一种多功能混合动力综合试验台及其测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力试验技术领域，更具体地说，涉及一种多功能混合动力综合试验台及其测试方法。
【背景技术】
[0002]目前，能源紧张和环境污染问题日益突出，因此减少对化石能源的依赖以及减少环境污染是当前的首要任务。发展混合动力汽车、减少尾气排放是解决这一问题的有效手段之一，而混合动力汽车作为一种新能源汽车，具有广阔的发展前景，其融合了传统的内燃机汽车与纯电动汽车的特点，兼顾动力性与环保性。对于混合动力汽车的两种动力源，现有的混合动力实验装置虽能满足一定的试验要求，但还是存在一定的局限性，如可扩展性较弱，试验装置的功能或者是能够完成的试验类型不够多，智能化，信息化较弱等。
[0003]中国专利号:ZL201010177763.5，授权公告日:2011年8月17日，发明创造名称为:多能源混合动力综合试验装置，该专利方案公开了一种兼具有标定系统及能量回收系统的综合试验装置，主要部分由通过联轴器接于同一轴上的发动机、变矩器、传感器、电机、传感器、测功机、制动器、惯量盘、传感器，以及两个整流逆变器、电池-超级电容、发动机ECU、集成控制系统和标定系统组成。
[0004]中国专利申请号:201310320230.1，申请日:2013年7月26日，该申请案公开了一种混合动力系统试验台及其工作方法，包括混合动力系统和测功机系统，所述混合动力系统包括变速箱，变速箱与电动发电机相连，电动发电机通过离合器与发动机相连，电动发电机通过电机控制器与动力电池相连，发动机、变速箱、电机控制器及动力电池均与整车控制器相连，整车控制器还与通信检测设备相连；测功机系统包括测功机控制系统，测功机控制系统与交流测功机相连，交流测功机与变速箱相连。
[0005]上述专利方案都是混合动力试验装置，但是其功能可扩展性不强，能够完成的试验种类不够多，系统的智能化程度不高。
【发明内容】
[0006]1.发明要解决的技术问题
[0007]本发明的目的在于克服现有技术中混合动力试验装置功能可扩展性不强、不足，提供了一种多功能混合动力综合试验台及其测试方法，本发明的试验平台可以研究如何对发动机及电机动力的分配来实现更高的能源利用率，也可以模拟混合动力在减速制动时动能转化为电能过程，试验功能多，满足了混合动力汽车的多种性能试验。
[0008]2.技术方案
[0009]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0010]本发明的一种多功能混合动力综合试验台，包括混合动力系统和控制系统，所述混合动力系统包括发动机、联轴器、ISG电机、变速器、传感器、电机、传感器、动力合成装置、传感器、测功机、惯量装置和制动器，所述发动机、ISG电机、变速器和传感器之间通过联轴器机械串联连接后连接至动力合成装置的动力输入端；电机和传感器之间通过联轴器机械串联连接后连接至动力合成装置的动力输入端；动力合成装置的动力输出端通过联轴器与传感器、测功机、惯量装置和制动器依次机械串联连接。
[0011]作为本发明更进一步的改进，所述的控制系统的CAN总线与监测控制计算机电连接，该控制系统包括发动机ECU控制器、第一电机控制器、电池管理单元、第二电机控制器、变速器控制器、传感器数模转换器、传感器数模转换器、传感器数模转换器、测功机控制器和制动器控制器，且各元件均与CAN总线相连；其中，发动机、发动机ECU和发动机ECU控制器串联连接；ISG电机、整流逆变器和第一电机控制器串联连接；电机通过整流逆变器与第二电机控制器连接；所述整流逆变器与整流逆变器均与电池一超级电容能源驱动系统连接，该电池一超级电容能源驱动系统与控制系统的电池管理单元连接；所述变速器与变速器控制器连接；所述传感器与传感器数模转换器连接，传感器与传感器数模转换器连接，传感器与传感器数模转换器连接；测功机与测功机控制器连接，制动器与制动器控制器连接。
[0012]本发明的一种多功能混合动力综合试验台的测试方法，采用多功能混合动力综合试验台，在未启动状态下调整待测部件的连接方式，然后启动待测部件至正常工作状态，通过CAN总线把采集的信息传送至监测控制计算机，完成各部分的性能测试试验。
[0013]作为本发明更进一步的改进，所述性能测试试验包括测试发动机性能试验、测试ISG电机驱动发动机发动性能及降低怠速油耗试验、测试变速器性能试验、测试电机性能试验、测试纯电动驱动性能试验、测试混合动力驱动性能试验、测量动力合成装置传动效率试验、制动时的能量回收试验、发动机或汽车减速时的能量回收及测试电磁制动效果试验、混合动力不同混合比例实验、各部件控制器及CAN总线组成的综合控制系统的优化试验。
[0014]作为本发明更进一步的改进，所述测试发动机性能试验中，其测试过程为:断开发动机与ISG电机之间的连接，使发动机、发动机ECU、发动机ECU控制器连接，并经过CAN总线连接至监测控制计算机，完成发动机性能测试试验。
[0015]作为本发明更进一步的改进，所述测试ISG电机驱动发动机发动性能及降低怠速油耗试验中，测试过程为:断开ISG电机与变速器之间的连接，使发动机与ISG电机连接，并通过第一电机控制器使整流逆变器处于整流状态，此时ISG电机工作在电机驱动状态，可以完成测试ISG电机驱动发动机发动性能及降低怠速油耗试验。
[0016]作为本发明更进一步的改进，所述测试混合动力驱动性能试验包括测试串联式混合动力驱动性能试验、测试并联式混合动力驱动性能试验、测试混联式混合动力驱动性能试验、测试复合式混合动力联合驱动性能试验。
[0017]作为本发明更进一步的改进，所述测量动力合成装置传动效率试验中，测试过程为:断开传感器与动力合成装置之间的连接，断开传感器与测功机之间的连接，由发动机单独提供动力，传感器与传感器分别测量各轴的转矩转速，并将数据传至监测控制计算机进行比较，得出在由发动机单独驱动时的传动效率；
[0018]断开传感器与动力合成装置之间的连接，断开传感器与测功机之间的连接，得出在由电机单独驱动时的传动效率；完成测量动力合成装置传动效率试验。
[0019]作为本发明更进一步的改进，所述制动时的能量回收试验中，断开传感器与动力合成装置之间的连接，并通过惯量装置和制动器控制器改变制动力矩，模拟不同的车身重量和不同制动力矩下的混合动力汽车的制动能量回收，并通过电池管理单元了解在整个能量再生制动过程中产生的电能；
[0020]所述发动机或汽车减速时的能量回收试验中，断开传感器与动力合成装置之间的连接，并使整流逆变器工作在逆变状态，通过改变惯量装置的惯量来模拟在不同车身重量下的混合动力汽车在相应地减速工况下的能量回收，通过电池管理单元了解在整个减速过程中产生的电能。
[0021]作为本发明更进一步的改进，所述混合动力不同混合比例实验中，通过改变动力合成装置的相关参数控制来自发动机和电机的动力输入混合比例，并通过监测控制计算机监测不同混合比例下混合动力汽车的工作状况。
[0022]3.有益效果
[0023]采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0024](1)本发明的一种多功能混合动力综合试验台，具有能量回收功能，可以将混合动力汽车在减速或制动时的部分能量进行回收，通过ISG电机和电机将机械能转化成电能存储在电池一超级电容能源驱动