CN108845254B - 一种ibsg起发一体电机系统台架及测试方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了IBSG起发一体电机系统台架及测试方法和装置，通过测功机将电机转速控制为第一预设值，并设定IBSG的目标扭矩，实时计算IBSG电机的当前计算扭矩，系统台架借助扭矩传感器实时获取IBSG电机的实际输出扭矩(实测扭矩)，上位机实时对比实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差，当该偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内，当调整至实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，分别确定所述当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩两两之间的偏差，从而可以评价该IBSG电机在实际整车运行情况下的扭矩控制精度和扭矩计算精度。

Description

一种IBSG起发一体电机系统台架及测试方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及汽车发电机技术领域，尤其涉及一种IBSG起发一体电机系统台架及测试方法和装置。

背景技术

现有的汽车中的IBSG(Intergrated Belt-driven Starter/Generator集成皮带传动启动/发电一体化)起发一体电机是一种具有起动、发电、电动助力、制动能量回收等功能的电机，可直接安装在现有发动机发电机的位置，通过皮带与发动机曲轴连接，包含IBSG电机的微型混合动力驱动系统能够实现节能减排的目的。

在汽车研究和设计开发的过程中，需要对IBSG电机的性能具有充分的了解，现有的IBSG电机的测试方法往往是针对IBSG电机的单体测试，单体测试测试出的IBSG电机性能无法反应该电机在整车环境下的特性，这显然不利于IBSG电机在具有微型混合动力驱动系统的汽车中的应用。

发明内容

本发明提供一种IBSG起发一体电机系统台架及测试方法和装置，以解决现有的IBSG电机的测试方法无法反应该电机在整车环境下的特性的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种IBSG起发一体电机系统台架的测试方法，所述测试方法包括：

设定待测IBSG电机转速的第一预设值，以使得所述IBSG电机转速为第一预设值，并设定所述IBSG电机的目标扭矩；

实时获取所述IBSG电机的实测扭矩；

基于预设算法实时计算所述IBSG电机的当前计算扭矩；

若所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内；

当所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，分别确定所述当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩之间的偏差。

第二方面，本发明实施例还提供了一种IBSG起发一体电机系统台架的测试装置，所述测试装置包括：

扭矩设定模块，用于设定待测IBSG电机转速的第一预设值，以使得所述IBSG电机转速为第一预设值，并设定所述IBSG电机的目标扭矩；

扭矩获取模块，用于实时获取所述IBSG电机的实测扭矩；

扭矩计算模块，用于基于预设算法实时计算所述IBSG电机的当前计算扭矩；

扭矩调整模块，用于若所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内；

扭矩偏差确定模块，用于当所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，分别确定所述当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩之间的偏差。

第三方面，本发明实施例还提供了一种IBSG起发一体电机系统台架，所述系统台架包括测功机、电源模块、上位机和待测IBSG电机安装位，所述上位机包括上述测试装置；

待测IBSG电机安装于所述待测IBSG电机安装位与所述电源模块相连，所述IBSG电机与所述测功机相连，所述上位机分别与所述IBSG电机、测功机、电源模块通信，所述电源模块用于为所述IBSG电机供电能用于输出扭矩或存储或消耗所述IBSG电机发电时产生的电能。

本发明实施例提供的一种IBSG起发一体电机系统台架的测试方法，通过测功机将电机转速控制为第一预设值，并设定IBSG的目标扭矩，实时计算IBSG电机的当前计算扭矩，系统台架借助扭矩传感器实时获取IBSG电机的实际输出扭矩(实测扭矩)，上位机实时对比实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差，当该偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内，当调整至实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，分别确定所述当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩两两之间的偏差，从而可以评价该IBSG电机在实际整车运行情况下的扭矩控制精度和扭矩计算精度。

附图说明

图1是本发明实施例一的一种IBSG起发一体电机系统台架的测试方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例的一种IBSG起发一体电机系统台架示意图；

