肖 聰
(東風(fēng)汽車股份有限公司商品研發(fā)院, 湖北 武漢 430056)
新能源汽車是發(fā)展趨勢(shì),純電動(dòng)汽車也越來(lái)越普及,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為純電動(dòng)汽車的核心系統(tǒng)之一而備受關(guān)注,如何驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)電氣性能非常重要。本文將根據(jù)自身在工作中的經(jīng)驗(yàn),以純電動(dòng)汽車為原型,闡述電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程。
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電器設(shè)備主要是電機(jī)與電機(jī)控制器,調(diào)試驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能就是要驗(yàn)證電機(jī)、電機(jī)控制器相結(jié)合的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣特性是否符合設(shè)計(jì)要求。調(diào)試包括資料準(zhǔn)備、設(shè)備檢查、靜態(tài)測(cè)試、路試測(cè)試等多個(gè)方面,下文具體介紹。
準(zhǔn)備以下材料,確保產(chǎn)品信息的完整性、可靠性。①電控的尺寸圖紙、接口定義表、功能需求表、系統(tǒng)原理圖、通信協(xié)議、控制邏輯流程圖、故障定義表等技術(shù)資料;②配套樣車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)臺(tái)架標(biāo)定報(bào)告;③具有CNAS認(rèn)證的匹配樣車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檢驗(yàn)報(bào)告;④驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各部件的出廠檢驗(yàn)合格報(bào)告;⑤電機(jī)電控完整的故障模擬報(bào)告;⑥其他需要的材料。
通過(guò)下列項(xiàng)目,檢測(cè)實(shí)物供貨狀態(tài)的一致性、可靠性。
1) 低壓電源電氣檢查。使用萬(wàn)用表測(cè)試低壓電源LV接線定義和電壓。
2) CAN通信電氣檢查。使用萬(wàn)用表測(cè)試CAN總線接線定義和終端電阻配置。
3) 端子使能電氣檢查。使用萬(wàn)用表測(cè)試電機(jī)旋變信號(hào)接線定義。
4) 電機(jī)溫度信號(hào)檢查。使用萬(wàn)用表測(cè)試電機(jī)溫度傳感器接線定義及阻值溫度關(guān)系。
5) 絕緣電阻測(cè)試。使用絕緣表分別測(cè)試MCU正負(fù)輸入回路及輸出三相回路絕緣電阻并記錄。
6) 高壓電源電氣檢查。使用萬(wàn)用表測(cè)試電機(jī)控制器端高壓電源與PDU高壓配電箱端接線定義。
7) 電機(jī)U/V/W電氣檢查。使用萬(wàn)用表測(cè)試電機(jī)控制器端U/V/W與電機(jī)端U/V/W接線定義。
調(diào)試前,需確認(rèn)所需調(diào)試車輛的總成已經(jīng)正確裝配:①冷卻液、轉(zhuǎn)向油液、驅(qū)動(dòng)橋齒輪油、制動(dòng)液等均已加注,且無(wú)漏液現(xiàn)象;②制動(dòng)管路卡箍已擰緊,且管路得到可靠固定;③電線束均已插接并合理固定;④制動(dòng)性能和轉(zhuǎn)向性能已調(diào)試完成;⑤控制程序已按前期協(xié)議更新到最新?tīng)顟B(tài)。
在調(diào)試過(guò)程中,通過(guò)CAN卡監(jiān)控整個(gè)過(guò)程,收集輸出頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)速、輸出電流、控制器溫度、電機(jī)溫度、輸入電壓、實(shí)際轉(zhuǎn)矩、請(qǐng)求扭矩、擋位信號(hào)、驅(qū)動(dòng)模式等參數(shù)。同時(shí),使用示波器及高壓查分探頭測(cè)量母線電壓,以及通過(guò)示波器及直流探頭監(jiān)測(cè)母線回饋電流。
整改調(diào)試內(nèi)容分為靜態(tài)功能測(cè)試 (電機(jī)脫軸0負(fù)載)、路試功能測(cè)試、路試性能測(cè)試三大項(xiàng),每一大項(xiàng)都包含很多小項(xiàng)內(nèi)容,具體如下。
2.1.1 電角度學(xué)習(xí)測(cè)試
1) 測(cè)試方法:脫開傳動(dòng)軸,保持電機(jī)輸出軸0負(fù)載,使用上位機(jī)/鍵盤控制電控自學(xué)習(xí)電機(jī)電角度。
2) 判斷依據(jù):讀取的電角度值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
