CN113790896A - 双质量飞轮发动机的冷启动测试方法和冷启动测试装置 - Google Patents

双质量飞轮发动机的冷启动测试方法和冷启动测试装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种双质量飞轮发动机的冷启动测试方法和冷启动测试装置，冷启动测试方法包括：将单质量飞轮发动机和起动机放置在冷启动环境中；启动起动机，并采集起动机拖动单质量飞轮发动机过程中单质量飞轮发动机的最高转速、起动机的电流以及起动机的电压；依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、单质量飞轮发动机的最高转速、起动机的电流以及起动机的电压获得双质量飞轮发动机的转速；判断双质量飞轮发动机的转速是否低于转速阈值；若是，则双质量飞轮发动机的冷启动测试通过。本申请精确确定双质量飞轮发动机的冷起动阻力矩和转速，为设计起动机选型提供参考。

Description

双质量飞轮发动机的冷启动测试方法和冷启动测试装置
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，涉及一种双质量飞轮发动机的冷启动测试方法和冷启动测试装置。
背景技术
由于零部件自身特点，相对于单质量飞轮发动机，双质量飞轮发动机在低温环境下起动困难，起动时间延长，主要原因是其起动转速降低，故在单质量飞轮发动机基础上开发一款双质量飞轮发动机，需要确认双质量飞轮发动机的起动转速是否低于技术要求的转速，为此匹配双质量飞轮的起动机早期设计开发阶段，在无双质量飞轮实物样件试验验证情况下，需要确认双质量飞轮的起动机能否带动双质量飞轮发动机转速满足最低转速要求。
现有技术中，在起动机单体试验台上实施冷起动，以模拟发动机起动，测试出发动机冷起动阻力矩及起动机拖动飞轮转速，判断拖动转速是否低于要求转速。
单体试验台冷起动模拟测试出的发动机冷起动阻力矩与实际发动机冷起动有差异，即拖动转速与实际有差异，错误判断拖动转速是否低于要求转速，因此现有技术无法精确确定双质量飞轮发动机的冷起动阻力矩和转速，无法为设计起动机选型提供参考。
发明内容
本申请提供一种双质量飞轮发动机的冷启动测试方法和冷启动测试装置，精确确定双质量飞轮发动机的冷起动阻力矩和转速，为设计起动机选型提供参考。
本申请提供了一种双质量飞轮发动机的冷启动测试方法，包括：
将单质量飞轮发动机和起动机放置在冷启动环境中；
启动起动机，并采集起动机拖动单质量飞轮发动机过程中单质量飞轮发动机的最高转速、起动机的电流以及起动机的电压；
依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、单质量飞轮发动机的最高转速、起动机的电流以及起动机的电压获得双质量飞轮发动机的转速；
判断双质量飞轮发动机的转速是否低于转速阈值；
若是，则双质量飞轮发动机的冷启动测试通过。
优选地，依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、单质量飞轮发动机的最高转速、起动机的电流以及起动机的电压获得双质量飞轮发动机的转速，包括：
依据单质量飞轮发动机与起动机之间的速比、单质量飞轮发动机的最高转速、起动机的电流以及起动机的电压计算起动机的冷启动阻力矩；
依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、起动机的转化效率、速比以及起动机的冷启动阻力矩获得双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩；
依据双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩计算双质量飞轮发动机的转速。
优选地，依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、起动机的转化效率、速比以及起动机的冷启动阻力矩获得双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩，包括：
依据起动机的转化效率、速比以及起动机的冷启动阻力矩获得单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩；
将单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩与预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差的和作为双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩。
优选地，冷启动环境为温度可调环境，测试前将单质量飞轮发动机和起动机放置在预设温度中冷冻预设时间，使得单质量飞轮发动机和起动机满足冷启动要求。
优选地，预设温度为-25℃或-30℃。
本申请还提供一种双质量飞轮发动机的冷启动测试装置，包括单质量飞轮发动机、起动机、设置在单质量飞轮上的轮速传感器、数据采集模块以及处理器；
数据采集模块分别与起动机和轮速传感器电路连接；
