CN102288417B - 串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置及方法 - Google Patents

串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置及方法,属于混合动力的试验装置及方法。该装置及方法的发动机、恒压变量泵、中央控制器、第一液压泵马达、第二液压泵马达、第一测功机、第二测功机、第一惯性飞轮组、第二惯性飞轮组通过串联的方式联接起来,在实际工况下模拟不同配置方式车辆的各项性能,通过第一测功机、第二测功机的加载和测量来模拟混合动力汽车的真实运行工况;电机驱动定量泵为液压泵马达提供控制油源,通过调整第一溢流阀的最高溢流压力,为液压泵马达提供稳定控制油源;同时中央控制器结合蓄能器储能状况对发动机、液压泵马达,以及测功机进行协调控制,并测得相关数据完成试验。优点:操作方便,集成度高。

Description

串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置及方法
技术领域
本发明涉及混合动力的试验装置及方法,尤其是一种串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置及方法。
背景技术
随着世界范围内工业技术的迅速发展,能源短缺和环境污染问题也日趋严重。混合动力技术被认为是解决能源危机和环境污染问题的有效方案之一。相对于电动混合动力技术,液压混合动力具有功率密度大的特点,非常适用于中、重型城市公交车、军车和工程机械的行走装置。根据动力系统的连接方式,液压混合动力车辆可以分为串联式静液传动车辆和并联式静液传动车辆。并联式静液传动车辆以发动机作为主动力源,液压泵/马达作为辅助动力源,系统整体效率高,但结构较复杂,节能效果有限。串联式液压混合动力可分为单桥驱动方式和轮边驱动方式两大类。串联式液压混合动力配置方式下,发动机与外界负载不存在直接联系,可以保证发动机在一个特定工况区域内相对稳定地运行,实现节能效果达到最佳。混合动力模式试验装置可将所有零部件按照装车后的情况连接起来进行真实工况的整车性能测试,缩短研发时间,并能及时地发现新产品的设计缺陷、降低产品开发的成本。液压混合动力系统采用液压蓄能器作为能量存储单元,采用液压泵马达作为能量转换装置,相对于电动混合动力技术,这些元件具有截然不同的工作特性和控制策略,因此电动汽车模拟试验台无法满足液压混合动力多能源系统的试验要求,而普通的发动机试验台架结构只能对单一动力源进行试验研究,目前国内还没有相关的试验台能满足串联式液压混合动力系统多工况的试验需求。
发明内容
本发明的目的是为串联式液压混合动力车辆提供台架试验平台及试验方法,解决现有试验技术中台架试验机构安装复杂、维护困难、成本高的问题。
本发明的目的是这样实现的:一种串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置及方法由发动机、第一弹性联轴器、第二弹性联轴器、单向阀、第一压力表、第二压力表、第一压力传感器、第二压力传感器、液压蓄能器、第一两位两通换向阀、第二两位两通换向阀、第一流量传感器、第二流量传感器、第一液压泵马达、第二液压泵马达,第一转速转矩传感器、第二转速转矩传感器、第一惯性飞轮组、第二惯性飞轮组、第一测功机、第二测功机、第一位移传感器、第二位移传感器、第一变量油缸、第二变量油缸、第一电液伺服阀、第二电液伺服阀、油箱、变速器、中央控制器、第一过滤器、第二过滤器、第一溢流阀、第二溢流阀、定量泵、电机和恒压变量泵组成;