2.1.2 靜態(tài)單機(jī)功能測(cè)試 (上位機(jī)或鍵盤)
2.1.2.1 轉(zhuǎn)速功能測(cè)試
1) 測(cè)試方法:脫開傳動(dòng)軸,保持電機(jī)輸出軸0負(fù)載,使用上位機(jī)/鍵盤控制運(yùn)行在轉(zhuǎn)速模式,按照正反轉(zhuǎn)分別進(jìn)行2次試驗(yàn) (最高試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為10%*最高轉(zhuǎn)速),現(xiàn)場(chǎng)可酌情修改測(cè)試點(diǎn)。通過(guò)鍵盤監(jiān)控整個(gè)過(guò)程——輸出頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)速、輸出電流、控制器溫度、電機(jī)溫度、輸入電壓、實(shí)際轉(zhuǎn)矩等參數(shù)。
2) 判斷依據(jù):電機(jī)轉(zhuǎn)速按測(cè)試要求運(yùn)行,不報(bào)任何故障。
2.1.2.2 轉(zhuǎn)矩功能測(cè)試
1) 測(cè)試方法:脫開傳動(dòng)軸,保持電機(jī)輸出軸0負(fù)載,使用上位機(jī)/鍵盤控制運(yùn)行在轉(zhuǎn)矩模式,按照正負(fù)給定分別進(jìn)行2次試驗(yàn) (最大試驗(yàn)轉(zhuǎn)矩為50%*額定轉(zhuǎn)矩),現(xiàn)場(chǎng)可酌情修改測(cè)試點(diǎn)。通過(guò)鍵盤監(jiān)控整個(gè)過(guò)程——輸出頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)速、輸出電流、控制器溫度、電機(jī)溫度、輸入電壓、實(shí)際轉(zhuǎn)矩等參數(shù)。
2) 判斷依據(jù):電機(jī)轉(zhuǎn)矩按測(cè)試要求運(yùn)行,不報(bào)任何故障。
2.1.3 靜態(tài)聯(lián)調(diào)功能測(cè)試 (VCU)
2.1.3.1 驅(qū)動(dòng)功能測(cè)試
1) 測(cè)試方法:脫開傳動(dòng)軸,保持電機(jī)輸出軸0負(fù)載,設(shè)置安全轉(zhuǎn)速限制值,油門踏板緩慢踩至最大開度,保持10s后,松開油門踏板自由減速。按照D擋和R擋分別進(jìn)行2次試驗(yàn)(最大試驗(yàn)轉(zhuǎn)速限制為額定轉(zhuǎn)速),現(xiàn)場(chǎng)可酌情修改測(cè)試點(diǎn)。
2) 判斷依據(jù):電機(jī)按測(cè)試要求運(yùn)行,不報(bào)任何故障。
2.1.3.2 制動(dòng)功能測(cè)試
1) 測(cè)試方法:脫開傳動(dòng)軸,保持電機(jī)輸出軸0負(fù)載,設(shè)置安全轉(zhuǎn)速限制值,油門踏板緩慢踩至最大開度,保持10s后,松開油門踏板,緩慢踩制動(dòng)踏板至最大開度,至轉(zhuǎn)速為0。按照D擋和R擋分別進(jìn)行2次試驗(yàn) (最大試驗(yàn)轉(zhuǎn)速限制為額定轉(zhuǎn)速),現(xiàn)場(chǎng)可酌情修改測(cè)試點(diǎn)。
2) 判斷依據(jù):電機(jī)按測(cè)試要求運(yùn)行,不報(bào)任何故障。
2.1.3.3 擋位切換測(cè)試
1) 測(cè)試方法:脫開傳動(dòng)軸,保持電機(jī)輸出軸0負(fù)載,整車模式,設(shè)置安全轉(zhuǎn)速限制值,在與VCU確認(rèn)具備換擋保護(hù)策略時(shí)在安全轉(zhuǎn)速點(diǎn)以下進(jìn)行換擋操作。按照D->R擋和R->D擋分別進(jìn)行2次試驗(yàn) (試驗(yàn)轉(zhuǎn)速限制>策略設(shè)定安全轉(zhuǎn)速點(diǎn))。與VCU確認(rèn)換擋策略 (在高速時(shí),誤掛擋的安全保護(hù)策略),換擋試驗(yàn)在換擋安全轉(zhuǎn)速點(diǎn)以下進(jìn)行。若VCU有非法換擋保護(hù)策略,則跟客戶溝通進(jìn)行驗(yàn)證,并在測(cè)試結(jié)論中詳細(xì)記錄保護(hù)策略及測(cè)試結(jié)果。
2) 判斷依據(jù):電機(jī)按測(cè)試要求運(yùn)行,不報(bào)任何故障。
2.1.3.4 運(yùn)行關(guān)鑰匙測(cè)試
1) 測(cè)試方法:脫開傳動(dòng)軸,保持電機(jī)輸出軸0負(fù)載,整車模式,設(shè)置安全轉(zhuǎn)速限制值,在確認(rèn)VCU具備運(yùn)行過(guò)程中關(guān)鑰匙安全保護(hù)策略的前提下進(jìn)行關(guān)鑰匙操作。置D擋和R擋分別進(jìn)行2次試驗(yàn) (試驗(yàn)轉(zhuǎn)速限制>策略設(shè)定安全轉(zhuǎn)速點(diǎn)。若VCU有運(yùn)行過(guò)程關(guān)鑰匙保護(hù)策略,則跟客戶溝通進(jìn)行驗(yàn)證,并在測(cè)試結(jié)論中詳細(xì)記錄保護(hù)策略及測(cè)試結(jié)果。
