基于混合动力的发动机综合性能测试系统的制作方法

本发明涉及一种测试系统，具体是指一种基于混合动力的发动机综合性能测试系统。

背景技术：

随着公众环保意识和节能意识的提高，油电混合发动机作为一款节油环保的发动机被大量应用于汽车当中。油电混合动力汽车与电动汽车和燃油汽车相比，具有高效能、低能耗和低污染的特点。为了确保油电混合发动机的性能，油电混合发动机在出厂前都会采用发动机性能测试系统对其各种参数进行测试。其中，油电混合发动机的噪声测试就是其中的一个重要测试项目，通过噪声测试能够反映油电混合发动机的设计制造精度和故障类型。然而，现有的发动机性能测试系统在对油电混合发动机的噪声进行测试时容易受到干扰因素的影响，导致其无法准确的测试出油电混合发动机的噪声参数，使测试人员无法准确的对油电混合发动机的性能进行判断。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服发动机性能测试系统在对油电混合发动机的噪声参数进行测试时容易受到干扰因素影响的缺陷，提供一种基于混合动力的发动机综合性能测试系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：基于混合动力的发动机综合性能测试系统，包括油电混合发动机，还包括与油电混合发动机相连接的电动机、油门控制器、油耗测试仪、噪声测试单元和扭矩传感器，与电动机相连接的电动机控制器，与扭矩传感器相连接的测功机，与测功机相连接的测功机控制器，以及同时与电动机控制器、油门控制器、油耗测试仪、噪声测试单元、扭矩传感器和测功机控制器相连接的中央处理器；所述噪声测试单元由处理芯片U，三极管VT4，场效应管MOS1，正极与处理芯片U的BOOT管脚相连接、负极经电感L后接地的电容C9，正极与处理芯片U的VCC管脚相连接、负极经电阻R8后接电源的电容C10，与处理芯片U相连接的相位调节电路，与相位调节电路相连接的射极放大电路，负极与三极管VT4的集电极相连接、正极经电阻R5后接地的电容C6，负极与处理芯片U的COMP管脚相连接、正极顺次经电阻R4和电阻R5后与电容C6的正极相连接的电容C7，正极与三极管VT4的发射极相连接、负极与处理芯片U的FB管脚相连接的电容C5，负极与场效应管MOS1的漏极相连接、正极与三极管VT4的基极相连接的电容C4，N极与场效应管MOS1的源极相连接、P极接地的二极管D2，P极与二极管D2的N极连接、N极经电阻R7后与处理芯片U的FBL管脚相连接的二极管D3，与处理芯片U的FS-DIS管脚相连接的干扰屏蔽电路，以及与干扰屏蔽电路相连接的声音传感器Q组成；所述场效应管MOS1的源极与干扰屏蔽相连接、其栅极则与处理芯片U的DRIVE管脚相连接；所述干扰屏蔽电路的输入端与油电混合发动机相连接；所述射极放大电路的输出端则与中央处理器相连接。

进一步的，所述干扰屏蔽电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，场效应管MOS2，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R6后与场效应管MOS1的源极相连接的电容C3，正极与三极管VT1的基极相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接的电容C2，负极与三极管VT1的基极相连接、正极经电阻R2后与三极管VT2的基极相连接的电容C1，P极与三极管VT1的集电极相连接、N极与电容C1的正极相连接的稳压二极管D1，串接在电容C1的正极和三极管VT2的集电极之间的电阻R1，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端接地的电阻R3，正极与三极管VT2的发射极相连接、负极与场效应管MOS2的栅极相连接的电容C8，以及P极与三极管VT2的集电极相连接、N极则与场效应管MOS2的漏极相连接的二极管D4组成；所述场效应管MOS2的源极与处理芯片U的FS-DIS管脚相连接；所述三极管VT2的集电极与电源相连接；所述三极管VT1的发射极与三极管VT3的基极相连接、其基极作为该干扰屏蔽电路的输入端并与油电混合发动机相连接。

