CN112362359A - 一种商用车用混合动力总成测试台架系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种商用车用混合动力总成测试台架系统及方法，属于商用车用混合动力总成测试技术领域，包括铁地板，所述铁地板上设置有测功机机构、减速机构、支撑机构、控制机构、供油机构、冷却机构、排风机构和电池模拟器；所述支撑机构上设置有实验用车架，实验用车架上安装有待测混合动力总成；所述控制机构包括台架控制器、VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器；所述台架控制器与VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器分别连接。本发明可协调控制机构控制的一致性，提供稳定的高压，集成后的混合动力总成采用车架组装的形式安装在台架系统上，有利于整车的前期开发，具有通用性、节能环保、易检测、易拆卸、独立性强等明显的优势。
Description
技术领域
本发明涉及商用车用混合动力总成测试技术领域，具体涉及一种商用车用混合动力总成测试台架系统及方法。
背景技术
商用车混合动力总成机构复杂，混动工作模式和工况很多，因此需要在装车之前对这套系统的性能进行全面的检测和测试工作。
在传统的动力总成的性能和耐久性台架试验中，动力源单一，整个动力总成运行在稳定工况下，目前想要利用现有的传统台架模拟诸如FTP(模拟城市工况)、NEDC(混合工况)、C-WTVC(重型商用车循环工况曲线)等的工况，试验混合动力总成循环反复实现辅助换挡加减速、怠速停机/启动、再生制动能量回收、行驶充电等工作模式比较困难。
因为要实现混合动力总成这些工作模式目标，需要协调VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器等控制器与台架控制上的一致，做到控制执行的同步，传统的动力总成台架很难做到这一点。
再者，驱动电机在启动的瞬间外部需要稳定的高压供给，传统试验室台架中使用的带电池控制器的高压电池不仅价格贵，其充电次数有限，当待测设备在非正常状态下工作时很容易引起电池损坏。
其次，目前商用车混合动力总成集成以后长度很长，传统的动力总成试验台架根本安装不了。
因此现存的商用车动力总成台架根本不适合混合动力总成性能检测和测试工作，为了解决现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种适合目前商用车用混合动力总成测试的、方便安装的、通用性强的商用车用混合动力总成测试台架系统及方法。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种商用车用混合动力总成测试台架系统；该商用车用混合动力总成测试台架系统是专为商用车用混合动力总成测试设计而成，本方案可协调VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器等控制器与台架控制上的一致性，模拟各种电池特性，提供稳定的高压，适合商用车混合动力总成性能检测和测试工作，适合商用车用混合动力总成的不同试验需求；创造性的加入“实际安装”的设计构思，把发动机、电机、变速箱集成在实验用车架上，便于拆卸和安装，通用性强，也有利于整车的前期研发进度。
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种商用车用混合动力总成测试台架系统，包括铁地板，所述铁地板上设置有测功机机构、减速机构、支撑机构、控制机构、供油机构、冷却机构、排风机构和电池模拟器；
所述测功机机构与减速机构连接；所述支撑机构上设置有实验用车架，实验用车架上安装有待测混合动力总成；所述电池模拟器和控制机构连接；所述控制机构包括台架控制器、VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器；所述台架控制器与VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器分别连接；所述减速机构、控制机构、供油机构和冷却机构分别与待测混合动力总成连接。