2) 判斷依據(jù):電機(jī)按測(cè)試要求運(yùn)行,不報(bào)任何故障。
2.2.1 驅(qū)動(dòng)測(cè)試
2.2.1.1 平路蠕行測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路的工況下,車輛按照D擋和R擋,分別進(jìn)行整車蠕行功能測(cè)試。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,同時(shí)車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率不應(yīng)有抖動(dòng)。
2.2.1.2 平路慢加速測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,按照以下方式分別進(jìn)行測(cè)試:①D擋模式:車輛從靜止?fàn)顟B(tài)或蠕行車速開始,每隔1s輕踩加速踏板;②D擋模式:車輛靜止?fàn)顟B(tài),緩踩加速踏板至剛可以起步;③R擋模式:車從0速或蠕行車速開始,輕踩加速踏板至R擋最高車速。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,同時(shí)車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率不應(yīng)有抖動(dòng)。
2.2.1.3 平路急加速測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛從靜止?fàn)顟B(tài),快速踩加速踏板至最大開度,車輛加速至最高車速。
2) 判斷依據(jù):①控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,同時(shí)車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。②母線電壓最大值不超過(guò)控制器母線電壓過(guò)壓點(diǎn),母線電壓最小值不低于控制器母線電壓欠壓點(diǎn)。
2.2.1.4 平路起步測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,按照以下方式分別進(jìn)行測(cè)試:①開啟D擋模式,車輛從靜止?fàn)顟B(tài),加速踏板分別以25%、50%加速至最高車速。②開啟R擋模式,車輛從靜止?fàn)顟B(tài),加速踏板分別以25%、50%加速至最高車速。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,同時(shí)車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。
2.2.1.5 平路勻速運(yùn)行測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛分別在40km/h、60km/h、80km/h、最高車速保持勻速行駛10min。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,同時(shí)車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。
2.2.1.6 小油門低速運(yùn)行測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛從靜止?fàn)顟B(tài)控制小油門起步并使車速分別穩(wěn)定在5km/h、10km/h、15km/h、20km/h。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。
2.2.1.7 連續(xù)快速踩油門測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛分別在5km/h、10km/h、15km/h、20km/h車速下,快速將油門踏板踩到底,持續(xù)2s左右,然后快速松開,持續(xù)2s左右,再快速踩到底,反復(fù)松、踩5次。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。
2.2.1.8 坡道起步測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在坡道工況下,開啟D擋模式,按照以下方式分別進(jìn)行測(cè)試:①在坡底,車輛從靜止?fàn)顟B(tài)起步,油門踩到底加速,測(cè)試最大爬坡度及最大爬坡車速,進(jìn)行2次試驗(yàn);②車輛在半坡停穩(wěn)后,油門踩到底加速爬坡,測(cè)試最大爬坡度及最大爬坡車速,進(jìn)行2次試驗(yàn)。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。
2.2.2 制動(dòng)回饋測(cè)試
