双电机混动变速箱耐久性测试方法及装置与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种双电机混动变速箱耐久性测试方法及装置。


背景技术：

2.新能源汽车是近年的市场热点，其中，混合动力汽车因为具有油耗低，续航旅程长的优点，市场份额逐年提高。其中，国内比较经典的混合动力构型，如，比亚迪dm-i，奇瑞鲲鹏e+，以及传统配件厂研发的混动构型如麦格纳dhd系列，都是基于变速箱的部分增加电动系统，形成混动平台，实现混合动力控制。
3.在产品研发过程中，台架测试作为最敏捷的验证手段，用于验证软硬件功能不可或缺。有别与传统变速箱总成台架，搭建混合动力变速箱总成台架，除了需要增加必备的电池模拟器外，还需要用到额外的混合动力控制器，以及对试验设备软件进行必要的升级。对与oem来说，资源相对容易获得。若变速箱厂需要搭建相应的功能台架，必须求助于oem提供hcu。另一方面，变速箱厂一般都有存量的传统变速箱总成台架，如果能直接使用这些设备进行测试验证，无疑能降低产品的研发周期和成本。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双电机混动变速箱耐久性测试方法及装置，旨在解决现有技术中在进行双电机混动变速箱耐久性测试成本高的问题。
5.本发明实施例是这样实现的：
6.一种双电机混动变速箱耐久性测试方法，应用于变速箱测试系统当中，所述变速箱测试系统包括变速箱控制模块、以及分别与所述变速箱控制模块通讯连接的测试控制器和测试台架，所述方法包括：
7.从所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标；
8.根据所述转速目标以及轮边扭矩目标利用所述测试台架分别驱动所述双电机混动变速箱的后端电机执行对应驱动操作；
9.对所述双电机混动变速箱执行预设周期的切换档位操作，并采集试验信号，以根据所述试验信号确定所述双电机混动变速箱的耐久性。
10.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试方法，其中，对所述双电机混动变速箱执行切换档位操作的步骤包括：
11.采集所述测试控制器获取到扭矩目标，并驱动所述双电机混动变速箱中的前端电机执行；
12.对所述双电机混动变速箱进行清扭，后控制所述双电机混动变速箱的换挡执行器摘出当前档位；
13.获取目标调速，驱动所述前端电机执行，并当调速完成，获取目标扭矩后驱动所述
前端电机执行；
14.对所述双电机混动变速箱进行清扭，后控制所述双电机混动变速箱的换挡执行器进入目标档位。
15.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试方法，其中，所述获取目标调速，驱动所述前端电机执行，并当调速完成，获取目标扭矩后驱动所述前端电机执行的步骤中：
16.所述调速目标为：
17.n
p1
＝n
轮端
×i主减
×i档位
+n
修正
；
18.其中，n
轮端
为轮端实际转速，i
主减
为变速箱主减速比，i
档位
为变速箱档位速比，n
修正
为对目标的修正转速。
19.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试方法，其中，所述根据所述转速目标以及轮边扭矩目标利用所述测试台架分别驱动所述双电机混动变速箱的后端电机执行对应驱动操作的步骤中：
20.电机执行扭矩为：
21.t
p3
＝t
轮端
/i
p3
；
22.其中，t
轮端
为轮端实际扭矩，i
p3
为驱动电机速比。
23.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试方法，其中，所述从所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标的步骤之前还包括：
24.将所述双电机混动变速箱安装至所述测试台架的设备安装平台，使用标定软件获取所述变速箱测试系统中各节点反馈信号，并当判断到各节点反馈信号正常时执行所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标的步骤。
25.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试方法，其中，所述从所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标的步骤之前还包括：
26.使用标定软件确认所述变速箱测试系统中各执行器状态是否正常，并当判断到各执行器状态正常时执行所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标的步骤。
