CN104807632A - 一种汽车动力与传动系统性能试验台架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车动力与传动系统性能试验台架，其特征在于，所述试验台架包括动力源、输入端扭矩传感器、被测对象、驱动端半轴、前端车轮、飞轮系统、后端车轮、输出端扭矩传感器以及负载测功机，所述输入端扭矩传感器设置在动力源和被测对象之间，所述飞轮系统的一侧设置有前端车轮，所述飞轮系统的另一侧设置有后端车轮，所述负载测功机通过输出端扭矩传感器连接后端车轮。该技术方案设计巧妙，较好的解决了前置前驱汽车动力与传动试验台架真实物理惯量的难题，并且由于该技术方案采用了真实惯量，系统动态特性更加准确。

Description

一种汽车动力与传动系统性能试验台架

技术领域

本发明涉及一种试验台架，具体涉及一种汽车动力与传动系统性能试验台架，属于汽车动力总成技术领域。

背景技术

汽车动力与传动系统测试台架是汽车传动系统关键部件，如变速器和混合动力单元等，开发功能和性能验证以及耐久性测试的关键研发手段，能有效的缩短研发周期和减小开发成本。目前世界主流的汽车传动系统台架设备多采用两电机方案即单驱动测功机和单负载测功机，以实现前置后驱传动系统的测试，布置形式多为同轴布置；或者采用三电机T型台方案即单驱动测功机和双输出负载测功机方案，实现前置前驱传动系统的测试，布置形式多为T字型。两种汽车传动台架方案多采用电惯量模拟技术，尤其是前置前驱测试对象的传动系统台架，业内尚无可行的具备真实惯量的传动台架解决方案。但是电惯量模拟目前尚无行业标准，无法保证电惯量模拟的准确性，尤其是用户难以对电惯量的检验，使得传动系统的瞬态特性无法得到保证。同时当前主流台架方案都无法将汽车制动器融入到传动台架当中，导致混合动力系统混合制动和制动回馈等功能无法在台架上得到验证。另外，当前主流汽车传动系统台架无法模拟车轮的啮合特性。针对该技术问题，本领域的技术人员也在不断的尝试，但是一直没有很好的解决方案，因此，需要一种新的设计方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种一种汽车动力与传动系统性能试验台架，该技术方案设计巧妙，较好的解决了前置前驱汽车动力与传动试验台架真实物理惯量的难题，并且由于该技术方案采用了真实惯量，系统动态特性更加准确。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种汽车动力与传动系统性能试验台架，其特征在于，所述试验台架包括动力源、输入端扭矩传感器、被测对象、驱动端半轴、前端车轮、飞轮系统、后端车轮、输出端扭矩传感器以及负载测功机，所述输入端扭矩传感器设置在动力源和被测对象之间，所述飞轮系统的一侧设置有前端车轮，所述飞轮系统的另一侧设置有后端车轮，所述负载测功机通过输出端扭矩传感器连接后端车轮。该技术方案解决了传统汽车传动系统台架电惯量模拟不确定性、制动系统无法融入和无法模拟轮胎的啮合特性等缺陷；输入端扭矩传感器安装于动力源与被测对象输入端之间，保留了被测对象的双输出半轴和车轮，前端车轮分别通过预压紧力与飞轮系统的两个大飞轮啮合并传递动力，后端车轮通过与飞轮的预压紧力将动力汇合至后端差速器，输出端扭矩传感器安装于后桥与负载测功机之间。该台架具备真实物理惯量，可准确模拟被测车辆的整车惯量，适用于变速器和混合动力总成的功能及性能测试。

作为本发明的一种改进，所述动力源为发动机或者驱动测功机。

作为本发明的一种改进，所述被测对象为变速器或者混合动力系统。

作为本发明的一种改进，飞轮系统的数量为两个，两个飞轮系统之间设置有飞轮轴。

作为本发明的一种改进，所述试验台架还包括一体式车桥系统，所述一体式车桥系统包括一体式前车桥和/或一体式后车桥，所述后端车轮悬空并安装在一体式后车桥系统两侧，所述一体式后车桥输入轴通过法兰与输出端扭矩传感器相连，输出端扭矩传感器另一端通过法兰与负载测功机相连。