发动机通过第一弹性联轴器与恒压变量泵连接,恒压变量泵的出油口与单向阀的进油口、第二溢流阀的进油口连接,单向阀的出油口与第一压力表油口、第一流量传感器的进油口、第一两位两通换向阀的P口、第二两位两通换向阀的P口连接,第一两位两通换向阀的A口与液压蓄能器的油口连接,第一压力传感器置于单向阀的出油口与第一流量传感器之间,第二压力传感器置于第一两位两通换向阀的A口与液压蓄能器的油口之间,第二溢流阀的出油口与第二过滤器的进油口连接,第一流量传感器的出油口与第二液压泵马达的出油口连接,电机与定量泵连接,定量泵的出油口与第二压力表的油口、第一电液伺服阀的P口、第二电液伺服阀的P口、第一溢流阀的进油口连接,第一溢流阀的出油口与第一过滤器的进油口连接,第一电液伺服阀的A口、B口分别与第一变量油缸的进出油口连接,第二电液伺服阀的A口、B口分别与第二变量油缸的进出油口连接,第一变量油缸的一端安装第一位移传感器,第一变量油缸的另一端与第一液压泵马达连接,第二变量油缸的一端安装第二位移传感器,第二变量油缸的另一端与第二液压泵马达连接,第一液压泵马达的吸油口、第二液压泵马达的吸油口、恒压变量泵的吸油口、第一过滤器的出油口、第二过滤器的出油口、定量泵的吸油口、第一电液伺服阀的T口、第二电液伺服阀的T口与油箱连接,第二液压泵马达的输出轴与第二转速转矩传感器的一端连接,第二转速转矩传感器的另一端与变速器的输入端连接,变速器的输出端通过弹性联轴器与第二惯性飞轮组的一端连接,第二惯性飞轮组的另一端与第二测功机连接,第二两位两通换向阀的A口与第二流量传感器的进油口连接,第二流量传感器的出进油口与第一液压泵马达的出油口连接,第一液压泵马达的输出轴与第一转速转矩传感器的一端连接,第一转速转矩传感器的另一端与第一惯性飞轮组的一端连接,第一惯性飞轮组的另一端与第一测功机连接,发动机的控制信号输入端与中央控制器的第一信号输出端连接,第一两位两通换向阀的控制信号输入端与中央控制器的第二信号输出端连接,第二两位两通换向阀的控制信号输入端与中央控制器的第三信号输出端连接,第一电液伺服阀的控制信号输入端与中央控制器的第四信号输出端连接,第二电液伺服阀的控制信号输入端与中央控制器的第五信号输出端连接,第一压力传感器的信号输出端与中央控制器的第一信号输入端连接,第二压力传感器的信号输出端与中央控制器的第二信号输入端连接,第一流量传感器的信号输出端与中央控制器的第三信号输入端连接,第二流量传感器的信号输出端与中央控制器的第四信号输入端连接,第一转速转矩传感器的信号输出端与中央控制器的第五信号输入端连接,第二转速转矩传感器的信号输出端与中央控制器的第六信号输入端连接,第一位移传感器的信号输出端与中央控制器的第七信号输入端连接,第二位移传感器的信号输出端与中央控制器的第八信号输入端连接,第一测功机的信号输出端与中央控制器的第九信号输入端连接,第二测功机的信号输出端与中央控制器的第十信号输入端连接,第一测功机的控制信号输入端与中央控制器的第六信号输出端连接,第二测功机的控制信号输入端与中央控制器的第七信号输出端连接。
具体试验方法如下:
(1)根据串联式液压混合动力车辆的具体配置方式,选择参与试验的液压泵马达及测功机元件;第一液压泵马达、第一转速转矩传感器、第一惯性飞轮组、第一测功机组成第一模拟传动系统;第二液压泵马达、第二转速转矩传感器、变速器、第二惯性飞轮组、第二测功机组成第二模拟传动系统;串联式单桥驱动液压混合动力配置方式模拟试验时,第二两位两通换向阀断开,第一模拟传动系统不工作,第二模拟传动系统工作,进行单桥串联式液压混合动力车辆的模拟试验研究,发动机驱动恒压变量为系统提供高压油源,第二液压泵马达通过变速器来驱动车辆,通过变化惯性飞轮组中飞轮的组合方式来改变飞轮组的转动惯量,模拟车辆不同的载荷状态,第二测功机通过加载来模拟车辆真实工况下的路阻以及摩擦制动转矩;轮边驱动串联式液压混合动力模拟试验时,第二两位两通换向阀开通,变速器调整为直接档,第一模拟传动系统和第二模拟传动系统共同工作,进行轮边驱动车辆模拟试验研究;
(2)电机、定量泵和溢流阀组成液压泵马达控制油源,通过调整第一溢流阀的最高溢流压力,为液压泵马达提供稳定控制油源;
