混合动力汽车整车模拟台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及混合动力车辆性能测试领域，具体的说是一种混合动力汽车整车模拟台。
【背景技术】
[0002]混合动力汽车采用不同能量转换装置作为混合动力源，已经成为解决环境污染和能源短缺最具市场潜力的车型之一。在混合动力总成的开发过程中，需要进行调试、标定及各项性能模拟试验，验证控制策略及控制算法的可靠性和可行性，从而提供可靠的试验数据。显然，在整车上直接调试和试验易受空间、道路、天气等因素影响，存在一定安全隐患，且整车调试和标定所需时间长，工作量很大。
[0003]混合动力汽车是一个复杂的系统，混合动力系统的研发需要解决很多技术问题，比如参数匹配的设计，电力驱动，能量存储装置及能量管理系统、动力传动系统及整车控制系统等，混合动力汽车整车与传动系统的参数匹配，是合理确定混合动力总成中各个部件的参数，是一个多变量多目标的优化设计问题，它将直接影响到整车的动力性与经济性。
[0004]在混合动力汽车研发过程中，一般来说开发人员首先采用仿真程序模拟待定的控制策略，然后通过比较分析再把可行的控制策略应用于实际的控制系统中。目前常见的研宄方法是借助软件仿真技术建立一个虚拟的开发环境(例如硬件在环)，通过仿真技术进行相关的运算和验证。但是，通过仿真得出的数据往往比实车数据相差很大，仿真结果的可信度不高。进一步的验证需要一个真实的试验环境，目前有台架试验系统，但是，现有的台架试验系统仅仅能满足传统车辆的动力总成试验，基于混合动力汽车的特殊性，对混合动力总成的特殊试验，例如制动能量回收、扭矩分配、发动机启停、驻车充电等等试验，现有台架试验系统不能够满足实验技术条件，也无法进行。
[0005]基于此，搭建一种整车模拟台可以实现对单轴并联混合动力总成控制模块的调试、标定及各项性能试验，验证控制策略及控制算法，提供可靠试验数据，可大幅减少整车试验和标定的时间和工作量，降低整车试验带来的风险和成本加快产品开发进程，优化产品性能。还可以进行各个关键零部件的性能试验，一举多得，大幅度的降低研发成本和缩短研发周期。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实现对单轴并联混合动力总成进行调试、标定及性能试验且整体结构简单、操控方便、试验效果好的混合动力汽车整车模拟台。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型的混合动力汽车整车模拟台包括试验台，其结构特点是试验台的前部设有控制台、后部设有用于安装单轴并联混合动力总成的动力总成安装台，单轴并联混合动力总成包括发动机、离合器、电机和变速器以及发动机控制单元、电机控制单元和变速器控制单元，试验台上安装有与变速器的输出轴动力连接的后桥和前桥，后桥的两侧和前桥的两侧各通过半轴连接两个测功机，发动机与离合器之间以及电机与变速器之间各安装一个扭矩传感器；所述试验台上还安装与发动机连接的燃油供给系统和进排气系统，燃油供给系统与发动机之间安装油耗仪，进排气系统与发动机之间安装温度传感器和压力传感器，上述测功机、扭矩传感器、油耗仪、温度传感器和压力传感器均与控制台电连接；试验台上安装有动力电池、电池管理系统、与动力电池电连接的高压配电箱和电连接在高压配电箱上的预充电盒，预充电盒与电机电连接；试验台上安装有与发动机控制单元、电机控制单元、变速器控制单元以及电池管理系统电连接的整车控制器，整车控制器与控制台电连接；控制台上安装有油门踏板、刹车踏板和换档手柄。
[0008]所述控制台上还安装有具有Start档、On档、Acc档和Off档的四档车钥匙开关以及仪表盘。
[0009]所述进排气系统包括连接在发动机进气管路上的空气滤清器、安装在发动机排气管路上的SCR后处理箱和消声器。
[0010]是所述发动机排气管上连接有排气测试装置。
[0011]所述排气测试装置为不透光烟度计。
[0012]所述试验台上还安装有与离合器和变速器通过气体管路连接的压力气体供给系统。
[0013]所述试验台上还安装有与发动机和电机连接的冷却系统。
