CN111855197A - 一种用于电驱动桥总成测试的试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于电驱动桥总成测试的试验台，能量供应及回收单元向被测的电驱动桥总成和电力测功机供应能量，并在被测的电驱动桥总成或台架设备处于回馈状态下，进行能量的回收；机械传动及支撑单元，包括台架固定座、联轴器、轴承座和电力测功机；所述的电驱动桥总成固定在台架固定座上；每个轮毂均通过联轴器和轴承座连接一个对应的电力测功机；轮毂、轴承座和电力测功机在同一中心高上；数据采集分析及控制单元在各试验条件下，采集被测的电驱动桥总成的测试参数、轮毂扭矩、电力测功机的测试参数，并进行数据分析，同时根据测试需求控制被测的电驱动桥总成和电力测功机。本发明解决了传统测试台架不能测试电驱动桥总成的问题。
Description
技术领域
本发明属于电驱动桥总成测试技术领域，具体涉及一种用于电驱动桥总成测试的试验台。
背景技术
传统驱动桥，传统驱动桥的动力输入来源于传动轴输入，通过锥齿轮进行减速，然后动力传输至差速器，然后传递给半轴及车轮。电驱动桥总成，包含驱动电机系统和驱动桥两部分，驱动电机系统提供动力来源，动力经过斜齿轮减速器或行星减速器传递给差速器，然后传递给半轴及车轮。
电驱桥驱动是一种新的电动车驱动形式，电驱桥总成作为一个新的产品，目前国家对于电驱动桥总成的测试，还没有出台正式的测试标准。电驱桥总成与传统的驱动桥在结构上的差异较大，也没有对应的测试台架。
如CN205898467U和CN104515680A中所述的驱动桥测试台架，仅适用于传统驱动桥产品，其总体结构为T型布置，模拟传统布置形式的传动轴输入，其结构形式并不适用于新型的电驱桥总成产品的测试。此外，传统驱动桥的测试，只能测试驱动桥的效率，无法测试出驱动电机系统至电驱动桥总成轮端的效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于电驱动桥总成测试的试验台。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种用于电驱动桥总成测试的试验台，电驱动桥总成包括电机控制器、电驱桥电机、减速器、差速器和电驱桥桥管，电驱桥桥管的端部分别连接有轮毂，电机控制器控制电驱桥电机，电驱桥电机输出扭矩，电驱桥减速器与电驱桥电机连接，减速器进行减速增扭，将增扭后的扭矩传递给差速器，然后通过车桥半轴传递到轮毂；本试验台包括：
能量供应及回收单元，用于向被测的电驱动桥总成和电力测功机供应能量，并在被测的电驱动桥总成或台架设备处于回馈状态下，进行能量的回收；
机械传动及支撑单元，包括台架固定座、联轴器、轴承座和电力测功机；其中，所述的电驱动桥总成固定在台架固定座上；每个轮毂均通过联轴器和轴承座连接一个对应的电力测功机；轮毂、轴承座和电力测功机在同一中心高上；
数据采集分析及控制单元，用于在各试验条件下，采集被测的电驱动桥总成的测试参数、轮毂扭矩、电力测功机的测试参数，并进行数据分析，同时根据测试需求控制被测的电驱动桥总成和电力测功机。
按上述方案，所述的数据采集分析及控制单元包括用于采集轮毂扭矩的扭矩传感器、用于采集轮毂转速的转速传感器、用于采集电机控制器输入端电压和电流的电压传感器和电流传感器，且所述的采集在时间上保持同步。
按上述方案，所述的数据采集分析及控制单元还包括温度传感器，用于根据测试需要设置在需要测量温度变化的机械结构上。
按上述方案，所述的温度传感器为热电偶。
按上述方案，所述的数据采集分析及控制单元包括功率分析仪，所述的扭矩传感器、转速传感器、电压传感器和电流传感器、以及电力测功机的输出端分别与功率分析仪连接，用于获得电驱桥总成的输入功率和输出功率，从而计算电驱桥总成的传动效率。
