一种混合动力汽车液压系统的仿真平台的制作方法

1.本实用新型属于混合动力汽车液压系统技术领域，具体涉及一种混合动力汽车液压系统的仿真平台。


背景技术：

2.在石油资源供应日渐缺乏和保护环境可持续发展的要求下，寻找新能源代替传统燃料已然成为了国际性问题。以电力为主的新能源技术被积极应用到汽车生产中，为了弥补纯电动汽车动力不足、续驶里程短的缺陷，将电机和内燃机整合为一体的混合动力汽车便应运而生了。为了适应混合动力车型的需要，混合动力汽车液压系统的研究技术也成为了目前的当务之急。混合动力汽车液压系统用于混合动力汽车电驱变速箱的换挡和离合器驱动控制，液压系统是一种以油液作为工作介质，利用油液的压力能并通过控制阀门等附件操纵液压执行机构工作的整套装置，液压系统中性能受到影响的主要原因为液压泵的输出流量、输出压力不能与负载需求的流量、压力相匹配，或者液压泵、阀类元件产生压力损失。而对混合动力汽车液压系统运行优化性能，缺乏有效的验证手段，若通过纯数学仿真进行研究，仿真参数设置固定，仿真模型输出结果较为固定，无法客观反映实际情况，仿真结果与实际情况差异大；若通过纯物理模型开展实验研究，需要较长研发时间，且系统灵活可控性较差，无法实现物理系统的实时调整。将仿真模型与物理模型有机结合的半实物仿真技术，能够最大限度的反映实际液压系统运行优化状况，同时保留部分仿真验证的灵活可控性。


