汪雙柱

（中興智能汽車有限公司，廣東 珠海 519040）

前言

在純電動客車開發(fā)過程中，整車三電系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)測試驗證是一項關(guān)鍵工作。為保證產(chǎn)品的質(zhì)量與性能，需開展CAN網(wǎng)絡(luò)驗證、三電系統(tǒng)功能測試驗證、整車控制策略的驗證與優(yōu)化[1-2]、整車性能的驗證與優(yōu)化等工作。

客車產(chǎn)品往往都是根據(jù)訂單小批量地生產(chǎn)和交付，而客戶的要求不盡相同，不同批次的產(chǎn)品往往又會有或大或小的變更，這就導(dǎo)致了各個批次的產(chǎn)品均需要開展聯(lián)調(diào)測試工作。這些工作通常都是在整車下線后進行，復(fù)雜又耗時。同時訂單產(chǎn)品常常面臨較大的交付壓力，聯(lián)調(diào)測試成為產(chǎn)品交付的瓶頸之一。

本文基于某款純電動城市客車的聯(lián)調(diào)測試工作，提出了一套三電系統(tǒng)臺架聯(lián)調(diào)測試方法，在樣車下線前就在試驗臺架上開展系統(tǒng)級聯(lián)調(diào)測試和優(yōu)化工作，減少了整車聯(lián)調(diào)測試驗證工作量，提高了測試驗證質(zhì)量，為純電動客車的產(chǎn)品質(zhì)量和交付質(zhì)量都提供了有力支持。

1 測試系統(tǒng)的搭建

1.1 測試系統(tǒng)構(gòu)成

臺架聯(lián)調(diào)的測試對象包括整車控制器、動力電池系統(tǒng)、驅(qū)動電機系統(tǒng)、輔驅(qū)系統(tǒng)（油泵、氣泵、DC/DC 等）等。測試系統(tǒng)方案如圖1 所示。測試過程中各系統(tǒng)參照實車狀態(tài)進行布置。

圖1 測試系統(tǒng)方案示意圖

1.2 驅(qū)動電機系統(tǒng)測試平臺

驅(qū)動電機系統(tǒng)是純電動客車的動力系統(tǒng)，其性能，尤其是外特性、系統(tǒng)效率及控制精度對整車的動力性、續(xù)駛里程和能量消耗率有著很大影響[3]。電機性能測試依托驅(qū)動電機測試臺完成[4-5]，其主要由模擬電源、測功機、測控系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速扭矩和電壓電流測量裝置及冷卻系統(tǒng)等組成。

1.3 硬線信號的模擬

測試過程中，需要模擬整車控制器的部分數(shù)字量及開關(guān)量輸入信號，如油門信號、制動信號、鑰匙開關(guān)信號、手剎信號、干燥器信號等。因此制作硬線模擬裝置，采用電子旋鈕開關(guān)模擬油門和制動信號，采用翹板開關(guān)模擬開關(guān)信號，并用發(fā)光二極管模擬整車控制器輸出開關(guān)信號。

1.4 CAN 網(wǎng)絡(luò)屏蔽處理

部分零部件（如油泵）并不適合在臺架上調(diào)試驗證，但若不安裝該零部件又會導(dǎo)致系統(tǒng)報警而無法上電測試。故制作一個轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)，轉(zhuǎn)發(fā)整車控制器CAN 報文至電池及主輔驅(qū)系統(tǒng)，將電池及主輔驅(qū)系統(tǒng)的部分故障屏蔽并將CAN 報文轉(zhuǎn)發(fā)至整車控制器，保證聯(lián)調(diào)工作的順利進行。

1.5 冷卻系統(tǒng)處理

考慮到測試的復(fù)雜性和必要性，未安裝冷卻水泵及散熱風(fēng)扇，而是利用驅(qū)動電機測試臺的冷卻系統(tǒng)對電機系統(tǒng)及輔驅(qū)控制器進行冷卻。根據(jù)整車控制策略，冷卻水溫度采用較為極限的55 ℃。

2 驅(qū)動電機系統(tǒng)性能測試結(jié)果分析

2.1 驅(qū)動電機系統(tǒng)外特性測試結(jié)果分析

驅(qū)動電機系統(tǒng)外特性測試結(jié)果如圖2 所示，可以看出，

圖2 驅(qū)動電機外特性曲線

無論額定扭矩和功率，還是峰值扭矩和功率，均達到設(shè)計要求。同時測得額定和峰值工況下最大扭矩誤差為1.98%，控制精度較高，滿足設(shè)計要求，有利于整車動力性能的實現(xiàn)。

2.2 系統(tǒng)效率測試結(jié)果分析

電動狀態(tài)下系統(tǒng)效率map 如圖3 所示。系統(tǒng)最高效率為96.5%，系統(tǒng)的高效工作區(qū)（效率≥80%）的占比為96.5%，最高效率和高效區(qū)占比均較高，對整車能耗達標(biāo)較為有利。

圖3 驅(qū)動電機外特性曲線

3 三電系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試結(jié)果分析

3.1 系統(tǒng)上下電邏輯驗證

經(jīng)過對整車控制器、主輔驅(qū)控制器軟件程序的多輪優(yōu)化和調(diào)整，系統(tǒng)順利實現(xiàn)上下高壓電，其中高壓上電流程如圖4 所示。分析報文數(shù)據(jù)，上下電邏輯正確，報文數(shù)據(jù)正常。

圖4 高壓上電流程

3.2 行車功能檢查及工況測試驗證

利用油門和制動踏板模擬裝置檢查系統(tǒng)行車功能，系統(tǒng)能夠正常執(zhí)行前進和后退指令。

采集相似車型在實際路面上的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號數(shù)據(jù)，在臺架上進行工況模擬測試，如圖5 所示，結(jié)果顯示系統(tǒng)正常工作，未觸發(fā)報警，未出現(xiàn)限功率的情況。

圖5 工況模擬測試運行曲線

3.3 其他調(diào)試驗證

另外，對三電系統(tǒng)還進行了檔位切換邏輯、制動優(yōu)先、應(yīng)急下電、系統(tǒng)故障處理、水泵及散熱風(fēng)扇使能等方面的調(diào)試驗證，均滿足系統(tǒng)策略要求。

4 結(jié)論

通過開展三電系統(tǒng)臺架聯(lián)調(diào)測試，部分整車聯(lián)調(diào)測試的工作在樣車下線前就已完成。和以往車型對比，該車型整車聯(lián)調(diào)測試驗證較為順利，驗證較為充分，驗證周期降低了40%左右，產(chǎn)品順利交付。運用本文三電系統(tǒng)臺架聯(lián)調(diào)測試方法，對純電動客車的產(chǎn)品質(zhì)量和交付質(zhì)量都有明顯的積極作用。