所述相位调节电路由场效应管MOS3，场效应管MOS4，三极管VT5，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端接地的电容C9，正极与三极管VT5的发射极相连接、负极则与射极放大电路相连接的电容C11，P极与三极管VT5的集电极相连接、N极与射极放大电路相连接的二极管D7，N极与场效应管MOS4的源极相连接、P极与三极管T5的基极相连接的二极管D6，以及N极与场效应管MOS4的源极相连接、P极经电阻R10后接地的二极管D5组成；所述场效应管MOS4的栅极与处理芯片U的UGATE管脚相连接、其漏极则与三极管VT5的集电极相连接；所述三极管VT5的集电极与处理芯片U的PGND管脚相连接、其发射极则与场效应管MOS5的漏极相连接；所述场效应管MOS3的栅极与处理芯片U的LGATE管脚相连接、其源极则与处理芯片U的PHASE管脚相连接；所述处理芯片U的PHASE管脚还与射极放大电路相连接。

所述射极放大电路由三极管VT6，三极管VT7，三极管VT8，N极与三极管VT7的基极相连接、P极与三极管VT6的发射极相连接的二极管D8，串接在三极管VT7的基极和集电极之间的电阻R12，串接在三极管VT6的集电极和三极管VT8的基极之间的电阻R11，负极与三极管VT7的集电极相连接、正极与三极管VT8的发射极相连接的电容C14，P极与三极管VT8的发射极相连接、N极作为该射极放大电路的输出端的二极管D9，以及正极与三极管VT6的集电极相连接、负极经电阻R13后与二极管D9的N极相连接的电容C13组成；所述三极管VT7的集电极与电容C13的负极相连接、其基极则与电容C11的负极相连接；所述三极管VT6的集电极与处理芯片U的PHASE管脚相连接；所述三极管VT8的集电极接地；所述射极放大电路的输出端与中央处理器相连接。

所述处理芯片U为APW7067N集成芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的噪声测试单元可以采集油电混合发动机在工作时所发出的噪声信号，并对掺杂在噪声信号中的干扰信号，如控制器或电动机发出的噪声信号、环境噪声信号等进行滤除，只保留油电混合发动机发出的噪声信号；同时该噪声测试单元还可以对油电混合发动机发出的噪声信号的相位进行调整，使信号更加稳定，从而使本发明可以更好的检测油电混合发动机发出的噪声信号，以便测试人员能够更好的对油电混合发动机的性能进行判断。

(2)本发明可以准确的对油电混合发动机在各种工况下的参数进行测试，以便测试人员对油电混合发动机的性能进行判断。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的噪声测试单元的结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明包括油电混合发动机，还包括与油电混合发动机相连接的电动机、油门控制器、油耗测试仪、噪声测试单元和扭矩传感器，与电动机相连接的电动机控制器，与扭矩传感器相连接的测功机，与测功机相连接的测功机控制器，以及同时与电动机控制器、油门控制器、油耗测试仪、噪声测试单元、扭矩传感器和测功机控制器相连接的中央处理器。

