本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)裝置和方法。

背景技術(shù)：

目前，用于電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的測試裝置，一般由加載臺(tái)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、應(yīng)變式扭矩測試儀、功率分析儀、數(shù)據(jù)采集模塊、配電柜、電池組組成。其中加載臺(tái)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供負(fù)載，數(shù)據(jù)采集模塊采集電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的速度、電流和轉(zhuǎn)矩信息，實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能測試。

這種裝置功能比較單一，僅能完成電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在特定負(fù)載下的性能測試，無法測試不同復(fù)雜路況下的系統(tǒng)性能。汽車行駛路況復(fù)雜多變，對(duì)電動(dòng)汽車提出了更高的要求，不同復(fù)雜路況下的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能測試具有重要意義，目前的測試裝置并不能實(shí)現(xiàn)此功能。

因此急需一種能模擬真實(shí)復(fù)雜路況下的驅(qū)動(dòng)性能的試驗(yàn)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)裝置和方法，用以解決現(xiàn)有測試裝置無法測試不同復(fù)雜路況下的系統(tǒng)性能的問題。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器，加載臺(tái)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、應(yīng)變式扭矩測試儀、功率分析儀、數(shù)據(jù)采集模塊、配電柜和電池組；其中，

計(jì)算機(jī)分別與運(yùn)動(dòng)控制器、電機(jī)控制器和數(shù)據(jù)采集模塊通過CAN總線連接，用于發(fā)送控制指令給運(yùn)動(dòng)控制器和電機(jī)控制器，接收數(shù)據(jù)采集模塊上報(bào)的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析；

運(yùn)動(dòng)控制器與加載臺(tái)通過導(dǎo)線連接；運(yùn)動(dòng)控制器將計(jì)算機(jī)發(fā)送過來的控制指令轉(zhuǎn)換為負(fù)載加載指令并輸出給加載臺(tái)；

加載臺(tái)、應(yīng)變式扭矩測試儀、驅(qū)動(dòng)電機(jī)依次連接；加載臺(tái)用于根據(jù)接收到的負(fù)載加載指令，輸出加載扭矩給驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

電機(jī)控制器分別與功率分析儀、驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過電纜連接；電機(jī)控制器用于根據(jù)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行時(shí)速指令，通過輸出控制電流控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速；

應(yīng)變式扭矩測試儀用于通過扭矩傳感器測量驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的扭矩和轉(zhuǎn)速；

數(shù)據(jù)采集模塊與應(yīng)變式扭矩測試儀、功率分析儀通過導(dǎo)線連接；用于采集應(yīng)變式扭矩測試儀和功率分析儀測量的數(shù)據(jù)并向計(jì)算機(jī)上報(bào)。

所述計(jì)算機(jī)進(jìn)一步包括：

路況模擬模塊、指令發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)分析模塊；其中，

路況模擬模塊用于為電動(dòng)汽車編制設(shè)計(jì)不同形式的路況，并針對(duì)每一個(gè)路況設(shè)置模擬扭矩；

指令發(fā)送模塊用于向運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)送路況模擬控制指令，向電機(jī)控制器發(fā)送運(yùn)行時(shí)速指令；

數(shù)據(jù)分析模塊用于對(duì)接收到的扭矩、轉(zhuǎn)速和功率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷電機(jī)控制器在不同形式的路況下能否輸出足夠的扭矩以驅(qū)動(dòng)汽車按照運(yùn)行時(shí)速指令運(yùn)行。

所述加載臺(tái)、應(yīng)變式扭矩測試儀、驅(qū)動(dòng)電機(jī)依次連接進(jìn)一步包括：

加載臺(tái)的輸出軸與應(yīng)變式扭矩測試儀的一端通過聯(lián)軸器連接，應(yīng)變式扭矩測試儀的另一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器連接。

所述路況模擬控制指令包括針對(duì)每一個(gè)路況的模擬扭矩信息；

所述運(yùn)行時(shí)速指令包括模擬運(yùn)行時(shí)速信息，即速度和扭矩。

所述判斷電機(jī)控制器在不同形式的路況下能否輸出足夠的扭矩以驅(qū)動(dòng)汽車按照運(yùn)行時(shí)速指令運(yùn)行進(jìn)一步包括：

將轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)化為實(shí)際運(yùn)行時(shí)速，并與模擬運(yùn)行時(shí)速進(jìn)行比較；如果實(shí)際運(yùn)行時(shí)速能夠達(dá)到模擬運(yùn)行時(shí)速，則認(rèn)為電機(jī)控制器在該路況下輸出的扭矩足夠，該扭矩下能驅(qū)動(dòng)汽車按照運(yùn)行時(shí)速指令中的模擬運(yùn)行時(shí)速來運(yùn)行，否則，則認(rèn)為電機(jī)控制器在該路況下輸出的扭矩不足，該扭矩下不能驅(qū)動(dòng)汽車按照運(yùn)行時(shí)速指令中的模擬運(yùn)行時(shí)速來運(yùn)行。

一種上述電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)裝置的工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)裝置上電；

步驟S2、計(jì)算機(jī)向運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)送路況模擬控制指令，向電機(jī)控制器發(fā)送運(yùn)行時(shí)速指令；

步驟S3、數(shù)據(jù)采集模塊采集應(yīng)變式扭矩測試儀和功率分析儀測量的數(shù)據(jù)并向計(jì)算機(jī)上報(bào)；

步驟S4、計(jì)算機(jī)對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否滿足不同路況行駛要求；

步驟S5、計(jì)算機(jī)根據(jù)判斷結(jié)果，調(diào)整路況模擬控制指令，再次執(zhí)行上述步驟，直至電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)滿足不同路況行駛要求。

所述步驟S2進(jìn)一步包括：

計(jì)算機(jī)將路況模擬控制指令發(fā)送給運(yùn)動(dòng)控制器，運(yùn)動(dòng)控制器將路況模擬指令轉(zhuǎn)換為負(fù)載加載指令并輸出給加載臺(tái)；加載臺(tái)通過輸出軸來輸出加載扭矩，加載扭矩經(jīng)過應(yīng)變式扭矩測試儀傳遞到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸；

計(jì)算機(jī)輸出運(yùn)行時(shí)速指令至電機(jī)控制器，電機(jī)控制器根據(jù)運(yùn)行時(shí)速指令輸出控制電流，以控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)按照要求的速度和扭矩旋轉(zhuǎn)。

所述步驟S3進(jìn)一步包括：

功率分析儀測量電機(jī)控制器電流電壓并將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集模塊；

應(yīng)變式扭矩測試儀測量驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的扭矩、轉(zhuǎn)速并將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集模塊。

所述步驟S4進(jìn)一步包括：

將轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)化為實(shí)際運(yùn)行時(shí)速，并與模擬運(yùn)行時(shí)速進(jìn)行比較；

如果實(shí)際運(yùn)行時(shí)速能夠達(dá)到模擬運(yùn)行時(shí)速，則認(rèn)為電機(jī)控制器在該路況下輸出的扭矩足夠，該扭矩下能驅(qū)動(dòng)汽車按照運(yùn)行時(shí)速指令中的模擬運(yùn)行時(shí)速來運(yùn)行；

否則，則認(rèn)為電機(jī)控制器在該路況下輸出的扭矩不足，該扭矩下不能驅(qū)動(dòng)汽車按照運(yùn)行時(shí)速指令中的模擬運(yùn)行時(shí)速來運(yùn)行。

本發(fā)明有益效果如下：

本發(fā)明所述電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)裝置和方法，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在模擬真實(shí)復(fù)雜路況下的驅(qū)動(dòng)性能測試，解決了傳統(tǒng)測試裝置測試功能單一的問題。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。

圖1為電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。

本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，公開了一種電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)裝置，如圖1所示，所述裝置包括：計(jì)算機(jī)1、運(yùn)動(dòng)控制器2，加載臺(tái)3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、電機(jī)控制器5、應(yīng)變式扭矩測試儀6、功率分析儀7、數(shù)據(jù)采集模塊8、配電柜9、電池組10。

