[發明專利]一種模擬實際駕駛工況的車載燃料電池振動試驗系統

有效

• 申請號: 201610948342.5
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN106596008B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 左曙光;馮朝陽;章桐;趙治國;吳承喜;毛鈺
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

本發明涉及一種模擬實際駕駛工況的車載燃料電池振動試驗系統，用于模擬實際駕駛工況下車載燃料電池振動狀態的復現，該系統包括垂向振動信號實時發生單元、振動執行單元、數據采集單元和控制單元，所述的垂向振動信號實時發生單元模擬在不同車速及路面不平度狀態下車載燃料電池的垂向振動目標信號，所述的振動執行單元產生垂向振動，所述的數據采集單元采集振動執行單元的垂向振動實際信號，所述的控制單元根據所述的垂向振動目標信號和垂向振動實際信號對振動執行單元進行跟蹤控制，進而振動執行單元對所述的垂向振動目標信號進行振動復現。與現有技術相比，本發明實用性強、操作簡潔、不受氣候環境限制的影響，并且可以對真實駕駛情況進行復現。

技術領域

本發明涉及一種車載燃料電池振動試驗系統，尤其是涉及一種模擬實際駕駛工況的車載燃料電池振動試驗系統。

背景技術

燃料電池汽車由于其高效率、零排放等優勢，成為了未來汽車工業發展的一個重要方向。國內外學者在研究中發現燃料電池汽車的道路行駛環境的適應性問題，即實際道路行駛工況下，由于路面的不平度激勵、行駛車速的變化等因素，對燃料電池系統整體及其部件的性能等產生了較為顯著的影響，與試驗室內靜態測試結果相比車輛經濟性、動力性產生明顯的衰退。針對實車測試容易受到外界干擾、試驗的重復性差、成本高的現狀，有必要設計一個燃料電池系統的振動試驗系統，用于模擬其在路面激勵下各種行駛工況中的振動情況，從而便于對車載燃料電池在道路行駛振動環境下的性能變化情況進行研究。

當前傳統的道路模擬的控制方法屬于隨機振動控制，以RPC(遠程參數控制)技術為代表的采用離線迭代的方式，需要在正式試驗前花較長時間來迭代計算目標振動信號對應的驅動信號，這種控制策略不具有實時性，對于系統可能存在的時變和非線性的適應效果較差；其次，傳統隨機振動控制策略采用頻譜均衡的思想，無法對非平穩信號實現在線分析和實時復現。再者，這種振動復現方法沒有考慮車輛和路面模型，往往需要提前采集振動信號并進行分析處理，無法在試驗室內任意的變化車速，與實際的駕駛情況有較大出入。

專利CN101498615A展示了一種電動式道路模擬試驗臺，其采用伺服電機的旋轉運動作為驅動源，由絲杠轉化為直線運動模擬垂向振動，結構較為復雜，而且無法實現任意車速下實時振動環境的模擬。

專利CN102788702A展示了一種用于整車試驗的道路模擬試驗臺，其研究目標是傳統汽車在溫度濕度氣壓及路面振動的環境下的整車的可靠性試驗，無法進行車用燃料電池系統的振動復現的試驗。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種模擬實際駕駛工況的車載燃料電池振動試驗系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種模擬實際駕駛工況的車載燃料電池振動試驗系統，用于模擬實際駕駛工況下車載燃料電池振動狀態的復現，該系統包括垂向振動信號實時發生單元、振動執行單元、數據采集單元和控制單元，所述的垂向振動信號實時發生單元模擬在不同車速及路面不平度狀態下車載燃料電池處的垂向振動目標信號，所述的振動執行單元產生垂向振動，所述的數據采集單元采集振動執行單元的垂向振動實際信號，所述的控制單元根據所述的垂向振動目標信號和垂向振動實際信號對振動執行單元進行跟蹤控制，進而振動執行單元對所述的垂向振動目標信號進行振動復現。

所述的垂向振動信號實時發生單元包括駕駛模擬器和上位機，所述的駕駛模擬器連接所述的上位機，所述的駕駛模擬器用于駕駛模擬操作，所述的上位機設有車速計算模塊、路面不平整度儲存模塊和垂向振動目標信號計算模塊，所述的車速計算模塊根據駕駛模擬器的駕駛狀態信息計算實時車速，所述的路面不平整度儲存模塊存儲路面不平整度信息，所述的垂向振動目標信號計算模塊根據實時車速和當前路面不平整度信息計算車載燃料電池處的垂向振動目標信號。

所述的駕駛狀態信息包括駕駛模擬器采集的油門開度和制動踏板力度。