CN106769077A - 一种新能源汽车电驱动系统性能试验台架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新能源汽车电驱动系统性能试验台架，包括磁粉制动器、转矩传感器、齿轮、轴承、长轴、飞轮、左半轴和右半轴；通过齿轮，以及长轴和左、右半轴组成差速锁止系统，实现试验台架适用于测试包括差速作用的机械自动变速器的电驱动系统，能够使变速器两端输出转速同步，力矩平衡从而实验结果更准确。

Description

一种新能源汽车电驱动系统性能试验台架

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力总成测试技术领域，具体为一种新能源汽车电驱动系统性能试验台架。

背景技术

新能源汽车包括纯电动、混合动力和燃料电池汽车等，凡使用了电机和蓄电池作为电驱动和能量回收装置的新能源汽车，其电驱动系统一般包括电机和变速器等，设计能够模拟实车负载和惯量的试验台架，能够有效缩短研发周期和减小成本。现有的电动汽车驱动系统性能试验台架，如专利文献CN202382944U，已采用惯性轮作为转动惯量来模拟汽车行驶中的转动惯量，但是由于目前的机械自动变速器多集成有差速器，上述文献中的试验台架在测试包括差速作用的机械自动变速箱的电驱动系统时，不能从根本上杜绝差速器的影响，容易产生测量误差。现有的电驱动系统性能试验台架不能满足测试包括差速作用的机械自动变速箱的电驱动系统的误差精度需求。

因此，需要有一种能锁止自动变速器的差速作用的试验台架来模拟纯电动汽车驱动系统，进而保证新能源汽车电驱动系统性能试验台架的误差精度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新能源汽车电驱动系统性能试验台架，能够锁止自动变速器的差速作用，实现精确验证电机控制系统、电机或变速箱在纯电动汽车换挡过程中的性能，更加真实地模拟汽车惯量元件和负载元件同步旋转的状态，消除差速的影响从而使实验结果更准确。

本发明是通过下述技术方案实现的:

本发明的新能源汽车电驱动系统性能试验台架包括：磁粉制动器、转矩传感器、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、长轴、飞轮、左半轴和右半轴；

所述左半轴的一端通过转矩传感器连接磁粉制动器；

其特征在于：

长轴的一端连接第一齿轮，长轴的另一端连接第二齿轮；所述第一齿轮和第二齿轮大小相等，模数相同；左半轴一端连接第三齿轮，右半轴一端连接第四齿轮，所述的第三齿轮和第四齿轮大小相等，模数相同；所述的第一齿轮与第三齿轮啮合，所述的第二齿轮和第四齿轮啮合；

具有差速功能的待测电驱动系统的输出端分别连接所述左半轴和右半轴。

进一步地，所述飞轮为一个，固定连接在所述长轴或左半轴或右半轴上；

进一步地，所述飞轮为两个，分别固定连接在所述长轴两端，或者分别固定在左半轴和右半轴上；进一步地，左半轴与转矩传感器的连接和/或转矩传感器与磁粉制动器的连接，通过法兰；

进一步地，电机、机械自动变速器、转矩传感器和/或磁粉制动器通过支架安装在台架上；

进一步地，半轴和长轴通过轴承和轴承座安装在台架上。

进一步地，所述的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮大小相等，模数相同。

附图说明

图1为本发明电驱动系统性能试验台架的立体图；

图2为本发明电驱动系统性能试验台架的俯视图；

图3为本发明另一电驱动系统性能试验台架的立体图；

图4为本发明另一电驱动系统性能试验台架的俯视图；

图5为本发明另一电驱动系统性能试验台架的立体图；

图6为本发明另一电驱动系统性能试验台架的俯视图；图中附图标记：1-磁粉制动器，2-转矩传感器，31、31、33、34-轴承，4-轴承座，51、52、53、54-齿轮，6-长轴，7、71、72-飞轮，81、82-半轴，9-机械自动变速器，10-电机。具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1和图2所示，本发明的被测或待测电驱动系统包括机械自动变速器9、电机10和电机控制器，其中电机10的输出轴与机械自动变速器9的输入轴通过花键连接，机械自动变速器9的输出端集成有差速器，即机械自动变速器9具有差速功能。

本发明的新能源汽车电驱动系统性能试验台架包括：磁粉制动器1、转矩传感器2、轴承31、31、33、34、轴承座4、第一齿轮51、第二齿轮52、第三齿轮53、第四齿轮54、长轴6、飞轮7、左半轴81和右半轴82。