計(jì)算機(jī)1的通訊端口分別與運(yùn)動(dòng)控制器2、電機(jī)控制器5和數(shù)據(jù)采集模塊8的通訊端口通過CAN總線連接；計(jì)算機(jī)用于發(fā)送控制指令給運(yùn)動(dòng)控制器2和電機(jī)控制器5，接收數(shù)據(jù)采集模塊8上報(bào)的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析；

運(yùn)動(dòng)控制器2的輸出端與加載臺(tái)3的輸入端通過導(dǎo)線連接；運(yùn)動(dòng)控制器2將計(jì)算機(jī)1發(fā)送過來的控制指令轉(zhuǎn)換為負(fù)載加載指令、并輸出給加載臺(tái)3；

加載臺(tái)3的輸出軸與應(yīng)變式扭矩測試儀的一端通過聯(lián)軸器連接，應(yīng)變式扭矩測試儀6的另一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的輸出軸通過聯(lián)軸器連接；加載臺(tái)3根據(jù)接收到的指令，通過加載臺(tái)3的輸出軸來輸出加載扭矩給驅(qū)動(dòng)電機(jī)4，該加載扭矩經(jīng)過應(yīng)變式扭矩測試儀6傳遞到驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的輸出軸；所述聯(lián)軸器為帶徑向夾緊螺母、夾緊軸套或錐形軸套的聯(lián)軸器。

電機(jī)控制器5輸出端分別與功率分析儀7、驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的輸入端通過電纜連接；電機(jī)控制器5根據(jù)計(jì)算機(jī)傳來的扭矩和速度控制指令，通過輸出控制電流控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速；

應(yīng)變式扭矩測試儀用于通過扭矩傳感器測量驅(qū)動(dòng)電機(jī)4輸出軸的扭矩和轉(zhuǎn)速；所述扭矩傳感器采用希蒙斯坦公司的數(shù)字式扭矩傳感器或模擬式扭矩傳感器；功率分析儀用于通過測量電機(jī)控制器的電流電壓計(jì)算其功率；所述功率分析儀采用WT3000高精度功率分析儀。

數(shù)據(jù)采集模塊8的輸入端與應(yīng)變式扭矩測試儀6、功率分析儀7的輸出端通過導(dǎo)線連接；用于采集應(yīng)變式扭矩測試儀6和功率分析儀7測量的數(shù)據(jù)并向計(jì)算機(jī)上報(bào)；

配電柜9用于為加載臺(tái)3供電；電池組10用于為電機(jī)控制器5及進(jìn)一步為驅(qū)動(dòng)電機(jī)4提供直流供電。

其中，計(jì)算機(jī)1進(jìn)一步包括：路況模擬模塊、指令發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)分析模塊。

路況模擬模塊用于為電動(dòng)汽車編制設(shè)計(jì)不同形式的路況，并針對(duì)每一個(gè)路況設(shè)置模擬扭矩，所述路況包括平路行駛、爬坡、下坡、頻繁起停、顛簸路面；

指令發(fā)送模塊用于向運(yùn)動(dòng)控制器2和電機(jī)控制器5發(fā)送控制指令；具體地，計(jì)算機(jī)1的指令發(fā)送模塊向運(yùn)動(dòng)控制器2發(fā)送路況模擬控制指令，以及向電機(jī)控制器5發(fā)送運(yùn)行時(shí)速指令。其中，路況模擬控制指令包括針對(duì)每一個(gè)路況的模擬扭矩信息；運(yùn)行時(shí)速指令包括模擬運(yùn)行時(shí)速信息，具體地，包括速度和扭矩。