27.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试方法，其中，所述试验信号至少包括声音信号、振动信号、换挡位置信号以及一轴转速信号。
28.本发明的另一个目的在于提供一种双电机混动变速箱耐久性测试系统，应用于变速箱测试系统当中，所述变速箱测试系统包括变速箱控制模块、以及分别与所述变速箱控制模块通讯连接的测试控制器和测试台架，所述系统包括：
29.获取模块，用于从所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标；
30.驱动模块，用于根据所述转速目标以及轮边扭矩目标利用所述测试台架分别驱动所述双电机混动变速箱的后端电机执行对应驱动操作；
31.测试模块，用于对所述双电机混动变速箱执行预设周期的切换档位操作，并采集试验信号，以根据所述试验信号确定所述双电机混动变速箱的耐久性。
32.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试系统，其中，所述测试模块包括：
33.采集单元，用于采集所述测试控制器获取到扭矩目标，并驱动所述双电机混动变速箱中的前端电机执行；
34.第一清扭单元，用于对所述双电机混动变速箱进行清扭，后控制所述双电机混动变速箱的换挡执行器摘出当前档位；
35.调速单元，用于获取目标调速，驱动所述前端电机执行，并当调速完成，获取目标扭矩后驱动所述前端电机执行；
36.第二清扭单元，用于对所述双电机混动变速箱进行清扭，后控制所述双电机混动变速箱的换挡执行器进入目标档位。
37.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试系统，其中，所述调速单元中：
38.所述调速目标为：
39.n
p1
＝n
轮端
×i主减
×i档位
+n
修正
；
40.其中n
轮端
为轮端实际转速，i
主减
为变速箱主减速比，i
档位
为变速箱档位速比，n
修正
为对目标的修正转速。
41.本发明通过利用传统的测试台架、变速箱控制模块以及测试控制器，实现变速箱的控制以及试验参数的导入控制，根据获取到的转速目标以及轮边扭矩目标驱动后端电机执行对应驱动操作，并对双电机混动变速箱执行预设周期的切换档位操作，从而采集试验信号确定当前双电机混动变速箱的耐久性，合理的利用了现有的测试台架以及变速箱本身需要的变速箱控制模块实现了变速箱的耐久性测试，不需要为了适应混合动力变速箱额外的开发新的功能台架，解决了现有技术中在进行双电机混动变速箱耐久性测试成本高的问题。
附图说明
42.图1为本发明一实施例中提出的变速箱测试系统的结构示意图；
43.图2为本发明第一实施例双电机混动变速箱耐久性测试方法的流程图；
44.图3为本发明第二实施例中双电机混动变速箱耐久性测试装置的结构框图。
45.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
46.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
47.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
48.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相
关的所列类型的任意的和所有的组合。
49.请参阅图1，为本发明一实施例中提出的变速箱测试系统的结构示意图，以下各实施例均可运用图1所示的变速箱测试系统的结构示意图当中，该变速箱测试系统包括变速箱控制模块20、以及分别与所述变速箱控制模块通讯连接的测试控制器10和测试台架30，其中：
50.变速箱控制模块20、测试控制器10和测试台架30之间均通过can协议网络实现通讯连接，变速箱控制模块20(tcu)用于实现变速箱、电机以及试验控制，例如，变速箱档位控制功能，用以实现档位的切换；变速箱离合器控制功能，用以实现变速箱离合器开闭；变速箱油冷控制功能，用于实现变速箱冷却油流的控制；电机的扭矩控制功能，用以实现试验扭矩控制场景，如驱动扭矩、变速箱一轴清扭；电机的转速控制功能，用以实现试验中转速控场景，如变速箱一轴调速；试验参数的导入功能，用以实现固定试验目标的输入，试验自动运行功能，用于重复性负载工况的自动控制；进一步的，试验参数导入功能使用a2l文件定义所需使用的变量地址以及格式。测试控制器10可以是车辆控制器，例如，整车控制器，或外置的微控制器。
51.测试台架30包含动力系统、安装平台、控制平台、以及相关安全系统，动力系统用于接受动力需求的输入并执行驱动或负载的模拟；安装平台用于使待测混动变速器总成按工程要求连接于台架上；控制平台，能与各部分进行通讯、采集、控制指令发送以及人机交互。低压模拟电源，能提供必要的12v电压以及功率，用以驱动控制器以及低压器件部分。高压模拟电源，能提供必要的电压以及功率，用以驱动混合动力中的电驱动部分。