[0014]采用上述结构，油耗仪可记录发动机的燃油消耗量；扭矩传感器，可将发动机、电机的输出扭矩实时的发给控制台，用于验证动力源需求扭矩和实际输出扭矩的准确性；四个测功机共同分担负载，很好的避免了因道路阻力过大而单个测功机无法完全提供阻力的困境；控制台内有相关仪表，仪表上显示数据采集系统和can线上信号的所有数据值，试验人员在其中进行相关设置和监控，完成相应的试验内容；油门踏板通过线束连接到ECU相对应的针脚上，当油门踏板被踩下或是抬起时，ECU会通过油门踏板中的传感器电压信号的变化而解析油门的开度信号；刹车踏板通过线束连接在ECU上，刹车踏板被踩下或是抬起时，ECU会通过刹车踏板中的传感器电压信号的变化而解析驾驶员刹车的意图；换挡手柄通过线束连接到TCU上，换挡手柄在不同位置时，TCU会采集到不同的电压信号进行解析，得到不同的档位需求。
[0015]本实用新型具有如下优点:
[0016]I)实验人员可以脚踩油门踏板进行模拟整车的驾驶，一边观察仪表上的车速，一边操纵油门和刹车踏板，通过操作换挡手柄进行换档，进行工况的动态跟随，同时也可以利用台架测控系统设置工况的自动跟随运行，能够非常真实地模拟整车行驶；
[0017]2)试验台具有四台测功机且可以独立控制，使用四个测功机可以很好的模拟车辆后轮双轴驱动，同时四个测功机分担扭矩分配，对测功机测量扭矩的范围要求降低，避免因动力总成输出扭矩过大而单个测功机扭矩测量范围很小的困境；
[0018]3)通过控制台可实现对整个试验台系统进行监测和控制，在控制台通过操作整车点火开关就可对动力总成上下高低压电，操作安全方便；
[0019]4)利用本实用新型可进行混合动力车辆的各项试验，功能齐全，试验数据可靠。
【附图说明】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0021]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]参照附图，本实用新型的混合动力汽车整车模拟台包括试验台1，试验台I的前部设有控制台2、后部设有用于安装单轴并联混合动力总成的动力总成安装台3，单轴并联混合动力总成包括发动机4、离合器5、电机6和变速器7以及发动机控制单元8、电机控制单元9和变速器控制单元10，试验台I上安装有与变速器7的输出轴动力连接的后桥11和前桥12，后桥11的两侧和前桥12的两侧各通过半轴连接两个测功机13，发动机4与离合器5之间以及电机6与变速器7之间各安装一个扭矩传感器14 ;所述试验台I上还安装与发动机4连接的燃油供给系统15和进排气系统16，燃油供给系统15与发动机4之间安装油耗仪32，进排气系统16与发动机4之间安装温度传感器17和压力传感器18，上述测功机13、扭矩传感器14、油耗仪32、温度传感器17和压力传感器18均与控制台2电连接；试验台I上安装有动力电池19、电池管理系统20、与动力电池19电连接的高压配电箱21和电连接在高压配电箱21上的预充电盒22，预充电盒22与电机6电连接；试验台I上安装有与发动机控制单元8、电机控制单元9、变速器控制单元10以及电池管理系统20电连接的整车控制器23，整车控制器23与控制台2电连接；控制台2上安装有油门踏板24、刹车踏板25和换档手柄26。控制台2上还安装有具有Start档、On档、Acc档和Off档的四档车钥匙开关27以及仪表盘28。进排气系统16包括连接在发动机进气管路上的空气滤清器161、安装在发动机排气管路上的SCR后处理箱162和消声器163。发动机排气管上连接有排气测试装置29。排气测试装置29为不透光烟度计。
[0023]参照附图，试验台I上还安装有与离合器5和变速器7通过气体管路连接的压力气体供给系统30。离合器和变速器的执行机构均采用气动，通过气缸和电磁阀控制。
[0024]参照附图，试验台I上还安装有与发动机4和电机6连接的冷却系统31。冷却系统31用于给发动机和电机降温，其包括冷却水管路、冷却水泵、冷却水阀和中冷器等。
[0025]参照附图，油耗仪32用于记录发动机4的瞬时油耗量和总油耗量并将相关数据传送给整车模拟台控制系统，可以随时监控发动机4的燃油消耗量；发动机4的进排气路中安装有温度传感器17和压力传感器18，随时监测发动机进排气温度和压力；电机6与动力电池19之间通过高压线束连接，用于电池的充放电，其中的预充电盒2