CN111678710A - 车辆的动力总成测试系统 - Google Patents

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CN111678710A CN202010566633.4A CN202010566633A CN111678710A CN 111678710 A CN111678710 A CN 111678710A CN 202010566633 A CN202010566633 A CN 202010566633A CN 111678710 A CN111678710 A CN 111678710A
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肖宁
龚红兵
唐德江
詹兴泉
王世朝
梁冰冰
孙晓博
蒋国鑫
刘兴旺
周晓平
甘全雨
王立睿
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Nio Co Ltd
Shanghai Nio Automobile Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/24Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity
    • G01L3/242Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity by measuring and simultaneously multiplying torque and velocity

Abstract

本发明涉及车辆测控技术领域,具体提供了一种车辆的动力总成测试系统,旨在解决如何准确且低成本地对车辆动总成测试的技术问题。本发明提供的测试系统中,道路负载模拟系统内的车辆动力总成与被测动力总成连接,控制系统根据测试需求控制车辆动力总成与被测动力总成内的电动机运行,以模拟被测车辆在测试需求指定的道路负载工况下的运行状态;以及获取并输出被测动力总成的电动机在运行时的运行参数,以便根据运行参数评估被测动力总成的相关性能。车辆动力总成的工作参数量程大于等于被测动力总成的工作参数量程。上述测试系统不仅能够对被测动力总成进行全功率范围内的性能测试,此外由于没有引入额外需要采购的设备,还能够显著降低测试成本。

Description

车辆的动力总成测试系统
技术领域
本发明涉及车辆测控技术领域,具体涉及一种车辆的动力总成测试系统。
背景技术
车辆在出厂之前或使用一段时间后,通常会进行检测以确定车辆的车辆性能如动力性能、制动性能、操控平稳性能以及NVH静音性能(噪音Noise、振动Vibration和声振粗糙度Harshness)等。目前常规的动力系统相关性能的测试方法是利用测功机对车载电动机进行测试,根据测试结果评估车辆的动力系统的相关性能。由于每台测功机的工作参数是固定不变的,当使用一台测功机分别对不同的车载电动机进行测试时,如果测功机的工作参数与车载电动机的工作参数不匹配,那么将无法对车载电动机进行有效的功率测试,进而影响车辆动力系统的评估结果。如果分别选取工作参数匹配的测功机对不同的车载电动机进行测试,则会极大地增加测试成本。
发明内容
为了克服上述缺陷,提出了本发明,以提供解决或至少部分地解决如何准确且低成本地对车辆进行动力系统相关性能测试的技术问题的车辆的动力总成测试系统,该测试系统包括道路负载模拟系统和控制系统,所述道路负载模拟系统包括车辆动力总成,所述控制系统包括车辆电子控制系统;所述车辆动力总成与所述被测动力总成连接;所述控制系统分别与所述车辆动力总成以及所述被测动力总成通信连接,所述控制系统被配置成根据测试需求控制所述车辆动力总成与所述被测动力总成内的电动机运行,以模拟所述被测车辆在所述测试需求指定的道路负载工况下的运行状态;以及获取并输出所述被测动力总成的电动机在运行时的运行参数,以便根据所述运行参数评估所述被测动力总成的相关性能;其中,所述车辆动力总成的工作参数量程大于等于所述被测动力总成的工作参数量程。