52.需要指出的是，图1示出的结构并不构成对变速箱测试系统的限定，在其它实施例当中，该变速箱测试系统可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
53.以下将结合具体实施例和附图来详细说明如何降低双电机混动变速箱耐久性测试的成本。
54.实施例一
55.请参阅图2，所示为本发明第一实施例中的提出的双电机混动变速箱耐久性测试方法，所述方法包括步骤s10～s12。
56.步骤s10，从所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标。
57.其中，被测样件为双电机混动变速箱。变速箱有一个低压执行器，用于执行切换档位。两个高压电机，一个前端电机用于调速与串联充电；一个后端电机用于驱动。在本实施例当中，测试工况为，模拟车速在30km/h的情况下，进行大次数的一二一档周期性切换；测试台架台架通过can总线从变速箱控制模块获取到转速目标，具体的，转速目标可以根据实际情况进行设定，在本实施例当中，转速为300rpm，测试控制器(mcu)通过can总线获取到轮边扭矩目标，具体的，轮边扭矩目标可以根据实际情况进行设定，在本实施例当中，轮边扭矩目标为100nm。
58.另外，在本发明一些可选的实施例当中，为了进一步的提升双电机混动变速箱耐久性测试的准确性，所述从所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标的步骤之前还包括：
59.将所述双电机混动变速箱安装至所述测试台架的设备安装平台，使用标定软件获取所述变速箱测试系统中各节点反馈信号，并当判断到各节点反馈信号正常时执行所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标的步骤。
60.使用标定软件确认所述双电机混动变速箱中各执行器状态是否正常，并当判断到各执行器状态正常时执行所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标的步骤。
61.具体的，将双电机混动变速箱安装至安装平台后，使用工装线束连接tcu与mcu，tcu与测试台架。通电后，使用标定软件观测各节点反馈信号。信号正常代表连接成功。双电机混动变速箱进行自学习，使用标定软件确认待测件各执行器状态是否正常。台架端上高压驱动，使用标定软件确认高压器件状态是否正常。
62.步骤s11，根据所述转速目标以及轮边扭矩目标利用所述测试台架分别驱动所述双电机混动变速箱的后端电机执行对应驱动操作。
63.具体的，利用测试台架分别根据获取到的试验参数驱动后端电机执行对应的驱动操作。
64.另外，在本发明一些可选的实施例当中，为防止阶跃的扭矩目标引发系统抖动，tcu以p控制方式发送目标扭矩。
65.实际电机执行扭矩为
66.t
p3
＝t
轮端
/i
p3
；
67.其中，t
轮端
为轮端实际扭矩，i
p3
为驱动电机速比。
68.步骤s12，对所述双电机混动变速箱执行预设周期的切换档位操作，并采集试验信号，以根据所述试验信号确定所述双电机混动变速箱的耐久性。
69.其中，试验信号至少包括声音信号、振动信号、换挡位置信号以及一轴转速信号，具体的，根据上述信号可以观测到，换挡过程是否有明显噪声。是否有偶发性振动伴随换挡动作，通过转速的变化以及换挡位移曲线可以分析实际结合位置。在大次数试验下，结合位置不偏移，即可证明零件的耐久属性。
70.具体的，对所述双电机混动变速箱执行切换档位操作步骤包括：
71.控制所述测试控制器获取扭矩目标，并驱动所述双电机混动变速箱中的前端电机执行；
72.对所述双电机混动变速箱进行清扭，后控制所述双电机混动变速箱的换挡执行器摘出当前档位；
73.获取目标调速，驱动所述前端电机执行，并当调速完成，获取目标扭矩后驱动所述前端电机执行；
74.对所述双电机混动变速箱进行清扭，后控制所述双电机混动变速箱的换挡执行器进入目标档位。
75.示例性的，起始档位为1档，目标档位为2档，换挡周期为6秒，调速修正为30rpm，清扭扭矩为1nm。
76.计时器开始计时，判断当前档位位置为1档，目标档位为2档；位置确认，mcu获取到扭矩目标1nm，驱动前端电机执行；清扭完成，换挡执行器摘出当前档位；摘档同时，mcu获取
到调速目标，驱动前端电机执行；实际调速目标为
77.n
p1
＝n
轮端
×i主减
×i档位
+n
修正
，其中，n
轮端
为轮端实际转速，i
主减
为变速箱主减速比，i
档位
为变速箱档位速比，n
修正
为对目标的修正转速。调速完成，mcu获取到目标扭矩1nm，驱动前端电机执行；清扭完成，换挡执行器进入目标档位；进一步的，为使此结构的变速器进档更加平顺，在控制上使用的如上所述的清扭-调速-清扭的过程。计时3s后，重复上述步骤回到初始档位；计时6s后完成1个循环；循环次数达成试验目标，试验结束。
