專利名稱：一種混合動力控制器的測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種汽車控制器實驗室測試裝置，屬于汽車控制裝置技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
能源和環(huán)境與人類的生存和發(fā)展密切相關(guān)，能源短缺和環(huán)保的要求
推動了混合動力汽車的發(fā)展?；旌蟿恿Φ淖詈唵蔚母拍钍茄b備了兩 種驅(qū)動裝置(電機和發(fā)動機)并由兩種能量源(汽油和電儲能裝置)， 通過剎車制動能量回收和控制發(fā)動機在高效/低排放區(qū)等形式實現(xiàn)了 高燃油經(jīng)濟(jì)性和清潔排放。在混合動力車上，電機及混合動力控制器 性能將直接影響混合動力汽車動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。在控制器設(shè)計階 段需要不斷地針對電機控制器進(jìn)行針對邏輯和電機控制功能的檢測來 驗證驅(qū)動器的設(shè)計是否滿足基本的電機控制的要求。但是，因為混合動 力汽車使用的驅(qū)動電機往往功率、電壓、電流都偏高，需要專門的大 功率、大電流、高電壓的電機試驗臺架進(jìn)行試-瞼，試-險準(zhǔn)備時間長， 需要專門的臺架實驗室，試驗時具有安全隱患，試驗成本高的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明公開了 一種能夠在實驗室使用的混合動 力控制器測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括被測控制器、小功率測試臺架、電 路/信號轉(zhuǎn)換單元，其中
小功率測試臺架包括模擬被測的三相電機、作為小功率測試臺架 負(fù)載和發(fā)電驅(qū)動的直流電、判斷三相電才幾和直流電積J立置的位置傳感器以及控制保護(hù)模塊；
電路/信號轉(zhuǎn)換單元包括傳感器信號檢測單元、正/余弦轉(zhuǎn)換模 塊、以及信號輸出接口，負(fù)責(zé)將小功率測試臺架的位置傳感器信號、 與保護(hù)信號相關(guān)的信號轉(zhuǎn)換成被測控制器所需的輸入。
該測試系統(tǒng)還包括電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)4是供作為小功率測試臺 架驅(qū)動所需的高壓/大電流可切換小功率電源、以及小功率測試臺架及 被測控制器所需的12V供電電源。
小功率測試臺架中的直流電機、三相電機和位置傳感器通過連軸 器連接在一起并安裝在一個金屬底板上，直流電機能通過驅(qū)動三相電 機從而使被測控制器工作在發(fā)電模式，被測控制器也能通過驅(qū)動三相 電機來拖動直流電機來實現(xiàn)電動模式的模擬。
所述控制模塊包括過溫保護(hù)模塊、上電延遲模塊、開關(guān)模塊、 緊急停機模塊、開蓋保護(hù)模塊和電機接線模塊。這些模塊為測試系統(tǒng) 提供控制和保護(hù)。
采用該測試系統(tǒng)，能夠?qū)Ρ粶y控制器進(jìn)行測試，具體測試方法為-. 電機的轉(zhuǎn)軸通過驅(qū)動位置傳感器產(chǎn)生兩個位置信號進(jìn)入正/余弦轉(zhuǎn)換 模塊而產(chǎn)生被測控制器需要的位置傳感器的正/余弦信號，正余弦轉(zhuǎn)換 模塊將輸入的兩路信號存入存儲器，存儲器中存有數(shù)據(jù)對應(yīng)表格，通
過查表的形式將小功率測試臺架的位置傳感器信號轉(zhuǎn)換成任何被測控 制器所需的位置傳感器信號輸入被測控制器。
該系統(tǒng)是低功率測試系統(tǒng)，當(dāng)需要測試電流性能的時候，適當(dāng)?shù)?提高電流到相應(yīng)的電流值，而使用低電壓的方式進(jìn)行測量；當(dāng)需要測 試電壓性能的時候，適當(dāng)?shù)靥岣呖刂齐妷旱南鄳?yīng)的電壓值，而使用低 電流的方式進(jìn)行測試。只有當(dāng)邏輯、高電壓性能和大電流性能測試完 成之后才使用大功率的電機臺架進(jìn)行控制器的測試。這樣能節(jié)約90% 以上的大功率臺架的測試，大大地節(jié)約了成本、降低了開發(fā)過程中的 風(fēng)險和開發(fā)時間。