图3是本发明实施例二的一种IBSG起发一体电机系统台架的测试方法的步骤流程图；

图4是本发明实施例二的一种系统台架的结构示意图；

图5是本发明实施例三的一种IBSG起发一体电机系统台架的测试装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一的一种IBSG起发一体电机系统台架的测试方法的步骤流程图，本实施例可适用于对IBSG起发一体电机在系统台架上对该电机进行模拟真实整车运行下电机性能，该方法可以在图2示出的本发明实施例的一种IBSG起发一体电机系统台架的基础上进行，参照图2，该系统台架20可以包括测功机21、电源模块22、上位机23和待测IBSG电机安装位24，当进行电机测试时，待测IBSG电机安装于所述待测IBSG电机安装位24与所述电源模块22相连，所述IBSG电机与所述测功机21相连(IBSG电机与测功机21的连接方式包括法兰盘或齿轮直连、皮带连接等通用的连接方式)，所述上位机23分别与所述IBSG电机、测功机21、电源模块22通信，所述电源模块22用于为所述IBSG电机供电能用于输出扭矩或存储或消耗所述IBSG电机发电时产生的电能，当电源模块22用于为所述IBSG电机供电时，IBSG电机处于电动机工作模式，当电源模块22用于存储或消耗所述IBSG电机产生的电能时，IBSG电机处于发电机工作模式。

本发明实施例的测试方法具体包括如下步骤：

步骤101、设定待测IBSG电机转速的第一预设值，以使得所述IBSG电机转速为第一预设值，并设定所述IBSG电机的目标扭矩。

具体的，本领域技术人员可以在系统台架20的上位机23中设定待测IBSG电机转速的第一预设值，测功机通过调整其扭矩输出控制IBSG电机转速为第一预设值，同时设定所述IBSG电机的目标扭矩，此时测功机的作用是稳定IBSG电机的转速。

具体的，在步骤101中，设定待测IBSG电机转速的第一预设值，以使得所述IBSG电机转速为第一预设值，并设定所述IBSG电机的目标扭矩是为了测试IBSG电机在固定转速下扭矩输出的控制能力，IBSG电机处于扭矩控制模式下。

步骤102、实时获取所述IBSG电机的实测扭矩。

在本发明实施例中，当IBSG电机处于扭矩控制模式下，可以实时获取所述IBSG电机的实测扭矩，具体可以通过系统台架上安装的扭矩传感器来实时测量来获取。

步骤103、基于预设算法实时计算所述IBSG电机的当前计算扭矩。

具体的，“预设算法”可以是本领域技术人员根据发电机原理并结合实际电机情况设置的计算电机实际扭矩的计算公式，对于IBSG电机当前所处的不同工作状态(发电机状态和电动机状态)，其“预设算法”可以不同，作为一种示例，对于电动机状态下，IBSG电机两端电压为U，输入电流为I，电机效率为η，可以根据ηUI＝ωA，其中ω为电机转速角速度，A为电机输出扭矩，根据该公式，可以通过测量电机两端电压为U，输入电流为I，电机效率根据本领域技术人员对该电机的熟悉程度，赋予经验值，从而可以计算出该IBSG电机的计算扭矩，当然上述计算扭矩的示例仅作为一种示例，实际工作中“预设算法”远比上述公式复杂。

步骤104、若所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内。

在本发明实施例中，当实时测量IBSG电机的实测扭矩后，会将该实测扭矩与目标扭矩进行比较，若所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内。

其中，预设范围是本领域技术人员所能容忍的IBSG电机输出的实测扭矩与目标扭矩之间偏差的范围，预设范围的设定与IBSG电机扭矩输出控制的精度有关，对于高精度扭矩控制的IBSG电机，预设范围可以较小，对于低精度扭矩控制的IBSG电机，预设范围可以较大。

所述IBSG电机的“控制参数”可以包括电机的输入电流和输入电压等参数，例如，当IBSG电机处于电动机工作状态，实测扭矩小于目标扭矩，且不在预设范围内时，此时可以增大IBSG电机的输入电流和/或输入电压，使得IBSG电机的输出扭矩增大，使得与目标扭矩之间的偏差在预设范围内。

步骤105、当所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，分别确定所述当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩之间的偏差。

在本发明实施例中，当通过调整控制参数使得实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，由于在步骤103中一直在实时计算IBSG电机的当前计算扭矩，在步骤102中一直在实时测量所述IBSG电机的实测扭矩，因此可以确定实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时的当前计算扭矩和实测扭矩，并计算当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩两两之间的偏差。当确定计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩两两之间的偏差后，可以根据计算扭矩与实测扭矩的偏差，对步骤103中的“预设算法”进行修正或改进。

