台架控制系统会根据当前的油门开度和发动机转速，实施查得发动机的目标扭矩，然后控制电机到达该扭矩值。

与传统变速器相比，P2方案混动变速器内部在发动机和变速器之间添加一个电机，该电机包裹在变速器前端的壳体内，通过一个离合器与发送机连接，如图2所示。由于混动车辆发动机的工作状态更加复杂，因此，对于混动变速器的台架试验而言，如何使用台架的电机模拟混动车辆的发动机是重点和难点。当前国内使用电机模拟混动发动机的台架，功能都是简化、不完整的，有很大的局限性。由于用电机模拟混动车辆的发动机比较困难，大多数台架使用真实的发动机来进行试验，因此存在发动机驱动不够灵活、调试难度大，以及成本高、风险大的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种模拟P2混动车辆发动机试验的方法和装置，以解决现有技术在台架试验中存在的发动机驱动不够灵活、调试难度大的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种模拟P2混动车辆发动机试验的方法，应用于台架控制网络，所述台架控制网络包括台架控制器、混动控制单元和模拟电机；所述方法包括：

所述台架控制器根据待测发动机的点火控制曲线图，获取所述待测发动机的扭矩范围；

所述混动控制单元基于工况信息，确定目标扭矩；

所述混动控制单元控制所述模拟电机进入扭矩控制模式；

如果所述目标扭矩在所述待测发动机的扭矩范围内，所述模拟电机执行所述目标扭矩。

在一种可能的实施方式中，所述模拟电机包括ISG电机和输入电机。

在一种可能的实施方式中，所述台架控制网络还包括ISG电机控制器。

在一种可能的实施方式中，所述混动控制单元控制所述模拟电机进入扭矩控制模式的步骤，包括：所述混动控制单元通过所述ISG电机控制器，控制所述ISG电机进入扭矩控制模式；所述混动控制单元通过所述台架控制器，控制所述输入电机进入扭矩控制模式。

在一种可能的实施方式中，所述目标扭矩包括第一扭矩和第二扭矩，所述目标扭矩为第一扭矩与第二扭矩之和。

在一种可能的实施方式中，如果所述目标扭矩在所述待测发动机的扭矩范围内，所述模拟电机执行所述目标扭矩的步骤，包括：如果所述第一扭矩在所述待测发动机的扭矩范围内，所述ISG电机执行第一扭矩；如果所述第二扭矩在所述待测发动机的扭矩范围内，所述输入电机执行第二扭矩。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：所述混动控制单元基于工况信息，确定目标转速；所述混动控制单元控制所述输入电机进入转速控制模式，并执行所述目标转速。

第二方面，本发明实施例提供了一种模拟P2混动车辆发动机试验的装置，应用于台架控制网络，所述台架控制网络包括台架控制器、混动控制单元和模拟电机；所述装置包括：

获取模块，用于所述台架控制器根据待测发动机的点火控制曲线图，获取所述待测发动机的扭矩范围；

确定模块，用于所述混动控制单元基于工况信息，确定目标扭矩；

控制模块，用于所述混动控制单元控制所述模拟电机进入扭矩控制模式；

执行模块，用于如果所述目标扭矩在所述待测发动机的扭矩范围内，所述模拟电机执行所述目标扭矩。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述第一方面任一项所述的方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种模拟P2混动车辆发动机试验的方法和装置，应用于台架控制网络，台架控制网络包括台架控制器、混动控制单元和模拟电机；该方法包括：台架控制器根据待测发动机的点火控制曲线图，获取待测发动机的扭矩范围；混动控制单元基于工况信息，确定目标扭矩，并控制模拟电机进入扭矩控制模式；如果目标扭矩在待测发动机的扭矩范围内，模拟电机执行目标扭矩，模拟了混合动力的发动机进行台架试验，可实现混动控制功能，实现了参数调节更加方便，成本低、风险低的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为一种前置前驱的变速器台架结构示意图；

图2为一种混动变速器结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种模拟P2混动车辆发动机试验的方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种混动控制单元控制输入电机的工作流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种模拟P2混动车辆发动机试验的装置结构图；