圖1:混合動力控制器測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖； 圖2:混合動力控制器測試系統(tǒng)電源連接框圖； 圖3:小功率測試臺架內(nèi)部線路原理圖。
具體實施例方式
如圖1、 2所示，混合動力控制器測試系統(tǒng)主要包括四個部分被測 控制器、小功率測試臺架、電路/信號轉(zhuǎn)換單元以及電源系統(tǒng)。其中
小功率測試臺架包括模擬被測的三相電機、作為小功率臺架負(fù)載 和發(fā)電驅(qū)動的直流電機、判斷三相電機和直流電機位置的位置傳感器 以及控制模塊，其中控制模塊包括過溫保護(hù)模塊、上電延遲模塊、 開關(guān)模塊、緊急停機模塊、開蓋保護(hù)模塊和電機接線模塊。
電路/信號轉(zhuǎn)換單元包括傳感器信號檢測單元、信號轉(zhuǎn)換器、以 及信號輸出接口，負(fù)責(zé)將小功率測試臺架的位置傳感器信號、保護(hù)信 號等相關(guān)的信號轉(zhuǎn)換成被測控制器所需的輸入。
電源系統(tǒng)包括作為小功率臺架驅(qū)動所需的高壓/大電流可切換小功 率電源、小功率臺架及被測控制器所需的12V供電電源。
圖3示出了小功率測試臺架內(nèi)部線路原理。 下面描述該測試系統(tǒng)的工作過程。
小功率測試臺架中的直流電機、三相電機和位置傳感器通過連軸器 連接在一起并安裝在一個金屬底板上。直流電機能通過驅(qū)動三相電機 從而使被測控制器工作在發(fā)電模式，被測控制器也能通過驅(qū)動三相電 機來拖動直流電才幾來實現(xiàn)電動模式的才莫擬。
電機的轉(zhuǎn)軸通過驅(qū)動位置傳感器產(chǎn)生兩個位置信號進(jìn)入正/余弦轉(zhuǎn) 換模塊而產(chǎn)生被測控制器需要的位置傳感器的正/余弦信號。正余弦轉(zhuǎn) 換模塊將輸入的兩路信號存入存儲器，存儲器中存有數(shù)據(jù)對應(yīng)表格，
通過查表的形式將小功率臺架的位置傳感器信號轉(zhuǎn)換成任何被測控制 器所需的位置傳感器信號輸入被測控制器。轉(zhuǎn)換模塊也能被禁止，以便于直接將位置傳感器的信號送入被測控制器。
所述測試系統(tǒng)是低功率系統(tǒng)。當(dāng)需要測試控制器控制邏輯的時候，
使用低壓低電流的測試方式來進(jìn)行電機控制邏輯的測試；當(dāng)需要測試 電流性能的時候，適當(dāng)?shù)靥岣唠娏鞯较鄳?yīng)的電流值，而使用低電壓的 方式進(jìn)行測量；當(dāng)需要測試電壓性能的時候，適當(dāng)?shù)靥岣呖刂齐妷旱?相應(yīng)的電壓值，而使用低電流的方式進(jìn)行測試；只有當(dāng)邏輯、高電壓 性能和大電流性能測試完成之后才使用大功率的電機臺架進(jìn)行控制器 的測試。
在該系統(tǒng)中， 一個由外部鑰匙開關(guān)組成的安全回路能將直流電機和 三相電機的電源斷開且把兩個電機的線圈短接，這樣能在出現(xiàn)問題的 情況下在短時間內(nèi)對電機系統(tǒng)進(jìn)行緊急剎車。很好地保證了系統(tǒng)的安 全性。
為了檢測直流側(cè)的電壓，專門配備了直流電壓采集電路和電壓表。
為了纟企測直流測電流，專門配備了電流采集電流和電流表。
為了保護(hù)系統(tǒng)不因過溫而損壞，在安裝基板及各電機處安裝了溫度
傳感器。
為了保護(hù)系統(tǒng)不因超速而損壞，配備了超速保護(hù)模塊，當(dāng)電機超速 時自動關(guān)斷系統(tǒng)并對電機進(jìn)行剎車控制。
為了避免誤操作，當(dāng)有人打開小功率臺架時，電機主回路將被關(guān)閉 而導(dǎo)致該臺架不能工作，直至關(guān)閉小功率臺架上蓋后才能重新運行系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1、一種混合動力控制器測試系統(tǒng)，包括被測控制器、小功率測試臺架、電路/信號轉(zhuǎn)換單元，其中小功率測試臺架包括模擬被測的三相電機、作為小功率測試臺架負(fù)載和發(fā)電驅(qū)動的直流電機、判斷三相電機和直流電機位置的位置傳感器以及控制保護(hù)模塊；電路/信號轉(zhuǎn)換單元包括傳感器信號檢測單元、正/余弦轉(zhuǎn)換模塊、以及信號輸出接口，負(fù)責(zé)將小功率測試臺架的位置傳感器信號、與保護(hù)信號相關(guān)的信號轉(zhuǎn)換成被測控制器所需的輸入。
