声音检测电路赵海霞;周长哲;张海龙;杨洋
【摘 要】本文基于AVL混合动力汽车试验台架的架构,阐述了其系统功能、结构及各功能模块,并以此为基础介绍了零部件试验、动力总成台架试验和整车台架试验的试验能力,为试验台架的设计和建立提供借鉴. 【期刊名称】《工程与试验》
【年(卷),期】2013(053)002
【总页数】4页(P38-41)
【关键词】混合动力汽车;试验台架;试验能力
【作 者】赵海霞;周长哲;张海龙;杨洋
【作者单位】长城汽车股份有限公司技术中心、河北省汽车安全一体化与智能化控制重点实
验室,河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心、河北省汽车安全一体化与智能化控制重点实验室,河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心、河北省汽车安全一体化与智能化控制重点实验室,河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心、河北省汽车安全一体化与智能化控制重点实验室,河北保定071000
【正文语种】中 文
工装管理系统【中图分类】TH87
1 前 言
21世纪，环保和能源成为全球最为关注的问题，节能减排成为汽车开发的首要目标。由于纯电动汽车储能技术尚未成熟，混合动力汽车应运而生。混合动力系统比起传统内燃机动力系统具有更高的燃油经济性和更好的排放性。然而，混合动力汽车结构比纯电动车和传统车更加复杂且难以控制，并且关键技术对混合动力汽车的发展制约严重。因此，在考虑降低研发风险及成本的前提下，混合动力试验台架研究的必要性日益凸显。
2 混合动力汽车试验台架功能
为满足需要，混合动力汽车试验台架应具备以下功能［1］：
（1）能够为混合动力汽车各零部件提供与整车相同的试验调试环境，将各零部件放到真实的试验环境中进行相关的特性试验。
（2）能够进行动力总成系统性能试验及控制系统的调试和标定，验证控制策略和控制算法。
（3）能够进行整车台架试验，为动力总成参数匹配和控制策略的制定以及标杆车关键参数的采集提供依据。
3 混合动力汽车试验台架结构设计
为了实现上述功能，搭建了如图1所示的混合动力系统测试平台，采用交流电力测功机（四电机方案）作为负载模拟装置。
4 混合动力汽车试验台架功能模块的划分
混合动力汽车试验台架分为测功机系统、台架控制系统、自控与模拟系统、数据测试与采
集设备、温控系统5个子系统［2］。
图1 系统结构图
4.1 测功机系统
测功机系统是混合动力汽车试验台架最为重要的部分［3］，其在台架上模拟汽车行驶阻力，从而对被测对象进行测试。
4.1.1 交流电力测功机
试验台架采用AVL DynoTrain220交流电力测功机模拟道路负荷。表1、图2分别为其基本参数及性能曲线。
图2 测功机的性能曲线聚氨酯1
表1 测功机基本参数性能 参数 性能 参数额定扭矩 3200N·m 转速解码器 2048脉冲／转额定功率 220kW 冷却介质 空气基本转速 650rpm 惯量 3.8kg·m2最高转速 3000rpm 空载噪音 ＜90dBA过载能力（1.5倍） 每10分钟60s
特制的半轴适配器可直接连接到轮毂，用于测功机和被测单元的连接，然后以转矩形式给发动机、被测电机或整车进行加载，由此研究被测系统的特性。其在整个转速范围内可进行四象限运行，反转产生的电能通过变频器形成正弦波电流反馈到主电网，从而实现电能向电网的回馈。
4.1.2 扭矩检测单元及后桥支撑
摄像头测试扭矩检测单元包括扭矩传感器（HBM T40B）、力矩标定系统、标定砝码及托盘；后桥支撑为被测单元（发动机、电机、变速器）或后桥起支撑作用，其长度、宽度和高度均可调。
高效渗透剂
4.1.3 整车适配、支撑及冷却
移动整车，将驱动轮定位于测功机处，用可移动式提升器提升整车，以车轮支撑轴承依次替换车轮，并通过轮毂适配器连接到测功机后释放整车。试验过程中，可通过控速冷却风机（最大流量53000m3／h，最高气流速度130km／h）冷却测试车辆。
4.2 台架控制系统
4.2.1 操作面板与测试单元控制器
（1）操作面板可用于选择运行状态、控制模式和控制功能（如点火、预热、启动或停车），也可显示设定值、实际值或通过操作菜单设定参数。
（2）系统的测试单元控制器TCC（Test Cell Controller）用于台架辅助设备的启动、关机、控制和监控。通过PID控制器控制台架媒介（如冷却水、机油、空气等）温度、流量等。
多媒体讲台设计
4.2.2 测功机控制器EMCON
AVL EMCON（402／404）软件可从自控系统或其自身的操作面板上进行参数化设置和操作，用于控制两台／四台测功机负载系统作为驱动系统，完成前驱、后驱或四驱车辆测试。它可在稳态或瞬态模式下控制转速、扭矩或踏板位置，并提供发动机、变速器和测试间的监控（16通道），采用可定义的延迟时间和安全反应（如停车、报警、警告等），确保操作者、被测单元和台架在所有运行工况下最优安全性。
4.3 自控与模拟系统
4.3.1 自控系统
AVL公司的自控集成式平台（PUMA Open）采用Windows XP操作环境，具有动态数据交换、网络通道、实时数据库等功能。PUMA Open软件的核心是图形化配置，通过其操作界面调用功能菜单，利用软件中提供的图形化测试循环编辑器可以完成复杂测试任务的编辑，并选择手动或自动运行方式执行试验。PUMA Open硬件安装在系统控制柜中，包括1台PC工作站和一台UPS。
4.3.2 整车和驾驶员模拟系统
整车和驾驶员模拟系统（见图3），用于测功机控制器进行稳态、动态和瞬态测试，包括（MT／AT）变速箱换挡执行器及其控制系统、离合器执行器及其控制系统、电子式油门控制系统、制动踏板执行器及其控制系统、道路模拟软件（AVL ISAC）以及扩展模拟软件（Wheel Slip）。其中，AVL ISAC可仿真不同的驾驶行为，在台架上实现整车、驾驶员和道路模拟；Wheel Slip描述了轮胎和道路接触的状态，可更加逼真地模拟整车。
图3 整车和驾驶员模拟系统方案图
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