宇通汽车驱动器的性能检测
【摘要】现在汽车行业非常好，然而对其性能要求也非常高，才能保证产品的质量。本论文测试驱动器性能，选用宇通汽车的驱动器，使用MD380(AC-DC/DC-DC)变频技术、485通信技术、伺服电机、利用汇川测试系统作为监控，通过示波器采集测试数据，来实现整个系统的测试。驱动器性能的检测是保证质量的一个很重要的环节，论文阐述了如何进行测试，阐述了怎样对波形进行分析判断。
目录
引言 1
一、汽车驱动器的概述 2
二、汽车驱动器的结构与功能 2
（一）驱动器的结构及组成 2
（二）驱动器的选用 3
（三）驱动器保护功能 3
三、驱动器性能测试方法 4
（一）测试平台搭建 4
（二）未退饱和测试 6
（三）退饱和测试 6
四、测试台架的搭建 8
五、驱动器性能测试过程 9
（一）IGBT门极驱动 9
（二）模块并联均流 14
六、测试遇到的问题及注意事项 17
总结 18
谢辞 19
参考文献 20
引言
伴随着时代的发展、科技的进步，汽车的生产已经成为当今制造业发展的主流方向，汽车驱动器的行业已经在制作的前端。为了能够适应工业飞速发展的脚步，在提高生产的同时能够进一步提高驱动器性能的检测，使汽车质量得到提高，能够适应广大客服的需求，驱动器性能检测在此环境下并应运而生了。
本论文测试驱动器性能系统，选用宇通汽车的驱动器，使用MD380(ACDC/DCDC)变频技术、485通信技术、伺服电机、利用汇川测试系统作为监控，通过示波器采集测试数据，来实现整个系统的测试。测试系统是通过MD380(ACDC/DCDC) 变频器把交流电变直流、直流整直流来提供高压电源，通过郞高电机模拟工况，通过电脑后台的监控对进行看管，通过示波器对波形的检测、截取、获取参数。本检测系统能够实现驱动器性能的检测、监控、分析。
本论文通过汽车驱动器性能的检测，可以系统的掌握驱动器工作原理、运行思路以及控制方法，能够深入了解汽车控制器的重要和难点，对汽车控制器理论化知识有新的认识。<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
br /> 一、汽车驱动器的概述
汽车控制器又称为ECU，主要是负责运算和控制功能，当发动机在工作的时候。采集各个传感器的信号，然后进行运算，并且将运算的结果转化成控制信号，控制大部分传感器的工作，另外他还对存储器以及其他外部电路进行空气，而且通过采集而来的各大传感器的信号进行比较和运算之后，对发动机的点火、空燃比、怠速等各项参数进行控制，然后发出信号给执行器，由执行器进行执行。而且随着汽车电子化的趋势越来越明显，许多安全和操控系统上也配置了ECU，部分轮胎也装有ECU进行监测和控制，。而且还能在系统发生故障的时候进行和自诊断和保护，以保障车主的行车安全。
随着工业的发展汽车行业得到较大的提高，驱动器在汽车起着关键作用，现在的汽车驱动器还不能满足用户的需求，汽车驱动器各个性能的检测都以用户的需求来决定的，完善的驱动器性能的检测能给用户真加信心。
虽然我国驱动器发展的时间不长，但是已经取得了飞跃的发展，缩短了与发达国家的差距。但是在驱动器性能检测上面还是和国外有很大的差距的。因此研究符合最新国际标准的采用先进技术和具有更好的性能指标的检测具有重要的意义。
二、汽车驱动器的结构与功能
（一） 驱动器的结构及组成
驱动器组成：是由控制板、驱动板、母线电容、IGBT、模块等原件组成。驱动器的工作原理框图如图21所示。
图21 驱动器工作原理款图
（二）驱动器的选用
汽车驱动器的选择主要依据电动汽车所用驱动电机的情况而定，当驱动电机为直流电机时可采用直流斩波器或PWM调速方式；当驱动电机为交流电机时可采用三相交流PWM或变频调速方式。以直流电机驱动为例，电机驱动器的选择如下：首先选择电压等级，当电池电压确定后即可确定电机驱动器的电压等级。关键是确定电机驱动器的容量，也就是说电流大小的确定，电机驱动器电流大小的确定，主要依据电机的容量来却动。如果电池的电压等级为312V，电机的电压等级为230V，电机为YQ57型的变频牵引异步电动机，则电机驱动器电流的选择可依据公式计算可得：电机的额定电流I=192A，低速起动时的起动转矩为2T，对应的起动电流约为2I，再考虑安全余量、电机驱动器的电流大小选择为600A。