电池模拟器可以模拟各种电池的特性、可设置不同串并联节数、不同SOC(SOC称为系统级芯片，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容)下电池的充放电特性以及全面模拟电池输出特性。
本发明采用电池模拟器来模拟电池，保证混合动力工作时的稳定运行；由于驱动电机在发电的励磁瞬间，母线高压会产生一个很大的电动势，如果采用传统的电负载，软件发给负载的目标消耗功率电负载需要延迟一段时间，负载达到功率目标值也需要一段时间，所以不能保证驱动电机可以正常励磁发电。
本申请采用电池模拟器代替电负载，电池模拟器有快速的响应速度，能够在供电和耗电之间快速切换，可以吸收电机瞬间的反向电动势，同时能够持续吸收大功率电量；本方案使用的电池模拟器还可以与电网相连，有反馈能力，能够将电机产生的多余电量反馈到电网系统，供电网的其他电器设备使用，避免能源的浪费，节能效果明显；电池模拟器，它能接收台架控制器的指令，根据指令设定目标电流等，指令通过CAN线传输，CAN线有传输速度快，克服电机励磁的电磁干扰，保证了传输数据的准确性、即时性、稳定性。
VCU控制器，整车控制器VCU(Vehicle control unit)作为新能源车中央控制单元，是整个控制系统的核心；VCU采集电机及电池状态、加速踏板信号、制动踏板信号及其它执行器传感器控制器信号，根据驾驶员的驾驶意图综合分析并做出相应判定后，监控下层的各部件控制器的动作，它负责汽车的正常行驶、制动能量回馈、整车发动机及动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态监控等，从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作。
VCU控制器的优先级高于TCU控制器。
TCU控制器，Transmission Control Unit，即自动变速箱控制单元，常用于AMT、AT、DCT、CVT等自动变速器；本方案中TCU控制器主要控制变速箱、离合器和驱动电机。
ECU控制器，ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等；从用途上讲则是汽车专用微机控制器；它和普通的电脑一样，由微处理器(CPU)、存储器(ROM、、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成，本方案用于控制发动机动力的输出。
所述VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器等，分别用于独立控制装置的运行状态，并将各个装置的检测数据分别单独显示输出，完成对混合动力总成各项功能的控制；又被台架控制器统一控制，完成与台架控制上的一致目的。
台架控制器采用PC机实现，用于控制台架运行状态，并将监测过程中的装置的运行参数通过显示器输出。
本发明进一步改进中，上述待测混合动力总成包括变速箱、驱动电机、离合器和发动机；所述VCU控制器与TCU控制器和驱动电机分别连接；所述TCU控制器与变速箱、驱动电机和离合器分别连接；所述ECU控制器和发动机连接。
过渡板的作用是连接变速箱和驱动电机；离合器是连接驱动电机和发动机的，作用是发动机动力分离或传递。
通过上述设计，本方案可更便于控制试验商用车用混合动力总成启动各种工作模式。
本发明进一步改进中，所述测功机机构包括设置在铁地板上的测功机底座，测功机底座上设置有测功机支撑台，测功机支撑台上设置有负载测功机，负载测功机连接有转轴，转轴与减速机构连接；
所述转轴包括与负载测功机连接的前轴，前轴连接有弹性联轴器，弹性联轴器连接有后轴；所述转轴上设置有转速扭矩传感器，转速扭矩传感器与负载测功机连接。
测功机也称测功器，主要用于测试发动机的功率，也可作为齿轮箱、减速机、变速箱的加载设备，用于测试它们的传递功率，扭矩、转速通过扭矩传感器直接测量。
所述转轴上设置一对弹性联轴器，把两根转轴(前轴和后轴)连接在一起，用于对减速机构运行轴的径向跳动进行补偿。
本发明进一步改进中，上述减速机构包括与后轴连接的减速机，减速机的底部设置有减速机底座，减速机底座安装在铁地板上；所述减速机的输出端连接有传动轴，传动轴与变速箱连接；所述减速机构内设置有应力传感器，应力传感器与台架控制器连接。