在上述动力总成测试系统的一个技术方案中,所述道路负载模拟系统内车辆动力总成的数量至少是1,每个车辆动力总成内的电动机分别通过传动轴与所述被测动力总成的电动机连接。
在上述动力总成测试系统的一个技术方案中,所述控制系统被配置成执行以下操作:
基于预设的测试需求与动力总成控制模式之间的对应关系,获取当前测试需求对应的动力总成控制模式;所述动力总成控制模式包括所述车辆动力总成的电机控制模式以及所述被测动力总成的电机控制模式;
根据获取到的动力总成控制模式生成并分别向所述车辆动力总成与所述被测动力总成输出控制指令,以驱动所述车辆动力总成与所述被测动力总成内的电动机运行。
在上述动力总成测试系统的一个技术方案中,所述电机控制模式包括转速控制模式和扭矩控制模式;所述转速控制模式是控制电动机按照设定转速运行的模式,所述扭矩控制模式是控制电动机按照设定扭矩运行的模式;
其中,当所述道路负载模拟系统的电机控制模式是转速控制模式时,所述被测车辆的电机控制模式是扭矩控制模式;当所述道路负载模拟系统的电机控制模式是扭矩控制模式时,所述被测车辆的电机控制模式是转速控制模式。
在上述动力总成测试系统的一个技术方案中,所述控制系统被配置成根据预设的指令发送周期向所述车辆动力总成与所述被测动力总成输出控制指令。
在上述动力总成测试系统的一个技术方案中,所述道路负载模拟系统包括声振隔离装置,所述道路负载模拟系统中的每个车辆动力总成分别设置在一个声振隔离装置内,所述声振隔离装置用于降低所述车辆动力总成运行时产生的噪音和振动量。
在上述动力总成测试系统的一个技术方案中,所述测试系统还包括电源系统,所述电源系统用于向所述道路负载模拟系统、所述控制系统以及所述被测车辆的被测动力总成供电。
在上述动力总成测试系统的一个技术方案中,所述电源系统包括电储能装置;
所述控制系统被进一步配置成在根据测试需求控制所述车辆动力总成与所述被测动力总成内的电动机运行时,控制所述车辆动力总成的电动机或所述被测动力总成的电动机向所述电储能装置输出电能进行充电。
在上述动力总成测试系统的一个技术方案中,所述电储能装置是动力电池。
在上述动力总成测试系统的一个技术方案中,所述测试系统还包括冷却系统,所述冷却系统用于对所述道路负载模拟系统、所述被测车辆的被测动力总成以及所述电源系统进行冷却降温。
本发明上述一个或多个技术方案,至少具有如下一种或多种有益效果:
在实施本发明的技术方案中,可以选取一个或多个车辆动力总成,将车辆动力总成与被测车辆的被测动力总成连接,以能够控制车辆动力总成与被测动力总成对拖运行,进而根据该结构搭建被测车辆的动力总成测试系统。其中,车辆动力总成的工作参数量程大于等于被测动力总成的工作参数量程。在该系统中无需使用测功机,利用上述车辆动力总成就可以完成对被测车辆的被测动力总成的动力性能测试。具体而言,动力总成测试系统主要包括道路负载模拟系统和控制系统,道路负载模拟系统包括车辆动力总成,控制系统包括车辆电子控制系统。道路负载模拟系统的车辆动力总成与被测车辆的被测动力总成连接,控制系统分别与道路负载模拟系统的车辆动力总成以及被测车辆的被测动力总成通信连接。控制系统能够根据测试需求控制车辆动力总成与被测动力总成内的电动机运行,以模拟被测车辆在测试需求指定的道路负载工况下的运行状态;以及控制系统能够获取并输出被测动力总成的电动机在运行时的运行参数如转速和扭矩等,以便根据运行参数评估被测动力总成的相关性能。在上述系统中,由于道路负载模拟系统的车辆动力总成的工作参数量程大于等于被测车辆的被测动力总成的工作参数量程,因而上述车辆动力总成的输出功率范围能够覆盖被测动力总成的输出功率范围,在控制系统的控制下车辆动力总成与被测动力总成能够模拟被测车辆在全功率范围(电动机输出功率由零至峰值之间的功率范围)内的任一输出功率下的运行状态,也就能够实现对被测车辆进行全功率范围内动力总成相关性能(包括但不限于:动力性能、制动性能、操控平稳性能以及NVH静音性能等)的动态测试,完全克服了现有技术中存在的当测功机的工作参数与车载电动机的工作参数不匹配时,无法对车载电动机进行有效的功率测试的缺陷。此外,由于道路负载模拟系统以及控制系统均可以采用车辆设备(动力总成和车辆电子控制系统)进行搭建,无需引入其他的额外需要采购的设备如测功机,因而相比与使用测功机进行动力总成相关性能测试,能够显著降低测试成本。
