CN102207428A - 一种用于油电混合动力总成的试验台及其工作模式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油电混合动力总成试验台，包括发动机，混合动力总成，惯性飞轮组，制动器，离合器，测功机，动力电池，控制器；发动机、混合动力总成、惯性飞轮组、制动器、离合器、测功机之间以串联方式连接；惯性飞轮组的一端连接混合动力总成的输出端，另一端连接离合器的一端；惯性飞轮组和离合器之间安装有制动器，用于对惯性飞轮组进行制动；离合器用于控制测功机同惯性飞轮组中转轴间的断开和连接；混合动力总成为油电动力混合装置，动力电池为混合动力总成中的电机提供电能需要，混合动力总成的电机发电产生的电能通过动力电池进行存储；控制器通过控制发动机、混合动力总成实现混合动力系统具体混合模式的工作。

Description

一种用于油电混合动力总成的试验台及其工作模式

技术领域

本发明涉及一种用于油电混合动力总成的试验台系统，尤其是一种能够实现汽车惯性模拟和制动能够回馈的油电混合动力总成试验台系统。

背景技术

混合动力技术的迅速发展，给相关试验技术提出新的挑战。传统的发动机和测功机为主组成的测试试验台已经不能满足混合动力总成的测试需要，如何开发出满足混合动力需要的试验台变得尤为迫切。

现在已有的混合动力试验台基本都是在传统发动机试验台的基础进行改造，比如在发动机和测功机之间添加上混合动力总成所需的电动机和发动机以及相应的动力电池系统。这样的试验台采用测功机进行加载，模拟加速、上坡、空气以及滚动阻力，但是测功机大多不能提供准确的电惯量模拟(使有电惯量模拟的的话，其控制系统因此变得复杂)，这样不能模拟出混合动力汽车在制动过程中动能通过制动消耗和进行制动能量回馈的过程，对于准确评价动力总成的性能具有较大的局限性，因此需要开发出适合混合动力总成测试的试验台。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种用于油电混合动力总成的试验台，基本构思是将惯性飞轮组和制动器加入到发动机试验台上，利用惯性飞轮组模拟汽车惯性，利用制动器对惯性飞轮组进行制动，以模拟实际汽车的制动过程，为混合动力总成测试提供较为真实的工况模拟。

为了解决上述技术问题，本发明用于油电混合动力总成的试验台予以实现的技术方案是：该试验台包括发动机、混合动力总成、测功机，动力电池、控制器、惯性飞轮组、制动器和离合器；所述发动机、所述混合动力总成、所述惯性飞轮组、所述制动器、所述离合器与所述测功机为顺次串联连接方式；所述惯性飞轮组的一端连接所述混合动力总成的输出端，另一端连接所述离合器的一端；所述制动器用于对所述惯性飞轮组进行制动；所述离合器用于控制所述测功机同所述惯性飞轮组中转轴的断开和连接；所述惯性飞轮组中的飞轮采用等比和等差组合，用于精确地满足汽车的惯量模拟；所述混合动力总成为油电动力混合装置，所述动力电池为所述混合动力总成中的电机提供电能，所述混合动力总成的电机发电产生的电能通过所述动力电池进行存储；所述控制器通过控制所述发动机、混合动力总成实现混合动力系统具体混合模式的试验。

本发明用于油电混合动力总成的试验台的工作模式，具有如下三种工作模式：

第一种工作模式——测功机参与试验的工作模式：

在进行实验前，按照实际汽车的当量惯性质量计算出需要的飞轮惯量，然后根据计算惯量大小要求对惯性飞轮组进行组合；所述测功机进行汽车空气阻力、坡道阻力和滚动阻力模拟加载的设置，然后对所述混合动力总成进行具体测试；

在模拟汽车滑行时，所述离合器松开，不需要所述测功机加载，如果所述动力电池的剩余电量低于设定值，所述混合动力总成中的发电机通过发电产生阻力，否则由所述制动器制动产生阻力；

在模拟汽车制动时，所述动力电池的剩余电量低于设定值，由所述混合动力总成的发电机发电回馈制动同所述制动器协调制动已达到制动目标值；如果在制动时所述动力电池的剩余电量达到设定值，则有所述制动器单独进行制动；断开所述离合器，试验台可以在所述测功机不参与工作的情况下进行所述混合动力总成的试验测试；