所述传动轴是一根一端端面齿结构与变速箱相连接，一端平面结构与测功机减速机构的传动轴相连接，完成了测功机与新能源混合动力总成的连接；本发明所述的传动轴，是专门为适应试验室台架减速机与混合动力总成设计而成，也是为了以后与整车传动系统匹配。
所述减速机构内设有滚动轴承；所述减速机构内设有应力传感器，台架控制器根据应力传感器反馈的信息，与TCU控制器共同控制变速箱的转速；应力传感器有控制减震的作用，为了防止混合动力总成转动过程中震动变形过大导致发生安全事故，监测转速运转是否合理。
本发明进一步改进中，上述支撑机构包括动总底座，动总底座上设置有可调支座，可调支座上设置有实验用车架；所述实验用车架上设置有条形定位孔，条形定位孔与可调支座螺纹连接。
目前，商用车混合动力总成集成以后长度很长，传统的动力总成试验台架根本安装不了，因此，本方案采用车架组装的形式，将集成后的混合动力总成安装在台架上，通用性强。
本发明通过三维数模，先将实验用车架进行绘制组装，然后再计算出所需试验室的长度，最后实施时，按照等比例进行搭建。
本发明所述的实验用车架，克服传统动力总成只能安装试验台架上的固定思维，创造性的加入“实际安装”的设计构思，把发动机、电机、变速箱集成在实验用车架上，便于拆卸和安装，也可以根据整车前期开发需要，设计与整车悬置安装点一致的实验用车架，台架做完实验以后直接上车调试，与整车通用性强，提高整车研发进度。
所述实验用车架包括纵梁、横梁和保护横梁，用于支撑混合动力总成。
所述条形定位孔，通过与可调支座螺纹连接的调整，实现调节实验用车架垂直于传动轴Y方向上的位移；可调支座采用液压缸，通过液压缸的升降，实现上下调节实验用车架的高度；动总底座，通过调整在铁地板上位置(铁地板上设置有螺纹安装孔)，实现调节实验用车架沿传动轴X方向的位移。
本发明进一步改进中，上述供油机构包括油库，油库连接有油耗仪，油耗仪连接有供油系统，供油系统与发动机连接。
供油系统和油耗仪用于为待测混合动力总成提供燃油，供油系统内设置有温度传感器和压力传感器，可将工作运行过程中的燃油运行参数传输到燃油温度控制单元(燃油控制器)。
供油系统的结构组成，因其用途不同而有所不同，但主要组成部分基本相同，一般由各分支供油系统、油泵及辅助装置、压力调节装置等部分组成，使用者视具体情况设置供油系统即可。
本发明进一步改进中，上述冷却机构包括冷却循环Ⅰ和冷却循环Ⅱ；所述冷却循环Ⅰ包括冷却塔，冷却塔连通有冷却塔水泵，冷却塔水泵与减速机构和待测混合动力总成分别连通(冷却塔水泵与减速机构的冷却系统、驱动电机的冷却系统、发动机的冷却系统分别连通)，减速机构和待测混合动力总成与冷却塔分别连通(减速机构的冷却系统、驱动电机的冷却系统和发动机的外冷却系统与冷却塔分别连通)；
所述冷却塔水泵连接有恒温控制器；所述减速机构和待测混合动力总成与冷却塔之间设置有水温传感器Ⅰ，水温传感器Ⅰ与恒温控制器连接；
所述冷却循环Ⅱ包括冷却液水箱，冷却液水箱连通有冷却液水泵，冷却液水泵与发动机的内循环连通，发动机的内循环与冷却液水箱连通；
所述冷却液水泵连接有发动机恒温控制器；发动机的内循环与冷却液水箱之间设置有水温传感器Ⅱ，水温传感器Ⅱ与发动机恒温控制器连接。
恒温控制器通过水温传感器Ⅰ反馈的温度信息，知晓实验系统循环冷却水的温度(减速机构的冷却系统、驱动电机的冷却系统和发动机的外冷却系统中冷却水的温度)，并将实际值与设置的目标温度进行比较，通过比较结果判断对冷却塔水泵转速的控制，以便实现对实验系统循环冷却系统的稳定可靠控制。
发动机恒温控制器通过水温传感器Ⅱ反馈的温度信息，知晓发动机内的冷却液温度，并将实际值与设置的目标温度进行比较，通过比较结果判断对冷却液水泵转速的控制，以便实现对发动机冷却液温度的稳定可靠控制。
本发明进一步改进中，上述排风机构包括进风鼓风机和出风鼓风机，进风鼓风机安装在待测混合动力总成的进气侧，出风鼓风机安装在待测混合动力总成的排气侧。
进风鼓风机和出风鼓风机分别设置有两个，进风鼓风机使空气经过进风口进入检测空间，又通过出风鼓风机经排风口在排出，以便室温不至于过高。
一种商用车用混合动力总成测试方法，包括以下步骤：
(1)将待测混合动力总成安装在实验用车架上；
将台架控制器、VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器与电池模拟器和待测混合动力总成中的驱动电机、变速箱、离合器和发动机连接；
