申请/专利权人：中国人民解放军陆军装甲兵学院

申请日：2022-04-06

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN114706368B

主分类号：G05B23/02

分类号：G05B23/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2022.07.22#实质审查的生效;2022.07.05#公开

摘要：本发明公开一种综合传动装置ECU在环仿真测试平台，包括综合传动装置电液系统半实装硬件子系统、接口模块和上位机软件仿真测试子系统，综合传动装置电液系统半实装硬件单元通过接口模块与上位机软件仿真测试子系统连接。本发明对综合传动装置进行仿真测试，以对构建的发动机模型和传动模型进行仿真校准，提高发动机输出转矩和变速箱输出轴转速仿真过程中的准确性，降低实装测试极端工况下的潜在危险，提高了仿真测试的便利性，并降低开发人员的工作量，简化测试过程降低综合传动装置ECU进行仿真测试的成本，提高了训练过程中的变速箱安全性。

主权项：1.一种综合传动装置ECU在环仿真测试平台，其特征在于：包括综合传动装置电液系统半实装硬件子系统、接口模块和上位机软件仿真测试子系统，综合传动装置电液系统半实装硬件单元通过接口模块与上位机软件仿真测试子系统连接；综合传动装置电液系统半实装硬件子系统包括操作控制电气单元、液压执行单元和液压油泵，操作控制电气单元包括换挡装置、油门模拟装置和制动模拟装置，液压执行单元包括换挡阀总成和离合器模拟装置，液压泵站的压力油口与换挡阀总成的进油口连接，换挡阀总成的回油口与液压泵站的油箱连接，液压泵站为换挡阀总成提供油源换挡阀总成的若干工作油口分别与离合器模拟装置上的工作油口相连接，离合模拟装置与变速箱连接；接口模块包括综合传动装置ECU、换挡阀总成驱动卡和压力传感器，综合传动装置ECU的输入端与操作控制电气单元连接，综合传动装置ECU输出的电磁阀控制信号接换挡阀总成驱动卡的输入端，综合传动装置ECU通过接口与上位机软件仿真测试子系统双向通信连接，综合传动装置ECU提取操作控制电气单元中检测的制动信号、档位信号、换挡压力、节气门开度信号以及检测出综合传动装置ECU内的传动油温，并发送至上位机软件仿真测试子系统；上位机软件仿真测试子系统用于构建发动机模型和传动模型，并对构建的发动机模型和传动模型进行仿真校准，以获得发动机输出转矩和变速箱输出轴转速；所述上位机软件仿真测试子系统包括参数检测与显示模块、发动机模型构建模块、传动模型构建模块、模型仿真校准模块、发动机传动数据库和调试追踪管理模块；参数检测与显示模块用于接收综合传动装置ECU发送的操作控制电气单元中的制动信号、档位信号、换挡压力、节气门开度信号以及综合传动装置ECU内的传动油温，并对接收的参数信息进行显示，同时对模型仿真校准模块校准后的发动机输出转矩和变速箱输出轴转速；发动机模型构建模块用于获取不同节气门开度下的进气量，根据以往实验数据中的进气量筛选出发动机的转速，并从以往进气量和发动机的转速的数据信息中筛选出对应的发动机输出转矩，对发动机转速和输出转矩进行拟合，分析出发动机转矩与转速间的拟合比例系数，并通过获取的发动机转矩与转速间的拟合比例系数得到不同节气门开度下发动机转矩特征曲线，以完成对发动机模型的构建；发动机传动数据库用于存储实验研究的发动机进气量与发动机转速间的表格、发动机进气量与发动机转速间的表格信息以及转矩与转速特征曲线，并存储发动机模型对应的转矩仿真偏移系数以及传动模型对应的变速箱传动比偏移系数；传动模型构建模块用于提取发动机转速以及提取操作控制电气单元中的档位信号，根据档位信号筛选出该档位信号对应的理论传动比，并采用传动比计算公式推到出变速箱输出轴转速n2，即：，a表示为变速箱传动比，n1为发动机转速也为变速箱输入轴转速，以建立变速箱的传动模型；模型仿真校准模块用于提取发动机模型构建模块中构建的发动机模型，提取某一节气门开度下发动机模型所对应的发动机转速N和转矩，并检测该节气门开度下发动机转速N所对应的实测转矩，将检测的发动机转速N所对应的实测转矩与经发动机模型所计算获得的转矩进行分析，得到转矩仿真偏移系数，采用转矩仿真偏移系数对构建的发动机模型进行校正；同时，模型仿真校准模块提取传动模型构建模块所构建的变速箱传动模型，并检测输入的发动机转速n1下的变速箱输出轴实际转速，将变速箱传动模型所对应的发送机转速n1下的变速箱输出轴理论转速与检测的发动机转速n1下所对应的变速箱输出轴实际转速进行对比分析，获取变速箱传动比偏移系数，并将分析获得的变速箱传动比偏移系数对变速箱传动模型进行仿真校正，以获得校准后的变速箱传动模型；调试追踪管理模块提取模型仿真校准模块校准过程中分析的转矩仿真偏移系数以及变速箱传动比偏移系数，根据转矩仿真偏移系数以及变速箱传动比偏移系数分别对仿真测试过程中的发动机和变速箱进行调试和维护，使得调试后的发动机模型和传动模型在仿真测试过程中更加趋于真实设备，并以固定时间段发送调试追踪指令至模型仿真校准模块；所述上位机软件仿真测试子系统还包括传动损耗分析模块，传动损耗分析模块提取综合传动装置ECU内的传动油温，将提取的传动油温与变速箱安全油温进行对比，得到大于变速箱安全油温的传动油温，并将大于变速箱安全油温的传动油温与各油温等级所对应的油温范围进行对比，以筛选出变速箱传动油温处于各油温等级所对应的油温范围的累计时长，根据各油温等级训练获取的油温磨损干扰系数分析出传动油温对变速箱的传动损耗系数；所述传动油温对变速箱的传动损耗系数的计算公式为：，T0为mf+1个处于安全油温下的变速箱输出转速小于最大允许偏差的输出转速所对应的累计时长的平均值，为第f个油温等级对应的油温磨损干扰系数。

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