综上所述，本发明实施例提供的一种IBSG起发一体电机系统台架的测试方法，通过测功机将电机转速控制为第一预设值，并设定IBSG的目标扭矩，实时计算IBSG电机的当前计算扭矩，系统台架借助扭矩传感器实时测量来获取IBSG电机的实际输出扭矩(实测扭矩)，上位机实时对比实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差，当该偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内，当调整至实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，分别确定所述当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩两两之间的偏差，从而可以评价该IBSG电机在实际整车运行情况下的扭矩控制精度和扭矩计算精度。

同时由于在实际整车环境下是没有扭矩传感器实时测量IBSG电机的实测扭矩的，本发明实施例的测试方法还考虑到了这一点，在扭矩控制模型下当实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，确定所述当前计算扭矩、实测扭矩和目标扭矩两两之间的偏差，还可以模拟实际整车环境下向用户展示的当前IBSG电机的输出扭矩更为准确(由于实际整车环境没有扭矩传感器，实际整车环境向用户展示的当前IBSG电机的输出扭矩实际上是当前计算扭矩)。

需要说明的是，在本发明实施例中，为了提高测试台架在进行测试时的安全性，在进行步骤101之前，还可以包括如下步骤：执行所述系统台架的自检程序，若自检通过，执行步骤101；若自检不通过，则向用户展示未通过自检的原因。

在本发明的一种优选实施例中，在上述步骤101-105的基础上，本发明实施例的测试方法还可以包括如下步骤：

步骤106、若所述当前计算扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述预设算法的计算参数，以使得所述当前计算扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内。

在本发明实施例中，除了如步骤104所述的实测扭矩与目标扭矩存在偏差超过预设范围的情况，当发现当前计算扭矩与目标扭矩之间的偏差超过预设范围，可以调整步骤103中预设算法的计算参数，延续步骤103“预设算法”的示例，可以调整电机效率，使得当前计算扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内。当然，如步骤103所述，预设算法的具体算法，在实际工作中远比步骤103只的示例的更为复杂，且本领域技术人员可以根据实际情况自行设计合理的算法、及其算法中各计算参数的值，对应地，调整所述预设算法的计算参数根据预设算法的不同而会有不同。

需要说明的是，步骤106和步骤104的调整过程是相互独立的，即调整控制参数的过程和调整计算参数是互不影响的，即可能同时发生，也可能先后发生。

步骤107、记录所述IBSG电机从实测扭矩调整至与目标扭矩的偏差在预设范围内过程中，所述当前计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线。

具体的，如前文所述，由于在步骤103中一直在实时计算IBSG电机的当前计算扭矩，在步骤102中一直在实时测量所述IBSG电机的实测扭矩，因此可以在此基础上记录IBSG电机从实测扭矩调整至与目标扭矩的偏差在预设范围内过程中，所述计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线，从而可以通过变化的曲线来直观地展示该IBSG电机的当前计算扭矩和实测扭矩的调整过程，以进一步测试出该IBSG电机更多的扭矩控制模式下的细节。

需要说明的是，如步骤106所述，由于调整控制参数的过程和调整计算参数可能同时发送，也可能先后发生，因此实测扭矩调整至与目标扭矩的偏差在预设范围内过程中，所述当前计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线可能是单独调整控制参数过程中，计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线，也有可能是控制参数调整过程和计算参数调整过程结合后的调整过程中，计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线，本发明实施例对此不作限制。

进一步优选地，本发明实施例的测试方法还可以包括如下步骤：

步骤108、当所述IBSG电机的实测扭矩与所述目标扭矩的偏差在预设范围内稳定预设时间后，设定所述目标扭矩阶跃变化，记录所述当前计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线。