附图说明
下面参照附图来描述本发明的具体实施方式,附图中:
图1是根据本发明的一个实施例的车辆的动力总成测试系统的主要结构框图;
图2是根据本发明的一个实施例的当被测车辆是两驱驱动车辆时动力总成测试系统的主要结构框图;
图3是根据本发明的一个实施例的当被测车辆是四驱驱动车辆时动力总成测试系统的主要结构框图;
图4是根据本发明的一个实施例的控制系统输出的控制指令中的电机扭矩/转速变化曲线示意图;
附图标记列表:
11:控制系统;12:道路负载模拟系统;121:道路负载模拟系统内第一车辆动力总成的电动机;122:道路负载模拟系统内第一声振隔离装置;123:道路负载模拟系统内第二车辆动力总成的电动机;124:道路负载模拟系统内第二声振隔离装置;125:道路负载模拟系统内第三车辆动力总成的电动机;126:道路负载模拟系统内第三声振隔离装置;127:道路负载模拟系统内第四车辆动力总成的电动机;128:道路负载模拟系统内第四声振隔离装置;13:电源系统;14:冷却系统;2:被测车辆的被测动力总成;21:被测车辆的被测动力总成的电动机;31:被测车辆内动力总成的电机扭矩变化曲线;32:道路负载模拟系统内车辆动力总成的电机转速变化曲线。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“A和/或B”表示所有可能的A与B的组合,比如只是A、只是B或者A和B。术语“至少一个A或B”或者“A和B中的至少一个”含义与“A和/或B”类似,可以包括只是A、只是B或者A和B。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。此外,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
这里先解释本发明涉及到的一些术语。
动力总成指的是,车辆上产生/传递动力的一系列零部件组成的集合体(Powerassembly)。电动汽车的动力总成包括但不限于:电力驱动系统(Electric drive system)、传动系统(Transmission System)和动力电池系统等。电力驱动系统包括但不限于:电动机、电动机控制器和传动机构如齿轮箱等。传动系统包括但不限于:传动轴、变速箱和减速器等。动力电池系统包括但不限于:动力电池和电池管理系统(Battery ManagementSystem,BMS)等。
车辆电子控制系统指的是,由传感器(Sensor)、电子控制单元(ElectronicControl Unit,ECU)和执行机构(Actuator)等部件组成的车辆控制系统(Constitute ofan automotive electronic control system)。传感器指的是布置在车辆不同位置上用于检测各种车辆运行参数的设备,电子控制单元是车辆电子控制系统的核心控制部件,其能够根据传感器提供的各种车辆运行参数控制执行机构执行相应的动作。例如:根据车内温度参数控制空调中的压缩机转动,以调节车内温度。
测功机指的是,用于测试发动机/电动机功率的设备,其能够利用电机测量发动机/电动机等各种动力机械轴上输出的转矩并且根据转速以确定发动机/电动机的功率。在获取到测功机的测试结果后,就可以根据测试结果评估发动机/电动机的性能,进而评估车辆的动力性能。
动力总成的工作参数量程指的是,动力总成的工作参数的取值范围。其中,动力总成的工作参数包括但不限于:动力总成内电动机的转速、扭矩和功率等。
