混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法，包括以下步骤：S1，向混合动力汽车传动系统中的CAN总线发送控制指令以使混合动力台架模拟混合动力汽车在实际道路上的各种工况；S2，获取各种工况下发动机的转速信号、电机的转速信号；S3，对各种工况下发动机的转速信号、电机的转速信号进行信号处理以分析不同工况下混合动力汽车传动系统的扭转振动状况。该混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法能够准确地分析出各种工况下混合动力汽车传动系统的扭转振动状况。

【技术实现步骤摘要】
混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法
本专利技术涉及混合动力汽车
，特别涉及一种混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法。
技术介绍
对于传统的内燃机汽车而言，发动机作为内燃机汽车最重要的激振源，其扭矩直接输出在传动系统中，对于纯电动汽车或混合动力汽车而言，其传动系统中包含一个或多个电机，电机的扭矩同样地直接施加在传动系统中。因此，发动机、电机的扭矩纹波或输出扭矩的剧烈变动会引起传动系统发生剧烈的振动，特别是扭转振动，从而恶化整车的振动噪声性能。汽车的传动系统一般可简化为包含多个集中惯量的振动系统，通过测试不同集中惯量处的转角、转速以及不同集中惯量间的扭转角，可分析传动系统中不同部件处的扭转振动情况。在传统汽车中，由于各主要部件的附近通常有一段旋转轴暴露(在外)，如发动机飞轮、变速器输出轴等位置。因此，对于传统汽车轴系中，通过在这些旋转轴段处安装齿盘，利用测齿法可获得相应部件的转速信息，进而分析其扭转振动情况。混合动力传动系统与传统汽车相比，其传动系统具有以下几个特点：其一，主要部件封装在一个机体中，缺少暴露旋转轴；其二，部件之间有低刚度单元，或彼此间布置紧密。对于这种传动系统，无法采用测齿法获得相应部件的转速信息。因此，目前混合动力传动系统中，可从CAN总线中读取各主要转动惯量的转速消息，用于转速控制，但此消息具有以下特点：1)不同惯量的转速消息包含10ms以内的不同程度的延迟，而且延迟时间难以准确计算。2)CAN总线上消息拥挤，如果从CAN总线上读取转速，则采样率较低，不能满足采样定理对采样频率的要求。3)CAN总线上的转速、扭矩消息为平均值，不是瞬时值。因此，从CAN总线上获取的转速消息难以用于转速信号频率成分分析或扭转角的计算。对于混合动力汽车传动系统，如何同步、高速地获取各集中惯量的转动位置信号仍然是有待解决的问题。另外，混合动力汽车中存在多种工况。传统内燃机汽车传动系的台架扭振测试中，可通过发动机配合测功机来激励传动系统，以模拟不同工况。但对于混合动力汽车，单纯利用测功机和发动机难以全面激发汽车在实际道路上行驶时因复杂工况而引起的传动系扭振现象。因此，对于混合动力汽车，如何在台架上模拟汽车在实际道路上的复杂工况也是有待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法，能够准确地分析出各种工况下混合动力汽车传动系统的扭转振动状况。为达到上述目的，本专利技术实施例提出的一种混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法，包括以下步骤：S1，向所述混合动力汽车传动系统中的CAN总线发送控制指令以使混合动力台架模拟混合动力汽车在实际道路上的各种工况；S2，获取所述各种工况下发动机的转速信号、电机的转速信号；S3，对所述各种工况下发动机的转速信号、电机的转速信号进行信号处理以分析不同工况下所述混合动力汽车传动系统的扭转振动状况。根据本专利技术的一个实施例，所述控制指令包括转矩指令、转速指令和油门指令、离合器指令。根据本专利技术的一个实施例，所述各种工况包括起动工况、低速工况、高速工况、制动工况和停车工况。根据本专利技术的一个实施例，所述混合动力台架上设有第一PC机、第二PC机、CAN收发器、测功机、数据采集器、差分探头，所述混合动力汽车传动系统包括发动机、通过扭转减振器与所述发动机相连的ISG(IntegratedStarterandGenerator，起动/发电一体化)电机、通过离合器与所述ISG电机相连的驱动电机、ISG电机控制器、驱动电机控制器、发动机控制器、整车控制器、给所述ISG电机控制器和所述驱动电机控制器供电的电池，所述整车控制器通过所述CAN总线与所述ISG电机控制器、驱动电机控制器、发动机控制器进行CAN通讯，所述测功机与所述驱动电机相连。根据本专利技术的一个实施例，通过所述第二PC机和所述CAN收发器以及通过所述整车控制器向所述CAN总线发送所述控制指令，以使所述混合动力汽车满足以下工况：在所述起动工况，控制所述离合器处于分离状态，所述ISG电机拖动所述发动机起动；在所述低速工况，控制所述离合器处于分离状态，并在起动所述发动机后，对所述发动机进行转速控制，对所述ISG电机进行转矩控制，对所述驱动电机进行转速控制；在所述高速工况，对所述ISG电机进行转速控制，并在控制所述离合器接合后，控制所述ISG停止工作，并控制所述发动机和所述驱动电机共同输出转矩；在所述制动工况，控制所述发动机停止工作，并控制所述ISG电机和所述驱动电机分别进行制动发电，以及控制所述离合器分离；在所述停车工况，控制所述驱动电机进行制动发电，并控制所述ISG电机和所述发动机零转矩输出。