具体的，“目标扭矩阶跃变化”可以理解为目标扭矩从上一个目标扭矩突变为下一个目标扭矩，该下一个目标扭矩与上一个目标扭矩之间的差值较大。

当所述IBSG电机的实测扭矩与所述目标扭矩的偏差

在预设范围内稳定预设时间后，表明此时IBSG电机扭矩控制模式下控制参数已经调整完毕，此时设定目标扭矩阶跃变化，IBSG电机则会继续调整控制参数，使得实测扭矩与阶跃变化后的目标扭矩的偏差在预设范围内，此时仍然可以如步骤107所示，记录所述当前计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线，可以评估IBSG电机扭矩的瞬态响应速度，这种阶跃变化的扭矩控制模式可以很好地模拟实际整车环境下可能出现地不同转速和不同扭矩阶跃下的皮带打滑现象。

实施例二

图3为本发明实施例二的一种IBSG起发一体电机系统台架的测试方法的步骤流程图，本实施例是在实施例一上的进一步改进，相同之处参照实施例一，本实施例在此不作赘述，如图3所示，本发明实施例的测试方法具体包括如下步骤：

步骤201、设定待测IBSG电机转速的第一预设值，以使得所述IBSG电机转速为第一预设值，并设定所述IBSG电机的目标扭矩。

步骤202、实时获取所述IBSG电机的实测扭矩。

步骤203、基于预设算法实时计算所述IBSG电机的当前计算扭矩。

步骤204、若所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内。

步骤205、当所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，分别确定所述当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩之间的偏差。

步骤206、设定所述IBSG电机的目标转速。

具体的，本领域技术人员可以在系统台架20的上位机23中设定IBSG电机的目标转速，将IBSG电机设定为转速控制模式。

步骤207、获取所述IBSG电机的当前转速。

在本发明实施例中，当IBSG电机处于转速控制模式下，可以实时获取所述IBSG电机的当前转速，具体可以通过系统台架上安装的转速传感器来获取。

步骤208、若所述当前转速与所述目标转速之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的输出扭矩，使得所述IBSG电机的当前转速与所述目标转速之间的偏差在预设范围内。

在本发明实施例中，当获取IBSG电机的当前转速后，会将该当前转速与目标转速进行比较，若所述当前转速与所述目标转速之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的输出扭矩，使得所述IBSG电机的当前转速与所述目标转速之间的偏差在预设范围内。

具体的，在此转速控制模式下，与步骤101中不同的是，系统台架的测功机相当于实际整车环境下的发动机，测功机不再控制电机转速，作为一种示例，当IBSG电机处于启动工况(电动机)下，此时测功机模拟整车发动机阻转矩，IBSG电机带动测功机转动，当当前转速小于目标转速，此时可以增大IBSG电机的输出扭矩，使得IBSG电机当前转速增加，直至与目标转速的偏差在预设范围内。

步骤209、记录所述IBSG电机从当前转速调整至与目标转速的偏差在预设范围内过程中，所述当前转速随时间变化曲线。

在本发明实施例中，如前文步骤207所述，转速传感器一直在实时获取所述IBSG电机的当前转速，因此可以在此基础上记录IBSG电机从当前转速调整至与目标转速的偏差在预设范围内过程中，所述当前转速随时间变化曲线，从而可以通过变化的曲线来直观地展示该IBSG电机的当前转速的调整过程，进而验证IBSG电机可控制的转速的变化响应速率和响应精度。

在本发明的一种优选实施例中，该测试方法还可以包括如下步骤：

步骤210、设定所述IBSG电机转速的第二预设值，以使得所述IBSG电机转速为第二预设值，并设定所述IBSG电机两端输出电压的目标值。

具体的，与步骤101类似，本领域技术人员可以在系统台架20的上位机23中设定IBSG电机转速的第二预设值，测功机通过调整其扭矩输出控制IBSG电机转速为第二预设值，同时设定所述IBSG电机两端输出电压的目标值，使得IBSG电机当前处于电压控制模式，此时IBSG电机处于发电机工况下，其中，测功机的作用是一方面稳定IBSG电机的转速，另一方面还起到带动IBSG电机转动的作用(用以模拟实际整车环境下的发动机)其中转速的第二预设值可以与第一预设值相同，也可以不同。

步骤211、实时测量所述IBSG电机两端的实测电压。

在本发明实施例中，当IBSG电机处于电压控制模式下，可以实时测量所述IBSG电机两端的实测电压，具体可以通过系统台架上安装的电压传感器来获取。

步骤212、若所述实测电压与所述目标值之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的输出功率，以使得所述实测电压与所述目标值之间的偏差在预设范围内。

