一種多功能混合動力綜合試驗臺及其測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及混合動力試驗技術領域，更具體地說，涉及一種多功能混合動力綜合試驗臺及其測試方法。
【背景技術】
[0002]目前，能源緊張和環境污染問題日益突出，因此減少對化石能源的依賴以及減少環境污染是當前的首要任務。發展混合動力汽車、減少尾氣排放是解決這一問題的有效手段之一，而混合動力汽車作為一種新能源汽車，具有廣闊的發展前景，其融合了傳統的內燃機汽車與純電動汽車的特點，兼顧動力性與環保性。對于混合動力汽車的兩種動力源，現有的混合動力實驗裝置雖能滿足一定的試驗要求，但還是存在一定的局限性，如可擴展性較弱，試驗裝置的功能或者是能夠完成的試驗類型不夠多，智能化，信息化較弱等。
[0003]中國專利號:ZL201010177763.5，授權公告日:2011年8月17日，發明創造名稱為:多能源混合動力綜合試驗裝置，該專利方案公開了一種兼具有標定系統及能量回收系統的綜合試驗裝置，主要部分由通過聯軸器接于同一軸上的發動機、變矩器、傳感器、電機、傳感器、測功機、制動器、慣量盤、傳感器，以及兩個整流逆變器、電池-超級電容、發動機ECU、集成控制系統和標定系統組成。
[0004]中國專利申請號:201310320230.1，申請日:2013年7月26日，該申請案公開了一種混合動力系統試驗臺及其工作方法，包括混合動力系統和測功機系統，所述混合動力系統包括變速箱，變速箱與電動發電機相連，電動發電機通過離合器與發動機相連，電動發電機通過電機控制器與動力電池相連，發動機、變速箱、電機控制器及動力電池均與整車控制器相連，整車控制器還與通信檢測設備相連；測功機系統包括測功機控制系統，測功機控制系統與交流測功機相連，交流測功機與變速箱相連。
[0005]上述專利方案都是混合動力試驗裝置，但是其功能可擴展性不強，能夠完成的試驗種類不夠多，系統的智能化程度不高。
【發明內容】
[0006]1.發明要解決的技術問題
[0007]本發明的目的在于克服現有技術中混合動力試驗裝置功能可擴展性不強、不足，提供了一種多功能混合動力綜合試驗臺及其測試方法，本發明的試驗平臺可以研究如何對發動機及電機動力的分配來實現更高的能源利用率，也可以模擬混合動力在減速制動時動能轉化為電能過程，試驗功能多，滿足了混合動力汽車的多種性能試驗。
[0008]2.技術方案
[0009]為達到上述目的，本發明提供的技術方案為:
[0010]本發明的一種多功能混合動力綜合試驗臺，包括混合動力系統和控制系統，所述混合動力系統包括發動機、聯軸器、ISG電機、變速器、傳感器、電機、傳感器、動力合成裝置、傳感器、測功機、慣量裝置和制動器，所述發動機、ISG電機、變速器和傳感器之間通過聯軸器機械串聯連接后連接至動力合成裝置的動力輸入端；電機和傳感器之間通過聯軸器機械串聯連接后連接至動力合成裝置的動力輸入端；動力合成裝置的動力輸出端通過聯軸器與傳感器、測功機、慣量裝置和制動器依次機械串聯連接。
[0011]作為本發明更進一步的改進，所述的控制系統的CAN總線與監測控制計算機電連接，該控制系統包括發動機ECU控制器、第一電機控制器、電池管理單元、第二電機控制器、變速器控制器、傳感器數模轉換器、傳感器數模轉換器、傳感器數模轉換器、測功機控制器和制動器控制器，且各元件均與CAN總線相連；其中，發動機、發動機ECU和發動機ECU控制器串聯連接；ISG電機、整流逆變器和第一電機控制器串聯連接；電機通過整流逆變器與第二電機控制器連接；所述整流逆變器與整流逆變器均與電池一超級電容能源驅動系統連接，該電池一超級電容能源驅動系統與控制系統的電池管理單元連接；所述變速器與變速器控制器連接；所述傳感器與傳感器數模轉換器連接，傳感器與傳感器數模轉換器連接，傳感器與傳感器數模轉換器連接；測功機與測功機控制器連接，制動器與制動器控制器連接。