目前传统的车辆动力系统相关性能的测试方法是利用测功机对车载电动机进行测试,然后根据测试结果评估车辆的动力系统的相关性能。由于每台测功机的工作参数(最高转速、最大扭矩、最大运行功率)是固定不变的,当使用一台测功机对具有不同工作参数(最高转速、最大扭矩、最大输出功率)的车载电动机进行测试时,如果测功机的工作参数与车载电动机的工作参数不匹配(例如:测功机的最大运行功率小于车载电动机的最大输出功率),那么将无法对车载电动机进行有效的测试(例如:无法对车载电动机进行全功率范围内的测试),进而影响车辆动力系统的评估结果。如果分别选取工作参数匹配的测功机对不同的车载电动机进行测试,则会极大地增加测试成本。
在本发明实施例中,可以选取一个或多个车辆动力总成,将车辆动力总成与被测车辆的被测动力总成连接,以能够控制车辆动力总成与被测动力总成对拖运行,进而根据该结构搭建被测车辆的动力总成测试系统。其中,车辆动力总成的工作参数量程大于等于被测动力总成的工作参数量程。一个例子:车辆动力总成可以是与被测车辆的被测动力总成相同的车辆动力总成。在该系统中无需使用测功机,利用上述车辆动力总成就可以完成对被测车辆的被测动力总成的动力性能测试。具体而言,在根据本发明的一个实施例的动力总成测试系统中,该系统主要包括道路负载模拟系统和控制系统,道路负载模拟系统包括车辆动力总成,控制系统包括车辆电子控制系统。道路负载模拟系统的车辆动力总成与被测车辆的被测动力总成连接,控制系统分别与道路负载模拟系统的车辆动力总成以及被测车辆的被测动力总成通信连接。控制系统能够根据测试需求(例如:对被测车辆进行半油门加速工况测试)控制车辆动力总成与被测动力总成内的电动机运行,以模拟被测车辆在测试需求指定的道路负载工况下(例如:半油门加速工况)的运行状态;以及控制系统能够获取并输出被测动力总成的电动机在运行时的运行参数(例如:转速和扭矩等),以便根据运行参数评估被测动力总成的相关性能。一个实施方式中,车辆电子控制系统可以是与被测车辆的电子控制系统相同的车辆电子控制系统,也可以是除了被测车辆以外其他车辆的车辆电子控制系统。例如:道路负载模拟系统中车辆动力总成所属车辆中的车辆电子控制系统。
在上述系统中,由于道路负载模拟系统的车辆动力总成的工作参数量程大于等于被测车辆的被测动力总成的工作参数量程,因而上述车辆动力总成的输出功率范围能够覆盖被测动力总成的输出功率范围,在控制系统的控制下车辆动力总成与被测动力总成能够模拟被测车辆在全功率范围(电动机输出功率由零至峰值之间的功率范围)内的任一输出功率下的运行状态,也就能够实现对被测车辆进行全功率范围内动力总成相关性能(包括但不限于:动力性能、制动性能、操控平稳性能以及NVH静音性能等)的动态测试,完全克服了现有技术中存在的当测功机的工作参数与车载电动机的工作参数不匹配时,无法对车载电动机进行有效的功率测试的缺陷。此外,由于道路负载模拟系统以及控制系统均可以采用车辆设备(动力总成和车辆电子控制系统)搭建,无需引入其他的额外需要采购的设备如测功机,因而相比与使用测功机进行动力总成相关性能测试,能够显著降低测试成本。
在本发明的一个应用场景中,某款车辆的生产厂商在该款车辆出厂之前对其进行动力性能测试。首先,获取与该款车辆相同的动力总成并将其作为测试用的测试动力总成,获取与该款车辆相同的车辆电子控制系统并将其作为测试用的控制系统。然后,将测试动力总成与被测车辆的被测动力总成连接,进而根据该结构搭建该款车辆的动力总成测试系统。最后,通过控制系统控制测试动力总成以及被测车辆的被测动力总成运行,以完成被测车辆的动力性能测试。
参阅附图1,图1是根据本发明的一个实施例的车辆的动力总成测试系统的主要结构框图。如图1所示,在本实施例中,动力总成测试系统主要包括控制系统11和道路负载模拟系统12。道路负载模拟系统12包括车辆动力总成,控制系统12包括车辆电子控制系统。其中,车辆动力总成的工作参数量程大于等于被测动力总成的工作参数量程。