2.2.2.1 車輛穩(wěn)速運(yùn)行中,輕踩制動(dòng)測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛以最高行駛車速穩(wěn)速行駛,踩制動(dòng)踏板分別以25%、50% (可以不要求精確) 點(diǎn)剎至車輛停止,進(jìn)行2次測(cè)試 (需要多次踩制動(dòng)嘗試,不能出現(xiàn)機(jī)械制動(dòng))。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率變化平緩且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。
2.2.2.2 車輛穩(wěn)速運(yùn)行中,急踩制動(dòng)測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛分別在60km/h、80km/h、最高車速下,快速踩制動(dòng)踏板保證最大點(diǎn)剎至停車 (需要多次踩制動(dòng)嘗試,不能出現(xiàn)機(jī)械制動(dòng))。
2) 判斷依據(jù):①控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率變化平緩且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。②母線電壓最大值不超過(guò)控制器母線電壓過(guò)壓點(diǎn),母線電壓最小值不低于控制器母線電壓欠壓點(diǎn)。
2.2.2.3 車輛穩(wěn)速運(yùn)行中,快速松踩制動(dòng)測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛分別在40km/h、60km/h、80km/h、最高車速下,快速松、踩制動(dòng)踏板多次,松、踩間隔2s左右。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率變化平緩且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。
2.2.3 滑行測(cè)試
2.2.3.1 滑行回饋扭矩測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛分別在40km/h、60km/h、80km/h、最高車速下,松開加速踏板,讓車輛滑行至停車或蠕行。
2) 判斷依據(jù):松開加速踏板后整車平緩減速,在車速低于設(shè)定值后退出滑行回饋狀態(tài),退出過(guò)程輸出電流、轉(zhuǎn)矩變化平緩,無(wú)頓挫感。
2.2.3.2 滑行回饋,制動(dòng)退出測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛從分別在40km/h、60km/h、80km/h、最高車速下,松開加速踏板,延遲5s左右踩制動(dòng)踏板,車輛應(yīng)按照策略設(shè)計(jì)退出滑行模式。
2) 判斷依據(jù):在踩制動(dòng)踏板后控制器能在設(shè)定時(shí)間內(nèi)退出滑行回饋并響應(yīng)制動(dòng)指令,切換過(guò)程平緩,無(wú)頓挫感。
2.2.3.3 滑行回饋,油門退出測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛分別在40km/h、60km/h、80km/h、最高車速下,松開加速踏板,延遲5s左右踩油門踏板,車輛應(yīng)按照策略設(shè)計(jì)退出滑行模式。
2) 判斷依據(jù):在踩加速踏板后控制器能在設(shè)定時(shí)間內(nèi)退出滑行回饋并響應(yīng)加速指令,切換過(guò)程平緩,無(wú)頓挫感。
2.2.4 切換測(cè)試
2.2.4.1 驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)切換測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛進(jìn)行加速/制動(dòng)切換操作,分別在SOC為100%、60%、40%及最低限功臨界點(diǎn),按照?qǐng)D1所示的設(shè)定車速曲線進(jìn)行驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)試驗(yàn),在每個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速點(diǎn)保持穩(wěn)速行駛30s,測(cè)試行駛性能(轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩曲線) 和行駛舒適性。
圖1 驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)切換試驗(yàn)
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛切換過(guò)程平緩,無(wú)頓挫感。