数据采集模块与处理器信号连接，处理器包括数据处理模块，数据处理模块包括转速获得模块和判断模块；
转速获得模块用于依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、单质量飞轮发动机的最高转速、起动机的电流以及起动机的电压获得双质量飞轮发动机的转速；
判断模块用于判断双质量飞轮发动机的转速是否低于转速阈值；若是，则双质量飞轮发动机的冷启动测试通过。
优选地，转速获得模块包括第一冷启动阻力矩获得模块、第二冷启动阻力矩获得模块以及转速计算模块；
第一冷启动阻力矩获得模块用于依据单质量飞轮发动机与起动机之间的速比、单质量飞轮发动机的最高转速、起动机的电流以及起动机的电压计算起动机的冷启动阻力矩；
第二冷启动阻力矩获得模块用于依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、起动机的转化效率、速比以及起动机的冷启动阻力矩获得双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩；
转速计算模块用于依据双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩计算双质量飞轮发动机的转速。
优选地，第二冷启动阻力矩获得模块包括第三冷启动阻力矩获得模块和第二冷启动阻力矩计算模块；
第三冷启动阻力矩获得模块用于依据起动机的转化效率、速比以及起动机的冷启动阻力矩获得单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩；
第二冷启动阻力矩计算模块用于将单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩与预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差的和作为双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩。
优选地，冷启动测试装置处于冷启动环境中，并且测试前，单质量飞轮发动机和起动机被放置在预设温度中冷冻预设时间，使得单质量飞轮发动机和起动机满足冷启动要求。
优选地，预设温度为-25℃或-30℃。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请提供的双质量飞轮发动机的冷启动测试方法的流程图；
图2为本申请提供的双质量飞轮发动机的冷启动测试装置的结构示意图；
图3为转速获得模块的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本申请提供一种双质量飞轮发动机的冷启动测试方法和冷启动测试装置，精确确定双质量飞轮发动机的冷起动阻力矩和转速，为设计起动机选型提供参考。
实施例一
如图1所示，双质量飞轮发动机的冷启动测试包括如下步骤：
S110：将单质量飞轮发动机和起动机放置在冷启动环境中。
其中，冷启动环境为温度可调环境，测试前将单质量飞轮发动机和起动机放置在预设温度中冷冻预设时间，使得单质量飞轮发动机和起动机满足冷启动要求。
作为一个实施例，预设温度为-25℃或-30℃。
作为一个实施例，冷冻预设时间为24小时。
S120：启动起动机，拖动单质量飞轮发动机，并采集起动机拖动单质量飞轮发动机过程中单质量飞轮发动机的最高转速n发动机1、起动机的电流I起动机以及起动机的电压U起动机。
S130：依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差T0、单质量飞轮发动机的最高转速n发动机1、起动机的电流I起动机以及起动机的电压U起动机获得双质量飞轮发动机的转速n发动机2。包括如下步骤：
具体地，获得双质量飞轮发动机的转速n发动机2包括如下步骤：
S1301：依据单质量飞轮发动机与起动机之间的速比A、单质量飞轮发动机的最高转速n发动机1、起动机的电流I起动机以及起动机的电压U起动机计算起动机的冷启动阻力矩T起动机。
其中，采用如下公式计算起动机的冷启动阻力矩T起动机
P起动机＝U起动机·I起动机 (1)
n起动机＝n发动机1·A (2)
T起动机＝9550·P起动机/n起动机 (3)
其中，P起动机表示起动机的功率，n起动机表示起动机的转速。
S1302：依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差T0、起动机的转化效率E、速比A以及起动机的冷启动阻力矩T起动机获得双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩T发动机2。
具体地，获得双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩T发动机2包括如下步骤：
P1：依据起动机的转化效率E、速比A以及起动机的冷启动阻力矩T起动机获得单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩T发动机1。