道路负载模拟系统12的车辆动力总成与被测车辆的被测动力总成2连接,控制系统11分别与道路负载模拟系统12的车辆动力总成以及被测车辆的被测动力总成2通信连接。控制系统11能够根据测试需求控制道路负载模拟系统12的车辆动力总成与被测车辆的被测动力总成2内的电动机运行,以模拟被测车辆在测试需求指定的道路负载工况下的运行状态;以及控制系统还能够获取并输出被测车辆的被测动力总成2的电动机在运行时的运行参数如转速和扭矩等,以便根据运行参数评估该被测动力总成的相关性能。一个例子:控制系统11控制车辆动力总成与被测动力总成内的电动机运行,以模拟被测车辆在半油门加速工况下的运行状态,同时获取被测动力总成的电动机在运行时的转速和扭矩,以便根据转速和扭矩计算电动机的输出功率,根据输出功率计算结果评估电动机的动力性能。在上述电动机运行过程中,被测车辆内动力总成2的电动机(以下简称为被测电动机)以及道路负载模拟系统12内车辆动力总成的电动机(以下简称为测试电动机)的旋转方向一直相同,而扭矩方向则一直相反,以此实现利用测试电动机模拟被测电动机负载的目的。由于道路负载模拟系统12的车辆动力总成的工作参数量程大于等于被测车辆的被测动力总成2的工作参数量程,因而车辆动力总成的输出功率范围能够覆盖被测动力总成的输出功率范围,在控制系统的控制下车辆动力总成与被测动力总成能够模拟被测车辆在全功率范围(电动机输出功率由零至峰值之间的功率范围)内的任一输出功率下的运行状态,也就能够实现对被测车辆的被测动力总成进行全功率范围内动力总成相关性能(包括但不限于:动力性能、制动性能、操控平稳性能以及NVH静音性能等)的动态测试,完全克服了现有技术中存在的当测功机的工作参数与车载电动机的工作参数不匹配时,无法对车载电动机进行有效的功率测试的缺陷。此外,由于控制系统11道路负载模拟系统12均可以采用车辆设备(动力总成和车辆电子控制系统)进行搭建,无需引入其他的额外需要采购的设备如测功机,因此相比与使用测功机进行动力总成测试,能够显著降低测试成本。
在本实施例中,道路负载模拟系统12内车辆动力总成的数量至少是1,每个车辆动力总成内的电动机分别通过传动轴与被测车辆内被测动力总成的电动机连接。具体而言,可以根据被测车辆的驱动方式可以设置道路负载模拟系统12内车辆动力总成的数量。车辆的驱动方式指的是电动机的布置方式以及驱动轮的数量、位置的形式,驱动轮指的是直接由电动机驱动转动,从而推动车辆行驶的车轮。当被测车辆的驱动方式是两驱驱动时,道路负载模拟系统12可以包括两个车辆动力总成,将这两个车辆动力总成中的电动机(测试电动机)分别通过传动轴与被测车辆内动力总成2的电动机(被测电动机)连接,即两个测试电动机分别与被测电动机连接,这两个测试电动机可以分别模拟被测车辆中每个驱动轮运转时承受的道路负载。当被测车辆的驱动方式是四驱驱动时,道路负载模拟系统12可以包括四个车辆动力总成,这四个车辆动力总成中的电动机(测试电动机)与被测电动机的连接方式,与上述两驱驱动对应的连接方式类似,为了描述简洁,在此不再赘述。进一步,一个实施方式中,可以根据测试需求设置道路负载模拟系统12内车辆动力总成的数量。一个例子:如果测试需求是测试被测电动机在某种道路负载工况下的耐久性,那么可以设置一个车辆动力总成。
车辆行驶过程中会遇到各种不同的道路负载工况(行驶工况),在不同道路负载工况下动力总成内电动机的运行参数也不相同,因而可以通过模拟不同的道路负载工况并检测电动机在不同道路负载下的运行参数,来评估车辆动力总成在不同道路负载工况下的相关性能。在一个实施方式中,控制系统11可以被配置成执行以下操作:基于预设的测试需求与动力总成控制模式之间的对应关系,获取当前测试需求对应的动力总成控制模式;根据获取到的动力总成控制模式生成并分别向车辆动力总成与被测动力总成输出控制指令,以驱动车辆动力总成与被测动力总成内的电动机运行。
测试需求指的是测试车辆动力总成在具体哪种道路负载工况下的性能的请求信息,该测试需求包含了道路负载工况的类型,如半油门加速工况。
