CN104502121B - 动力耦合系统性能试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力耦合系统性能试验装置，包括主控平台、执行机构控制器、电机控制器、传动轴、扭矩传感器和扭矩传感器采集装置，还包括温度发生器和温度传导装置；温度发生器通过温度传导装置与动力耦合系统总成壳体的内部相通；温度发生器与主控平台相连，主控平台用于控制温度发生器对动力耦合系统总成进行温控。通过主控平台控制温度发生器进行温控操作，通过温度传导装置将温度传导给动力耦合系统总成内部，实现对动力耦合系统总成温度上的调节。该装置通过上述装置调节动力耦合系统总成的温度，测试在不同温度下动力耦合系统总成的性能。该装置在现有技术的基础上添加温度变量，有助于全方面的测试动力耦合系统总成的性能。

Description

动力耦合系统性能试验装置

技术领域

本发明涉及试验测试领域，特别涉及一种动力耦合系统性能试验装置。

背景技术

近年来，全球环境和能源利用问题日益突出，开发低排放、低油耗的新型汽车成为当今汽车工业发展的首要任务。

强混或插电式混合动力汽车作为从传统能源汽车向清洁能源汽车发展过程中重要的一个阶段，其研发已成为当今世界各国交通领域的重要战略性产品。作为其核心的动力耦合系统一直是各大汽车厂研发的重点，如何测试评估其性能是其中重要的研究方向。目前国内已有的试验装置是将动力耦合系统置于传统的试验台，搭载动力总成系统进行试验测试。

传统试验台主要包括单轴测控机、双轴测控机、三轴或多轴测控机等试验台，其中通常设置有主控平台、执行机构控制器、电机控制器、传动轴、扭矩传感器和扭矩传感器采集装置等装置。

但是，这些实验台通常只能在常用的温度条件下进行试验测试，整个试验系统的温度环境不易控制，无法测试各种温度对整个系统的性能的影响，不符合实际工况，导致后续调试周期长，测试精度低；另外，不能迅速、准确的测试动力耦合系统的性能，严重制约了整个系统的快速开发测试及实用化。

现有技术中也有采用环境仓进行测试环节的方法。在环境仓进行测试可以改善上述测试方式，但这会提高对整个试验测试设备要求。无形中提高了动力耦合系统性能试验的试验成本，所以这种方式的成本效率低。

综上所述，如何解决动力耦合系统性能试验装置中测试温度过于单一的情况，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种动力耦合系统性能试验装置，该装置可以进行变温环境下的性能测试。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种动力耦合系统性能试验装置，包括主控平台、执行机构控制器、电机控制器、传动轴、扭矩传感器和扭矩传感器采集装置，其中，还包括温度发生器和温度传导装置；

所述温度发生器通过所述温度传导装置与动力耦合系统总成壳体的内部相通；

所述温度发生器与所述主控平台相连，所述主控平台用于控制所述温度发生器对所述动力耦合系统总成进行温控。

优选地，还包括温度传感器和温度传感器采集装置；

所述温度传感器采集装置通过温度采集线与在动力耦合系统总成中设置的所述温度传感器相连；

所述温度传感器采集装置与所述主控平台相连，所述主控平台用于控制所述温度传感器采集装置进行温度采集。

优选地，还包括冷却系统控制装置和冷却水管，所述冷却系统控制装置通过所述冷却水管分别与所述电机控制器、所述动力耦合系统总成的壳体冷却水套连接，用于组成冷却回路；所述冷却系统控制装置与所述主控平台相连，用于接收所述主控平台控制信号，控制所述冷却水管对所述动力耦合系统总成进行冷却。

优选地，所述温度传感器的个数至少为四个。

优选地，所述温度传感器设置在所述动力耦合系统总成内部的旋转件上、壳体上和/或所述驱动电机上。

优选地，所述主控平台为快速控制原型开发平台。

优选地，所述温度传导装置为强化风管。

优选地，还包括传动轴罩壳，所述传动轴罩壳设置在所述传动轴和所述扭矩传感器外侧。

优选地，还包括内燃机或电力交流测控机，所述内燃机或所述电力交流测控机均与所述动力耦合系统总成相连。

本发明所提供的动力耦合系统性能试验装置在现有技术的基础上，添加温度发生器和温度传导装置，温度发生器通过温度传导装置与动力耦合系统总成壳体的内部相通；温度发生器与主控平台相连，主控平台用于控制温度发生器对动力耦合系统总成进行温控。通过主控平台控制温度发生器进行温控操作，通过温度传导装置将温度变化传导给动力耦合系统总成内部，实现对动力耦合系统总成温度上的调节，使动力耦合系统总成在不同的温度条件下进行试验。