技术实现要素：

3.本实用新型克服了上述技术问题的缺点，提供了一种混合动力汽车液压系统的仿真平台，将液压仿真模型和液压系统的物理模型进行有效耦合，构建基于半实物仿真的混合动力汽车液压系统，最大限度的模拟系统实际运行工况，使液压泵与负载相互匹配、保证系统设备较高的灵活可控性，提高液压系统效率，实现对新能源汽车电驱变速箱的换挡与离合器驱动控制性能判定。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种混合动力汽车液压系统的仿真平台，包括液压系统、液压仿真模型和控制器；所述液压系统包括进油装置、回油装置、油池和测试工件，所述进油装置与油池通过进油管路连接，所述油池与测试工件连接；所述油池与回油装置通过回油管路连接；液压仿真模型用于模拟真实混合动力汽车液压系统；所述液压系统和液压仿真模型分别与所述控制器连接；所述控制器用于向所述液压系统和液压仿真模型发送控制指令。
6.作为本实用新型的进一步改进，所述进油装置包括清洁油箱、油泵电机、进油泵、节流阀、单向阀和第一过滤器，所述清洁油箱与进油泵的输入端连接；所述油泵电机与所述进油泵连接驱动所述进油泵工作，所述进油泵的输出端与所述节流阀连接；所述油池的输入端设有单向阀；所述进油管路中设置有第一过滤器；所述第一过滤器位于节流阀与单向
阀之间；
7.所述回油装置包括回油油箱、回油泵、溢流阀和第二过滤器；所述油池的输出端与所述回油泵的输入端连接，所述回油泵的输出端与所述回油油箱的输入端连接；所述回油管路中设置有所述溢流阀；所述回油管路中设置有第二过滤器。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述清洁油箱和回油油箱内均设有液位传感器。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述清洁油箱内设有清洁度传感器。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述清洁油箱内还设有温度传感器、加热器和冷却器。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述进油管路与回油管路上分别设有压力表。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
13.本实用新型的混合动力汽车液压系统的仿真平台，根据设备参数建立该仿真平台的液压系统、液压仿真模型和控制器，通过对液压系统进行改进，有利于使液压泵与负载相互匹配、提高液压系统效率，控制器向液压系统发送控制指令，液压系统在接收到控制器发送的控制指令后，驱动液压仿真模型中的元件进行工作，从而实现模拟液压的动态特性，对所述液压系统、液压仿真模型和控制器进行联合仿真，有效缩短了设备的系统建模时间，提升了仿真模型的准确度。
附图说明
14.图1是本实用新型一种混合动力汽车液压系统的仿真平台的结构框图；
15.图2是本实用新型液压系统的简化框图a；
16.图3是本实用新型液压系统的简化框图b；
17.图4是本实用新型液压系统的液压原理图；
18.图5是本实用新型液压仿真模型的simulink仿真图；
19.其中，附图中标记为：1、液压系统；2、液压仿真模型；3、控制器；4、进油装置；5、回油装置、6、油池；7、测试工件；8、清洁油箱；9、油泵电机；10、进油泵；11、节流阀；12、单向阀；13、第一过滤器；14、回油油箱；15、回油泵；16、溢流阀；17、第二过滤器；18、液位传感器；19、清洁度传感器；20、加热器；21、冷却器；22、温度传感器；23、压力表；24、液位开关；25、第三过滤器；
具体实施方式
20.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。需要说明的是，本实用新型的具体实施例只是为了能更清楚的描述技术方案，而不能作为本实用新型保护范围的一种限制。
21.请参阅图1-图5，一种混合动力汽车液压系统的仿真平台，包括液压系统1、液压仿真模型2和控制器3；所述液压系统1包括进油装置4、回油装置5、油池6和测试工件7，所述进油装置4与油池6通过进油管路连接，所述油池6与测试工件7连接；所述油池6与回油装置5通过回油管路连接；液压仿真模型2用于模拟真实混合动力汽车液压系统；所述液压系统1和液压仿真模型2分别与所述控制器连接；所述控制器用于向所述液压系统1和液压仿真模型2发送控制指令。
22.作为本实用新型的进一步改进，所述进油装置4包括清洁油箱8、油泵电机9、进油泵10、节流阀11、单向阀12和第一过滤器13，所述清洁油箱8与进油泵10的输入端连接；所述油泵电机9与所述进油泵10连接驱动所述进油泵10工作，所述进油泵10的输出端与所述节流阀11连接；所述油池6的输入端设有单向阀12；所述进油管路中设置有第一过滤器13；所述第一过滤器13位于节流阀11与单向阀12之间；
23.所述回油装置5包括回油油箱14、回油泵15、溢流阀16和第二过滤器17；液压系统1的油箱包括清洁油箱8和回油油箱14，中间用隔板隔开，所述油池6的输出端与所述回油泵15的输入端连接，所述回油泵15的输出端与所述回油油箱14的输入端连接；所述回油管路中设置有所述溢流阀16，系统中多余油液通过该溢流阀16流回回油油箱14内，用于控制回油管路的实际液位；所述回油回油管路中设置有第二过滤器17。对于进油管路中的第一过滤器13选择过滤精度为3μm的过滤器，回油管路中的第二过滤器17采用2级过滤，最高过滤精度为10μm；清洁油箱8与回油油箱14内还设有第三过滤器25，第三过滤器25为空气过滤器；进油泵10和回油泵15的类型均采用叶片泵，叶片泵具有输油量均匀，压力脉动较小，容积效率较高，但结构比较复杂，对油液污染比较敏感。上位机通过can通讯卡与控制器3通讯，按照检测的流程来控制油泵电机9和各个阀体。通过理论计算出阀体和管路的参数，包括各种元器件的型号选择。再根据液压系统1的原理图，在仿真软件环境下建立液压系统1的动态仿真模型，并对所述液压系统1、液压仿真模型2和控制器3进行联合仿真，通过仿真来验证理论计算的正确性，以及对各个系统进行动态分析。从而实现对新能源汽车电驱变速箱的换挡与离合器驱动控制性能判定。
24.作为本实用新型的进一步改进，所述清洁油箱8和回油油箱14内均设有液位传感器18和液位开关24；所述清洁油箱8内设有清洁度传感器19、加热器20和冷却器21，清洁度传感器19用于测试油品的清洁度，实时监测液压油的污染程度。
25.作为本实用新型的进一步改进，所述油池6内设有温度传感器22。所述进油管路与回油管路上分别设有压力表23与溢流阀16，用来检测油路中液压油的压力大小，及时进行疏通。
26.本实用新型的混合动力汽车液压系统的仿真平台，根据设备参数建立该仿真平台的液压系统1、液压仿真模型2和控制器3，通过对液压系统1进行改进，有利于使液压泵与负载相互匹配、提高液压系统1效率，控制器向液压系统1发送控制指令，液压系统1在接收到控制器发送的控制指令后，驱动液压仿真模型2中的元件进行工作，从而实现模拟液压的动态特性，对所述液压系统1、液压仿真模型2和控制器3进行联合仿真，有效缩短了设备的系统建模时间，提升了仿真模型的准确度。
27.本实用新型还提供一种混合动力汽车液压系统的仿真平台的实现方法，该方法包括如下步骤：
28.步骤一、根据液压系统1的原理结构在amesim软件里搭建液压系统1的物理模型；
29.步骤二、基于液压系统1的物理模型进行图形化建模后，利用matlab/simulink仿真软件建立液压仿真模型2，液压仿真模型2用于模拟真实混合动力汽车液压系统；根据系统的物理模型搭建各个液压元件，然后根据系统的功率流程连接各个元件的模型；
30.步骤三、在simulink平台中为液压仿真模型2中的各个元件的仿真模型设置参数并进行仿真；
31.步骤四、将液压系统1的物理模型、液压仿真模型2耦合后进行联合仿真，对液压系统1和液压仿真模型2采用控制器3进行控制，构建机电一体化的混合动力汽车液压系统仿真平台。
32.本实用新型的混合动力汽车液压系统的仿真平台，根据设备参数建立该仿真平台的液压系统1、液压仿真模型2和控制器3，通过对液压系统1进行改进，有利于使液压泵与负载相互匹配、提高液压系统1效率，控制器向液压系统1发送控制指令，液压系统1在接收到控制器发送的控制指令后，驱动液压仿真模型2中的元件进行工作，从而实现模拟液压的动态特性，对所述液压系统1、液压仿真模型2和控制器3进行联合仿真，有效缩短了设备的系统建模时间，提升了仿真模型的准确度。
33.上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。