(3)下载车辆实际运行工况到中央控制器,中央控制器根据速度请求,结合传感器采集得到的惯性飞轮组转速信号、液压蓄能器压力信号、发动机运行转速信号等,判定出当前状态下整车处于的运行模式;串联式液压混合动力车辆的运行模式分为:①液压蓄能器驱动模式,②静液传动驱动模式,③液压再生制动模式,④复合制动模式;
液压蓄能器驱动模式通常应用于整车起动工况下,液压蓄能器为液压泵马达提供高压油源,液压泵马达工作于马达工况,发动机停机;当液压蓄能器内的压力接近最低工作压力时,发动机启动,为整车提供动力源;
静液传动驱动模式下,发动机的全部动力用于驱动液压泵和液压泵马达,以静液传动的形式驱动整车,发动机工作于最佳燃油经济区,多余和不足的功率由集成液压蓄能器吸收和提供;车辆轻度制动时,整车进入液压再生制动模式,传动制动系统不工作,全部制动转矩由液压蓄能器和液压泵马达提供;非轻度制动时,整车进入复合制动模式,整车制动转矩由液压泵马达和摩擦制动系统提供,液压泵马达提供最大制动转矩,不足的制动转矩由测功机提供;轮边驱动液压混合动力车辆在执行上述运行模式时,中央控制器根据左右车轮转速信号及车速信号计算出各车轮的滑移率;制动时,当车轮的滑移率高于预设的阀值时,中央控制器重新分配混合动力系统的转矩分配关系,液压泵马达不工作,传统车辆的摩擦制动系统工作,保证车辆的制动安全性;驱动时,当车轮出现打滑时,中央控制器控制打滑车轮处的驱动液压泵马达工作于泵工况,降低打滑车轮的转速,直至左右车轮转速相同;驱动时,当车轮出现受阻情况时,中央控制器控制受阻车轮处的驱动液压泵马达工作于马达工况,提高受阻车轮的转速,直至左右车轮转速相同;
(4)分配串联式液压混合动力系统各动力元件的目标转矩,结合当前状态下储能元件的状态,确定发动机的目标节气门开度、液压泵马达排量、摩擦制动系统制动转矩等目标值;
(5)将步骤(4)得到的目标控制值视为各元件的对应控制指令,中央控制器分别控制液压泵马达、液压蓄能器、两位两通换向阀、发动机、测功机等工作;同时将各元件的信息存储于中央控制器中。
有益效果,由于采用了上述方案,发动机、恒压变量泵、中央控制器、第一液压泵马达、第二液压泵马达、第一测功机、第二测功机、第一惯性飞轮组、第二惯性飞轮组通过串联的方式联接起来,将串联式混合动力汽车的零部件有机的结合起来,在实际工况下模拟不同配置方式车辆的各项性能,通过第一测功机、第二测功机的加载和测量来模拟混合动力汽车的真实运行工况。电机驱动定量泵为液压泵马达提供控制油源,通过调整第一溢流阀的最高溢流压力,为液压泵马达提供稳定控制油源。同时中央控制器结合蓄能器储能状况对发动机、液压泵马达,以及测功机进行协调控制,并测得相关数据完成试验。
解决了现有试验技术中台架试验机构安装复杂、维护困难、成本高的问题,达到了本发明的目的。
优点:一种串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置及方法将混合动力汽车的零部件有机的结合起来,在实际工况下模拟混合动力车辆的运行状态,进行不同配置方式、控制策略、制动方法试验研究,还可以进行节能效果分析、动力性能等关键性能测量,操作方便,集成度高。同时还具有空间布置灵活,技术成熟的优点。
附图说明
图1是本发明的串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置及方法结构示意图。
图中,1、发动机;2、第一弹性联轴器;3、单向阀;4、第一压力表;5、第一压力传感器;6、液压蓄能器;7、第二压力传感器;8、第一两位两通换向阀;9、第一流量传感器;10、第二两位两通换向阀;11、第二流量传感器;12、第一液压泵马达;13、第一转速转矩传感器;14、第一惯性飞轮组;15、第一测功机;16、第一位移传感器;17、第一变量油缸;18、第一电液伺服阀;19、油箱;20、第二测功机;21、第二惯性飞轮组;22、第二弹性联轴器;23、变速器;24、第二转速转矩传感器;25、第二液压泵马达;26、第二电液伺服阀;27、第二变量油缸;28、第二位移传感器;29、中央控制器;30、第一过滤器;31、第一溢流阀;32、定量泵;33、电机;34、第二压力表;35、第二过滤器;36、第二溢流阀;37、恒压变量泵。