在本发明实施例中，当获取IBSG电机的实测电压后，会将该实测电压与目标值进行比较，若所述实测电压与所述目标值之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的输出功率，使得所述IBSG电机的实测电压与所述目标电压之间的偏差在预设范围内。

步骤213、记录所述IBSG电机从实测电压调整至与目标值的偏差在预设范围内过程中，所述实测电压随时间变化曲线。

在本发明实施例中，如前文步骤211所述，电压传感器一直在实时获取所述IBSG电机的实测电压，因此可以在此基础上记录IBSG电机从实测电压调整至与目标电压的偏差在预设范围内过程中，所述实测电压随时间变化曲线，从而可以通过变化的曲线来直观地展示该IBSG电机在不同的发动机转速下，电压控制精度及稳定性。

在本发明的一种优选实施例中，该测试方法还可以包括如下步骤：

步骤214、断开所述动力电池与所述DCDC转换器的高压端两者中至少一种和所述IBSG电机之间的连接。

具体的，在本发明实施例中，如图4所示的本发明实施例二的一种系统台架的结构示意图，所述系统台架20包括测功机21、电源模块22、上位机23和待测IBSG电机安装位24；所述IBSG电机安装于所述待测IBSG电机安装位24与所述电源模块22相连，所述IBSG电机与所述测功机21相连，所述上位机23分别与所述IBSG电机、测功机21、电源模块22通信，所述电源模块22用于为所述IBSG电机供电用于输出扭矩或存储或消耗所述IBSG电机发电时产生的电能；所述电源模块22包括12V蓄电池25、12V可变用电负载26、DCDC转换器27和动力电池28；所述动力电池28、所述DCDC转换器27的高压端和所述IBSG电机之间两两连接；所述DCDC转换器27的低压端分别与所述12V蓄电池25和所述12V可变用电负载26连接，所述12V蓄电池25与所述12V可变用电负载连接26，其中所述DCDC转换器27的高压端的电压与动力电池28的额定电压相同，例如动力电池28可以选用48V的锂离子电池或超级电容器。

在本发明实施例中，断开所述动力电池与所述DCDC转换器的高压端两者中至少一种，此时IBSG电机处于抛负载状态，用于模拟实际整车在动力电池损坏或者整车用电负载突然关闭的情形，此时IBSG电机两端电压可能会发生突变，损坏整车上的用电设备。

步骤215、记录所述IBSG电机在断开瞬间的两端输出瞬时电压，以及从所述瞬时电压调整至与目标值的偏差在预设范围内过程中，所述实测电压随时间变化曲线。

在本发明实施例中，在步骤214中触发IBSG电机抛负载状态时，为了验证IBSG电机两端电压是否发生突变，是否可能损坏整车上的用电设备，可以记录所述IBSG电机在断开瞬间的两端输出瞬时电压，以及从所述瞬时电压调整至与目标电压的偏差在预设范围内过程中，所述实测电压随时间变化曲线，以评估IBSG电机应对实际整车在动力电池损坏或者整车用电负载突然关闭的情形下的稳压控制能力和安全控制能力。

进一步优选地，该测试方法还可以包括：

步骤216、调节所述12V可变用电负载的功率。

步骤217、记录所述IBSG电机两端输出电压随时间的变化曲线。

具体的，步骤216和步骤217的目的在于为了评价IBSG电机在实际整车环境下不同的用电负载功率下(例如实际整车在运行时，整车上的用电设备的功率几乎是随时可能变化的)，IBSG电机的电压稳定能力，检验是否可能出现过大的超调或者电压波动。

在本发明的一种优选实施例中，该测试方法还可以包括如下步骤：

步骤218、控制所述系统台架的工作温度为预设温度。

具体的，参照图4，系统台架20还可以包括可控温度环境箱体29，所述测功机21、电源模块22、上位机23和待测IBSG电机安装位24位于所述可控温度环境箱体29内，所述可控温度环境箱体29用于营造所述系统台架20的工作温度。

在本发明实施例中，可以通过可控温度环境箱体29控制所述系统台架的工作温度为预设温度，以实现在不同的预设温度情况下，对IBSG电机的工作特性进行测试。

步骤219、记录所述IBSG电机在不同的预设温度下，从实测扭矩调整至与目标扭矩的偏差在预设范围内过程中，所述计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线。