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

目前传统变速器一般设置为三电机台架，参照图1，图中110为输入电机，代表发动机，120为变速器，130与140分别为两个输出电机，分别代表汽车的左前轮和右前轮。与传统变速器相比，P2方案混动变速器内部在发动机和变速器之间添加一个电机，该电机包裹在变速器前端的壳体内，通过一个离合器与发送机连接，如图2所示。P2方案混动变速器的控制方式十分复杂，有的工况要求发动机和变速器内部的电机两个动力源共同驱动车辆运行，有的工况要求发动机的动力同时带动车辆运行和电机发电，还有的工况要求发动机停止运行等等。台架电机不仅要求能够模式上述工作模式，还要求扭矩或转速的响应速度与真实的发动机相差不大。

由于混动车辆发动机复杂的工作状态，用电机模拟混动车辆的发动机比较困难，因此现有技术中通常使用真实的发动机来进行台架试验，但存在调试条件要求高、发动机驱动不够灵活以及成本高、风险大等缺点。

基于此，本发明实施例提供的一种模拟P2混动车辆发动机试验的方法和装置，以解决现有技术中存在的上述问题。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种模拟P2混动车辆发动机试验的方法进行详细介绍，参见图3所示的一种模拟P2混动车辆发动机试验的方法流程图，该方法应用于台架控制网络，其中台架控制网络包括台架控制器、混动控制单元和模拟电机，该方法主要包括以下步骤S310至S340：

S310，台架控制器根据待测发动机的点火控制曲线图，获取待测发动机的扭矩范围；

台架控制器可以用于接收混动控制单元的信息从而对模拟电机进行控制；混动控制单元可以用于结合台架控制网络中各个节点的信息，对网络中的控制器加以控制、协调；模拟电机可以相当于台架控制网络中的一个节点，在混动控制单元的协调下执行各种控制要求，并将工作中的一些状态发送至台架控制网络，供其他控制器参考，实现动态控制。

点火控制曲线图简称Map图，可以用于反应在不同转速、扭矩下的电机效率的分布情况，可以基于油门开度和发动机转速，在Map图中获得发动机的目标扭矩，例如，某一时刻，油门开度为50％，转速为2000rpm，此时的扭矩为373Nm。也可以通过发动机的Map图来获取发动机的扭矩范围，例如，油门开度范围在0～100％，发动机转速范围在400～6000rpm时，发动机的扭矩最大值为373Nm，最小值为0Nm。

在一些实施方式中，模拟电机包括ISG电机和输入电机。

在一些实施方式中，台架控制网络还包括ISG电机控制器。

其中，ISG电机为集成启动/发电一体化电机，直接集成在发动机主轴上。输入电机需满足高动态响应的特点，例如，输入电机为高性能的永磁同步电机，电机转子的惯量为0.05kgm²，额定功率314kw，最大扭矩为500Nm，最高转速8000rpm。该输入电机不仅转速和扭矩可以覆盖绝大部分乘用车发动机，而且扭矩和转速的响应快。ISG电机控制器可以用于接收混动控制单元的信息从而控制ISG电机。

S320，混动控制单元基于工况信息，确定目标扭矩；

在一些实施方式中，目标扭矩包括第一扭矩和第二扭矩，并且目标扭矩为第一扭矩与第二扭矩之和。

其中，工况信息可以是油门开度和转速信息，混动控制单元根据Map图中已确定的油门开度和转速信息，可以确定目标扭矩记为T0，目标扭矩可以包括第一扭矩T1和第二扭矩T2，并且满足T0＝T1+T2。

S330，混动控制单元控制模拟电机进入扭矩控制模式；

在一些实施方式中，步骤S330包括以下具体步骤：

步骤a)，混动控制单元通过ISG电机控制器，控制ISG电机进入扭矩控制模式；

步骤b)，混动控制单元通过台架控制器，控制输入电机进入扭矩控制模式。

S340，如果目标扭矩在待测发动机的扭矩范围内，模拟电机执行目标扭矩。

在一些实施方式中，上述步骤S340包括以下具体步骤：

步骤c)，如果第一扭矩在待测发动机的扭矩范围内，ISG电机执行第一扭矩；

步骤d)，如果第二扭矩在待测发动机的扭矩范围内，输入电机执行第二扭矩。

在一些实施方式中，该方法还包括：

步骤A，混动控制单元基于工况信息，确定目标转速；

步骤B，混动控制单元控制输入电机进入转速控制模式，并执行目标转速。

下面结合具体示例对上述步骤进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种具体的实施方式，参见如图4所示的混动控制单元控制输入电机的工作流程示意图，该实施方式包括以下步骤S401至S406：