第二种工作模式——测功机不参试验的与工作模式：

在进行实验前，按照实际汽车的当量惯性质量计算出需要的飞轮惯量，然后根据计算惯量大小要求对惯性飞轮组进行组合；所述离合器松开，使得所述测功机不参与工作；加速时采用所述发动机和所述混合动力总成驱动的方式；

在模拟汽车滑行时，如果所述动力电池的剩余电量低于设定值，所述混合动力总成中的发电机通过发电产生阻力，否则由所述制动器制动产生阻力；

在模拟汽车制动时，如果所述动力电池的剩余电量低于设定值，由所述混合动力总成的发电机发电回馈制动同所述制动器协调制动已达到制动目标值；如果在制动时所述动力电池的剩余电量达到设定值，则有所述制动器单独进行制动。

第三种工作模式——发动机常规试验的工作模式：

所述发动机直接同所述测功机连接进行测试；所述混合动力总成、所述惯性飞轮组、所述制动器、所述离合器、所述动力电池都不参与工作，并且移开试验位置，这样利用试验台单独对所述发动机进行测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一是以惯性飞轮模拟汽车惯性，添加制动器对惯性飞轮组进行制动，以模拟汽车实际制动工况，提高测试的有效性，减少测功机模拟汽车惯性所造成的控制复杂程度；二是模拟汽车在制动情况下混合动力总成进行制动能量回馈的情况，并同制动器产生的机械制动之间进行协调控制。

附图说明

附图是本发明一种用于油电混合动力总成的试验台的结构示意简图。

图中：

1——发动机      2——混合动力总成    3——惯性飞轮组

4——制动器      5——离合器          6——测功机

7——动力电池    8——控制器

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

如图1所示，作为实现本发明一种用于油电混合动力总成的试验台基本构思的技术方案是：该试验台包括发动机1、混合动力总成2、测功机6，动力电池7、控制器8、惯性飞轮组3、制动器4和离合器5；其中，所述发动机(1)、所述混合动力总成2、所述惯性飞轮组3、所述制动器4、所述离合器5与所述测功机6为顺次串联连接方式；所述惯性飞轮组3的一端连接所述混合动力总成2的输出端，另一端连接所述离合器5的一端，所述惯性飞轮组3和所述离合器5之间安装有所述制动器4，所述制动器4用于对所述惯性飞轮组3进行制动；所述制动器4用于对所述惯性飞轮组3进行制动；所述离合器5用于控制所述测功机6同所述惯性飞轮组3中转轴的断开和连接；其中，所述惯性飞轮组3，所述制动器4，所述离合器5均为可移动拆除部件；所述惯性飞轮组3中的飞轮采用等比和等差组合，用于精确地满足汽车的惯量模拟；所述混合动力总成2为油电动力混合装置，所述动力电池7为所述混合动力总成2中的电机提供电能，所述混合动力总成2的电机发电产生的电能通过所述动力电池7进行存储；所述控制器8通过控制所述发动机1、混合动力总成2实现混合动力系统具体混合模式的试验。

本发明试验台具有以下三种工作模式：

第一种工作模式——测功机参与试验的工作模式：在进行实验前，按照实际汽车的当量惯性质量计算出需要的飞轮惯量，然后根据计算惯量大小要求对飞轮进行组合；所述测功机6进行汽车空气阻力、坡道阻力和滚动阻力模拟加载进行设置，然后对所述混合动力总成2进行具体测试；在模拟汽车滑行时，所述离合器5松开，不需要所述测功机6加载，如果所述动力电池7的剩余电量低于设定值，所述混合动力总成2中的发电机通过发电产生阻力，否则由所述制动器4制动产生阻力；在模拟汽车制动时，所述动力电池的剩余电量低于设定值，由所述混合动力总成2的发电机发电回馈制动同所述制动器5协调制动已达到制动目标值；如果在制动时所述动力电池7的剩余电量达到设定值，则有所述制动器5单独进行制动；断开所述离合器5，试验台可以在所述测功机6不参与工作的情况下进行所述混合动力总成2的试验测试。

第二种工作模式——测功机不参试验的与工作模式：在进行实验前，按照实际汽车的当量惯性质量计算出需要的飞轮惯量，然后根据计算惯量大小要求对飞轮进行组合；所述离合器5松开，使得所述测功机6不参与工作；加速时采用所述发动机1和所述混合动力总成2驱动的方式；在模拟汽车滑行时，如果所述动力电池7的剩余电量低于设定值，所述混合动力总成2中的发电机通过发电产生阻力，否则由所述制动器4制动产生阻力；在模拟汽车制动时，如果所述动力电池的剩余电量低于设定值，由所述混合动力总成2的发电机发电回馈制动同所述制动器5协调制动已达到制动目标值；如果在制动时所述动力电池7的剩余电量达到设定值，则有所述制动器5单独进行制动。