具体实施方式
实施例1:一种串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置及方法由发动机1、第一弹性联轴器2、第二弹性联轴器22、单向阀3、第一压力表4、第二压力表34、第一压力传感器5、第二压力传感器7、液压蓄能器6、第一两位两通换向阀8、第二两位两通换向阀10、第一流量传感器9、第二流量传感器11、第一液压泵马达12、第二液压泵马达25,第一转速转矩传感器13、第二转速转矩传感器24、第一惯性飞轮组14、第二惯性飞轮组21、第一测功机15、第二测功机20、第一位移传感器16、第二位移传感器28、第一变量油缸17、第二变量油缸27、第一电液伺服阀18、第二电液伺服阀26、油箱19、变速器23、中央控制器29、第一过滤器30、第二过滤器35、第一溢流阀31、第二溢流阀36、定量泵32、电机33和恒压变量泵37组成。
发动机1通过第一弹性联轴器2与恒压变量泵37连接,恒压变量泵37的出油口与单向阀3的进油口、第二溢流阀36的进油口连接,单向阀3的出油口与第一压力表4油口、第一流量传感器9的进油口、第一两位两通换向阀8的P口、第二两位两通换向阀10的P口连接,第一两位两通换向阀8的A口与液压蓄能器6的油口连接,第一压力传感器5置于单向阀3的出油口与第一流量传感器9之间,第二压力传感器7置于第一两位两通换向阀8的A口与液压蓄能器6的油口之间,第二溢流阀36的出油口与第二过滤器35的进油口连接,第一流量传感器9的出油口与第二液压泵马达25的出油口连接,电机33与定量泵32连接,定量泵32的出油口与第二压力表34的油口、第一电液伺服阀18的P口、第二电液伺服阀26的P口、第一溢流阀31的进油口连接,第一溢流阀31的出油口与第一过滤器30的进油口连接,第一电液伺服阀18的A口、B口分别与第一变量油缸17的进出油口连接,第二电液伺服阀26的A口、B口分别与第二变量油缸27的进出油口连接,第一变量油缸17的一端安装第一位移传感器16,第一变量油缸17的另一端与第一液压泵马达12连接,第二变量油缸27的一端安装第二位移传感器28,第二变量油缸27的另一端与第二液压泵马达25连接,第一液压泵马达12的吸油口、第二液压泵马达25的吸油口、恒压变量泵37的吸油口、第一过滤器30的出油口、第二过滤器35的出油口、定量泵32的吸油口、第一电液伺服阀17的T口、第二电液伺服阀26的T口与油箱19连接,第二液压泵马达25的输出轴与第二转速转矩传感器24的一端连接,第二转速转矩传感器24的另一端与变速器23的输入端连接,变速器23的输出端通过弹性联轴器22与第二惯性飞轮组21的一端连接,第二惯性飞轮组21的另一端与第二测功机20连接,第二两位两通换向阀10的A口与第二流量传感器11的进油口连接,第二流量传感器11的出进油口与第一液压泵马达12的出油口连接,第一液压泵马达12的输出轴与第一转速转矩传感器13的一端连接,第一转速转矩传感器13的另一端与第一惯性飞轮组14的一端连接,第一惯性飞轮组14的另一端与第一测功机15连接,发动机1的控制信号输入端与中央控制器29的第一信号输出端连接,第一两位两通换向阀8的控制信号输入端与中央控制器29的第二信号输出端连接,第二两位两通换向阀10的控制信号输入端与中央控制器29的第三信号输出端连接,第一电液伺服阀18的控制信号输入端与中央控制器29的第四信号输出端连接,第二电液伺服阀26的控制信号输入端与中央控制器29的第五信号输出端连接,第一压力传感器5的信号输出端与中央控制器29的第一信号输入端连接,第二压力传感器7的信号输出端与中央控制器29的第二信号输入端连接,第一流量传感器9的信号输出端与中央控制器29的第三信号输入端连接,第二流量传感器11的信号输出端与中央控制器29的第四信号输入端连接,第一转速