數(shù)據(jù)分析模塊用于對(duì)接收到的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析，所述數(shù)據(jù)包括扭矩、轉(zhuǎn)速和功率數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)分析是將數(shù)據(jù)采集模塊上報(bào)的轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)化為實(shí)際運(yùn)行時(shí)速，并與模擬運(yùn)行時(shí)速進(jìn)行比較；如果實(shí)際運(yùn)行時(shí)速能夠達(dá)到模擬運(yùn)行時(shí)速，則認(rèn)為電機(jī)控制器5在該路況下輸出的扭矩足夠，該扭矩下能驅(qū)動(dòng)汽車按照計(jì)算機(jī)1發(fā)出的運(yùn)行時(shí)速指令中的模擬運(yùn)行時(shí)速來運(yùn)行；從而判斷電機(jī)控制器5在不同形式的路況下能否輸出足夠的扭矩，以驅(qū)動(dòng)汽車按照指令發(fā)送模塊發(fā)出的運(yùn)行時(shí)速指令中的模擬運(yùn)行時(shí)速來運(yùn)行。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例，公開了一種電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)方法，具體包括以下步驟：

步驟S1、將電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)裝置上電；

所述路況模擬試驗(yàn)裝置包括：計(jì)算機(jī)1、運(yùn)動(dòng)控制器2，加載臺(tái)3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、電機(jī)控制器5、應(yīng)變式扭矩測試儀6、功率分析儀7、數(shù)據(jù)采集模塊8、配電柜9、電池組10。

步驟S2、計(jì)算機(jī)1將路況模擬控制指令發(fā)送給運(yùn)動(dòng)控制器2，運(yùn)動(dòng)控制器2將路況模擬指令轉(zhuǎn)換為負(fù)載加載指令并輸出給加載臺(tái)3；加載臺(tái)3收到加載指令后，通過輸出軸來輸出加載扭矩給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該加載扭矩經(jīng)過應(yīng)變式扭矩測試儀6傳遞到驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的輸出軸；

其中，不同路況對(duì)應(yīng)不同負(fù)載，當(dāng)平路行駛時(shí)，負(fù)載為汽車受到的阻力，爬坡和下坡時(shí)負(fù)載為汽車受到的阻力與汽車重力在路面上的分力之和。

計(jì)算機(jī)1輸出運(yùn)行時(shí)速指令至電機(jī)控制器5，電機(jī)控制器5根據(jù)計(jì)算機(jī)1的運(yùn)行時(shí)速指令，通過輸出控制電流控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速。

步驟S3、數(shù)據(jù)采集模塊8將采集到的數(shù)據(jù)(包括扭矩和轉(zhuǎn)速)通過總線網(wǎng)絡(luò)上報(bào)至計(jì)算機(jī)1；具體地，

功率分析儀7測量電機(jī)控制器電流電壓并將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集模塊8；

應(yīng)變式扭矩測試儀6測量驅(qū)動(dòng)電機(jī)4輸出軸的扭矩、轉(zhuǎn)速并將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集模塊8。

步驟S4、計(jì)算機(jī)1對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否滿足不同路況行駛要求。所述判斷的是指將上報(bào)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為實(shí)際運(yùn)行時(shí)速，并與模擬運(yùn)行時(shí)速進(jìn)行比較；如果實(shí)際運(yùn)行時(shí)速能夠達(dá)到模擬運(yùn)行時(shí)速，則判斷電機(jī)控制器5在不同路況下能夠輸出足夠的扭矩，以驅(qū)動(dòng)汽車按照計(jì)算機(jī)1發(fā)出的汽車運(yùn)行速度指令運(yùn)行；如果在各個(gè)路況下都達(dá)到模擬運(yùn)行時(shí)速，則說明電機(jī)控制器能滿足不同路況的行駛要求；反之，則不能；

步驟S5、計(jì)算機(jī)1根據(jù)判斷結(jié)果，調(diào)整路況模擬控制指令，再次執(zhí)行上述步驟，直至電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)滿足不同路況行駛要求，在各個(gè)路況下都達(dá)到模擬運(yùn)行時(shí)速。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)路況模擬試驗(yàn)裝置和方法，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在模擬真實(shí)復(fù)雜路況下的驅(qū)動(dòng)性能測試，解決傳統(tǒng)測試裝置測試功能單一的問題。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法的全部或部分流程，可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。其中，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)為磁盤、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體等。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。