CN112146883A - 一种增程器试验台架及用其试验增程器可靠性的试验方法 - Google Patents

一种增程器试验台架及用其试验增程器可靠性的试验方法 Download PDF

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王金玉
张大龙
朱立哲
孔鹏程
王坤
王连仲
王军
甄志强
刘阳
马骏骁
韩硕
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Abstract

一种增程器试验台架及用其试验增程器可靠性的试验方法，属于发动机试验技术领域。增程器试验台架包括增程器、燃料供给系统、进气系统、供电系统、冷却系统一、冷却系统二以及功率分析仪。发动机和增程电机单体进行性能初试至合格，组装试验台架，进行试验台架调试及增程器性能初试，利用试验台架对增程器进行可靠性试验，若合格则进行S5，若不合格则终止试验，进行增程器性能复试，拆分增程器，进行发动机和增程电机单体性能复试，进行增程器可靠性评价，若合格则结束试验，若不合格则返回至S4。

Description

一种增程器试验台架及用其试验增程器可靠性的试验方法
技术领域
本发明涉及一种增程器试验台架及用其试验增程器可靠性的试验方法，属于发动机试验技术领域。
背景技术
增程器指能够提供额外的电能，从而使电动汽车能够增加行驶里程的电动汽车零部件，传统意义上的增程器指发动机与发电机的组合。
增程式电动汽车是一种在电池电量不足的情况下使用其它能源(如汽油)进行电能补给的电动汽车。增程式电动汽车主要工作特点(理念)是大多数情况下(大概率)工作在纯电动模式，少数情况(小概率)下工作在增程模式，即增程器产生的电能通过电瓶供给电机驱动，同时还可供给电池充电。
产品在出厂前一般要进行某些模拟试运行试验，包括一些发动机试验，通过之后方能投入使用，此种试验成为台架试验。
国内现阶段增程式电动汽车产品处于起步阶段，在增程器系统开发过程中，现有的试验台架及其可靠性的试验方法已不能满足增程器系统性能评价及可靠性验证的要求。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种增程器试验台架及用其试验增程器可靠性的试验方法。
实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种增程器试验台架，包括增程器，所述增程器包括发动机、增程电机、GCU以及ECU；
所述发动机与增程电机连接；
所述GCU增程电机线束与增程电机连接，通过CAN线与ECU和台架控制器连接；
所述ECU通过发动机线束与发动机连接；
所述增程电机输出交流电通过GCU转换为直流电输入至模拟电池；
燃料供给系统，所述燃料供给系统为发动机提供燃料；
进气系统，所述进气系统与发动机的进气端连接，为发动机提供燃烧所需空气；
供电系统，所述供电系统通过低压线分别为ECU、GCU以及台架控制器供电；
冷却系统一，所述冷却系统一为增程电机进行降温；
冷却系统二，所述冷却系统二为GCU进行降温；
功率分析仪，所述功率分析仪用于测量增程器发出直流电功率。
本发明的利用增程器试验台架试验增程器可靠性的试验方法，包括如下步骤：
S1：发动机和增程电机单体进行性能初试至合格；
S2：组装试验台架；
S3：进行试验台架调试及增程器性能初试；
S4：利用试验台架对增程器进行可靠性试验，若合格则进行S5，若不合格则终止试验；
S5：进行增程器性能复试；
S6：拆分增程器，进行发动机和增程电机单体性能复试；
S7：进行增程器可靠性评价，若合格则结束试验，若不合格则返回至S4。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实现了增程器性能测试以及可靠性试验，为开发高性能增程器提供数据支撑，促进增程器量产具有重要指导意义。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是增程器可靠性试验运行工况一示意图；
图3是增程器可靠性试验运行工况二示意图；
图4是本发明流程图。
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，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，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。
具体实施方式一：如图1～图4所示，本发明公开了一种增程器试验台架，包括
增程器，所述增程器包括发动机、增程电机、GCU(电机控制器)以及ECU(电子控制单元)；
所述发动机与增程电机连接；
所述GCU增程电机线束与增程电机连接，通过CAN(控制器局域网络)线与ECU和台架控制器连接；
所述ECU通过发动机线束与发动机连接；
所述增程电机输出交流电通过GCU转换为直流电输入至模拟电池；
燃料供给系统，所述燃料供给系统为发动机提供燃料；
进气系统，所述进气系统与发动机的进气端连接，为发动机提供燃烧所需空气；
供电系统，所述供电系统通过低压线分别为ECU、GCU以及台架控制器供电；燃料供给系统、进气系统以及供电系统用于保证发动机正常运转；
冷却系统一，所述冷却系统一为增程电机进行降温；供电系统以及冷却系统一用于保证增程电机正常运转；
冷却系统二，所述冷却系统二为GCU进行降温；