本发明的一个优选实施方式中，如图1-2所示，所述飞轮为一个，固定连接在所述长轴的一端；

可替代的，如图3-4所示，飞轮为两个，即第一飞轮71和第二飞轮72，分别安装在长轴6的两端；

可替代的，如图5-6所示，飞轮7安装在左半轴和/或右半轴上；

其中，第一、第二、第三和第四齿轮，以及长轴6和左、右半轴组成了差速锁止系统，其中长轴6的一端连接第一齿轮51，长轴6的另一端连接第二齿轮52；所述第一齿轮51和第二齿轮52大小相等，模数相同。左半轴81一端连接第三齿轮53，右半轴82一端连接第四齿轮54，所述的第三齿轮53和第四齿轮54大小相等，模数相同。所述的第一齿轮与第三齿轮啮合，所述的第二齿轮和第四齿轮啮合。由于所述第一齿轮51和第二齿轮52固定在长轴6的两端并且有且仅能等速旋转，因此第三齿轮53和第四齿轮54必然也等速旋转，实现左半轴81和右半轴82始终等速旋转，机械自动变速器9的差速器的差速功能被限值。

当飞轮固定连接在所述长轴的一端或者两端时，磁粉制动器1与惯量元件即飞轮7的转速比等于第一齿轮与第三齿轮的齿数比。

本发明的另一个优选实施方式中，所述的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮大小相等，模数相同。左、右半轴81、82和长轴6始终是等速旋转的，两个半轴8等速旋转意味着差速器的作用被限制，实现了负载，即磁粉制动器1和惯量元件即飞轮7的同步旋转，符合汽车运行的实际条件。

当飞轮安装在左半轴和/或右半轴上，磁粉制动器1和惯量元件即飞轮7同步旋转。

本发明采用真实惯量元件飞轮7来实现车辆的惯量模拟，飞轮7安装在长轴6的一端或两端，能够和磁粉制动器1同步旋转，且飞轮7的大小可根据模拟车辆的转动惯量的不同而更换大小。

第三齿轮53和第四齿轮54分别通过花键与左、右半轴81、82连接，所述左半轴的靠近第三齿轮的一侧通过第一法兰与转矩传感器2连接，转矩传感器2另一端通过第二法兰与磁粉制动器1连接。

所述左、右半轴81、82和长轴6都是通过轴承31、31、33、34固定在对应的轴承座4上；

电机10、机械自动变速器9、转矩传感器2和磁粉制动器1通过支架安装在台架上。

进行测试前，将左、右半轴81、82连接在所述具有差速器的机械自动变速器9的输出；台架运行时，电机10作为动力源主动旋转，通过机械自动变速器9的输出轴带动左、右半轴81、82旋转；飞轮7、转矩传感器2和磁粉制动器1同转速旋转，其中磁粉制动器1可通过控制电源电流的大小实现制动力矩的调节，即实现负载转矩的调节，用以模拟真实纯电动汽车行驶过程的负载，平衡动力源传来的转矩，转矩传感器2可测出动力源的转矩变化。同时，飞轮7可更换尺寸型号，用以模拟不同新能源汽车的真实转动惯量。

本发明的试验台架可以验证新能源汽车电驱动系统中电机控制器、电机或机械自动变速器9在换挡过程中的性能。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新能源汽车电驱动系统性能试验台架，包括：磁粉制动器、转矩传感器、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、长轴、飞轮、左半轴和右半轴；

所述左半轴的第一端通过转矩传感器连接磁粉制动器；

其特征在于：

长轴的一端连接第一齿轮，长轴的另一端连接第二齿轮；所述第一齿轮和第二齿轮大小相等，模数相同；左半轴第一端连接第三齿轮，右半轴第一端连接第四齿轮，所述的第三齿轮和第四齿轮大小相等，模数相同；所述的第一齿轮与第三齿轮啮合，所述的第二齿轮和第四齿轮啮合；

待测的具有差速功能的电驱动系统的输出端分别连接所述左半轴第二端和右半轴第二端。

2.如权利要求1所述的试验台架，其特征在于：所述飞轮为一个，固定连接在所述长轴或左半轴或右半轴上。

3.如权利要求1所述的试验台架，其特征在于：所述飞轮为两个，分别固定连接在所述长轴两端，或者分别固定在左半轴和右半轴上。

4.如权利要求1所述的试验台架，其特征在于：左半轴与转矩传感器的连接和/或转矩传感器与磁粉制动器的连接，通过法兰。

5.如权利要求1所述的试验台架，其特征在于：电机、机械自动变速器、转矩传感器和/或磁粉制动器通过支架安装在台架上。

6.如权利要求1-5任一项所述的试验台架，其特征在于：左半轴、右半轴或长轴分别通过轴承和轴承座安装在台架上。

7.如权利要求1-6任一项所述的试验台架，其特征在于：所述的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮大小相等，模数相同。

8.如权利要求1-6任一项所述的试验台架，其特征在于：所述具有差速功能的电驱动系统包括电机和具有差速功能的机械自动变速器。