2.2.4.2 滑行/驅(qū)動(dòng)切換測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛進(jìn)行滑行/驅(qū)動(dòng)切換操作,分別在SOC為100%、60%、40%及最低限功臨界點(diǎn),按照?qǐng)D2所示的設(shè)定車速曲線進(jìn)行滑行/驅(qū)動(dòng)試驗(yàn),在每個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速點(diǎn)保持穩(wěn)速行駛30s,測(cè)試行駛性能(轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩曲線) 和行駛舒適性。
圖2 滑行/驅(qū)動(dòng)切換試驗(yàn)
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛切換過(guò)程平緩,無(wú)頓挫感。
2.2.4.3 滑行/制動(dòng)切換測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛進(jìn)行滑行/制動(dòng)切換操作,分別在SOC為100%、60%、40%及最低限功臨界點(diǎn),按照?qǐng)D3所示的設(shè)定車速曲線進(jìn)行滑行/制動(dòng)試驗(yàn),在每個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速點(diǎn)保持穩(wěn)速行駛30s,測(cè)試行駛性能(轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩曲線) 和行駛舒適性。
圖3 滑行/制動(dòng)切換試驗(yàn)
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛切換過(guò)程平緩,無(wú)頓挫感。
2.3.1 最高車速測(cè)試
2.3.1.1 D擋最高車速測(cè)試
2.3.1.1.1 1km最高車速
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛從靜止?fàn)顟B(tài),分別測(cè)試在SOC≥95%和SOC最低限功臨界點(diǎn)時(shí),車輛能達(dá)到的最高車速 (能夠往返各持續(xù)形式1km以上距離的最高車速平均值),各進(jìn)行2次試驗(yàn)。
2) 判斷依據(jù):①車輛應(yīng)加速平穩(wěn)、無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng);②車速應(yīng)保持在最高車速設(shè)計(jì)值附近,波動(dòng)范圍不大于±5km/h,且限速過(guò)程平穩(wěn)。
2.3.1.1.2 30min最高持續(xù)車速
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛從靜止?fàn)顟B(tài),分別測(cè)試在SOC≥95%和SOC最低限功臨界點(diǎn)時(shí),車輛能達(dá)到的30min最高車速 (能夠持續(xù)行駛30min以上的最高車速平均值),各進(jìn)行2次試驗(yàn)。
2) 判斷依據(jù):①車輛應(yīng)加速平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng);②車速應(yīng)保持在最高車速設(shè)計(jì)值附近,波動(dòng)范圍不大于±5km/h,且限速過(guò)程平穩(wěn)。
2.3.1.2 R擋限速測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟R擋模式,車輛從靜止?fàn)顟B(tài),分別測(cè)試在SOC≥95%和SOC最低限功臨界點(diǎn)時(shí),車輛在R擋所能達(dá)到的最高車速,各進(jìn)行2次試驗(yàn)。
2) 判斷依據(jù):①車輛應(yīng)加速平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng);②車速應(yīng)保持在最高車速設(shè)計(jì)值附近,波動(dòng)范圍不大于±5km/h,且限速過(guò)程平穩(wěn)。
2.3.2 最大爬坡測(cè)試
1) 測(cè)試方法:開啟D擋模式,選擇試驗(yàn)坡道≥整車設(shè)計(jì)最大坡度,測(cè)試最大爬坡度及最大爬坡車速 (能夠在試驗(yàn)坡道上持續(xù)行駛1km以上的最高平均車速),進(jìn)行2次試驗(yàn)。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。
2.3.3 加速性能測(cè)試