转矩传感器13的信号输出端与中央控制器29的第五信号输入端连接,第二转速转矩传感器24的信号输出端与中央控制器29的第六信号输入端连接,第一位移传感器16的信号输出端与中央控制器29的第七信号输入端连接,第二位移传感器28的信号输出端与中央控制器29的第八信号输入端连接,第一测功机15的信号输出端与中央控制器29的第九信号输入端连接,第二测功机20的信号输出端与中央控制器29的第十信号输入端连接,第一测功机15的控制信号输入端与中央控制器29的第六信号输出端连接,第二测功机20的控制信号输入端与中央控制器29的第七信号输出端连接。
发动机1、恒压变量泵37、中央控制器29、液压泵马达12,25、测功机15,20、惯性飞轮组14,21通过串联的方式联接起来,通过测功机15,20的加载和测量来模拟混合动力汽车的真实运行工况。电机33驱动定量泵32为液压泵马达提供控制油源,通过调整第一溢流阀31的最高溢流压力,为液压泵马达提供稳定控制油源。同时中央控制器结合蓄能器储能状况对发动机、液压泵马达,以及测功机进行协调控制,并测得相关数据完成试验。
具体试验方法如下:
(1)根据串联式液压混合动力车辆的具体配置方式,合理地选择参与试验的液压泵马达及测功机元件。第一液压泵马达、第一转速转矩传感器、第一惯性飞轮组、第一测功机组成第一模拟传动系统;第二液压泵马达、第二转速转矩传感器、变速器、第二惯性飞轮组、第二测功机组成第二模拟传动系统。串联式单桥驱动液压混合动力配置方式模拟试验时,第二两位两通换向阀断开,第一模拟传动系统不工作,第二模拟传动系统工作,进行单桥串联式液压混合动力车辆的模拟试验研究,发动机驱动恒压变量为系统提供高压油源,第二液压泵马达通过变速器来驱动车辆,通过变化惯性飞轮组中飞轮的组合方式来改变飞轮组的转动惯量,模拟车辆不同的载荷状态,第二测功机通过加载来模拟车辆真实工况下的路阻以及摩擦制动转矩。轮边驱动串联式液压混合动力模拟试验时,第二两位两通换向阀开通,变速器调整为直接档,第一模拟传动系统和第二模拟传动系统共同工作,进行轮边驱动车辆模拟试验研究。
(2)电机、定量泵和溢流阀组成液压泵马达控制油源,通过调整第一溢流阀的最高溢流压力,为液压泵马达提供稳定控制油源。
(3)下载车辆实际运行工况到中央控制器,中央控制器根据速度请求,结合传感器采集得到的惯性飞轮组转速信号、液压蓄能器压力信号、发动机运行转速信号等,判定出当前状态下整车处于的运行模式。串联式液压混合动力车辆的运行模式分为:①液压蓄能器驱动模式,②静液传动驱动模式,③液压再生制动模式,④复合制动模式。
液压蓄能器驱动模式通常应用于整车起动工况下,液压蓄能器为液压泵马达提供高压油源,液压泵马达工作于马达工况,发动机停机。当液压蓄能器内的压力接近最低工作压力时,发动机启动,为整车提供动力源。
静液传动驱动模式下,发动机的全部动力用于驱动液压泵和液压泵马达,以静液传动的形式驱动整车,发动机工作于最佳燃油经济区,多余和不足的功率由集成液压蓄能器吸收和提供。车辆轻度制动时,整车进入液压再生制动模式,传动制动系统不工作,全部制动转矩由液压蓄能器和液压泵马达提供;非轻度制动时,整车进入复合制动模式,整车制动转矩由液压泵马达和摩擦制动系统提供,液压泵马达提供最大制动转矩,不足的制动转矩由测功机提供。轮边驱动液压混合动力车辆在执行上述运行模式时,中央控制器根据左右车轮转速信号及车速信号计算出各车轮的滑移率。制动时,当车轮的滑移率高于预设的阀值时,中央控制器重新分配混合动力系统的转矩分配关系,液压泵马达不工作,传统车辆的摩擦制动系统工作,保证车辆的制动安全性;驱动时,当车轮出现打滑时,中央控制器控制打滑车轮处的驱动液压泵马达工作于泵工况,降低打滑车轮的转速,直至左右车轮转速相同;驱动时,当车轮出现受阻情况时,中央控制器控制受阻车轮处的驱动液压泵马达工作于马达工况,提高受阻车轮的转速,直至左右车轮转速相同。
