[實用新型]一種用于汽車電子控制系統中的電機的仿真設備

有效

• 申請號: 201020226932.5
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN201716551U
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 吉英存
• 申請（專利權）人: 北京經緯恒潤科技有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于汽車的仿真設備，尤其是一種可用于對汽車上所采用的電子控制器系統中的電機進行仿真的仿真設備。

背景技術

典型的汽車電子控制系統，例如汽車電子控制器(ECU)等，是一種廣泛應用于汽車領域的電子控制裝置，該裝置通過測量汽車各部件的運行狀態，對汽車進行調節和校準。

在研制和開發汽車電子控制器(ECU)的時候，廣泛采用了如下的開發流程和/或開發方式：在功能設計和開發階段，借助于數學建模工具(Matlab/Simulink)抽象出汽車電子控制器及其控制對象的數學模型，通過仿真的方式對設計進行驗證。

然后在快速控制原型(RCP)階段，將前一個階段抽象出來的汽車電子控制器模型借助于代碼生成器轉換成一個可執行程序，該可執行程序在一個硬件平臺上運行，該硬件平臺可以通過相應的I/O接口與實際控制對象相互作用。如果控制效果是滿意的，則由代碼生成器將抽象出來的汽車電子控制器模型生成批量電子控制器硬件可執行的代碼。在批量汽車電子控制器與實際控制對象一起使用之前，需要進行詳細的測試，通常使用硬件在回路測試(Hardware-In-The-Loop，簡稱HIL測試)。

在HIL測試中，批量汽車電子控制器與測試裝置相連接，在測試裝置上借助車輛模型對被測電子控制器的功能進行仿真，車輛模型的狀態通過傳感器模擬傳遞給電子控制器，同時采集電子控制器的輸出，從而實現電子控制器和測試裝置的交互聯系。

但是，上述現有的仿真設備在具體應用于汽車上的電機進行仿真的時候尤其困難，因為電機中存在電感負載，在切斷電流之后，電感可以維持系統中的能量，因而會在電路中產生反向電流。現有仿真設備對于電機的仿真設計相對復雜，且切換慢，效果不佳。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于汽車電子控制系統中的電機的仿真設備，以減少或避免前面所提到的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種用于汽車電子控制系統中的電機的仿真設備，該仿真設備包括至少一個測試裝置，該測試裝置分別與模擬所述電機的三個繞組相連，所述測試裝置上還連接有一個用于模擬測量所述電機的轉子的角位置的霍爾傳感器；所述模擬的三個繞組分別由繞組電感和繞組電阻串聯構成。

本實用新型所提出的上述用于汽車電子控制系統中的電機的仿真設備通過硬件的模擬，可以實現高速的切換時間(1微秒或者更快)。此外，即使在控制單元的輸出端斷開的情況下，也能夠實現兩個方向上產生實際的電流。而且，不需要改裝和改造實際負載。此外，該裝置還提供了在不同的參數環境下的良好的可調性。而且，可以對諸如汽車的傳動系統進行測試，例如測試混合傳動時出現的高電流負載的情況。該測試裝置與真實負載相比，在制造上可以實現很小的費用。而且，也不需要制造昂貴的機械的電機實驗臺。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中，

圖1顯示的是根據本實用新型的一個優選實施例的用于汽車電子控制系統中的電機的仿真設備的結構示意圖；

圖2顯示的是圖1所示結構的電氣等效電路圖；

圖3顯示的是該仿真設備的仿真模型基于硬件的部分電路示意圖；

圖4顯示的是用于利用三個電流單元對三相電機進行仿真的裝置示意圖，其中每個電流單元仿真該電機的一個繞組。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式。其中，相同的部件采用相同的標號。

圖1顯示的是根據本實用新型的一個優選實施例的用于汽車電子控制系統中的電機的仿真設備的結構示意圖，該仿真設備包括至少一個測試裝置1，該測試裝置1分別與模擬汽車電子控制系統中的電機2的三個繞組3、4、5相連，測試裝置1上還連接有一個用于模擬測量電機2的轉子的角位置的霍爾傳感器6。

電機2由三個繞組構成，其中每個繞組的一端分別通過導線3、4和5連接到電機外部，這些繞組的另一端在電機的內部連接成星型結構。

如圖2所示，為了對電機2進行仿真，需要在圖1的基礎上通過等效電路圖來對每個繞組進行建模。該等效電路圖由測試裝置1的外部電壓UPWM、繞組電感L、繞組電阻R以及電源電壓UEMK串聯構成。電源電壓UEMK用來模擬電機中通過電磁感應得到的繞組電壓。

為了能夠模擬電機的性能，在這里必須確定各個部件上的電流和電壓。其中，必須要考慮到繞組星形連接端處的相電壓UST。因為這里所有的繞組都是相同的結構，因此，在下面來以繞組7為代表來說明。