设置冷却循环Ⅰ水路，通过恒温控制器控制冷却塔水泵启动，控制冷却水从冷却塔流向待测混合动力总成；
设置冷却循环Ⅱ水路，通过发动机恒温控制器控制冷却液水泵启动，控制冷却液从冷却液水箱流向发动机的内循环；
设置燃油油路，通过油耗仪及供油系统控制燃油从油库送达发动机；
设置风路，将进风鼓风机安装在待测混合动力总成的进气端，将出风鼓风机安装在待测混合动力总成的排气端；
(2)试验工程师在台架控制器上发出上电指令，台架控制器先吸合控制电源继电器，台架控制器在诊断混合动力总成无故障后，先吸合高压母线负继电器，再吸合高压母线正继电器，台架控制器给电池模拟器发出上电指令，电池模拟器上电，系统高压上电完成；
(3)试验工程师通过VCU控制器发出纯电模式指令，VCU控制器控制待测混合动力总成的驱动电机运转，执行完特定测试工况后停止；
(4)试验工程师通过ECU控制器发出启动指令，ECU控制器控制待测混合动力总成完成发动机启动过程，发动机启动成功程序终止，发动机保持怠速运转；
(5)试验工程师通过TCU控制器发出发电指令，VCU控制器控制待测混合动力总成驱动电机开始励磁发电进行制动能量回收，完成特定测试工况后，发动机保持怠速运转；
驱动电机正转电能转化为机械能，当在刹车制动时，这时候驱动电机会反转，把机械能转化为电能进行储存，相当于一个发电机，驱动电机在刹车时可以缓冲车辆冲击，提高舒适型，同时进行制动能量回收电能，达到节能的目的；
(6)试验工程师通过ECU控制器发出停机指令，VCU控制器控制待测混合动力总成停止运转，发动机怠速运转之后停机，测试结束；
(7)试验工程师通过ECU控制器发出启动指令，ECU控制器控制待测混合动力总成完成发动机启动过程，试验工程师再使用VCU控制器选择工作模式，再用TCU控制器去执行换挡策略，完成特定测试后，驱动电机通过离合器与发动机分离，发动机怠速，驱动电机励磁发电进行制动能量回收。
通过上述设计，本方案可更便于实施。
本发明进一步改进中，试验工程师在台架控制器上发出自动测试指令，VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器，控制待测混合动力总成自动完成上述步骤2-步骤7的流程，测试完成或测试出现问题，会在台架控制器的上位机屏幕上显示测试结果。
通过上述设计，本方案可更便于解放人工。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明是专为商用车用混合动力总成测试设计而成，本方案可协调VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器等控制器与台架控制上的一致性，模拟各种电池特性，提供稳定的高压，适合商用车混合动力总成性能检测和测试工作，适合商用车用混合动力总成的不同试验需求；创造性的加入“实际安装”的设计构思，把发动机、电机、变速箱集成在实验用车架上，便于拆卸和安装，通用性强，也有利于整车的前期研发进度。
附图说明
为更清楚地说明背景技术或本发明的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1是本发明具体实施方式结构示意图。
图2是本发明控制机构系统框图。
图3为本发明实验用车架结构示意图。
图4是本发明传动轴结构示意图。
图5为本发明供油系统框图。
图6是本发明冷却循环Ⅰ系统示意图。
图7为本发明冷却循环Ⅱ系统示意图。
图中所示：1-铁地板；2-变速箱；3-驱动电机；4-离合器；5-发动机；6-测功机底座；7-测功机支撑台；8-负载测功机；9-前轴；10-弹性联轴器；11-后轴；12-减速机；13-减速机底座；14-传动轴；15-动总底座；16-可调支座；17-实验用车架；18-进风鼓风机；19-出风鼓风机；20-长连接螺栓；21-过渡板；22-排气端；23-地沟；24-条形定位孔。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本发明保护的范围。
同时，本说明书中所引用的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