2、 如權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其特征在于小功率測試臺架中 的直流電機、三相電機和位置傳感器通過連軸器連接在一起并安裝在一個 金屬底板上，直流電機能通過驅(qū)動三相電機從而使被測控制器工作在發(fā)電 模式，被測控制器也能通過驅(qū)動三相電機來拖動直流電機來實現(xiàn)電動模式 的模擬。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的測試系統(tǒng)，其特征在于還包括電源系 統(tǒng)，該電源系統(tǒng)^是供作為小功率測試臺架驅(qū)動所需的高壓/大電流可切換 小功率電源、以及小功率測試臺架及被測控制器所需的12V供電電源。
4、 如權(quán)利要求1 - 3任一項所述的測試系統(tǒng)，其特征在于電機的轉(zhuǎn) 軸通過驅(qū)動位置傳感器產(chǎn)生兩個位置信號進(jìn)入正/余弦轉(zhuǎn)換模塊而產(chǎn)生被 測控制器需要的位置傳感器的正/余弦信號，正余弦轉(zhuǎn)換模塊將輸入的兩 路信號存入存儲器，存儲器中存有數(shù)據(jù)對應(yīng)表格，通過查表的形式將小功 率測試臺架的位置傳感器信號轉(zhuǎn)換成任何被測控制器所需的位置傳感器 信號輸入被測控制器。
5、 如權(quán)利要求1-4任一項所述的測試系統(tǒng)，其特征在于所述控制保護(hù)模塊包括過溫保護(hù)模塊、上電延遲模塊、開關(guān)模塊、緊急停機模塊、 開蓋保護(hù)模塊和電機接線模塊。
6、 如權(quán)利要求5所述的測試系統(tǒng)，其特征在于開關(guān)模塊包括由外 部鑰匙開關(guān)組成的安全回路，該安全回路能夠?qū)⒅绷麟姍C和三相電機的電 源斷開且把兩個電機的線圏短接。
7、 一種采用如權(quán)利要求1 - 3任一項所述的測試系統(tǒng)進(jìn)行測試的方 法，其特征在于電機的轉(zhuǎn)軸通過驅(qū)動位置傳感器產(chǎn)生兩個位置信號進(jìn)入 正/余弦轉(zhuǎn)換模塊而產(chǎn)生被測控制器需要的位置傳感器的正/余弦信號，正 余弦轉(zhuǎn)換模塊將輸入的兩路信號存入存儲器，存儲器中存有數(shù)據(jù)對應(yīng)表 格，通過查表的形式將小功率測試臺架的位置傳感器信號轉(zhuǎn)換成任何被測 控制器所需的位置傳感器信號輸入被測控制器。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于當(dāng)需要測試電流性能的 時候，適當(dāng)?shù)靥岣唠娏鞯较鄳?yīng)的電流值，而使用低電壓的方式進(jìn)行測量； 當(dāng)需要測試電壓性能的時候，適當(dāng)?shù)靥岣呖刂齐妷旱南鄳?yīng)的電壓值，而使 用低電流的方式進(jìn)4亍測試。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于當(dāng)邏輯、高電壓性能和 大電流性能測試完成之后，使用大功率的電機臺架進(jìn)行被測控制器的測 試。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動力控制器測試系統(tǒng)，包括被測控制器、小功率測試臺架、電路/信號轉(zhuǎn)換單元，其中小功率測試臺架包括模擬被測的三相電機、直流電機、位置傳感器及控制保護(hù)模塊；電路/信號轉(zhuǎn)換單元包括傳感器信號檢測單元、正/余弦轉(zhuǎn)換模塊及信號輸出接口，負(fù)責(zé)將小功率測試臺架的位置傳感器信號、與保護(hù)信號相關(guān)的信號轉(zhuǎn)換成被測控制器所需的輸入。采用該系統(tǒng)，電機的轉(zhuǎn)軸通過驅(qū)動位置傳感器產(chǎn)生兩個位置信號進(jìn)入正/余弦轉(zhuǎn)換模塊而產(chǎn)生被測控制器需要的位置傳感器的正/余弦信號，正/余弦轉(zhuǎn)換模塊將輸入的兩路信號存入存儲器，通過查表將小功率測試臺架的位置傳感器信號轉(zhuǎn)換成任何被測控制器所需的位置傳感器信號輸入被測控制器。
文檔編號G01M17/007GK101419129SQ20081008928
公開日2009年4月29日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者林偉義 申請人:奇瑞汽車股份有限公司