一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)通用平臺(tái)及其設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種汽車(chē)動(dòng)力總 成性能試驗(yàn)通用平臺(tái)及其設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展使能源緊缺和環(huán)境污染等問(wèn)題日益突出，加快培育和發(fā)展高 效的汽車(chē)新技術(shù)是汽車(chē)行業(yè)的重要戰(zhàn)略舉措。在汽車(chē)的研究和開(kāi)發(fā)進(jìn)程中，臺(tái)架試驗(yàn)是必 不可少的環(huán)節(jié)。盡管試驗(yàn)臺(tái)架較難精確地模擬汽車(chē)的實(shí)際道路行駛狀況，但其動(dòng)力負(fù)載的 變化趨勢(shì)與道路狀況基本一致。作為汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)總成，汽車(chē)變速器占有十分重要 的地位。汽車(chē)變速系統(tǒng)是影響車(chē)輛動(dòng)力性能和舒適性能的關(guān)鍵部件之一，而且國(guó)內(nèi)汽車(chē)變 速器產(chǎn)業(yè)正處在飛速發(fā)展的階段，一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)通用平臺(tái)及其設(shè)計(jì)方法將加 快汽車(chē)變速系統(tǒng)研究和開(kāi)發(fā)的進(jìn)程。
[0003] 現(xiàn)階段應(yīng)用的汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法大多將試驗(yàn)平臺(tái)的各個(gè)裝 置固定在地平鐵上，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行汽車(chē)動(dòng)力總成的性能試驗(yàn)，并未考慮試驗(yàn)平臺(tái)的各個(gè) 裝置實(shí)現(xiàn)縱向和橫向移動(dòng)等因素，導(dǎo)致所設(shè)計(jì)的汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)平臺(tái)缺乏通用性。 現(xiàn)階段應(yīng)用的汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)方法大多采用電慣量來(lái)模擬車(chē)輛行駛的轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量，其大多具有效果遲緩、控制復(fù)雜，且模擬慣量受電機(jī)容量限制的缺點(diǎn)。
[0004] 為使汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)平臺(tái)盡可能多地適應(yīng)不同尺寸的變速器，發(fā)明人在汽 車(chē)總成動(dòng)力性能試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程中引入水平調(diào)節(jié)裝置，使轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)和 慣量模擬等裝置實(shí)現(xiàn)X方向和Y方向的移動(dòng)。為使汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)平臺(tái)更好地模擬車(chē) 輛行駛的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，發(fā)明人在汽車(chē)總成動(dòng)力性能試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程中同時(shí)引入整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量模擬裝置和反拖裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提出一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)通用平 臺(tái)及其設(shè)計(jì)方法，能夠使試驗(yàn)平臺(tái)的各個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)縱向和橫向的移動(dòng)，從而盡可能多地適 應(yīng)不同尺寸的變速器，達(dá)到提高試驗(yàn)平臺(tái)通用性的目的，同時(shí)引入整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬 裝置和反拖裝置，從而更好地模擬車(chē)輛行駛的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，具有重要的科學(xué)意義和理論價(jià)值。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)通用平臺(tái)及其設(shè)計(jì)方 法，在設(shè)計(jì)過(guò)程中引入水平調(diào)節(jié)裝置，使轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和慣量模擬裝置實(shí) 現(xiàn)X方向和Y方向的移動(dòng)，同時(shí)引入整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬裝置和反拖裝置，有利于實(shí)時(shí)改 變車(chē)輛變工況的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而更好地模擬車(chē)輛行駛工況。
[0007] 汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)平臺(tái)各個(gè)裝置是否可以在地平鐵上實(shí)現(xiàn)移動(dòng)直接影響汽 車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)平臺(tái)的通用性，本發(fā)明的一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)通用平臺(tái)及其設(shè) 計(jì)方法，在汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)平臺(tái)的搭建過(guò)程中引入滑槽結(jié)構(gòu)和水平調(diào)節(jié)裝置，能夠 使各個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)X方向和Y方向的移動(dòng)，從而提高試驗(yàn)平臺(tái)的通用性，同時(shí)引入整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量模擬裝置和反拖裝置，從而更好地模擬車(chē)輛行駛的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0008] 本發(fā)明的一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)通用平臺(tái)及其設(shè)計(jì)方法適用于不同尺寸的 變速器，極大地提高了汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)平臺(tái)的通用性;有利于實(shí)時(shí)改變車(chē)輛變工況 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而更好地模擬車(chē)輛行駛工況。本發(fā)明的汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)平臺(tái)商業(yè)化 應(yīng)用后，將帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本發(fā)明的一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)通用平臺(tái)及其設(shè)計(jì)方法主視圖。