同时，在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，可以是两个部件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种商用车用混合动力总成测试台架系统，包括铁地板1，所述铁地板上设置有测功机机构、减速机构、支撑机构、控制机构、供油机构、冷却机构、排风机构和电池模拟器；
所述测功机机构与减速机构连接；所述支撑机构上设置有实验用车架，实验用车架上安装有待测混合动力总成；所述电池模拟器和控制机构连接；所述控制机构包括台架控制器、VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器；所述台架控制器与VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器分别连接；所述减速机构、控制机构、供油机构和冷却机构分别与待测混合动力总成连接。
如图2所示，所述待测混合动力总成包括变速箱2、驱动电机3、离合器4和发动机5；所述VCU控制器与TCU控制器和驱动电机3分别连接；所述TCU控制器与变速箱2、驱动电机3和离合器4分别连接；所述ECU控制器和发动机5连接。
过渡板21用来连接变速箱2和驱动电机3。
所述测功机机构包括设置在铁地板1上的测功机底座6，测功机底座6上设置有测功机支撑台7，测功机支撑台7上设置有负载测功机8，负载测功机8连接有转轴，转轴与减速机构连接；所述转轴包括与负载测功机8连接的前轴9，前轴9连接有弹性联轴器10，弹性联轴器10连接有后轴11；所述转轴上设置有转速扭矩传感器，转速扭矩传感器与负载测功机8连接。
所述减速机构包括与后轴11连接的减速机12，减速机12的底部设置有减速机底座13，减速机底座13安装在铁地板1上；所述减速机12的输出端连接有传动轴14，传动轴14与变速箱2连接；所述减速机构内设置有应力传感器，应力传感器与台架控制器连接。
所述支撑机构包括动总底座15，动总底座15上设置有可调支座16，可调支座16上设置有实验用车架17；所述实验用车架17上设置有条形定位孔24，条形定位孔24与可调支座16螺纹连接。
如图3所示，所述供油机构包括油库，油库连接有油耗仪，油耗仪连接有供油系统，供油系统与发动机5连接。
如图4和图5所示，所述冷却机构包括冷却循环Ⅰ和冷却循环Ⅱ；所述冷却循环Ⅰ包括冷却塔，冷却塔连通有冷却塔水泵，冷却塔水泵与减速机构和待测混合动力总成分别连通，减速机构和待测混合动力总成与冷却塔分别连通；
所述冷却塔水泵连接有恒温控制器；所述减速机构和待测混合动力总成与冷却塔之间设置有水温传感器Ⅰ，水温传感器Ⅰ与恒温控制器连接；
所述冷却循环Ⅱ包括冷却液水箱，冷却液水箱连通有冷却液水泵，冷却液水泵与发动机的内循环连通，发动机的内循环与冷却液水箱连通；
所述冷却液水泵连接有发动机恒温控制器；发动机的内循环与冷却液水箱之间设置有水温传感器Ⅱ，水温传感器Ⅱ与发动机恒温控制器连接。
所述排风机构包括进风鼓风机18和出风鼓风机19，进风鼓风机18安装在待测混合动力总成的进气侧(待测混合动力总成的上方)，出风鼓风机19安装在待测混合动力总成的排气侧(待测混合动力总成的排气端22与铁地板1下方的地沟23连通，地沟23与出风鼓风机连通)。
测功机底座6、动总底座15、减速机底座13都可利用长连接螺栓20固定在铁地板上。
一种商用车用混合动力总成测试方法，包括以下步骤：
(1)将待测混合动力总成安装在实验用车架上；
将台架控制器、VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器与电池模拟器和待测混合动力总成中的驱动电机、变速箱、离合器和发动机连接；
设置冷却循环Ⅰ水路，通过恒温控制器控制冷却塔水泵启动，控制冷却水从冷却塔流向待测混合动力总成；
设置冷却循环Ⅱ水路，通过发动机恒温控制器控制冷却液水泵启动，控制冷却液从冷却液水箱流向发动机的内循环；
设置燃油油路，通过油耗仪及供油系统控制燃油从油库送达发动机；
设置风路，将进风鼓风机安装在待测混合动力总成的进气侧，将出风鼓风机安装在待测混合动力总成的排气侧；
(2)试验工程师在台架控制器上发出上电指令，台架控制器先吸合控制电源继电器，台架控制器在诊断混合动力总成无故障后，先吸合高压母线负继电器，再吸合高压母线正继电器，台架控制器给电池模拟器发出上电指令，电池模拟器上电，系统高压上电完成；