功率分析仪，所述功率分析仪用于测量增程器发出直流电功率。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述发动机通过直连轴与增程电机连接。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述发动机通过扭转减震器与增程电机连接。
具体实施方式四：一种利用具体实施方式一至三中任一具体实施方式所述的试验台架试验增程器可靠性的试验方法，所述方法包括如下步骤：
S1：发动机和增程电机进行性能初试至合格；发动机性能初试按照《汽车发动机可靠性试验方法》GB/T 19055-2003执行，增程电机性能初试按照《电动汽车用电机及其控制器》GB/T 18488.2-2006执行；
S2：将上述所有部件、系统组装成试验台架；将S1中的发动机和增程电机通过直连轴或扭转减震器连接，并按照附图1所示，将增程器安装在试验台架上；
S3：进行试验台架调试及增程器性能初试；
S4：利用试验台架对增程器进行可靠性试验，若合格则进行S5，若不合格则终止试验；
所述S4中，进行增程器可靠性试验，若试验出现问题，则终止试验。
具体试验工况可以按照增程器可靠性试验运行工况一或者增程器可靠性试验运行工况二(具有整车项目，增程器已确定具体运行工况)进行。
增程器可靠性试验运行工况一(单个循环)如图2所示，增程器首先在最低发电转速稳定运行90s；随后均匀地上升至额定发电转速，历时5s；在额定发电转速稳定110s；随后均匀地上升至峰值发电转速，历时2s；在峰值发电转速稳定30s；随后均匀地下降至最低发电转速，历时3s；至此完成一个循环，历时240s。增程器台架可靠性试验至少需要运行9000个循环，持续运行时间600h。
增程器可靠性试验运行工况二(单个循环)如图3所示，
增程器首先在增程器选点一转速稳定运行55s；随后均匀地上升至增程器选点三转速，历时5s；在增程器选点三转速稳定55s；随后均匀地下降至增程器选点二转速，历时5s；在增程器选点二转速稳定55s；随后均匀地上升至增程器选点五转速，历时5s；在增程器选点五转速稳定55s；随后均匀地下降至增程器选点四转速，历时5s；在增程器选点四转速稳定55s；按照此规律直至运行至增程器选点n转速，在增程器选点n转速转速稳定55s，随后均匀地下降至增程器选点一转速，历时5s；至此完成一个循环，历时n×60s。增程器台架可靠性试验至少需要运行36000/n个循环，持续运行时间600h。
表1为与附图2对应的单个循环各工况运行时间表；详细的描述了各工况对应的发动机转速、对应负荷变化情况以及该工况持续的运行时间。
表1增程器台架可靠性工况一单个循环各工况运行时间表
Figure BDA0002634496410000061
表2为与附图3对应的单个循环各工况运行时间表；详细的描述了各工况对应的发动机转速、对应负荷变化情况以及该工况持续的运行时间。
表2增程器台架可靠性工况2单个循环各工况运行时间表
Figure BDA0002634496410000062
S5：进行增程器性能复试；
所述S3和S5中，分别进行增程器额定发电功率测试、不同转速(发动机工作转速范围适当选定8个以上的测量点)、不同负荷(从小负荷至增程器最大负荷范围适当选定8个以上的测量点)下油耗测试或增程器运行工况点油耗测试，用于评价增程器性能；
S6：拆分增程器，进行发动机和增程电机单体性能复试；具体操作同S1；
S7：进行增程器可靠性评价，若合格则结束试验，若不合格则返回至S4。
所述S7增程器可靠性评价方法如下：
在运行过程中，增程器额定发电功率下降不应超过初始值的5％，油耗劣化不应超过初始值的5％。
所述S7中发动机可靠性评价按照《汽车发动机可靠性试验方法》GB/T 19055-2003中附录A汽车发动机可靠性评定方法进行，增程电机可靠性评价比较初试及复试性能曲线及参数，其性能参数应满足《电动汽车用电机及其控制器》GB/T 18488的要求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种增程器试验台架，其特征在于：包括
增程器，所述增程器包括发动机、增程电机、GCU以及ECU；
所述发动机与增程电机连接；
所述GCU增程电机线束与增程电机连接，通过CAN线与ECU和台架控制器连接；
所述ECU通过发动机线束与发动机连接；
所述增程电机输出交流电通过GCU转换为直流电输入至模拟电池；
燃料供给系统，所述燃料供给系统为发动机提供燃料；
进气系统，所述进气系统与发动机的进气端连接，为发动机提供燃烧所需空气；
供电系统，所述供电系统通过低压线分别为ECU、GCU以及台架控制器供电；
冷却系统一，所述冷却系统一为增程电机进行降温；
冷却系统二，所述冷却系统二为GCU进行降温；
功率分析仪，所述功率分析仪用于测量增程器发出直流电功率。
2.根据权利要求1所述的一种增程器试验台架，其特征在于：所述发动机通过直连轴与增程电机连接。
3.根据权利要求1所述的一种增程器试验台架，其特征在于：所述发动机通过扭转减震器与增程电机连接。
4.一种利用权利要求1-3中任一权利要求所述的试验台架试验增程器可靠性的试验方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
S1：发动机和增程电机单体进行性能初试至合格；
S2：组装试验台架；
S3：进行试验台架调试及增程器性能初试；
S4：利用试验台架对增程器进行可靠性试验，若合格则进行S5，若不合格则终止试验；
S5：进行增程器性能复试；
S6：拆分增程器，进行发动机和增程电机单体性能复试；
S7：进行增程器可靠性评价，若合格则结束试验，若不合格则返回至S4。
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