动力总成控制模式指的是动力总成内电动机的控制模式。在本实施方式中,动力总成控制模式可以包括道路负载模拟系统12内车辆动力总成的电动机(测试电动机)的电机控制模式以及被测车辆内动力总成2的电动机(被测电动机)的电机控制模式。在测试过程中,测试电动机根据相应的电动机控制指令中指定的运行方式运行,与此同时被测电动机也根据相应的电动机控制指令中指定的运行方式运行。
进一步,在本实施方式中,电机控制模式包括转速控制模式和扭矩控制模式,转速控制模式是控制电动机按照设定转速运行的模式,扭矩控制模式是控制电动机按照设定扭矩运行的模式。一个实施方式中,可以在不同的道路负载工况下对被测车辆进行实际测试,根据实际测试结果获取被测车辆的电动机在当前道路负载工况下的扭矩或转速变化曲线,以及被测车辆的驱动轮在当前道路负载工况下的扭矩或转速变化曲线,根据上述扭矩或转速变化曲线分别确定在当前道路负载工况下被测电动机的扭矩或转速控制模式,以及测试电动机的扭矩或转速控制模式。一个实施方式中,可以对不同的道路负载工况下的被测车辆进行车辆行驶仿真,根据仿真结果获取被测车辆的电动机在当前道路负载工况下的扭矩或转速变化曲线,以及被测车辆的驱动轮在当前道路负载工况下的扭矩或转速变化曲线,根据上述扭矩或转速变化曲线分别确定在当前道路负载工况下被测电动机的扭矩或转速控制模式,以及测试电动机的扭矩或转速控制模式。
在测试过程中,测试电动机根据相应的电动机控制指令中指定的转速或扭矩运行,与此同时被测电动机也根据相应的电动机控制指令中指定的扭矩或转速运行。也就是说,当测试电动机的电机控制模式是转速控制模式时,被测电动机的电机控制模式是扭矩控制模式;当测试电动机的电机控制模式是扭矩控制模式时,被测电动机的电机控制模式是转速控制模式。一个例子:参阅附图4,图4示例性示出了一个实施方式中控制系统11输出的控制指令中的电机扭矩/转速变化曲线。其中,曲线31指的是被测电动机的电动机控制指令中的扭矩变化曲线,曲线32指的是测试动电机的电动机控制指令中的转速变化曲线。在测试过程中,控制系统11根据曲线31向被测车辆的被测动力总成2发送扭矩指令,被测车辆内动力总成2的电动机控制器在接收到扭矩指令后,根据该扭矩指令中的扭矩值控制电动机(被测电动机)的输出扭矩。与此同时,控制系统11根据曲线32向道路负载模拟系统12的车辆动力总成发送转速指令,该车辆动力总成的电动机控制器在接收到转速指令后,根据该转速指令中的转速值控制电动机(测试电动机)的旋转速度。在被测电动机与测试电动机的运行过程中,被测车辆内动力总成2的电动机转速测量装置会实时检测被测电动机的转速并将转速检测结果输出到控制系统,控制系统能够根据被测电动机的输出扭矩与转速计算出被测电动机的实时功率,根据该实时功率就可以评估被测车辆在当前道路负载工况下的动力性能。一个例子:如果被测电动机的实时功率远远小于其额定功率,则表明被测车辆在当前道路负载工况下的动力性能较差。
在本实施方式中,控制系统11能够根据预设的指令发送周期向道路负载模拟系统12与被测车辆的被测动力总成2输出控制指令。继续参阅附图4,控制系统11能够根据预设的指令发送周期将曲线31所示的扭矩指令输出至被测车辆的被测动力总成2,以及将曲线32所示的转速指令输出至道路负载模拟系统12。为了对道路负载模拟系统12与被测车辆的被测动力总成2进行实时精准控制,可以将指令发送周期设置为一个较小值(例如:指令发送周期小于等于预设的周期阈值如10ms)。
在利用动力总成测试系统检测被测车辆的信噪比是否符合预设的信噪比需求时,由于道路负载模拟系统12中的车辆动力总成会在运行时产生较大的噪声/振动,而这些噪声/振动将会极大地影响被测车辆的信噪比检测结果。因此,为了提高被测车辆的被测动力总成2的信噪比检测准确性,需要尽量降低道路负载模拟系统12在运行时对被测车辆的噪声/振动干扰。具体而言,在一个实施方式中,路负载模拟系统12可以包括声振隔离装置,道路负载模拟系统12中的每个车辆动力总成分别设置在一个声振隔离装置内,该声振隔离装置能够降低车辆动力总成运行时产生的噪音和振动量,从而降低整个路负载模拟系统12在运行时对被测车辆产生的噪声/振动干扰。要说明的是,本实施方式中的声振隔离装置是机电设备技术领域中常规的声音与振动隔离装置,为了描述简洁,在此不再对声振隔离装置的具体结构作详细说明。
