[发明专利]一种弱混合动力汽车动力系统电气部件的测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于弱混合动力汽车试验测试技术领域，具体涉及一种弱混合动力汽车动力系统电气部件的测试系统及方法。

背景技术

弱混合动力汽车与传统燃油汽车的最大区别是在车辆满足停机条件时，发动机断油停机，而在加速踏板再次踩下时，BSG电机或智能起停电机便会自动启动发动机，从而减小车辆怠速阶段的油耗和排放，改善发动机的起动性能，达到节能环保的目的。因此，与传统汽车的研发相比，弱混合动力汽车的研发和试验主要集中在电机及其控制、动力电池、制动能量回收、传动系统及整车匹配等方面。

与传统汽车相比，弱混合动力汽车上动力系统关键部件的要求非常高，例如电机、电池和皮带要通过50万次和24万公里的寿命试验，如果完全采用传统的试验测试方法，会导致产品开发周期和成本非常高，因此在整车和零部件开发生产过程中，急需一种模拟试验设备来提高开发速度，降低开发成本。

目前公开号为CN101261190的中国发明专利公开了一种混合动力汽车控制器寿命测试系统及测试方法，在该测试系统中，BSG控制器被置于高湿度和高低温循环的环境中接受寿命测试，BSG控制器的供电电压也将在一个很宽的范围内进行循环波动。这样，通过对BSG控制器一个相对较短时间的测试，能够估算出BSG控制器的潜在工作寿命。但是，该专利仅在设计验证和生产验证阶段对控制器寿命进行测试，无法进行控制系统性能测试，无法实现为控制系统设计提供设计依据和进行设计验证，以达到降低设计风险的目的。

另外，公开号为CN102023635A的中国发明专利公开了一种微混合动力汽车控制器性能测试方法及系统，其以计算机控制采集BSG控制器和程控电源的电信号以及通过液压装置施加在BSG电机的阻转矩的信号，对BSG电机特性进行测试。该发明便于在微混合动力汽车的研发过程中对研发的技术方案进行检验，实现为控制系统设计提供设计依据和进行设计验证，以达到降低设计风险的目的。但是该液压加载机构控制系统复杂，液压系统控制精度有限，阻转矩反应不灵敏，因此该发明适合采用两套系统分别模拟BSG电机系统发电工况和电动工况，但针对一套BSG电机系统，实现电动起动与回馈发电之间循环转换较困难。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种弱混合动力汽车动力系统电气部件的测试系统，该系统不消耗燃油，不排放尾气，具有成本低、节能环保的优点，根据弱混合动力系统及关键部件的工作原理和特点，通过模拟发动机工作情况，进行BSG电机系统性能测试和试验，可以缩短整车性能的试验周期，提高产品开发的速度。

本发明的另一个目的在于提供一种基于上述弱混合动力汽车动力系统电气部件的测试系统的测试方法。该方法采用半实物仿真的原理，能够实现对弱混合动力系统电气部件在BSG电机起动发动机、发动机带动BSG电机发电、再生制动、怠速停车时电池单独供电驱动附属电气系统负载等各种工况下的寿命实验。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种弱混合动力汽车动力系统电气部件的测试系统，包括BSG电机模块、测功机模块、动力电源模块和上位机模块，其中BSG电机模块、测功机模块、动力电源模块均分别通过数据线与上位机模块进行通讯；所述BSG电机模块包括BSG电机和BSG电机控制器；所述测功机模块包括测功机和测控仪，BSG电机一端的带轮通过传动皮带与测功机输出轴的带轮连接，测控仪用于对测功机的工作模式进行控制，测功机用于模拟发动机对BSG电机模块进行试验测试；所述动力电源模块包括动力蓄电池、电池管理系统，用于为测试系统进行供电；所述上位机模块用于接收各模块传来的工作参数，对参数进行处理，然后通过数据线向各模块输出控制指令。本发明利用测功机模拟发动机对BSG电机模块进行试验测试，不需要将BSG电机安装在真实发动机上，从而避免在试验测试过程中产生大量的燃油消耗和废气排放，实现节能环保的目的。

优选的，所述测试系统还包括附属电气系统负载模拟模块，该模块包括DC/DC变换器和附属电气系统负载，附属电气系统负载通过DC/DC变换器与动力电源模块相连，用来模拟怠速停车时由动力电源模块供电的附属电气系统负载工作情况。

优选的，所述BSG电机模块、测功机模块、动力电源模块、附属电气系统负载模拟模块均通过CAN总线与上位机模块进行通讯。从而使各模块之间协调工作，大大减少连接线束的数量，避免信号干扰对测试结果的影响，使试验测试结果更加精确。当然，在实际应用中，各模块也可以根据需要通过RS232、RS485、LIN线或硬线等现有的连接方式连接上位机。