其中，该油门控制器用于控制油电混合发动机的供油量，从而控制油电混合发动机工作，其采用安徽极敏电子科技有限公司生产的SH-MTM-L型油门控制器。电动机用于给油电混合发动机提供动力。电动机控制器用于控制电动机工作，其型号根据电动机型号来选定。油耗测试仪与油电混合发动机的输油管相连接，用于采集油电混合发动机在各种工况下的油耗数据，并发送给中央处理器，其采用淄博微宇电子有限公司生产的WYH-B型油耗测试仪。该扭矩传感器通过连轴器分别与油电混合发动机和测功机相连接，其用于采集油电混合发动机的输出扭矩信号，其优先采用北京工标传感技术有限公司生产的GB-DTS扭矩传感器来实现。测功机用于检测油电混合发动机的输出功率，并给油电混合发动机提供负载，通过改变负载来模拟油电混合发动机在各种工况下工作，其采用水力测功机、电涡流测功机或电力测功机均可实现。该测功机控制器可以根据中央处理器发出的控制指令控制测功机工作，其根据不同测功机进行选择。中央处理器做为本发明的控制中心，其采用AT89S52单片机来实现，该AT89S52单片机的P0.1管脚与电动机控制器相连接，其P0.3管脚则与油门控制器相连接，其P3.2管脚与油耗测试仪相连接，其P3.3管脚则与噪声测试单元相连接，P3.4管脚则与扭矩传感器相连接，P0.2管脚则与测功机控制器相连接。该中央处理器可以接收油耗测试仪、噪声测试单元以及扭矩传感器输送来的信号，并可以给电动机控制器、油门控制器以及测功机控制器发送相应的控制指令。

为了更好的实施本发明，本发明还可以设置键盘和显示器，该键盘与AT89S52单片机的P3.5管脚相连接，测试人员可以通过键盘向中央处理器输入控制指令。该显示器用于显示油电混合发动机的各项性能参数，其与AT89S52单片机的P0.4管脚相连接。

为了更准确的测试油电混合发动机在各种工况下的噪声，如图2所示，该噪声测试单元由处理芯片U，三极管VT4，场效应管MOS1，正极与处理芯片U的BOOT管脚相连接、负极经电感L后接地的电容C9，正极与处理芯片U的VCC管脚相连接、负极经电阻R8后接电源的电容C10，与处理芯片U相连接的相位调节电路，与相位调节电路相连接的射极放大电路，负极与三极管VT4的集电极相连接、正极经电阻R5后接地的电容C6，负极与处理芯片U的COMP管脚相连接、正极顺次经电阻R4和电阻R5后与电容C6的正极相连接的电容C7，正极与三极管VT4的发射极相连接、负极与处理芯片U的FB管脚相连接的电容C5，负极与场效应管MOS1的漏极相连接、正极与三极管VT4的基极相连接的电容C4，N极与场效应管MOS1的源极相连接、P极接地的二极管D2，P极与二极管D2的N极连接、N极经电阻R7后与处理芯片U的FBL管脚相连接的二极管D3，与处理芯片U的FS-DIS管脚相连接的干扰屏蔽电路，以及与干扰屏蔽电路相连接的声音传感器Q组成。

所述场效应管MOS1的源极与干扰屏蔽相连接、其栅极则与处理芯片U的DRIVE管脚相连接。所述干扰屏蔽电路的输入端与油电混合发动机相连接。所述射极放大电路的输出端则与中央处理器相连接。为了更好的达到本发明的目的，该该声音传感器Q优选嘉兴市蝶图腾电子设备有限公司生产的CRY2120/U型声音传感器；所述处理芯片U优选APW7067N集成芯片来实现。

其中，该干扰屏蔽电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，场效应管MOS2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R6，电容C1，电容C2，电容C3，电容C8，二极管D4以及稳压二极管D1组成。

连接时，电容C3的正极与三极管VT3的发射极相连接，负极经电阻R6后与场效应管MOS1的源极相连接。电容C2的正极与三极管VT1的基极相连接，负极与三极管VT3的集电极相连接。电容C1的负极与三极管VT1的基极相连接，正极经电阻R2后与三极管VT2的基极相连接。稳压二极管D1的P极与三极管VT1的集电极相连接，N极与电容C1的正极相连接。电阻R1串接在电容C1的正极和三极管VT2的集电极之间。电阻R3的一端与三极管VT2的发射极相连接，另一端接地。电容C8的正极与三极管VT2的发射极相连接，负极与场效应管MOS2的栅极相连接。二极管D4的P极与三极管VT2的集电极相连接，N极则与场效应管MOS2的漏极相连接。

