[发明专利]一种并联式混合动力总成的台架系统

说明书

技术领域

本发明属于汽车试验技术，特别涉及一种并联式混合动力总成的台架和台架系统。

背景技术

90年代以来，日本、美国、欧洲各大汽车公司纷纷开始研制混合动力型汽车。自日本丰田公司于1997年率先推出混合动力轿车以来，各大汽车公司包括本田、通用、福特、D-C以及法国雪铁龙等都推出或研制出了产品或概念样车。专家认为在未来十年内，可能有40％的汽车均采用混合动力技术。由于混合动力汽车中至少包括两个互相偶合的动力源，并且具有多种不同的运行模式，在传统汽车上，因为只有一个发动机为动力源，不涉及到多能源的动力分配问题。而在混合动力汽车中，又增加了一条电驱动路线。由于混合动力多能源总成试验的特殊性，以往发动机直接与测功机相连接的台架试验方案己不能满足试验的要求。传统的发动机试验台架己不能满足调试和检测的要求。

人们为了对混合动力总成进行测试设计出一些混合动力汽车的动力系统进行测试的台架，专利号为02147787.3的中国专利《混合动力电动汽车的多能源台架布置方案》就公布了一种混合动力电动汽车的多能源台架布置方案，该方案的主要内容为：A、发动机通过离合器与变速箱连接，主电机联接在变速箱后端，动力通过变速箱后经过差速器双向输出，通过变速机将双向输出合成到一个轴输出，以实现测功机与动力系统的连接；B、发动机节气门控制器ECUI、ISG控制器ECUZ、AMT控制器ECU3、主电机控制器PMU和电源管理系统BMU都与整车控制器联接后，再由台架控制系统向整车控制器发送和接收信号。

该试验台架方案适合于混合动力汽车多能源动力总成，可以用来验证发动机、电动机、变速箱、ISG(Integrated Starter & Generator起动/发电机)、AMT(Antomated Mechanical Transmission机械式自动变速器)、电池、ECU(Electric Control Unit电控单元)、线束等零部件及系统功能。但是，没有对混合动力整车控制器HCU(Hybrid control unit)的扭矩分配进行有效的测试。同时不适合于对并联式混合动力总成进行检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，为了弥补现有汽车混合动力台架及控制系统的不足，设计一种能对HCU的扭矩分配进行测试的并联式混合动力总成的台架系统。

本发明为解决上述技术问题而采用如下的技术方案：一种并联式混合动力总成的台架系统，包括测功机、扭矩传感器、电池系统、控制系统和带有接受被测混合动力总成的动力，模拟汽车底盘的试验台架。

所述测功机安装在所述的试验台架上，其输入轴与安装在该台架上的被测的包括有发动机和ISG电机的混合动力总成的输出轴相连。

所述的扭矩传感器安装在被测混合动力总成中的发动机和ISG电机之间，其具有将被测信号进行A/D转换的输出接口，该接口接所述控制系统。

所述的电池系统安装在所述的试验台架上，包括电池、逆变器，电池通过逆变器接所述ISG电机。

所述控制系统对所述的测功机和被测混合动力总成中各系统进行控制，包括混合动力汽车控制系统中的混合动力控制单元(HCU)、电池管理系统(BMS)、电机控制单元(MCU)、发动机管理系统(EMS)、局域控制总线(CAN BUS)和混合动力控制系统监测平台；以下混合动力控制单元、电池管理系统、电机控制单元、发动机管理系统和局域控制总线分别以HCU、BMS、MCU、EMS和CAN BUS表示。

所述HCU通过CAN BUS与BMS、MCU、EMS通信，统一管理BMS、MCU、EMS，通过BMS、MCU、EMS分别管理电池系统、ISG电机、发动机的工作；

所述BMS与电池连接，监测并管理电池的工作状态，通过CAN BUS与HCU通信；

所述MCU与所述逆变器相连，利用CAN BUS与HCU通信，通过控制所述逆变器的输出电流和电压控制电机的工作；

所述EMS与所述发动机相接，利用CAN BUS与HCU通信，管理所述发动机的工作；

所述的混合动力控制系统监测平台与所述测功机、所述扭矩传感器、所述HCU通过通信联系。

本发明的积极效果是，由于在混合动力总成中的发动机曲轴和ISG电机输出轴连接处安装了扭矩传感器，能测量出所述发动机的输出扭矩，同时结合测功机测量的总扭矩可以确知ISG电机的扭矩：

电机的输出扭矩＝系统的输出扭矩—发动机的输出扭矩