根据本专利技术的一个实施例，在步骤S2中，通过在发动机后端飞轮壳体的转速传感器螺纹孔处设置转速传感器以检测所述发动机的转速。根据本专利技术的一个实施例，在步骤S3中，通过感应所述转速传感器与飞轮齿盘间距离的变化引起的电压信号变化以检测所述发动机曲轴的位置和速度，并根据所述发动机曲轴的位置获取所述发动机的位置信号，以及对所述发动机曲轴的速度进行低通滤波处理。根据本专利技术的一个实施例，在步骤S2中，通过对电机控制器中的旋转变压器输出的信号进行处理以获取所述电机的转速信号，其中，所述旋转变压器分别通过sin+信号线、sin-信号线、cos+信号线和cos-信号线输出sin+信号、sin-信号、cos+信号和cos-信号，所述sin+信号和sin-信号为基准励磁信号加入调制信号后形成的差分调幅信号的两个输出信号，且cos差分信号与sin差分信号之间的相位差为90°。根据本专利技术的一个实施例，在步骤S3中，对所述sin+信号、sin-信号、cos+信号和cos-信号进行处理以获得电机转子的位置信号，并对所述电机转子的位置信号进行差分运算以获得电机转子的速度信号，以及对所述电机转子的速度信号进行低通滤波处理，其中，对所述电机转子的速度信号进行低通滤波处理的截止频率与对所述发动机曲轴的速度进行低通滤波处理的截止频率相同。根据本专利技术的一个实施例，在步骤S3中，根据所述发动机的位置信号和所述电机转子的位置信号计算发动机与电机之间、电机与电机之间的扭转角，以获得离合器的扭转角、扭转减振器的扭转角。根据本专利技术实施例的混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法，首先向混合动力汽车传动系统中的CAN总线发送控制指令以使混合动力台架模拟混合动力汽车在实际道路上的各种工况，然后采用数据采集器获取各种工况下发动机的转速信号、电机的转速信号，最后对各种工况下发动机的转速信号、电机的转速信号进行信号处理以分析不同工况下混合动力汽车传动系统的扭转振动状况，从而有效地解决了传统模拟试验中难以全面激发混合动力汽车在实际道路上的复杂工况的问题，而且，还解决了因采用CAN总线传输信号导致的转速信息延迟、采样频率低而无法准确分析混合动力汽车传动系统的扭转振动状况的问题。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，向所述混合动力汽车传动系统中的CAN总线发送控制指令以使混合动力台架模拟混合动力汽车在实际道路上的各种工况；S2，获取所述各种工况下发动机的转速信号、电机的转速信号；S3，对所述各种工况下发动机的转速信号、电机的转速信号进行信号处理以分析不同工况下所述混合动力汽车传动系统的扭转振动状况。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法，其特征在于，所述混合动力汽车传动系统包括发动机、通过扭转减振器与所述发动机相连的ISG电机、通过离合器与所述ISG电机相连的驱动电机、ISG电机控制器、驱动电机控制器、发动机控制器、整车控制器、给所述ISG电机控制器和所述驱动电机控制器供电的电池，所述整车控制器通过CAN总线与所述ISG电机控制器、驱动电机控制器、发动机控制器进行CAN通讯，所述方法包括以下步骤：S1，向所述混合动力汽车传动系统中的CAN总线发送控制指令以使混合动力台架模拟混合动力汽车在实际道路上的各种工况，其中，所述混合动力台架上设有第一PC机、第二PC机、CAN收发器、测功机、数据采集器、差分探头，所述测功机与所述驱动电机相连；S2，获取所述各种工况下发动机的转速信号、电机的转速信号，其中，通过在发动机后端飞轮壳体的转速传感器螺纹孔处设置转速传感器以检测所述发动机的转速，并通过对电机控制器中的旋转变压器输出的信号进行处理以获取所述电机的转速信号，所述差分探头的输入端分别与所述电机控制器中的旋转变压器相连，所述数据采集器的输入端分别与所述差分探头和所述转速传感器相连，所述数据采集器的输出端与所述第一PC机相连；S3，对所述各种工况下发动机的转速信号、ISG电机的转速信号和驱动电机的转速信号进行信号处理以分析不同工况下所述混合动力汽车传动系统的扭转振动状况。2.如权利要求1所述的混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法，其特征在于，所述控制指令包括转矩指令、转速指令和油门指令、离合器指令。3.如权利要求1所述的混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法，其特征在于，所述各种工况包括起动工况、低速工况、高速工况、制动工况和停车工况。4.如权利要求3所述的混合动力汽车传动系统扭转振动信号的台架检测方法，其特征在于，通过所述第二PC机和所述CAN收发器以及通过所述整车控制器向所述CAN总线发送所述控制指令，以使所述混合动力汽车满足以下工况：在所述起动工况，控制所述离合器处于分离状态，所述ISG电机拖动所述发动机起动；在所述低速工况，控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯之超，闫明刚，
申请(专利权)人：清华大学，精进电动科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11