其中，采用如下公式计算单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩T发动机1
T发动机1＝T起动机·E·A (4)
P2：将单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩T发动机1与预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差T0的和作为双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩T发动机2
T发动机2＝T发动机1+T0 (5)
S1303：依据双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩T发动机2计算双质量飞轮发动机的转速n发动机2
由于双质量飞轮发动机的冷起动功率与起动机的功率相等，因此
P发动机2＝P起动机 (6)
n发动机2＝9550·P发动机2/T发动机2 (7)
S140：判断双质量飞轮发动机的转速n发动机2是否低于转速阈值n0。若是，即n发动机2＜n0，则执行S150；否则，执行S160。
S150：判定双质量飞轮发动机的冷启动测试通过。
S160：判定双质量飞轮发动机的冷启动测试不通过。
实施例二
本申请还提供了一种与上述的冷启动测试方法的双质量飞轮发动机的冷启动测试装置。如图2所示，冷启动测试装置包括单质量飞轮发动机、起动机2、设置在单质量飞轮上的轮速传感器4、蓄电池3、数据采集模块5以及处理器(图中未示出)。蓄电池3与起动机2电路连接，数据采集模块5通过电流钳6与蓄电池3电路连接。起动机2驱动单质量飞轮发动机，单质量飞轮发动机上设有单质量飞轮1。数据采集模块5分别与起动机2和轮速传感器4电路连接。数据采集模块5与处理器信号连接。
处理器包括数据处理模块，数据处理模块包括转速获得模块和判断模块。
转速获得模块用于依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、单质量飞轮发动机的最高转速、起动机的电流以及起动机的电压获得双质量飞轮发动机的转速。
具体地，如图3所示，转速获得模块300包括第一冷启动阻力矩获得模块310、第二冷启动阻力矩获得模块320以及转速计算模块330。
第一冷启动阻力矩获得模块310用于依据单质量飞轮发动机与起动机之间的速比、单质量飞轮发动机的最高转速、起动机的电流以及起动机的电压计算起动机的冷启动阻力矩。
第二冷启动阻力矩获得模块320用于依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、起动机的转化效率、速比以及起动机的冷启动阻力矩获得双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩。
如图3所示，第二冷启动阻力矩获得模块320包括第三冷启动阻力矩获得模块3201和第二冷启动阻力矩计算模块3202。
第三冷启动阻力矩获得模块3201用于依据起动机的转化效率、速比以及起动机的冷启动阻力矩获得单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩。
第二冷启动阻力矩计算模块3202用于将单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩与预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差的和作为双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩。
转速计算模块330用于依据双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩计算双质量飞轮发动机的转速。
判断模块用于判断双质量飞轮发动机的转速是否低于转速阈值；若是，则双质量飞轮发动机的冷启动测试通过。
本申请在无双质量飞轮发动机的情况下，通过测试单质量飞轮发动机的冷起动阻力矩计算双质量飞轮发动机的冷起动转速，从而测试单质量飞轮发动机的转速是否满足技术要求，为设计起动机选型提供参数参考。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种双质量飞轮发动机的冷启动测试方法，其特征在于，包括：
将单质量飞轮发动机和起动机放置在冷启动环境中；
启动起动机，拖动所述单质量飞轮发动机，并采集起动机拖动所述单质量飞轮发动机过程中所述单质量飞轮发动机的最高转速、所述起动机的电流以及起动机的电压；
依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、所述单质量飞轮发动机的最高转速、所述起动机的电流以及起动机的电压获得所述双质量飞轮发动机的转速；
判断所述双质量飞轮发动机的转速是否低于转速阈值；
若是，则所述双质量飞轮发动机的冷启动测试通过。
2.根据权利要求1所述的双质量飞轮发动机的冷启动测试方法，其特征在于，依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、所述单质量飞轮发动机的最高转速、所述起动机的电流以及起动机的电压获得所述双质量飞轮发动机的转速，包括：