（三）驱动器保护功能
驱动器具有保护功能：倒车限速功能、误挂档保护功能、防溜坡功能、刹车优先功能、启动保护功能、能量回馈功能、智能防盗功能等。
?1、倒车限速功能：根据行业应用的需求，电机驱动器分别对前进和倒退的最高车速分别进行限制，限制车速根据整车传动比进行标定，出于安全驾驶的目的，倒车最高时速一般限制在30KM/h以内，前进的最高车速应根据电机的最高转速、电池的输出能力以及整车重量等因素进行设置，前进的最高车速一般限制在100KM/h左右。
2、误挂档保护功能：为了避免高速运行中的车辆在档位发成误操作时车身出现剧烈抖动，提高车辆在误操作时的舒适性和安全性，当车辆超过一定安全车速出现正反转切换时，电机驱动器先进行减速，当车速降至安全车速以下后响应新的档位信号。
3、防溜坡功能：为了避免车辆在坡道上频繁启停时出现后溜，提高车辆驾驶的舒适性，车辆在坡道短暂的停留不需要通过踩刹车和拉手刹等操作来进行制动，电机驱动器通过当前档位信号和编码器反馈的转速信号判断车辆是否进入和退出防溜坡模式下，在一定的坡度范围内，不需要采取任何机械制动措施即可保证车辆停留在坡道上不至于后溜，由于受到编码器检测进度的限制，电机驱动器在防溜坡过程中车辆会向后进行轻微的后溜，后溜距离控制在一个安全距离（eg：20cm）范围内，不会导致与后车发生不必须的碰撞。
4、刹车优先功能：出于安全考虑，为了防止人为或机械失效引起的误操作，电机驱动器中设定制动信号的优先高于牵引信号，即同时踩刹车踏板和油门踏板时，电机驱动器响应刹车信号，不响应油门信号。
5、启动保护功能：为了防止先踩油门后挂挡时车辆突然快速启动造成安全事故，电机驱动器先检测到油门信号后检测到档位信号的情况下不响应油门信号，保护档位不变的情况下，必须使油门信号降到零点以下后电机驱动器才响应油门信号，完全松开油门再次踩下可以正常启动车辆。
6、能量回馈功能：为了提高电池的续航里程，减少刹车距离，在机械刹车失灵的情况下仍能提供制动功能，电机驱动器在接受到制动信号时输出反向制动力矩，使电机处于发电状态，将电能回馈给电池，回馈力矩根据当前电池电量、当前电机转速等因素进行标定，在保证车辆安全行驶的前提下进行能量回馈。
目录
引言 1
一、汽车驱动器的概述 2
二、汽车驱动器的结构与功能 2
（一）驱动器的结构及组成 2
（二）驱动器的选用 3
（三）驱动器保护功能 3
三、驱动器性能测试方法 4
（一）测试平台搭建 4
（二）未退饱和测试 6
（三）退饱和测试 6
四、测试台架的搭建 8
五、驱动器性能测试过程 9
（一）IGBT门极驱动 9
（二）模块并联均流 14
六、测试遇到的问题及注意事项 17
总结 18
谢辞 19
参考文献 20
引言
伴随着时代的发展、科技的进步，汽车的生产已经成为当今制造业发展的主流方向，汽车驱动器的行业已经在制作的前端。为了能够适应工业飞速发展的脚步，在提高生产的同时能够进一步提高驱动器性能的检测，使汽车质量得到提高，能够适应广大客服的需求，驱动器性能检测在此环境下并应运而生了。
本论文测试驱动器性能系统，选用宇通汽车的驱动器，使用MD380(ACDC/DCDC)变频技术、485通信技术、伺服电机、利用汇川测试系统作为监控，通过示波器采集测试数据，来实现整个系统的测试。测试系统是通过MD380(ACDC/DCDC) 变频器把交流电变直流、直流整直流来提供高压电源，通过郞高电机模拟工况，通过电脑后台的监控对进行看管，通过示波器对波形的检测、截取、获取参数。本检测系统能够实现驱动器性能的检测、监控、分析。
本论文通过汽车驱动器性能的检测，可以系统的掌握驱动器工作原理、运行思路以及控制方法，能够深入了解汽车控制器的重要和难点，对汽车控制器理论化知识有新的认识。<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
br /> 一、汽车驱动器的概述