(4)分配串联式液压混合动力系统各动力元件的目标转矩,结合当前状态下储能元件的状态,确定发动机的目标节气门开度、液压泵马达排量、摩擦制动系统制动转矩等目标值。
(5)将步骤(4)得到的目标控制值视为各元件的对应控制指令,中央控制器分别控制液压泵马达、液压蓄能器、两位两通换向阀、发动机、测功机等工作。同时将各元件的信息存储于中央控制器中。
应用本试验平台可以进行如下试验:
1.发动机空载、满载油耗试验及效率试验。
2.液压泵马达控制性能试验及效率试验。
3.液压混合动力系统能量回收与再利用效率试验。
4.液压再生制动与机械摩擦制动协调制动试验。
5.单桥驱动串联式液压混合动力系统联调试验。
6.轮边驱动串联式液压混合动力系统联调试验。

Claims (2)

1.一种串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置,其特征是:一种串联式液压混合动力车辆性能测试的试验装置由发动机、第一弹性联轴器、第二弹性联轴器、单向阀、第一压力表、第二压力表、第一压力传感器、第二压力传感器、液压蓄能器、第一两位两通换向阀、第二两位两通换向阀、第一流量传感器、第二流量传感器、第一液压泵马达、第二液压泵马达,第一转速转矩传感器、第二转速转矩传感器、第一惯性飞轮组、第二惯性飞轮组、第一测功机、第二测功机、第一位移传感器、第二位移传感器、第一变量油缸、第二变量油缸、第一电液伺服阀、第二电液伺服阀、油箱、变速器、中央控制器、第一过滤器、第二过滤器、第一溢流阀、第二溢流阀、定量泵电机和恒压变量泵组成;
发动机通过第一弹性联轴器与恒压变量泵连接,恒压变量泵的出油口与单向阀的进油口、第二溢流阀的进油口连接,单向阀的出油口与第一压力表油口、第一流量传感器的进油口、第一两位两通换向阀的P口、第二两位两通换向阀的P口连接,第一两位两通换向阀的A口与液压蓄能器的油口连接,第一压力传感器置于单向阀的出油口与第一流量传感器之间,第二压力传感器置于第一两位两通换向阀的A口与液压蓄能器的油口之间,第二溢流阀的出油口与第二过滤器的进油口连接,第一流量传感器的出油口与第二液压泵马达的出油口连接,电机与定量泵连接,定量泵的出油口与第二压力表的油口、第一电液伺服阀的P口、第二电液伺服阀的P口、第一溢流阀的进油口连接,第一溢流阀的出油口与第一过滤器的进油口连接,第一电液伺服阀的A口、B口分别与第一变量油缸的进出油口连接,第二电液伺服阀的A口、B口分别与第二变量油缸的进出油口连接,第一变量油缸的一端安装第一位移传感器,第一变量油缸的另一端与第一液压泵马达连接,第二变量油缸的一端安装第二位移传感器,第二变量油缸的另一端与第二液压泵马达连接,第一液压泵马达的吸油口、第二液压泵马达的吸油口、恒压变量泵的吸油口、第一过滤器的出油口、第二过滤器的出油口、定量泵的吸油口、第一电液伺服阀的T口、第二电液伺服阀的T口与油箱连接,第二液压泵马达的输出轴与第二转速转矩传感器的一端连接,第二转速转矩传感器的另一端与变速器的输入端连接,变速器的输出端通过弹性联轴器与第二惯性飞轮组的一端连接,第二惯性飞轮组的另一端与第二测功机连接,第二两位两通换向阀的A口与第二流量传感器的进油口连接,第二流量传感器的出进油口与第一液压泵马达的出油口连接,第一液压泵马达的输出轴与第一转速转矩传感器的一端连接,第一转速转矩传感器的另一端与第一惯性飞轮组的一端连接,第一惯性飞轮组的另一端与第一测功机连接,发动机的控制信号输入端与中央控制器的第一信号输出端连接,第一两位两通换向阀的控制信号输入端与中央控制器的第二信号输出端连接,第二两位两通换向阀的控制信号输入端与中央控制器的第三信号输出端连接,第一电液伺服阀的控制信号输入端与中央控制器的第四信号输出端连接,第二电液伺服阀的控制信号输入端与中央控制器的第五信号输出端连接,第一压力传感器的信号输出端与中央控制器的第一信号输入端连接,第二压力传感器的信号输出端与中央控制器的第二信号输入端连接,第一流量传感器的信号输出端与中央控制器的第三信号输入端连接,第二流量传感器的信号输出端与