依据所述单质量飞轮发动机与起动机之间的速比、所述单质量飞轮发动机的最高转速、所述起动机的电流以及起动机的电压计算所述起动机的冷启动阻力矩；
依据所述预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、所述起动机的转化效率、所述速比以及所述起动机的冷启动阻力矩获得所述双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩；
依据所述双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩计算所述双质量飞轮发动机的转速。
3.根据权利要求2所述的双质量飞轮发动机的冷启动测试方法，其特征在于，依据所述预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、所述起动机的转化效率、所述速比以及所述起动机的冷启动阻力矩获得所述双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩，包括：
依据所述起动机的转化效率、所述速比以及所述起动机的冷启动阻力矩获得所述单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩；
将所述单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩与所述预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差的和作为所述双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩。
4.根据权利要求1所述的双质量飞轮发动机的冷启动测试方法，其特征在于，所述冷启动环境为温度可调环境，测试前将所述单质量飞轮发动机和起动机放置在预设温度中冷冻预设时间，使得所述单质量飞轮发动机和起动机满足冷启动要求。
5.根据权利要求4所述的双质量飞轮发动机的冷启动测试方法，其特征在于，所述预设温度为-25℃或-30℃。
6.一种双质量飞轮发动机的冷启动测试装置，其特征在于，包括单质量飞轮发动机、起动机、设置在单质量飞轮上的轮速传感器、数据采集模块以及处理器；
所述数据采集模块分别与所述起动机和所述轮速传感器电路连接；
所述数据采集模块与所述处理器信号连接，所述处理器包括数据处理模块，所述数据处理模块包括转速获得模块和判断模块；
所述转速获得模块用于依据预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、所述单质量飞轮发动机的最高转速、所述起动机的电流以及起动机的电压获得所述双质量飞轮发动机的转速；
所述判断模块用于判断所述双质量飞轮发动机的转速是否低于转速阈值；若是，则所述双质量飞轮发动机的冷启动测试通过。
7.根据权利要求6所述的双质量飞轮发动机的冷启动测试装置，其特征在于，所述转速获得模块包括第一冷启动阻力矩获得模块、第二冷启动阻力矩获得模块以及转速计算模块；
所述第一冷启动阻力矩获得模块用于依据所述单质量飞轮发动机与起动机之间的速比、所述单质量飞轮发动机的最高转速、所述起动机的电流以及起动机的电压计算所述起动机的冷启动阻力矩；
所述第二冷启动阻力矩获得模块用于依据所述预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差、所述起动机的转化效率、所述速比以及所述起动机的冷启动阻力矩获得所述双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩；
所述转速计算模块用于依据所述双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩计算所述双质量飞轮发动机的转速。
8.根据权利要求7所述的双质量飞轮发动机的冷启动测试装置，其特征在于，所述第二冷启动阻力矩获得模块包括第三冷启动阻力矩获得模块和第二冷启动阻力矩计算模块；
所述第三冷启动阻力矩获得模块用于依据所述起动机的转化效率、所述速比以及所述起动机的冷启动阻力矩获得所述单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩；
所述第二冷启动阻力矩计算模块用于将所述单质量飞轮发动机的冷启动阻力矩与所述预设的双质量飞轮发动机的扭矩偏差的和作为所述双质量飞轮发动机的冷启动阻力矩。
9.根据权利要求6所述的双质量飞轮发动机的冷启动测试装置，其特征在于，所述冷启动测试装置处于冷启动环境中，并且测试前，所述单质量飞轮发动机和起动机被放置在预设温度中冷冻预设时间，使得所述单质量飞轮发动机和起动机满足冷启动要求。
10.根据权利要求9所述的双质量飞轮发动机的冷启动测试装置，其特征在于，所述预设温度为-25℃或-30℃。
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