汽车控制器又称为ECU，主要是负责运算和控制功能，当发动机在工作的时候。采集各个传感器的信号，然后进行运算，并且将运算的结果转化成控制信号，控制大部分传感器的工作，另外他还对存储器以及其他外部电路进行空气，而且通过采集而来的各大传感器的信号进行比较和运算之后，对发动机的点火、空燃比、怠速等各项参数进行控制，然后发出信号给执行器，由执行器进行执行。而且随着汽车电子化的趋势越来越明显，许多安全和操控系统上也配置了ECU，部分轮胎也装有ECU进行监测和控制，。而且还能在系统发生故障的时候进行和自诊断和保护，以保障车主的行车安全。
随着工业的发展汽车行业得到较大的提高，驱动器在汽车起着关键作用，现在的汽车驱动器还不能满足用户的需求，汽车驱动器各个性能的检测都以用户的需求来决定的，完善的驱动器性能的检测能给用户真加信心。
虽然我国驱动器发展的时间不长，但是已经取得了飞跃的发展，缩短了与发达国家的差距。但是在驱动器性能检测上面还是和国外有很大的差距的。因此研究符合最新国际标准的采用先进技术和具有更好的性能指标的检测具有重要的意义。
二、汽车驱动器的结构与功能
（一） 驱动器的结构及组成
驱动器组成：是由控制板、驱动板、母线电容、IGBT、模块等原件组成。驱动器的工作原理框图如图21所示。
图21 驱动器工作原理款图
（二）驱动器的选用
汽车驱动器的选择主要依据电动汽车所用驱动电机的情况而定，当驱动电机为直流电机时可采用直流斩波器或PWM调速方式；当驱动电机为交流电机时可采用三相交流PWM或变频调速方式。以直流电机驱动为例，电机驱动器的选择如下：首先选择电压等级，当电池电压确定后即可确定电机驱动器的电压等级。关键是确定电机驱动器的容量，也就是说电流大小的确定，电机驱动器电流大小的确定，主要依据电机的容量来却动。如果电池的电压等级为312V，电机的电压等级为230V，电机为YQ57型的变频牵引异步电动机，则电机驱动器电流的选择可依据公式计算可得：电机的额定电流I=192A，低速起动时的起动转矩为2T，对应的起动电流约为2I，再考虑安全余量、电机驱动器的电流大小选择为600A。
（三）驱动器保护功能
驱动器具有保护功能：倒车限速功能、误挂档保护功能、防溜坡功能、刹车优先功能、启动保护功能、能量回馈功能、智能防盗功能等。
?1、倒车限速功能：根据行业应用的需求，电机驱动器分别对前进和倒退的最高车速分别进行限制，限制车速根据整车传动比进行标定，出于安全驾驶的目的，倒车最高时速一般限制在30KM/h以内，前进的最高车速应根据电机的最高转速、电池的输出能力以及整车重量等因素进行设置，前进的最高车速一般限制在100KM/h左右。
2、误挂档保护功能：为了避免高速运行中的车辆在档位发成误操作时车身出现剧烈抖动，提高车辆在误操作时的舒适性和安全性，当车辆超过一定安全车速出现正反转切换时，电机驱动器先进行减速，当车速降至安全车速以下后响应新的档位信号。
3、防溜坡功能：为了避免车辆在坡道上频繁启停时出现后溜，提高车辆驾驶的舒适性，车辆在坡道短暂的停留不需要通过踩刹车和拉手刹等操作来进行制动，电机驱动器通过当前档位信号和编码器反馈的转速信号判断车辆是否进入和退出防溜坡模式下，在一定的坡度范围内，不需要采取任何机械制动措施即可保证车辆停留在坡道上不至于后溜，由于受到编码器检测进度的限制，电机驱动器在防溜坡过程中车辆会向后进行轻微的后溜，后溜距离控制在一个安全距离（eg：20cm）范围内，不会导致与后车发生不必须的碰撞。
4、刹车优先功能：出于安全考虑，为了防止人为或机械失效引起的误操作，电机驱动器中设定制动信号的优先高于牵引信号，即同时踩刹车踏板和油门踏板时，电机驱动器响应刹车信号，不响应油门信号。
5、启动保护功能：为了防止先踩油门后挂挡时车辆突然快速启动造成安全事故，电机驱动器先检测到油门信号后检测到档位信号的情况下不响应油门信号，保护档位不变的情况下，必须使油门信号降到零点以下后电机驱动器才响应油门信号，完全松开油门再次踩下可以正常启动车辆。
6、能量回馈功能：为了提高电池的续航里程，减少刹车距离，在机械刹车失灵的情况下仍能提供制动功能，电机驱动器在接受到制动信号时输出反向制动力矩，使电机处于发电状态，将电能回馈给电池，回馈力矩根据当前电池电量、当前电机转速等因素进行标定，在保证车辆安全行驶的前提下进行能量回馈。
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