在动力耦合系统性能试验装置的试验过程中，可以通过上述装置调节动力耦合系统总成的温度，测试在不同温度下动力耦合系统总成的性能。该装置在现有技术的基础上添加温度变量，更有助于全方面的测试动力耦合系统总成的性能，保证测试的有效性，提高测试的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供动力耦合系统性能试验装置具体实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种动力耦合系统性能试验装置，该装置可以进行变温环境下的性能测试。

请参考图1，图1为本发明所提供动力耦合系统性能试验装置具体实施例的示意图。

动力耦合系统性能试验装置主要包括电力交流测控机1、传动轴20、扭矩传感器18、扭矩传感器采集装置7、台架基座2、十字万向节16、连接支撑法兰架体4、执行机构控制器9、电机控制器10、直流电源12和主控平台19。

如图1所示，设置在动力耦合系统性能试验装置中最下方的为台架基座2，作为整个装置的底座，起支撑和连接的作用。

台架基座2上设置有连接支撑法兰架体4、安装了传动系统的支撑架体11和电力交流测控机1。连接支撑法兰支架4上安装了动力耦合系统总成15，二者通过端面法兰连接。动力耦合系统总成15的输入端通过花键与连接支撑法兰架体4上的花键连接，并通过法兰连接十字万向节16，十字万向节16的另一端通过法兰与传动轴20相连。传动轴20通过法兰连接扭矩传感器18，扭矩传感器18的另一端与电力交流测控机1相连，用于进行负载的模拟。

可选地，台架基座2通过台架基座螺栓3固定地面或装置上，也可以通过其他方式进行固定。

十字万向节16与传动轴20相连，作用是为了保证整个传动系统的传递不因同轴问题进行长时调整，影响试验测试的效率。

可选地，在传动轴20、十字万向节16的外侧设置有传动轴罩壳17，用于对传动轴20和十字万向节16起保护作用，并且能够防止操作过程中的意外伤害。

以上硬件装置均直接或间接固定在台架基座2上，保持同轴及台架的稳定运行。可选地，以上装置的连接方式并不局限于此一种，根据使用方式可以进行调节。

动力耦合系统总成15由执行机构、驱动电机及离合器总成等重要模块构成。在动力耦合系统性能试验装置中分别有与以上模块相连接的装置，在电机控制方面，电机控制器10通过交流动力线与动力耦合系统总成15的驱动电机相连通。作为电机控制器10的电源，直流电源12通过直流动力线与电机控制器10相连。执行机构控制器9通过低压线与动力耦合系统总成15的执行机构相连。

可选地，根据不同的使用需要，直流电源12可以为电池或者电池模拟器。

上述装置中包括扭矩传感器采集装置7，扭矩传感器装置7通过扭矩传感器线与扭矩传感器18相连，扭矩传感器7设置在传动轴20上，用于测量传动轴20的扭矩。

可选地，以上连接部分方式并不唯一，可根据使用方式进行调整。

另外，上述装置还包括用于对动力耦合系统总成15进行温控的温度发生器5和温度传导装置6。温度发生器5通过温度传导装置6与动力耦合系统总成15的内部相连通，并且温度发生器5与主控平台19相连，主控平台19控制温度发生器5进行温控，并通过温度传导装置6将温度传导给动力耦合系统总成15。

可选地，温度传导装置6为强化风管。温度发生器5产生的热量通过强化风管将热空气传入动力耦合系统总成15中，以提高动力耦合系统总成15中的温度。采用强化风管将热空气注入动力耦合系统总成15的方法，传温效果好，温度分布均匀。

可选地，温度传导装置6也可以采用其他方式进行热传导，并不局限于上述方式。

可选地，上述装置中还包括温度传感器21和温度传感器采集装置8。温度传感器21布置在动力耦合系统总成15中，温度传感器采集装置8通过温度采集线与动力耦合系统总成15中的温度传感器21相连，用于获取温度传感器21的测量数值。同时，温度传感器采集装置8还与主控平台19相连，主控平台19用于控制温度传感器采集装置8对温度传感器21的测量结果进行采集。

当动力耦合系统性能试验装置进行试验时，主控平台19控制温度传感器采集装置8对温度传感器21进行数据的获取，获得测试实验不同阶段中动力耦合系统总成15的温度，与上述温度发生器5和温度传导装置6配合，实现温度的升降调节，利用主控平台19的自动控制功能，可以进一步实现动力耦合系统总成15中温度的自动控制调节。

可选地，温度传感器21可以布置在动力耦合系统总成15中的任意一个位置，例如动力耦合系统总成15内部的旋转件上、动力耦合系统总成15壳体上和/或驱动电机上，具体位置根据测试需求可以进行调整。

可选地，包括至少四个温度传感器21，并且布置在动力耦合系统总成15中的不同位置，以测试得到不同位置的温度变化是否统一，且在不同温度环境下动力耦合系统总成15的性能。