第三种工作模式——发动机常规试验的工作模式：单独进行发动机试验，所述发动机1直接同所述测功机6连接进行测试；所述混合动力总成2、所述惯性飞轮组3、所述制动器4、所述离合器5、所述动力电池7都不参与工作，并且移开试验位置，这样可以试验台单独对所述发动机1进行测试。

以上示意性地对本发明的内容及工作原理进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之例，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，采用其它形式，设计出的与本发明类似的结构及实施例，也属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于油电混合动力总成的试验台，包括发动机(1)、混合动力总成(2)、测功机(6)，动力电池(7)和控制器(8)，其特征在于：

还包括惯性飞轮组(3)、制动器(4)和离合器(5)；

所述发动机(1)、所述混合动力总成(2)、所述惯性飞轮组(3)、所述制动器(4)、所述离合器(5)与所述测功机(6)为顺次串联连接方式；

所述惯性飞轮组(3)的一端连接所述混合动力总成(2)的输出端，另一端连接所述离合器(5)的一端；

所述制动器(4)用于对所述惯性飞轮组(3)进行制动；

所述离合器(5)用于控制所述测功机(6)同所述惯性飞轮组(3)中转轴的断开和连接；

所述惯性飞轮组(3)中的飞轮采用等比和等差组合，用于精确地满足汽车的惯量模拟；

所述混合动力总成(2)为油电动力混合装置，所述动力电池(7)为所述混合动力总成(2)中的电机提供电能，所述混合动力总成(2)的电机发电产生的电能通过所述动力电池(7)进行存储；

所述控制器(8)通过控制所述发动机(1)、混合动力总成(2)实现混合动力系统具体混合模式的试验。

2.根据权利要求1所述的用于油电混合动力总成的试验台，其特征在于：所述惯性飞轮组(3)、所述制动器(4)和所述离合器(5)均为可移动拆除的部件。

3.一种用于油电混合动力总成的试验台的工作模式，其特征在于：如权利要求1所述的试验台具有如下三种工作模式：

测功机参与试验的工作模式：

在进行实验前，按照实际汽车的当量惯性质量计算出需要的飞轮惯量，然后根据计算惯量大小要求对惯性飞轮组(3)进行组合；所述测功机(6)进行汽车空气阻力、坡道阻力和滚动阻力模拟加载的设置，然后对所述混合动力总成(2)进行具体测试；

在模拟汽车滑行时，所述离合器(5)松开，不需要所述测功机(6)加载，如果所述动力电池(7)的剩余电量低于设定值，所述混合动力总成(2)中的发电机通过发电产生阻力，否则由所述制动器(4)制动产生阻力；

在模拟汽车制动时，所述动力电池的剩余电量低于设定值，由所述混合动力总成(2)的发电机发电回馈制动同所述制动器(5)协调制动已达到制动目标值；如果在制动时所述动力电池(7)的剩余电量达到设定值，则有所述制动器(5)单独进行制动；断开所述离合器(5)，试验台可以在所述测功机(6)不参与工作的情况下进行所述混合动力总成(2)的试验测试；

测功机不参试验的与工作模式：

在进行实验前，按照实际汽车的当量惯性质量计算出需要的飞轮惯量，然后根据计算惯量大小要求对惯性飞轮组(3)进行组合；所述离合器(5)松开，使得所述测功机(6)不参与工作；加速时采用所述发动机(1)和所述混合动力总成(2)驱动的方式；

在模拟汽车滑行时，如果所述动力电池(7)的剩余电量低于设定值，所述混合动力总成(2)中的发电机通过发电产生阻力，否则由所述制动器(4)制动产生阻力；

在模拟汽车制动时，如果所述动力电池的剩余电量低于设定值，由所述混合动力总成(2)的发电机发电回馈制动同所述制动器(5)协调制动已达到制动目标值；如果在制动时所述动力电池(7)的剩余电量达到设定值，则有所述制动器(5)单独进行制动。

发动机常规试验的工作模式：

所述发动机(1)直接同所述测功机(6)连接进行测试；所述混合动力总成(2)、所述惯性飞轮组(3)、所述制动器(4)、所述离合器(5)、所述动力电池(7)都不参与工作，并且移开试验位置，这样利用试验台单独对所述发动机(1)进行测试。

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