(3)试验工程师通过VCU控制器发出纯电模式指令，VCU控制器控制待测混合动力总成的驱动电机运转，执行完特定测试工况后停止；
(4)试验工程师通过ECU控制器发出启动指令，ECU控制器控制待测混合动力总成完成发动机启动过程，发动机启动成功程序终止，发动机保持怠速运转；
(5)试验工程师通过TCU控制器发出发电指令，VCU控制器控制待测混合动力总成驱动电机开始励磁发电进行制动能量回收，完成特定测试工况后，发动机保持怠速运转；
(6)试验工程师通过ECU控制器发出停机指令，VCU控制器控制待测混合动力总成停止运转，发动机怠速运转之后停机，测试结束；
(7)试验工程师通过ECU控制器发出启动指令，ECU控制器控制待测混合动力总成完成发动机启动过程，试验工程师再使用VCU控制器选择工作模式，再用TCU控制器去执行换挡策略，完成特定测试后，驱动电机通过离合器与发动机分离，发动机怠速，驱动电机励磁发电进行制动能量回收。
试验工程师在台架控制器上发出自动测试指令，VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器，控制待测混合动力总成自动完成上述步骤2-步骤7的流程，测试完成或测试出现问题，会在台架控制器的上位机屏幕上显示测试结果。
因为要实现混合动力总成这些工作模式目标，需要协调VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器等控制器与台架控制上的一致，做到控制执行的同步，传统的动力总成台架很难做到这一点；再者，驱动电机在启动的瞬间外部需要稳定的高压供给，传统试验室台架中使用的带电池控制器的高压电池不仅价格贵，其充电次数有限，当待测设备在非正常状态下工作时很容易引起电池损坏；传统的动力总成台架由于安装空间的限制，是不适合混合动力总成安装的；因此现存的商用车动力总成台架根本不适合混合动力总成性能检测和测试试验工作，因此，本方案的设计构思就是重新设计商用车动力总成台架，令其可以应用于商用车混合动力总成的试验。
本发明相对于其他的技术水平，具有通用性、节能环保、易检测、易拆卸、独立性强等明显的优势。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此，在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种商用车用混合动力总成测试台架系统，其特征在于：包括铁地板(1)，所述铁地板(1)上设置有测功机机构、减速机构、支撑机构、控制机构、供油机构、冷却机构、排风机构和电池模拟器；
所述测功机机构与减速机构连接；
所述支撑机构上设置有实验用车架(17)，实验用车架(17)上安装有待测混合动力总成；
所述电池模拟器和控制机构连接；
所述控制机构包括台架控制器、VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器；所述台架控制器与VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器分别连接；
所述减速机构、控制机构、供油机构和冷却机构分别与待测混合动力总成连接。
2.根据权利要求1所述的商用车用混合动力总成测试台架系统，其特征在于：所述待测混合动力总成包括变速箱(2)、驱动电机(3)、离合器(4)和发动机(5)；所述VCU控制器与TCU控制器和驱动电机(3)分别连接；所述TCU控制器与变速箱(2)、驱动电机(3)和离合器(4)分别连接；所述ECU控制器和发动机(5)连接。
3.根据权利要求2所述的商用车用混合动力总成测试台架系统，其特征在于：所述测功机机构包括设置在铁地板(1)上的测功机底座(6)，测功机底座(6)上设置有测功机支撑台(7)，测功机支撑台(7)上设置有负载测功机(8)，负载测功机(8)连接有转轴，转轴与减速机构连接；
所述转轴包括与负载测功机(8)连接的前轴(9)，前轴(9)连接有弹性联轴器(10)，弹性联轴器(10)连接有后轴(11)；
所述转轴上设置有转速扭矩传感器，转速扭矩传感器与负载测功机(8)连接。
4.根据权利要求3所述的商用车用混合动力总成测试台架系统，其特征在于：所述减速机构包括与后轴(11)连接的减速机(12)，减速机(12)的底部设置有减速机底座(13)，减速机底座(13)安装在铁地板(1)上；所述减速机(12)的输出端连接有传动轴(14)，传动轴(14)与变速箱(2)连接；