按上述方案，所述的数据采集分析及控制单元包括控制器，用于根据各试验条件控制电力测功机和电机控制器，按照预设的试验条件模拟相应的负载工况和工作状态，同时根据采集的测试参数进行数据分析和计算。
按上述方案，所述的试验条件包括差速试验，数据采集分析及控制单元给电机控制器发送指令，控制被测试的电驱桥总成在差速工况下的输入转速和扭矩，与此同时，数据采集分析及控制单元给电力测功机发送运行指令，得到测试所需求的差速率，并根据差速试验的要求，进行不同差速工况的稳定测试或者循环测试。
按上述方案，所述的电驱桥总成为同轴或平行轴形式。
本发明的有益效果为：提供了适用于电驱动总成各种测试的试验台架，弥补了行业空白。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构框图。
具体实施方式
下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明提供一种用于电驱动桥总成测试的试验台，用于同轴或平行轴形式的电驱动桥总成的性能和耐久测试。电驱动桥总成包括电机控制器、电驱桥电机、减速器、差速器和电驱桥桥管，电驱桥桥管的端部分别连接有轮毂，电机控制器控制电驱桥电机，电驱桥电机输出扭矩，电驱桥减速器与电驱桥电机连接，减速器进行减速增扭，将增扭后的扭矩传递给差速器，然后通过车桥半轴传递到轮毂。本试验台包括：
能量供应及回收单元，用于向被测的电驱动桥总成和电力测功机供应能量，并在被测的电驱动桥总成或台架设备处于回馈状态下，进行能量的回收。能量供应及回收单元为本领域常规设计，在此不再复述。
机械传动及支撑单元，包括台架固定座、联轴器、轴承座和电力测功机；其中，所述的电驱动桥总成固定在台架固定座上，本实施例中，主要是电驱桥桥管通过钢板弹簧座固定在台架固定座上；每个轮毂均通过联轴器和轴承座连接一个对应的电力测功机；轮毂、轴承座和电力测功机在同一中心高上。本实施例中，联轴器包括第一膜片联轴器和第二膜片联轴器，其中第一膜片联轴器的一端与轮毂连接，第一膜片联轴器的另一端通过轴承座与第二膜片联轴器连接，第二膜片联轴器的输出端与所述的电力测功机连接。每个轮毂对应一个电力测功机，在测试过程中，电力测功机需要模拟被测电驱桥总成两轮端的负载工况，可以模拟稳定、加速、减速、回馈、差速等工况。
数据采集分析及控制单元，用于在各试验条件下，采集被测的电驱动桥总成的测试参数、轮毂扭矩、电力测功机的测试参数，并进行数据分析，同时根据测试需求控制被测的电驱动桥总成和电力测功机。
具体的，所述的数据采集分析及控制单元包括用于采集轮毂扭矩的扭矩传感器、用于采集轮毂转速的转速传感器、用于采集电机控制器输入端电压和电流的电压传感器和电流传感器，且所述的采集在时间上保持同步。所述的数据采集分析及控制单元包括功率分析仪，所述的扭矩传感器、转速传感器、电压传感器和电流传感器、以及电力测功机的输出端分别与功率分析仪连接，用于获得电驱桥总成的输入功率和输出功率，从而计算电驱桥总成的传动效率。这个传动效率是车辆整个传动系统的效率，包括电机控制器、电驱桥电机、减速器、差速器、车桥半轴和轮毂的效率。传统的驱动桥测试的转速点和扭矩点较少，而在本发明中，可以参考电机效率MAP测试的测试点设置，这样就可以测试出整个电驱动桥总成的MAP。本发明中的效率MAP,包括了减速器在不同工况下的效率，对提高动力匹配的动力性和经济性计算的准确性具有重要意义。
例如，在差速试验试验中，数据采集及控制单元给电机控制器发送指令，控制被测试电驱桥总成在差速工况的输入转速和扭矩，与此同时，数据采集及控制单元给测功机发送运行指令，得到测试所需求的差速率，并根据差速试验的要求，进行不同差速工况的稳定测试或者循环测试。