作为本发明的一种改进，所述实验台架还包括联轴器，所述联轴器设置在输出端扭矩传感器8和负载测功机之间。

作为本发明的一种改进，所述前端车轮与飞轮系统的接触面通过预压紧力啮合，所述后端车轮与飞轮系统的接触面通过预压紧力啮合。

相对于现有技术，本发明的优点如下：1）整个技术方案设计合理，结构紧凑，操作方便；2）本发明保留了被测对象原车的驱动半轴、轮胎以及制动器，使得系统制动拜托完全依赖负载测功机的局面，较好的解决了前置前驱汽车动力与传动试验台架真实物理惯量的难题；3）本发明所述前端车轮与飞轮系统的接触面通过预压紧力啮合，所述后端车轮与飞轮系统的接触面通过预压紧力啮合，从而实现了传递动力且不打滑；4）相比电子惯量模拟的台架，本发明由于采用了惯性飞轮组作真实惯量，系统动态特性更准确；5）该技术方案中由于制动器得到保留，使得混合动力系统制动能量回收关键技术的测试在台架上进行试验和验证成为可能；6）该技术方案中轮胎的保留使得台架具备真实的轮胎滚动特性；7）该技术方案成本较低，便于大规模的推广应用。

附图说明：

图1、2为本发明一种汽车动力与传动系统性能试验台架两种不同的前置前驱实施方式原理方框图；

图3为为本发明一种汽车动力与传动系统性能试验台架两种不同的前置后驱实施方式原理方框图；

图中：1.动力源；2.输入端扭矩传感器；3.被测对象；4前端车轮；5.飞轮系统；6.后端车轮；7.一体式后车桥；8.输出端扭矩传感器；9.负载测功机；10.半轴；11.飞轮轴；12.联轴器，13、一体式前车桥。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明做进一步的描述和介绍。

实施例1：参见图1，一种汽车动力与传动系统性能试验台架，所述试验台架包括动力源1、输入端扭矩传感器2、被测对象3、驱动端半轴10、前端车轮4、飞轮系统5、后端车轮6、输出端扭矩传感器8以及负载测功机9，所述输入端扭矩传感器2设置在动力源1和被测对象3之间，所述飞轮系统的一侧设置有前端车轮4，所述飞轮系统的另一侧设置有后端车轮6，所述负载测功机9通过输出端扭矩传感器8连接后端车轮。所述动力源1为发动机或者驱动测功机，所述被测对象3为变速器或者混合动力系统，该技术方案中，驱动测功机通过法兰与输入端扭矩传感器2相连，输入端扭矩传感器2通过法兰与被测对象3输入端相连，被测对象安装于独立支座上，被测对象原装的半轴10以及前端车轮4按照原车的安装方式与变速器双输出口相连接，前端车轮距离铁地板有一定距离即悬空并与飞轮啮合，通过预压紧力防止轮胎与飞轮系统外圆周面打滑，左右两侧的飞轮系统通过飞轮轴11固连成一体，飞轮轴11通过轴承座固定在铁地板上。同时飞轮系统5的另一侧与一对后端车轮6通过预压紧力啮合，后端车轮悬空并安装在一体式后车桥7两侧，一体式后车桥系统7输入轴通过法兰与输出端扭矩传感器8相连，输出端扭矩传感器8另一端通过法兰与负载测功机9相连。 该技术方案解决了传统汽车传动系统台架电惯量模拟不确定性、制动系统无法融入和无法模拟轮胎的啮合特性等缺陷；输入端扭矩传感器安装于动力源与被测对象输入端之间，保留了被测对象的双输出半轴和车轮，前端车轮分别通过预压紧力与飞轮系统的两个大飞轮啮合并传递动力，后端车轮通过与飞轮的预压紧力将动力汇合至后端差速器，输出端扭矩传感器安装于后桥与负载测功机之间。该台架具备真实物理惯量，可准确模拟被测车辆的整车惯量，适用于变速器和混合动力总成的功能及性能测试。实施例中的驱动测功机作为整个传动台架的动力源1，模拟发动机的功率和转矩输出特性，测功机也可以换为原车发动机，从而实现发动机与混合动力电驱动单元（EDU）完整的混合动力传动系统测试，动力经过扭矩传感器2传递至被测对象3的输入轴，并经过内置的差速器输出至左右两根半轴10，半轴两端保留了原车的前端车轮4，同时车轮上的制动器也保留。轮胎通过预压紧力与飞轮系统啮合，飞轮系统模拟被测对象的整车惯量，后端车轮与飞轮另一侧啮合，并通过后端车桥将动力汇合与负载测功机，负载测功机模拟整车负载如滚动阻力、风阻和坡道阻力等，整套系统可以用于测试被测对象如混合动力电驱动单元EDU或者变速器的动力性测试、经济性测试、控制策略验证、参数标定和耐久性测试等试验。