[0012]本發明的一種多功能混合動力綜合試驗臺的測試方法，采用多功能混合動力綜合試驗臺，在未啟動狀態下調整待測部件的連接方式，然后啟動待測部件至正常工作狀態，通過CAN總線把采集的信息傳送至監測控制計算機，完成各部分的性能測試試驗。
[0013]作為本發明更進一步的改進，所述性能測試試驗包括測試發動機性能試驗、測試ISG電機驅動發動機發動性能及降低怠速油耗試驗、測試變速器性能試驗、測試電機性能試驗、測試純電動驅動性能試驗、測試混合動力驅動性能試驗、測量動力合成裝置傳動效率試驗、制動時的能量回收試驗、發動機或汽車減速時的能量回收及測試電磁制動效果試驗、混合動力不同混合比例實驗、各部件控制器及CAN總線組成的綜合控制系統的優化試驗。
[0014]作為本發明更進一步的改進，所述測試發動機性能試驗中，其測試過程為:斷開發動機與ISG電機之間的連接，使發動機、發動機ECU、發動機ECU控制器連接，并經過CAN總線連接至監測控制計算機，完成發動機性能測試試驗。
[0015]作為本發明更進一步的改進，所述測試ISG電機驅動發動機發動性能及降低怠速油耗試驗中，測試過程為:斷開ISG電機與變速器之間的連接，使發動機與ISG電機連接，并通過第一電機控制器使整流逆變器處于整流狀態，此時ISG電機工作在電機驅動狀態，可以完成測試ISG電機驅動發動機發動性能及降低怠速油耗試驗。
[0016]作為本發明更進一步的改進，所述測試混合動力驅動性能試驗包括測試串聯式混合動力驅動性能試驗、測試并聯式混合動力驅動性能試驗、測試混聯式混合動力驅動性能試驗、測試復合式混合動力聯合驅動性能試驗。
[0017]作為本發明更進一步的改進，所述測量動力合成裝置傳動效率試驗中，測試過程為:斷開傳感器與動力合成裝置之間的連接，斷開傳感器與測功機之間的連接，由發動機單獨提供動力，傳感器與傳感器分別測量各軸的轉矩轉速，并將數據傳至監測控制計算機進行比較，得出在由發動機單獨驅動時的傳動效率；
[0018]斷開傳感器與動力合成裝置之間的連接，斷開傳感器與測功機之間的連接，得出在由電機單獨驅動時的傳動效率；完成測量動力合成裝置傳動效率試驗。
[0019]作為本發明更進一步的改進，所述制動時的能量回收試驗中，斷開傳感器與動力合成裝置之間的連接，并通過慣量裝置和制動器控制器改變制動力矩，模擬不同的車身重量和不同制動力矩下的混合動力汽車的制動能量回收，并通過電池管理單元了解在整個能量再生制動過程中產生的電能；
[0020]所述發動機或汽車減速時的能量回收試驗中，斷開傳感器與動力合成裝置之間的連接，并使整流逆變器工作在逆變狀態，通過改變慣量裝置的慣量來模擬在不同車身重量下的混合動力汽車在相應地減速工況下的能量回收，通過電池管理單元了解在整個減速過程中產生的電能。
[0021]作為本發明更進一步的改進，所述混合動力不同混合比例實驗中，通過改變動力合成裝置的相關參數控制來自發動機和電機的動力輸入混合比例，并通過監測控制計算機監測不同混合比例下混合動力汽車的工作狀況。
[0022]3.有益效果
[0023]采用本發明提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下有益效果:
[0024](1)本發明的一種多功能混合動力綜合試驗臺，具有能量回收功能，可以將混合動力汽車在減速或制動時的部分能量進行回收，通過ISG電機和電機將機械能轉化成電能存儲在電池一超級電容能源驅動