[0010]圖2為本發(fā)明的一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)通用平臺(tái)及其設(shè)計(jì)方法俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0012]結(jié)合圖1和圖2,本發(fā)明提出的一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)通用平臺(tái)及其設(shè)計(jì)方 法，其特征在于:它包括，地平鐵（1)、水平調(diào)節(jié)裝置(2)、汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置(3)、變速器輸入軸慣 量模擬裝置(4)、第一轉(zhuǎn)速扭矩傳感器（5)、第一聯(lián)軸器(6)、被測(cè)變速器（7)、第二聯(lián)軸器 (8)、第二轉(zhuǎn)速扭矩傳感器(9)、整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬裝置（10)、整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量驅(qū)動(dòng) 裝置(11)和反拖裝置(12); 所述的地平鐵（1)上開(kāi)有Y方向滑槽，水平調(diào)節(jié)裝置(2)通過(guò)Y方向滑槽安裝在水平鐵 (1)上，水平調(diào)節(jié)裝置(2)上開(kāi)有X方向滑槽，汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置(3)、變速器輸入軸慣量模擬裝置 (4)、第一轉(zhuǎn)速扭矩傳感器(5)、第二轉(zhuǎn)速扭矩傳感器(9)、整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬裝置（10)、 整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量驅(qū)動(dòng)裝置（11)和反拖裝置（12)通過(guò)X方向滑槽安裝在水平調(diào)節(jié)裝置(2) 上； 所述的反拖裝置(12)是電力測(cè)功機(jī)，其與整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬裝置(10)之間采用斷 開(kāi)式并聯(lián)連接； 所述的一種汽車(chē)動(dòng)力總成性能試驗(yàn)通用平臺(tái)的工作模式包括:整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬 裝置（10)單獨(dú)模擬整車(chē)運(yùn)行工況;反拖裝置（12)單獨(dú)模擬整車(chē)運(yùn)行工況;整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量模擬裝置(10)與反拖裝置(12)共同模擬整車(chē)運(yùn)行工況； 所述的整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬裝置(10)所模擬的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量數(shù)值為整車(chē)平動(dòng)慣量、主減 速器、差速器、半軸、車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量總和，并且整車(chē)平動(dòng)慣量等效到被測(cè)變速器(7)輸出軸 之后，主減速器、差速器之前進(jìn)行模擬，被測(cè)變速器(7)輸出軸至整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬裝 置(10)的動(dòng)能為 ~。.zcrj費(fèi)jccar .十J Δ Δ Δ =^ ?L 式中^為被測(cè)變速器(7)輸出軸至整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬裝置（10)這一傳動(dòng)路線上 的動(dòng)能，耳_5為第二聯(lián)軸器(8)動(dòng)能,?為第二轉(zhuǎn)速扭矩傳感器(9)動(dòng)能，％為被測(cè)變速 器(7)輸出軸飛輪動(dòng)能，為第二聯(lián)軸器(8)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，7__為第二轉(zhuǎn)速扭矩傳感器(9) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，為被測(cè)變速器（7)輸出軸飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，為被測(cè)變速器(7)輸出軸角速 度，&為被測(cè)變速器(7)輸出軸至整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬裝置(10)這一傳動(dòng)路線上的所有 轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量總和，依據(jù)能量守恒定律，車(chē)輛在道路上行駛時(shí)的平動(dòng)動(dòng)能與被測(cè)變速器 (7)輸出軸至整車(chē)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬裝置(10)的動(dòng)能相等，即令 則 推得 式中％?#為車(chē)輛平動(dòng)動(dòng)能(J)，"*為汽車(chē)整備質(zhì)量(kg)，v為車(chē)輛速度(m/s)，將角速度 用轉(zhuǎn)速(r/min)替代，并將v(m/s)改為u(km/h)，則可得
式中μ為車(chē)輛速度(km/h) ,?為被測(cè)變速器(7)輸出軸轉(zhuǎn)速(r/min)，因?yàn)?.〇=：〇, 377-^ 式中^為汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置(3)轉(zhuǎn)速(r/min)，令為被測(cè)變速器(7)傳動(dòng)比，&為主減速器 傳動(dòng)比，可得 u ^ 0.:377-? 帶入得 疒 V8 = 1. 0 01^ - IW 由于 相比&，第二轉(zhuǎn)速扭矩傳感器(9)和第二聯(lián)軸器(8)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量數(shù)值很小，可以略去，從 而得到 ~~ ?￡Μ .frY - 1. 00& - o
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)計(jì)是。
[0014]所述的Y方向是被測(cè)變速器(7)的軸向，所述的X方向垂直于Y方向。
[0015] 所述的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置(3)是電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)或混合動(dòng)力裝置。
[0016] 所述的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置(3)是電動(dòng)機(jī)時(shí)，其驅(qū)動(dòng)方式包括驅(qū)動(dòng)模式、自由模式和調(diào)速 模式。
[0017] 所述的變速器輸入軸慣量模擬裝置(4)模擬的慣量數(shù)值為驅(qū)動(dòng)電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)至變 速器輸入軸之間傳動(dòng)軸及聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，針對(duì)無(wú)離合器的純電動(dòng)轎車(chē)，變速器輸入軸 慣量模擬裝置(4)模擬的是驅(qū)動(dòng)電機(jī)至變速器輸入軸之間傳動(dòng)軸及聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)