在该步骤219中，与步骤106的不同之处在于，步骤106中，工作温度是固定的，而步骤219中，可以设置各种不同的工作温度，甚至在60℃高温或-20℃等低温的极端情况下的扭矩控制能力。

进一步地，本发明实施例的测试方法还可以包括：记录所述IBSG电机在不同的预设温度下，从当前转速调整至与目标转速的偏差在预设范围内过程中，所述当前转速随时间变化曲线。

进一步地，本发明实施例的测试方法还可以包括：记录所述IBSG电机在不同的预设温度下，从实测电压调整至与目标电压的偏差在预设范围内过程中，所述实测电压随时间变化曲线。

上述两种转速控制模式下和电压控制模式下，设置不同工作温度的目的，与上述步骤219类似，都是为了评价在极端情况下的转速控制能力和电压控制能力。

在本发明的一种优选实施例中，所述测试方法还可以包括：计算所述IBSG电机在不同的预设温度下，实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时、当前转速与目标转速之间的偏差在预设范围内时和实测电压与目标值之间的偏差在预设范围内时的电机效率。

具体的，当IBSG电机的实测扭矩调整至与目标扭矩之间的偏差在预设范围内时、当前转速调整至与目标转速之间的偏差在预设范围内时和实测电压调整至与目标值之间的偏差在预设范围内时，此时确定了IBSG电机的唯一工作状态(工作点)，在该工作点下，上位机可以计算在不同的预设温度下，IBSG电机在确定的工作点时的电机效率，从而更全面评价IBSG电机在各种温度下的性能。

实施例三

图5为本发明实施例三的一种IBSG起发一体电机系统台架的测试装置的结构框图，本发明实施例的测试装置具体可以包括：

扭矩设定模块301，用于设定待测IBSG电机转速的第一预设值，以使得所述IBSG电机转速为第一预设值，并设定所述IBSG电机的目标扭矩；

扭矩获取模块302，用于实时获取所述IBSG电机的实测扭矩；

扭矩计算模块303，用于基于预设算法实时计算所述IBSG电机的当前计算扭矩；

实测扭矩调整模块304，用于若所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内；

扭矩偏差确定模块305，用于当所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，分别确定所述当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩之间的偏差。

在本发明的一种优选实施例中，所述测试装置还可以包括：

计算扭矩调整模块，用于若所述当前计算扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述预设算法的计算参数，以使得所述当前计算扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内。

在本发明的一种优选实施例中，所述测试装置还可以包括：

第一扭矩变化曲线记录模块，用于记录所述IBSG电机从实测扭矩调整至与目标扭矩的偏差在预设范围内过程中，所述当前计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线。

在本发明的一种优选实施例中，所述测试装置还可以包括：

第二扭矩变化曲线记录模块，用于当所述IBSG电机的实测扭矩与所述目标扭矩的偏差在预设范围内稳定预设时间后，设定所述目标扭矩阶跃变化，记录所述当前计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线。

在本发明的一种优选实施例中，所述测试装置还可以包括：

转速设定模块，用于设定所述IBSG电机的目标转速；

转速获取模块，用于获取所述IBSG电机的当前转速；

转速调整模块，用于若所述当前转速与所述目标转速之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的输出扭矩，使得所述IBSG电机的当前转速与所述目标转速之间的偏差在预设范围内；

第一转速曲线记录模块，用于记录所述IBSG电机从当前转速调整至与目标转速的偏差在预设范围内过程中，所述当前转速随时间变化曲线。在本发明的一种优选实施例中，所述测试装置还可以包括：

电压设定模块，用于设定所述IBSG电机转速的第二预设值，以使得所述IBSG电机转速为第二预设值，并设定所述IBSG电机两端输出电压的目标值；

电压获取模块，用于实时测量所述IBSG电机两端的实测电压；

电压调整模块，用于若所述实测电压与所述目标值之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的输出功率，以使得所述实测电压与所述目标值之间的偏差在预设范围内；