实施例2：参见图2，作为本发明的一种改进，所述实验台架还包括联轴器12，所述联轴器12设置在输出端扭矩传感器8和负载测功机之间；动力源1即驱动测功机通过法兰与输入端扭矩传感器2相连，输入端扭矩传感器2通过法兰与被测对象3输入端相连，被测对象3安装于固定在铁地板上的支座上，被测对象原装的半轴10以及前端车轮4按照原车的安装方式与变速器双输出口相连接，车轮距离铁地板有一定距离即悬空并与飞轮啮合，通过预压紧力防止轮胎与飞轮外圆周面打滑，左右两侧的飞轮系统5通过飞轮轴11固连成一体，飞轮轴11通过轴承座固定在铁地板上，同时飞轮系统5的另一侧与一对后端车轮6通过预压紧力啮合，后端车轮6悬空并安装在铁地板上，该技术方案与实施例1不同的地方在于，将实施例1中的一体式后车桥系统7替换为两个半轴连接的联轴器12，半轴与负载测功机9安装有输出端扭矩传感器8，扭矩传感器8与负载测功机9通过联轴器12连接。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3；参见图3，该实施方式是前置后驱被测对象的实施方式，该技术方案中，在前端车轮4的半轴中间设置有一体式车桥系统，动力源1即驱动测功机通过法兰与输入端扭矩传感器2相连，输入端扭矩传感器2通过法兰与被测对象3输入端相连，前端车轮4安装在一体式前车桥13的两侧，被测对象3通过法兰与一体式后车桥7输入端相连，前端车轮4与飞轮系统5啮合，通过预压紧力防止轮胎与飞轮系统外圆周面打滑，左右两侧的飞轮系统通过飞轮轴11固连成一体，飞轮轴11通过轴承座固定在铁地板上。同时飞轮系统5的另一侧与一对后端车轮6通过预压紧力啮合，后端车轮安装在一体式后车桥7两侧，一体式后车桥系统7输入轴通过法兰与输出端扭矩传感器8相连，输出端扭矩传感器8另一端通过法兰与负载测功机9相连。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (7)

1.一种汽车动力与传动系统性能试验台架，其特征在于，所述试验台架包括动力源、输入端扭矩传感器、被测对象、驱动端半轴、前端车轮、飞轮系统、后端车轮、输出端扭矩传感器以及负载测功机，所述输入端扭矩传感器设置在动力源和被测对象之间，所述飞轮系统的一侧设置有前端车轮，所述飞轮系统的另一侧设置有后端车轮，所述负载测功机通过输出端扭矩传感器连接后端车轮。

2.根据权利要求1所述的汽车动力与传动系统性能试验台架，其特征在于，所述动力源为发动机或者驱动测功机。

3.根据权利要求2所述的汽车动力与传动系统性能试验台架，其特征在于，所述被测对象为变速器或者混合动力系统。

4.根据权利要求2或3所述的汽车动力与传动系统性能试验台架，其特征在于，飞轮系统的数量为两个，两个飞轮系统之间设置有飞轮轴。

5.根据权利要求4所述的汽车动力与传动系统性能试验台架，其特征在于，所述试验台架还包括一体式车桥系统，所述一体式车桥系统包括一体式前车桥和/或一体式后车桥，所述后端车轮悬空并安装在一体式后车桥系统两侧，所述一体式后车桥输入轴通过法兰与输出端扭矩传感器相连，输出端扭矩传感器另一端通过法兰与负载测功机相连。

6.根据权利要求4所述的汽车动力与传动系统性能试验台架，其特征在于，所述实验台架还包括联轴器，所述联轴器设置在输出端扭矩传感器和负载测功机之间。

7.根据权利要求5或6所述的汽车动力与传动系统性能试验台架，其特征在于，所述前端车轮与飞轮系统的接触面通过预压紧力啮合，所述后端车轮与飞轮系统的接触面通过预压紧力啮合。