在本发明实施例中,图1所示的动力总成测试系统还可以包括电源系统,该电源系统能够向道路负载模拟系统12、控制系统11以及被测车辆的被测动力总成2供电,以保证在测试过程中上述结构能够正常运行。在测试过程中,道路负载模拟系统12中车辆动力总成的电动机,以及被测车辆的被测动力总成2的电动机,在任意一个时刻都处于旋转方向相同且扭矩方向相反的状态,因此在测试过程中就会存在至少一个电动机(道路负载模拟系统12中车辆动力总成的电动机,或者被测车辆的被测动力总成2的电动机)处于旋转方向与扭矩方向不同的状态,即电动机发电状态,在此状态下这些电动机能够输出电能(发电)。为了充分利用这些电动机输出的电能,实现能量循环利用,可以通过控制系统11控制这些电动机向电源系统进行充电,以使电源系统在失电后可以利用存储的电能继续向道路负载模拟系统12、控制系统11以及被测车辆的被测动力总成2供电。具体而言,在一个实施方式中,电源系统可以包括电储能装置,控制系统11能够在根据测试需求控制车辆动力总成与被测动力总成内的电动机运行时,控制车辆动力总成的电动机或被测动力总成的电动机向该电储能装置输出电能进行充电。在本实施方式中,电储能装置可以是动力电池。一个例子:电储能装置可以采用与被测车辆的车载动力电池相同的动力电池。
在本发明实施例中,图1所示的动力总成测试系统还可以包括冷却系统,该冷却系统能够对道路负载模拟系统12、被测车辆的被测动力总成2以及电源系统进行冷却降温,防止这些结构在运行过程中发生过热损坏。一个实施方式中,可以采用水冷式冷却系统对上述结构进行冷却降温。相较于风冷式冷却系统,水冷式冷却系统通常具备体积小、冷却均匀等优点,因此利用水冷式冷却系统对道路负载模拟系统12、被测车辆的被测动力总成2以及电源系统进行冷却降温,不仅可以提高冷却降温的效果,还可以降低动力总成测试系统的空间体积。
下面以被测车辆是两驱驱动车辆为例,对该被测车辆的动力总成测试系统进行具体说明。参阅附图2,图2示例性示出了当被测车辆是两驱驱动车辆时动力总成测试系统的主要结构框图。如图2所示,动力总成测试系统包括控制系统11、道路负载模拟系统(图2未示出)、电源系统13和冷却系统14。道路负载模拟系统包括第一车辆动力总成和第二车辆动力总成共计两个车辆动力总成,第一车辆动力总成的电动机121以及第二车辆动力总成的电动机123分别通过传动轴与被测车辆内动力总成的电动机21连接。此外,道路负载模拟系统还包括第一声振隔离装置122和第二声振隔离装置124,上述第一车辆动力总成与第二车辆动力总成分别设置在第一声振隔离装置122和第二声振隔离装置124内。要说明的是,本实施例中的控制系统11、道路负载模拟系统、电源系统13和冷却系统14,分别与前述实施例中的控制系统、道路负载模拟系统、电源系统和冷却系统相同,为了描述简洁,在此不再赘述。
下面以被测车辆是四驱驱动车辆为例,对该被测车辆的动力总成测试系统进行具体说明。参阅附图3,图3示例性示出了当被测车辆是四驱驱动车辆时动力总成测试系统的主要结构框图。如图3所示,动力总成测试系统包括控制系统11、道路负载模拟系统(图3未示出)、电源系统13和冷却系统14。道路负载模拟系统包括第一车辆动力总成、第二车辆动力总成、第三车辆动力总成和第四车辆动力总成共计四个车辆动力总成,第一车辆动力总成的电动机121、第二车辆动力总成的电动机123、第三车辆动力总成的电动机125以及第四车辆动力总成的电动机127分别通过传动轴与被测车辆的被测动力总成2的电动机(图3未示出)连接。此外,道路负载模拟系统还包括第一声振隔离装置122、第二声振隔离装置124、第三声振隔离装置126和第四声振隔离装置128,上述第一车辆动力总成、第二车辆动力总成、第三车辆动力总成和第四车辆动力总成分别设置在第一声振隔离装置122、第二声振隔离装置124、第三声振隔离装置126和第四声振隔离装置128内。要说明的是,本实施例中的控制系统11、道路负载模拟系统、电源系统13和冷却系统14,分别与前述实施例中的控制系统、道路负载模拟系统、电源系统和冷却系统相同,为了描述简洁,在此不再赘述。