所述场效应管MOS2的源极与处理芯片U的FS-DIS管脚相连接。所述三极管VT2的集电极与电源相连接。所述三极管VT1的发射极与三极管VT3的基极相连接、其基极作为该干扰屏蔽电路的输入端并与油电混合发动机相连接。

所述相位调节电路由场效应管MOS3，场效应管MOS4，三极管VT5，电阻R9，电阻R10，电容C11，二极管D5，二极管D6以及二极管D7组成。

连接时，电容C9的一端与三极管VT5的发射极相连接，另一端接地。电容C11的正极与三极管VT5的发射极相连接，负极则与射极放大电路相连接。二极管D7的P极与三极管VT5的集电极相连接，N极与射极放大电路相连接。二极管D6的N极与场效应管MOS4的源极相连接，P极与三极管T5的基极相连接。二极管D5的N极与场效应管MOS4的源极相连接，P极经电阻R10后接地。

所述场效应管MOS4的栅极与处理芯片U的UGATE管脚相连接、其漏极则与三极管VT5的集电极相连接。所述三极管VT5的集电极与处理芯片U的PGND管脚相连接、其发射极则与场效应管MOS5的漏极相连接。所述场效应管MOS3的栅极与处理芯片U的LGATE管脚相连接、其源极则与处理芯片U的PHASE管脚相连接。所述处理芯片U的PHASE管脚还与射极放大电路相连接。

另外，所述射极放大电路由三极管VT6，三极管VT7，三极管VT8，电阻R11，电阻R12，电阻R13，二极管D8，二极管D9，电容C12，电容C13以及电容C14组成。

连接时，二极管D8的N极与三极管VT7的基极相连接，P极与三极管VT6的发射极相连接。电阻R12串接在三极管VT7的基极和集电极之间。电阻R11串接在三极管VT6的集电极和三极管VT8的基极之间。电容C14的负极与三极管VT7的集电极相连接，正极与三极管VT8的发射极相连接。二极管D9的P极与三极管VT8的发射极相连接，N极作为该射极放大电路的输出端并与中央处理器相连接。电容C13的正极与三极管VT6的集电极相连接，负极经电阻R13后与二极管D9的N极相连接。

所述三极管VT7的集电极与电容C13的负极相连接、其基极则与电容C11的负极相连接。所述三极管VT6的集电极与处理芯片U的PHASE管脚相连接；所述三极管VT8的集电极接地。

该噪声测试单元可以采集油电混合发动机在工作时所发出的噪声信号，并对掺杂在噪声信号中的干扰信号，如控制器或电动机发出的噪声信号、环境噪声信号等进行滤除，只保留油电混合发动机发出的噪声信号；同时该噪声测试单元还可以对油电混合发动机发出的噪声信号的相位进行调整，使信号更加稳定，从而使本发明可以更好的检测油电混合发动机发出的噪声信号，以便测试人员能够更好的对油电混合发动机的性能进行判断。

工作时，测试人员从中央处理器发送指令给测功机控制器，通过测功机控制器控制测功机给油电混合发动机提供负载，并通过改变负载来模拟油电混合发动机在各种工况下运行。同时还发送指令给油门控制器和电动机控制器，通过控制供油量来控制油电混合发动机的工作，电动机控制器则控制电动机给油电混合发动机提供动力。在此同时，油耗测试仪检测油电混合发动机各种工况下的油耗参数，并反馈给中央处理器；扭矩传感器采集油电混合发动机输出的扭矩信号，并传输给中央处理器；噪声测试单元中的声音传感器则采集油电混合发动机在各种工况下的噪声信号，该噪声信号经过处理后传输给中央处理器；测功机则检测油电混合发动机各种工况下的输出功率。中央处理器对各种参数信号进行识别，并通过曲线图把参数情况显示出来，使测试人员可以了解油电混合发动机各种工况下的性能参数，并对油电混合发动机的性能进行判断。

如上所述，便可很好的实现本发明。