2.3.3.1 0—50km/h加速時(shí)間測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛從靜止?fàn)顟B(tài),加速踏板快速踩至最大開度,在SOC≥95%時(shí),測(cè)試車輛0—50km/h加速時(shí)間,進(jìn)行4次試驗(yàn),計(jì)算平均加速時(shí)間。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。
2.3.3.2 50—80km/h加速時(shí)間測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在平路工況下,開啟D擋模式,車輛從靜止?fàn)顟B(tài),加速踏板快速踩至最大開度,在SOC≥95%時(shí),測(cè)試車輛50—80km/h加速時(shí)間,進(jìn)行4次試驗(yàn),計(jì)算平均加速時(shí)間。
2) 判斷依據(jù):控制策略需符合設(shè)計(jì)要求,車輛應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)頓挫,輸出頻率應(yīng)平緩上升且無(wú)抖動(dòng),電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)滿足VCU給定且扭矩波動(dòng)小于20Nm。
2.3.4 防溜坡測(cè)試
2.3.4.1 防溜性能測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在坡道工況下,開啟D擋模式,按照以下方式分別進(jìn)行測(cè)試:①選擇試驗(yàn)坡道≥整車設(shè)計(jì)最大坡度,車輛行駛至半坡,快速松開油門,測(cè)試車輛防后溜距離及防后溜模式保持時(shí)間,進(jìn)行2次試驗(yàn)。②選擇試驗(yàn)坡道≥整車設(shè)計(jì)最大坡度,車輛行駛至半坡,快速松油門->踩制動(dòng)->松制動(dòng),測(cè)試車輛防后溜距離及防后溜模式保持時(shí)間,進(jìn)行2次試驗(yàn)。
2) 判斷依據(jù):車輛平穩(wěn)進(jìn)入防后溜模式,防后溜距離及防后溜保持時(shí)間滿足設(shè)計(jì)需求。
2.3.4.2 防溜模式,油門/制動(dòng)退出測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在坡道工況下,開啟D擋模式,按照以下方式分別進(jìn)行測(cè)試:①選擇試驗(yàn)坡道≥整車設(shè)計(jì)最大坡度,車輛進(jìn)入防后溜模式,踩制動(dòng)踏板。響應(yīng)制動(dòng)請(qǐng)求進(jìn)行2次試驗(yàn)。②選擇試驗(yàn)坡道≥整車設(shè)計(jì)最大坡度,車輛進(jìn)入防后溜模式,踩加速踏板,響應(yīng)加速請(qǐng)求進(jìn)行2次試驗(yàn)。
2) 判斷依據(jù):車輛應(yīng)按照策略設(shè)計(jì)退出防后溜模式,同時(shí)車輛退出防后溜模式響應(yīng)平穩(wěn),無(wú)頓挫。
2.3.5 放電測(cè)試
2.3.5.1 主動(dòng)放電測(cè)試
1) 測(cè)試方法:車輛在靜止情況下擰鑰匙上高壓,車輛正常上高壓后,擰鑰匙下電。
2) 判斷依據(jù):主動(dòng)放電過(guò)程中,MCU電壓下降到60V用時(shí)應(yīng)該小于設(shè)計(jì)要求,且整車無(wú)任何故障。
2.3.5.2 被動(dòng)放電測(cè)試
1) 測(cè)試方法:車輛在靜止情況下擰鑰匙上高壓,車輛正常上高壓后,先取消主動(dòng)放電功能,再擰鑰匙下電。
2) 判斷依據(jù):被動(dòng)放電過(guò)程中,MCU電壓下降到60V時(shí)應(yīng)該小于設(shè)計(jì)要求,且整車無(wú)任何故障。
2.3.6 主動(dòng)防抖測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在比利時(shí)路等顛簸工況下,開啟D擋模式,車輛正常行駛,測(cè)試抖動(dòng)情況。
2) 判斷依據(jù):主動(dòng)防抖進(jìn)入和退出條件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,不會(huì)引起誤介入,能夠有效抑制抖動(dòng),且整車無(wú)任何故障。
2.3.7 續(xù)航里程測(cè)試
2.3.7.1 續(xù)航里程測(cè)試
1) 測(cè)試方法:在動(dòng)力蓄電池完全充電狀態(tài)下,同時(shí)不開啟空調(diào)等大功率高壓輔件,車輛以特定的工況進(jìn)行行駛測(cè)試,或者在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行NEPC等工況測(cè)試,記錄能連續(xù)行駛的最大里程,進(jìn)行4個(gè)完整循環(huán)。
2) 判斷依據(jù):整車應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,行駛不報(bào)任何故障。