S401，台架控制器根据待测发动机的点火控制曲线图，获取待测发动机的扭矩范围；

S402，混动控制单元基于工况信息，确定目标扭矩；

S403，混动控制单元通过台架控制器，控制输入电机进入扭矩控制模式；

S404，如果目标扭矩在待测发动机的扭矩范围内，输入电机执行目标扭矩；

S405，混动控制单元基于工况信息，确定目标转速；

S406，混动控制单元通过台架控制器，控制输入电机进入转速控制模式，并执行目标转速。

通过本发明实施例提供的方法，采用电机模拟P2混动发动机进行台架试验的方式，结合发动机的Map图实现动态扭矩控制，摆脱了台架试验对真实发动机的依赖，能够显著提高混动变速器的开发速度；并且该方法可以通过更换Map图参数的方式实现更改待测发动机性能，更便于参数的调节和试验；与真实的发动机相比，模拟电机大大降低了台架试验的成本，并且提高了安全性能。

本发明实施例提供了一种图5所示的模拟P2混动车辆发动机试验的装置，应用于台架控制网络，台架控制网络包括台架控制器、混动控制单元和模拟电机；该装置包括：

获取模块510，用于台架控制器根据待测发动机的点火控制曲线图，获取待测发动机的扭矩范围；

确定模块520，用于混动控制单元基于工况信息，确定目标扭矩；

控制模块530，用于混动控制单元控制模拟电机进入扭矩控制模式；

执行模块540，用于如果目标扭矩在待测发动机的扭矩范围内，模拟电机执行目标扭矩。

本申请实施例所提供的模拟P2混动车辆发动机试验的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本申请实施例提供的模拟P2混动车辆发动机试验的装置与上述实施例提供的模拟P2混动车辆发动机试验的方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本申请实施例还提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被所述处理器运行时执行如上所述实施方式的任一项所述的方法。

图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备600包括：处理器60，存储器61，总线62和通信接口63，所述处理器60、通信接口63和存储器61通过总线62连接；处理器60用于执行存储器61中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器61可能包含高速随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线62可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器61用于存储程序，所述处理器60在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器60中，或者由处理器60实现。

处理器60可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器60中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器60可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器61，处理器60读取存储器61中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在附图中表示类似项，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定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模拟P2混动车辆发动机试验的方法，其特征在于，应用于台架控制网络，所述台架控制网络包括台架控制器、混动控制单元和模拟电机；所述方法包括：

所述台架控制器根据待测发动机的点火控制曲线图，获取所述待测发动机的扭矩范围；

所述混动控制单元基于工况信息，确定目标扭矩；

所述混动控制单元控制所述模拟电机进入扭矩控制模式；

如果所述目标扭矩在所述待测发动机的扭矩范围内，所述模拟电机执行所述目标扭矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟电机包括ISG电机和输入电机。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述台架控制网络还包括ISG电机控制器。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述混动控制单元控制所述模拟电机进入扭矩控制模式的步骤，包括：

所述混动控制单元通过所述ISG电机控制器，控制所述ISG电机进入扭矩控制模式；

所述混动控制单元通过所述台架控制器，控制所述输入电机进入扭矩控制模式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标扭矩包括第一扭矩和第二扭矩，所述目标扭矩为所述第一扭矩与所述第二扭矩之和。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果所述目标扭矩在所述待测发动机的扭矩范围内，所述模拟电机执行所述目标扭矩的步骤，包括：

如果所述第一扭矩在所述待测发动机的扭矩范围内，所述ISG电机执行第一扭矩；

如果所述第二扭矩在所述待测发动机的扭矩范围内，所述输入电机执行第二扭矩。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述混动控制单元基于工况信息，确定目标转速；

所述混动控制单元控制所述输入电机进入转速控制模式，并执行所述目标转速。

8.一种模拟P2混动车辆发动机试验的装置，其特征在于，应用于台架控制网络，所述台架控制网络包括台架控制器、混动控制单元和模拟电机；所述装置包括：

获取模块，用于所述台架控制器根据待测发动机的点火控制曲线图，获取所述待测发动机的扭矩范围；

确定模块，用于所述混动控制单元基于工况信息，确定目标扭矩；

控制模块，用于所述混动控制单元控制所述模拟电机进入扭矩控制模式；

执行模块，用于如果所述目标扭矩在所述待测发动机的扭矩范围内，所述模拟电机执行所述目标扭矩。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至7任一项所述的方法。

Images