第一电压曲线记录模块，用于记录所述IBSG电机从实测电压调整至与目标值的偏差在预设范围内过程中，所述实测电压随时间变化曲线。

在本发明的一种优选实施例中，所述系统台架包括测功机、电源模块、上位机和待测IBSG电机安装位；所述IBSG电机安装于所述待测IBSG电机安装位与所述电源模块相连，所述IBSG电机与所述测功机相连，所述上位机分别与所述IBSG电机、测功机、电源模块通信，所述电源模块用于为所述IBSG电机供电能用于输出扭矩或存储或消耗所述IBSG电机发电时产生的电能；所述电源模块包括12V蓄电池、12V可变用电负载、DCDC转换器和动力电池；所述动力电池、所述DCDC转换器的高压端和所述IBSG电机之间两两连接；所述DCDC转换器的低压端分别与所述12V蓄电池和所述12V可变用电负载连接，所述12V蓄电池与所述12V可变用电负载连接；

所述测试装置还包括：

断电模块，用于断开所述动力电池与所述DCDC转换器的高压端两者中至少一种和所述IBSG电机之间的连接；

瞬时电压记录模块，用于记录所述IBSG电机在断开瞬间的两端输出瞬时电压，以及从所述瞬时电压调整至与目标值的偏差在预设范围内过程中，所述实测电压随时间变化曲线。

在本发明的一种优选实施例中，所述测试装置还可以包括：

负载调节模块，用于调节所述12V可变用电负载的功率；

记录模块，用于记录所述IBSG电机两端输出电压随时间的变化曲线。

在本发明的一种优选实施例中，所述系统台架还包括：可控温度环境箱体，所述测功机、电源模块、上位机和待测IBSG电机安装位位于所述可控温度环境箱体内，所述可控温度环境箱体用于营造所述系统台架的工作温度；所述测试装置还可以包括：

温度控制模块，用于控制所述系统台架的工作温度为预设温度；

第三扭矩变化曲线记录模块，用于记录所述IBSG电机在不同的预设温度下，从实测扭矩调整至与目标扭矩的偏差在预设范围内过程中，所述计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线。

在本发明的一种优选实施例中，所述测试装置还可以包括：

第二转速曲线记录模块，用于记录所述IBSG电机在不同的预设温度下，从当前转速调整至与目标转速的偏差在预设范围内过程中，所述当前转速随时间变化曲线。

在本发明的一种优选实施例中，所述测试装置还可以包括：

第二电压曲线记录模块，用于记录所述IBSG电机在不同的预设温度下，从实测电压调整至与目标电压的偏差在预设范围内过程中，所述实测电压随时间变化曲线。

在本发明的一种优选实施例中，所述测试装置还可以包括：

电机效率计算模块，用于计算所述IBSG电机在不同的预设温度下，实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时、当前转速与目标转速之间的偏差在预设范围内时和实测电压与目标值之间的偏差在预设范围内时的电机效率。

本发明实施例所提供的测试装置可执行本发明任意实施例所提供的测试方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图2示出的是本发明实施例的一种IBSG起发一体电机系统台架，该系统台架20可以包括测功机21、电源模块22、上位机23和待测IBSG电机安装位24，所述上位机包括实施例三中的任一测试装置；

待测IBSG电机安装于所述待测IBSG电机安装位24与所述电源模块22相连，所述IBSG电机与所述测功机21相连，所述上位机23分别与所述IBSG电机、测功机21、电源模块22通信，所述电源模块22用于为所述IBSG电机供电能用于输出扭矩或存储或消耗所述IBSG电机发电时产生的电能。

值得注意的是，上述测试装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种IBSG起发一体电机系统台架的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：

设定待测IBSG电机转速的第一预设值，以使得所述IBSG电机转速为第一预设值，并设定所述IBSG电机的目标扭矩；

实时获取所述IBSG电机的实测扭矩；

基于预设算法实时计算所述IBSG电机的当前计算扭矩；所述预设算法是根据发电机原理并结合实际电机情况设置的计算电机实际扭矩的计算公式；

若所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内；

当所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，分别确定所述当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩之间的偏差；

当所述IBSG电机的实测扭矩与所述目标扭矩的偏差在预设范围内稳定预设时间后，设定所述目标扭矩阶跃变化，记录所述当前计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，还包括：

若所述当前计算扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述预设算法的计算参数，以使得所述当前计算扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，还包括：