优选的，所述的数据采集分析及控制单元还包括温度传感器，用于根据测试需要设置在需要测量温度变化的机械结构上，用于检测测试过程中的零部件温度。温度传感器为热电偶。在测试过程中，可以在减速器壳体内、电机和减速器各轴承壳体外侧等零部件处安装或粘贴热电偶，可以检测在测试过程中的零部件温度。电机和电控的温度可以自身检测，发送至数据采集及控制单元，当过温时就采取限制功率的措施。
在耐久等循环工作的测试中，电驱桥总成和试验台架工作状态的运行和调整，也是由数据采集及控制系统来控制和发指令给对应的执行部件。
本发明可以对电驱动桥总成进行测试，完善测试项目，避免未进行总成测试时就进行装车试验的情况，减小了车辆开发的风险。其对电驱动桥总成MAP的测试中，可以测试出电机至电驱动桥总成轮端的效率，其为整个传动系统的效率，而且可以采取增加测试点的方式，测试出整个电驱动桥总成的MAP图，其MAP图对整车的动力性和经济性匹配具有重要的参考价值。对整车的动力性和经济性匹配具有重要的参考价值。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于电驱动桥总成测试的试验台，电驱动桥总成包括电机控制器、电驱桥电机、减速器、差速器和电驱桥桥管，电驱桥桥管的端部分别连接有轮毂，电机控制器控制电驱桥电机，电驱桥电机输出扭矩，电驱桥减速器与电驱桥电机连接，减速器进行减速增扭，将增扭后的扭矩传递给差速器，然后通过车桥半轴传递到轮毂；其特征在于：本试验台包括：
能量供应及回收单元，用于向被测的电驱动桥总成和电力测功机供应能量，并在被测的电驱动桥总成或台架设备处于回馈状态下，进行能量的回收；
机械传动及支撑单元，包括台架固定座、联轴器、轴承座和电力测功机；其中，所述的电驱动桥总成固定在台架固定座上；每个轮毂均通过联轴器和轴承座连接一个对应的电力测功机；轮毂、轴承座和电力测功机在同一中心高上；
数据采集分析及控制单元，用于在各试验条件下，采集被测的电驱动桥总成的测试参数、轮毂扭矩、电力测功机的测试参数，并进行数据分析，同时根据测试需求控制被测的电驱动桥总成和电力测功机。
2.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于：所述的数据采集分析及控制单元包括用于采集轮毂扭矩的扭矩传感器、用于采集轮毂转速的转速传感器、用于采集电机控制器输入端电压和电流的电压传感器和电流传感器，且所述的采集在时间上保持同步。
3.根据权利要求2所述的试验台，其特征在于：所述的数据采集分析及控制单元还包括温度传感器，用于根据测试需要设置在需要测量温度变化的机械结构上。
4.根据权利要求3所述的试验台，其特征在于：所述的温度传感器为热电偶。
5.根据权利要求2所述的试验台，其特征在于：所述的数据采集分析及控制单元包括功率分析仪，所述的扭矩传感器、转速传感器、电压传感器和电流传感器、以及电力测功机的输出端分别与功率分析仪连接，用于获得电驱桥总成的输入功率和输出功率，从而计算电驱桥总成的传动效率。
6.根据权利要求5所述的试验台，其特征在于：所述的数据采集分析及控制单元包括控制器，用于根据各试验条件控制电力测功机和电机控制器，按照预设的试验条件模拟相应的负载工况和工作状态，同时根据采集的测试参数进行数据分析和计算。
7.根据权利要求6所述的试验台，其特征在于：所述的试验条件包括差速试验，数据采集分析及控制单元给电机控制器发送指令，控制被测试的电驱桥总成在差速工况下的输入转速和扭矩，与此同时，数据采集分析及控制单元给电力测功机发送运行指令，得到测试所需求的差速率，并根据差速试验的要求，进行不同差速工况的稳定测试或者循环测试。
8.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于：所述的电驱桥总成为同轴或平行轴形式。
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