2.3.7.2 能量消耗率測(cè)試
1) 測(cè)試方法:經(jīng)過(guò)規(guī)定的試驗(yàn)循環(huán)后對(duì)動(dòng)力蓄電池重新充電達(dá)到試驗(yàn)前電量,從電網(wǎng)上獲取的電能除以行駛里程所得的值;進(jìn)行4次里程試驗(yàn)后計(jì)算。
2) 判斷依據(jù):整車應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制核心是電機(jī)控制器,電機(jī)控制器負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試一方面是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略的實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證,另一方面是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功能測(cè)試。在試制車輛裝車完成后,需要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行功能測(cè)試。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),常利用PCAN采集分析,具體解釋如下。
常用的CAN卡工具是PCAN,這里重點(diǎn)介紹,分析報(bào)文主要有兩種方式:一是利用PCAN直接監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)上的信號(hào),或利用PCAN的數(shù)據(jù)記錄功能先記錄數(shù)據(jù),然后利用PCAN分析記錄的數(shù)據(jù)。離線分析數(shù)據(jù)主要用于對(duì)已發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析,分為3步:即場(chǎng)景再現(xiàn)、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)。二是利用PCAN直接進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。本文中采用先記錄數(shù)據(jù)再分析數(shù)據(jù)的方法,這樣的好處是便于離線后仔細(xì)分析。
采集數(shù)據(jù)前,一定要把波特率設(shè)置合適,否則就不能接收到數(shù)據(jù)。設(shè)置波特率的位置具體如圖4所示。PCAN配置好后,把CANH和CANL插入到有電機(jī)控制器節(jié)點(diǎn)的CAN線上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,最后通過(guò)DBC文件解析數(shù)據(jù)。
圖4 設(shè)置波特率
根據(jù)調(diào)試內(nèi)容采集報(bào)文。根據(jù)分析的報(bào)文判斷調(diào)試的項(xiàng)目是否符合設(shè)計(jì)要求,如果符合要求,就繼續(xù)下一項(xiàng),如果不符合要求,需要完善程序,再進(jìn)行點(diǎn)檢確認(rèn)。數(shù)據(jù)分析如圖5所示。
圖5 數(shù)據(jù)分析圖
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)不同的故障對(duì)故障處理進(jìn)行分類,主要分為無(wú)故障、一級(jí)故障、二級(jí)故障、三級(jí)故障等4類故障等級(jí),其中一級(jí)故障只報(bào)警而不限扭矩,二級(jí)故障要限制扭矩到峰值轉(zhuǎn)矩的50%值,三級(jí)故障直接要求不輸出扭矩。當(dāng)?shù)竭_(dá)故障診斷條件時(shí),控制器會(huì)報(bào)出相應(yīng)的故障,并根據(jù)故障對(duì)應(yīng)的故障等級(jí)進(jìn)行處理,只有滿足故障恢復(fù)條件后,控制器才能消除故障,恢復(fù)正常。通過(guò)模擬一級(jí)二級(jí)三級(jí)故障,來(lái)驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障處理機(jī)制的可靠性。
本文較全面介紹了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)試方案,詳細(xì)說(shuō)明了準(zhǔn)備工作、調(diào)試內(nèi)容、軟件應(yīng)用,通過(guò)上述的方法能夠有效調(diào)試驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要性能,為純電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能和安全性提供了可靠的保障,具有一定的參考價(jià)值。