设定所述IBSG电机的目标转速；

获取所述IBSG电机的当前转速；

若所述当前转速与所述目标转速之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的输出扭矩，使得所述IBSG电机的当前转速与所述目标转速之间的偏差在预设范围内；

记录所述IBSG电机从当前转速调整至与目标转速的偏差在预设范围内过程中，所述当前转速随时间变化曲线。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，还包括：

设定所述IBSG电机转速的第二预设值，以使得所述IBSG电机转速为第二预设值，并设定所述IBSG电机两端输出电压的目标值；

实时测量所述IBSG电机两端的实测电压；

若所述实测电压与所述目标值之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的输出功率，以使得所述实测电压与所述目标值之间的偏差在预设范围内；

记录所述IBSG电机从实测电压调整至与目标值的偏差在预设范围内过程中，所述实测电压随时间变化曲线。

5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述系统台架包括测功机、电源模块、上位机和待测IBSG电机安装位；

所述IBSG电机安装于所述待测IBSG电机安装位与所述电源模块相连，所述IBSG电机与所述测功机相连，所述上位机分别与所述IBSG电机、测功机、电源模块通信，所述电源模块用于为所述IBSG电机供电能用于输出扭矩或存储或消耗所述IBSG电机发电时产生的电能；

所述电源模块包括12V蓄电池、12V可变用电负载、DCDC转换器和动力电池；所述动力电池、所述DCDC转换器的高压端和所述IBSG电机之间两两连接；所述DCDC转换器的低压端分别与所述12V蓄电池和所述12V可变用电负载连接，所述12V蓄电池与所述12V可变用电负载连接；

所述测试方法还包括：

断开所述动力电池与所述DCDC转换器的高压端两者中至少一种和所述IBSG电机之间的连接；

记录所述IBSG电机在断开瞬间的两端输出瞬时电压，以及从所述瞬时电压调整至与目标值的偏差在预设范围内过程中，所述实测电压随时间变化曲线。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述系统台架还包括：可控温度环境箱体，所述测功机、电源模块、上位机和待测IBSG电机安装位于所述可控温度环境箱体内，所述可控温度环境箱体用于营造所述系统台架的工作温度；

所述测试方法还包括：

控制所述系统台架的工作温度为预设温度；

记录所述IBSG电机在不同的预设温度下，从实测扭矩调整至与目标扭矩的偏差在预设范围内过程中，所述计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

计算所述IBSG电机在不同的预设温度下，实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时、当前转速与目标转速之间的偏差在预设范围内时和实测电压与目标值之间的偏差在预设范围内时的电机效率。

8.一种IBSG起发一体电机系统台架的测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：

扭矩设定模块，用于设定待测IBSG电机转速的第一预设值，以使得所述IBSG电机转速为第一预设值，并设定所述IBSG电机的目标扭矩；

扭矩获取模块，用于实时获取所述IBSG电机的实测扭矩；

扭矩计算模块，用于基于预设算法实时计算所述IBSG电机的当前计算扭矩；所述预设算法是根据发电机原理并结合实际电机情况设置的计算电机实际扭矩的计算公式；

扭矩调整模块，用于若所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差不在预设范围内，调整所述IBSG电机的控制参数，以使得所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内；

扭矩偏差确定模块，用于当所述实测扭矩与所述目标扭矩之间的偏差在预设范围内时，分别确定所述当前计算扭矩、所述实测扭矩和所述目标扭矩之间的偏差；

还包括第二扭矩变化曲线记录模块，用于当所述IBSG电机的实测扭矩与所述目标扭矩的偏差在预设范围内稳定预设时间后，设定所述目标扭矩阶跃变化，记录所述当前计算扭矩和实测扭矩随时间变化曲线。

9.一种IBSG起发一体电机系统台架，其特征在于，所述系统台架包括测功机、电源模块、上位机和待测IBSG电机安装位，所述上位机包括权利要求8所述的测试装置；

待测IBSG电机安装于所述待测IBSG电机安装位与所述电源模块相连，所述IBSG电机与所述测功机相连，所述上位机分别与所述IBSG电机、测功机、电源模块通信，所述电源模块用于为所述IBSG电机供电能用于输出扭矩或存储或消耗所述IBSG电机发电时产生的电能。

Images