78.综上，本发明上述实施例当中的双电机混动变速箱耐久性测试方法，通过利用传统的测试台架、变速箱控制模块以及测试控制器，实现变速箱的控制以及试验参数的导入控制，根据获取到的转速目标以及轮边扭矩目标驱动后端电机执行对应驱动操作，并对双电机混动变速箱执行预设周期的切换档位操作，从而采集试验信号确定当前双电机混动变速箱的耐久性，合理的利用了现有的测试台架以及变速箱本身需要的变速箱控制模块实现了变速箱的耐久性测试，不需要为了适应混合动力变速箱额外的开发新的功能台架，解决了现有技术中在进行双电机混动变速箱耐久性测试成本高的问题。
79.实施例二
80.请参阅图3，所示为本发明第二实施例中提出的双电机混动变速箱耐久性测试装置，应用于变速箱测试系统当中，所述变速箱测试系统包括变速箱控制模块、以及分别与所述变速箱控制模块通讯连接的测试控制器和测试台架，所述装置包括：
81.获取模块100，用于从所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标；
82.驱动模块200，用于根据所述转速目标以及轮边扭矩目标利用所述测试台架分别驱动所述双电机混动变速箱的后端电机执行对应驱动操作；
83.测试模块300，用于对所述双电机混动变速箱执行预设周期的切换档位操作，并采集试验信号，以根据所述试验信号确定所述双电机混动变速箱的耐久性。
84.进一步的，在本发明一些可选的实施例当中，其中，所述测试模块包括：
85.采集单元，用于采集所述测试控制器获取到扭矩目标，并驱动所述双电机混动变速箱中的前端电机执行；
86.第一清扭单元，用于对所述双电机混动变速箱进行清扭，后控制所述双电机混动变速箱的换挡执行器摘出当前档位；
87.调速单元，用于获取目标调速，驱动所述前端电机执行，并当调速完成，获取目标扭矩后驱动所述前端电机执行；
88.第二清扭单元，用于对所述双电机混动变速箱进行清扭，后控制所述双电机混动变速箱的换挡执行器进入目标档位。
89.进一步的，在本发明一些可选的实施例当中，其中，所述调速单元中：
90.所述调速目标为：
91.n
p1
＝n
轮端
×i主减
×i档位
+n
修正
；
92.其中，n
轮端
为轮端实际转速，i
主减
为变速箱主减速比，i
档位
为变速箱档位速比，n
修正
为对目标的修正转速。
93.进一步的，在本发明一些可选的实施例当中，其中，所述驱动模块中：
94.电机执行扭矩为：
95.t
p3
＝t
轮端
/i
p3
；
96.其中，t
轮端
为轮端实际扭矩，i
p3
为驱动电机速比。
97.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试装置，其中，所述装置还包括：
98.信号测试模块，用于将所述双电机混动变速箱安装至所述测试台架的设备安装平台，使用标定软件获取所述变速箱测试系统中各节点反馈信号，并当判断到各节点反馈信号正常时执行所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标的步骤。
99.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试装置，其中，所述装置还包括：
100.执行器测试模块，用于使用标定软件确认所述变速箱测试系统中各执行器状态是否正常，并当判断到各执行器状态正常时执行所述变速箱控制模块以及测试控制器中分别获取双电机混动变速箱的转速目标以及轮边扭矩目标的步骤。
101.进一步的，上述双电机混动变速箱耐久性测试装置，其中，所述测试模块中：
102.所述试验信号至少包括声音信号、振动信号、换挡位置信号以及一轴转速信号。
103.上述各模块被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相同，在此不再赘述。
104.以上各个实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
105.本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
106.存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，存储介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
107.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
108.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
109.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。