可选地，上述装置中还包括用于对动力耦合系统总成15进行冷却的冷却系统，冷却系统主要包括冷却系统控制装置13和冷却水管14。冷却系统控制装置13通过冷却水管14与动力耦合系统总成15连接。可以连接在动力耦合系统总成15的壳体冷却水套上和电机控制器10上，从而形成冷却水管14、冷却系统控制装置13的冷却回路。同时，冷却系统控制装置13还与主控平台19连接，主控平台19作为中控系统，控制冷却系统控制装置13执行冷却操作，而冷却系统控制装置13通过冷却水管14对动力耦合系统总成15进行冷却。

在此控制过程中，冷却系统控制装置13与温度发生器5相配合，可以控制动力耦合系统总成15温度的上升和下降，为试验装置能在不同环境温度下进行测试提供了条件，为试验装置增添了温度这一个维度的可变量，使试验装置的测试功能更完善。另外，该温度发生器5和冷却系统控制装置13均是在主控平台19的控制下进行工作，所以可以实现利用主控平台19进行的自动控制温度功能。

上述的温度发生器5、扭矩传感器采集装置7、温度传感器采集装置8、执行机构控制器9、电机控制器10、冷却系统控制装置13、交流电力测控机1作为控制局域网的节点，与主控平台19共同构成了动力耦合系统性能试验装置的控制系统。

可选地，所述主控平台19为快速控制原型开发平台，可以针对不同的需求，进行快速的开发扩展，保证整个动力耦合系统性能试验装置的适应性。

可选地，在动力耦合系统总成15增加内燃机或者增加电力交流测控机扩展，内燃机或电力交流测控机均与动力耦合系统总成15相连，用于模拟动力总成台架及整车，对动力耦合系统总成15进行可靠性及系统能量测试，同时也可以进行电动汽车多种平台系统测试。

上述动力耦合系统性能试验装置的在使用时，可以通过主控平台19分别对温度发生器5和冷却系统控制装置13直接控制，制冷部分是由冷却系统控制装置13控制冷却水管14对动力耦合系统总成15进行降温，制热部分由温度发生器5通过温度传导装置6对动力耦合系统总成15进行温控，从而分别实现对动力耦合系统总成15的降温与升温。另外，通过温度传感器21和温度传感器采集装置8对动力耦合系统总成15中的温度实时监控，结合试验装置中的其他试验测量数据和结果，可以得到动力耦合系统总成15在不同温度下各种性能的结果。

相比起现有技术中单一维度的试验测量，本实施例的试验测量结果更加立体，更能直观的得到性能结果，能够更好的体现动力耦合系统总成15的性能指标。

除了上述所提供的动力耦合系统性能试验装置中的主要功能部件，该试验装置中的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的动力耦合系统性能试验装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种动力耦合系统性能试验装置，包括主控平台(19)、执行机构控制器(9)、电机控制器(10)、传动轴(20)、扭矩传感器(18)和扭矩传感器采集装置(7)，其特征在于，还包括温度发生器(5)和温度传导装置(6)；

所述温度发生器(5)通过所述温度传导装置(6)与动力耦合系统总成(15)壳体的内部相通；

所述温度发生器(5)与所述主控平台(19)相连，所述主控平台(19)用于控制所述温度发生器(5)对所述动力耦合系统总成(15)进行温控；所述主控平台(19)为快速控制原型开发平台；

还包括：

冷却系统控制装置(13)和冷却水管(14)，所述冷却系统控制装置(13)通过所述冷却水管(14)分别与所述电机控制器(10)、所述动力耦合系统总成(15)的壳体冷却水套连接，用于组成冷却回路；所述冷却系统控制装置(13)与所述主控平台(19)相连，用于接收所述主控平台(19)控制信号，控制所述冷却水管(14)对所述动力耦合系统总成(15)进行冷却；

温度传感器(21)和温度传感器采集装置(8)；所述温度传感器采集装置(8)通过温度采集线与在所述动力耦合系统总成(15)中设置的所述温度传感器(21)相连；所述温度传感器采集装置(8)与所述主控平台(19)相连，所述主控平台(19)用于控制所述温度传感器采集装置(8)进行温度采集；所述温度传感器(21)设置在所述动力耦合系统总成(15)的旋转件上、壳体上和/或驱动电机上；

内燃机或电力交流测控机，所述内燃机或所述电力交流测控机均与所述动力耦合系统总成(15)相连。

2.根据权利要求1所述的动力耦合系统性能试验装置，其特征在于，所述温度传感器(21)的个数至少为四个。

3.根据权利要求1或2所述的动力耦合系统性能试验装置，其特征在于，所述温度传导装置(6)为强化风管。

4.根据权利要求3所述的动力耦合系统性能试验装置，其特征在于，还包括传动轴罩壳(17)，所述传动轴罩壳(17)设置在所述传动轴(20)和所述扭矩传感器(18)外侧。