[发明专利]一种模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置及方法

权利要求书

1.一种模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置，其特征在于：包括四象限运行电机、四象限运行电机控制器、转速转矩传感器、起发一体机、测控仪和上位机，转速转矩传感器分别与四象限运行电机和起发一体机相连，四象限运行电机控制器与四象限运行电机相连，测控仪与四象限运行电机控制器相连，测控仪、四象限运行电机控制器、起发一体机、转速转矩传感器均通过CAN总线与上位机进行通讯。

2.根据权利要求1所述的模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置，其特征在于：所述四象限运行电机为交流异步电机或永磁同步电机。

3.根据权利要求1所述的模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置，其特征在于：所述起发一体机为BSG电机或ISG电机。

4.根据权利要求1所述的模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置，其特征在于：所述四象限运行电机控制器为ABB-ACS800，四象限运行；

所述四象限运行电机控制器还与电网连接，在四象限运行电机模拟混合动力汽车起动时，四象限运行电机产生的电力通过该控制器回馈到电网。

5.根据权利要求1-4任一项所述模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置的方法，其特征在于：包括步骤：在模拟混合动力汽车起动工况时，用四象限运行电机模拟发动机，根据预设的发动机起动过程中阻力力矩/速度曲线及转动发动机惯量，四象限运行电机作为负载，根据起发一体机实际产生的力矩与发动机启动需要的力矩的关系，确定起动是否成功；在发动机起动完成后，四象限运行电机根据预设的发动机的动力及转速变化，模拟发动机驱动起发一体机发电；在模拟混合动力汽车再生制动过程时，四象限运行电机模拟汽车惯性推动起发一体机发电，起发一体机反过来对汽车产生制动转矩，根据系统模拟汽车需要的制动转矩与起发一体机实际产生的制动转矩的关系，确定再生制动是否成功。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在模拟起发一体机起动混合动力汽车时，上位机通过CAN总线对四象限运行电机和起发一体机进行控制，结合起发一体机在不同速度时的转矩、混合动力汽车发动机起动过程中阻力力矩/速度曲线及发动机转动惯量，对四象限运行电机的速度、加速度和运行时间进行控制，模拟混合动力汽车的起动特性，对起发一体机的起动性能进行试验，具体如下：

（1-1）控制四象限运行电机的转速为0转/分；起动起发一体机；

（1-2）上位机通过转矩转速传感器检测起发一体机的转速和转矩，如果当前起发一体机的转矩M_e0在规定时间内达到预设的启动转矩M₀，则四象限运行电机开始转动，进入步骤（1-3）；如果没有在规定时间内达到M₀，则表示此次测试中起发一体机起动发动机失败；

（1-3）在起动四象限运行电机后，对于阻力力矩/速度曲线上一点X（M_x/n_x），设起发一体机的力矩为Me_x，有以下三种可能：

(1-3-1)若Me_x>M_x，表示起发一体机能起动发动机，转速超过nx，转速继续增加；

(1-3-2)若Me_x<M_x，表示起发一体机不能起动发动机超过点X，起动失败；

(1-3-1)若Me_x=M_x，表示起发一体机能起动发动机到点X并匀速运转，不能继续加速，若此时n_x≧点火时的转速，则表示起动成功，如果n_x<点火时的转速，起动失败。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤（1-2）中，四象限运行电机的转矩M_e0达到预设的启动转矩M₀的时间限定在10ms。