所述减速机构内设置有应力传感器，应力传感器与台架控制器连接。
5.根据权利要求2所述的商用车用混合动力总成测试台架系统，其特征在于：所述支撑机构包括动总底座(15)，动总底座(15)上设置有可调支座(16)，可调支座(16)上设置有实验用车架(17)；所述实验用车架(17)上设置有条形定位孔(24)，条形定位孔(24)与可调支座(16)螺纹连接。
6.根据权利要求2所述的商用车用混合动力总成测试台架系统，其特征在于：所述供油机构包括油库，油库连接有油耗仪，油耗仪连接有供油系统，供油系统与发动机(5)连接。
7.根据权利要求2所述的商用车用混合动力总成测试台架系统，其特征在于：所述冷却机构包括冷却循环Ⅰ和冷却循环Ⅱ；所述冷却循环Ⅰ包括冷却塔，冷却塔连通有冷却塔水泵，冷却塔水泵与减速机构和待测混合动力总成分别连通，减速机构和待测混合动力总成与冷却塔分别连通；
所述冷却塔水泵连接有恒温控制器；所述减速机构和待测混合动力总成与冷却塔之间设置有水温传感器Ⅰ，水温传感器Ⅰ与恒温控制器连接；
所述冷却循环Ⅱ包括冷却液水箱，冷却液水箱连通有冷却液水泵，冷却液水泵与发动机的内循环连通，发动机的内循环与冷却液水箱连通；
所述冷却液水泵连接有发动机恒温控制器；发动机的内循环与冷却液水箱之间设置有水温传感器Ⅱ，水温传感器Ⅱ与发动机恒温控制器连接。
8.根据权利要求1所述的商用车用混合动力总成测试台架系统，其特征在于：所述排风机构包括进风鼓风机(18)和出风鼓风机(19)，进风鼓风机(18)安装在待测混合动力总成的进气侧，出风鼓风机(19)安装在待测混合动力总成的排气侧。
9.一种商用车用混合动力总成测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将待测混合动力总成安装在实验用车架上；
将台架控制器、VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器与电池模拟器和待测混合动力总成中的驱动电机、变速箱、离合器和发动机连接；
设置冷却循环Ⅰ水路，通过恒温控制器控制冷却塔水泵启动，控制冷却水从冷却塔流向待测混合动力总成；
设置冷却循环Ⅱ水路，通过发动机恒温控制器控制冷却液水泵启动，控制冷却液从冷却液水箱流向发动机的内循环；
设置燃油油路，通过油耗仪及供油系统控制燃油从油库送达发动机；
设置风路，将进风鼓风机安装在待测混合动力总成的进气侧，将出风鼓风机安装在待测混合动力总成的排气侧；
(2)试验工程师在台架控制器上发出上电指令，台架控制器先吸合控制电源继电器，台架控制器在诊断混合动力总成无故障后，先吸合高压母线负继电器，再吸合高压母线正继电器，台架控制器给电池模拟器发出上电指令，电池模拟器上电，系统高压上电完成；
(3)试验工程师通过VCU控制器发出纯电模式指令，VCU控制器控制待测混合动力总成的驱动电机运转，执行完特定测试工况后停止；
(4)试验工程师通过ECU控制器发出启动指令，ECU控制器控制待测混合动力总成完成发动机启动过程，发动机启动成功程序终止，发动机保持怠速运转；
(5)试验工程师通过TCU控制器发出发电指令，VCU控制器控制待测混合动力总成驱动电机开始励磁发电进行制动能量回收，完成特定测试工况后，发动机保持怠速运转；
(6)试验工程师通过ECU控制器发出停机指令，VCU控制器控制待测混合动力总成停止运转，发动机怠速运转之后停机，测试结束；
(7)试验工程师通过ECU控制器发出启动指令，ECU控制器控制待测混合动力总成完成发动机启动过程，试验工程师再使用VCU控制器选择工作模式，再用TCU控制器去执行换挡策略，完成特定测试后，驱动电机通过离合器与发动机分离，发动机怠速，驱动电机励磁发电进行制动能量回收。
10.根据权利要求9所述的商用车用混合动力总成测试方法，其特征在于：试验工程师在台架控制器上发出自动测试指令，VCU控制器、TCU控制器和ECU控制器，控制待测混合动力总成自动完成上述步骤2-步骤7的流程，测试完成或测试出现问题，会在台架控制器的上位机屏幕上显示测试结果。
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