至此,已经结合附图所示的一个实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的动力总成测试系统,其特征在于,所述测试系统包括道路负载模拟系统和控制系统,所述道路负载模拟系统包括车辆动力总成,所述控制系统包括车辆电子控制系统;
所述车辆动力总成与被测车辆的被测动力总成连接;
所述控制系统分别与所述车辆动力总成以及所述被测动力总成通信连接,所述控制系统被配置成根据测试需求控制所述车辆动力总成与所述被测动力总成内的电动机运行,以模拟所述被测车辆在所述测试需求指定的道路负载工况下的运行状态;以及获取并输出所述被测动力总成的电动机在运行时的运行参数,以便根据所述运行参数评估所述被测动力总成的相关性能;
其中,所述车辆动力总成的工作参数量程大于等于所述被测动力总成的工作参数量程。
2.根据权利要求1所述的动力总成测试系统,其特征在于,所述道路负载模拟系统内车辆动力总成的数量至少是1,每个车辆动力总成内的电动机分别通过传动轴与所述被测动力总成的电动机连接。
3.根据权利要求2所述的动力总成测试系统,其特征在于,还包括:所述控制系统被配置成执行以下操作:
基于预设的测试需求与动力总成控制模式之间的对应关系,获取当前测试需求对应的动力总成控制模式;所述动力总成控制模式包括所述车辆动力总成的电机控制模式以及所述被测动力总成的电机控制模式;
根据获取到的动力总成控制模式生成并分别向所述车辆动力总成与所述被测动力总成输出控制指令,以驱动所述车辆动力总成与所述被测动力总成内的电动机运行。
4.根据权利要求3所述的动力总成测试系统,其特征在于,所述电机控制模式包括转速控制模式和扭矩控制模式;所述转速控制模式是控制电动机按照设定转速运行的模式,所述扭矩控制模式是控制电动机按照设定扭矩运行的模式;
其中,当所述道路负载模拟系统的电机控制模式是转速控制模式时,所述被测车辆的电机控制模式是扭矩控制模式;当所述道路负载模拟系统的电机控制模式是扭矩控制模式时,所述被测车辆的电机控制模式是转速控制模式。
5.根据权利要求4所述的动力总成测试系统,其特征在于,还包括:所述控制系统被配置成根据预设的指令发送周期向所述车辆动力总成与所述被测动力总成输出控制指令。
6.根据权利要求2所述的动力总成测试系统,其特征在于,所述道路负载模拟系统包括声振隔离装置,所述道路负载模拟系统中的每个车辆动力总成分别设置在一个声振隔离装置内,所述声振隔离装置用于降低所述车辆动力总成运行时产生的噪音和振动量。
7.根据权利要求1所述的动力总成测试系统,其特征在于,所述测试系统还包括电源系统,所述电源系统用于向所述道路负载模拟系统、所述控制系统以及所述被测车辆的被测动力总成供电。
8.根据权利要求7所述的动力总成测试系统,其特征在于,所述电源系统包括电储能装置;
所述控制系统被进一步配置成在根据测试需求控制所述车辆动力总成与所述被测动力总成内的电动机运行时,控制所述车辆动力总成的电动机或所述被测动力总成的电动机向所述电储能装置输出电能进行充电。
9.根据权利要求8所述的动力总成测试系统,其特征在于,所述电储能装置是动力电池。
10.根据权利要求8所述的动力总成测试系统,其特征在于,所述测试系统还包括冷却系统,所述冷却系统用于对所述道路负载模拟系统、所述被测车辆的被测动力总成以及所述电源系统进行冷却降温。
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