中央控制器的第四信号输入端连接,第一转速转矩传感器的信号输出端与中央控制器的第五信号输入端连接,第二转速转矩传感器的信号输出端与中央控制器的第六信号输入端连接,第一位移传感器的信号输出端与中央控制器的第七信号输入端连接,第二位移传感器的信号输出端与中央控制器的第八信号输入端连接,第一测功机的信号输出端与中央控制器的第九信号输入端连接,第二测功机的信号输出端与中央控制器的第十信号输入端连接,第一测功机的控制信号输入端与中央控制器的第六信号输出端连接,第二测功机的控制信号输入端与中央控制器的第七信号输出端连接。
2.一种实现串联式液压混合动力车辆性能测试的试验方法,其特征是:具体试验方法如下:
(1)根据串联式液压混合动力车辆的具体配置方式,选择参与试验的液压泵马达及测功机元件;第一液压泵马达、第一转速转矩传感器、第一惯性飞轮组、第一测功机组成第一模拟传动系统;第二液压泵马达、第二转速转矩传感器、变速器、第二惯性飞轮组、第二测功机组成第二模拟传动系统;串联式单桥驱动液压混合动力配置方式模拟试验时,第二两位两通换向阀断开,第一模拟传动系统小不工作,第二模拟传动系统工作,进行单桥串联式液压混合动力车辆的模拟试验研究,发动机驱动恒压变量为系统提供高压油源,第二液压泵马达通过变速器来驱动车辆,通过变化惯性飞轮组中飞轮的组合方式来改变飞轮组的转动惯量,模拟车辆不同的载荷状态,第二测功机通过加载来模拟车辆真实工况下的路阻以及摩擦制动转矩;轮边驱动串联式液压混合动力模拟试验时,第二两位两通换向阀开通,变速器调整为直接档,第一模拟传动系统和第二模拟传动系统共同工作,进行轮边驱动车辆模拟试验研究;
(2)电机、定量泵和溢流阀组成液压泵马达控制油源,通过调整第一溢流阀的最高溢流压力,为液压泵马达提供稳定控制油源;
(3)下载车辆实际运行工况到中央控制器,中央控制器根据速度请求,结合传感器采集得到的惯性飞轮组转速信号、液压蓄能器压力信号、发动机运行转速信号等,判定出当前状态下鉴车处于的运行模式;串联式液压混合动力车辆的运行模式分为:①液压蓄能器驱动模式,②静液传动驱动模式,③液压再生制动模式,④复合制动模式;
液压蓄能器驱动模式通常应用于整车起动工况下,液压蓄能器为液压泵马达提供高压油源,液压泵马达工作于马达工况,发动机停机;当液压蓄能器内的压力接近最低工作压力时,发动机启动,为整车提供动力源;
静液传动驱动模式下,发动机的全部动力用于驱动液压泵和液压泵马达,以静液传动的形式驱动整车,发动机工作于最佳燃油经济区,多余和不足的功率由集成液压蓄能器吸收和提供;车辆轻度制动时,整车进入液压再生制动模式,传动制动系统不工作,全部制动转矩由液压蓄能器和液压泵马达提供;非轻度制动时,整车进入复合制动模式,整车制动转矩由液压泵马达和摩擦制动系统提供,液压泵马达提供最大制动转矩,不足的制动转矩由测功机提供;轮边驱动液压混合动力车辆在执行上述运行模式时,中央控制器根据左右车轮转速信号及车速信号计算出各车轮的滑移率;制动时,当车轮的滑移率高于预设的阀值时,中央控制器重新分配混合动力系统的转矩分配关系,液压泵马达不工作,传统车辆的摩擦制动系统工作,保证车辆的制动安全性;驱动时,当车轮出现打滑时,中央控制器控制打滑车轮处的驱动液压泵马达工作于泵工况,降低打滑车轮的转速,直至左右车轮转速相同;驱动时,当车轮出现受阻情况时,中央控制器控制受阻车轮处的驱动液压泵马达工作于马达工况,提高受阻车轮的转速,直至左右车轮转速相同;
(4)分配串联式液压混合动力系统各动力元件的目标转矩,结合当前状态下储能元件的状态,确定发动机的目标节气门开度、液压泵马达排量、摩擦制动系统制动转矩等目标值;
(5)将步骤(4)得到的目标控制值视为各元件的对应控制指令,中央控制器分别控制液压泵马达、液压蓄能器、两位两通换向阀、发动机、测功机等工作;同时将各元件的信息存储于中央控制器中。
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