一种模拟整车运行状态的动力系统测试装置的制作方法

本实用新型涉及车辆动力系统测试技术领域，具体涉及一种模拟整车运行状态的动力系统测试装置。

背景技术：

动力系统是车辆行驶的动力源，通常由发动机或驱动电机或两者共同作用加传动系统组成；动力系统的优劣对整车有直接的影响，动力系统的性能直接决定了整车的动力性能，动力系统的能效较大程度上决定了整车的能效。近年来，随着电机控制技术的发展，交流电力测功机得到了广泛应用；交流电力测功机的基本原理是使用三相交流异步电机作为加载设备，变频器为异步电机提供可变频率的驱动电源，并精确控制其转矩和转速。可以利用飞轮组来模拟汽车的惯量，并根据预设的道路工况模型，即可模拟出汽车在道路上运行时的动态负载。

目前，相关技术主要通过搭建动力总成台架进行车辆的动力系统仿真与测试，而动力总成台架通常由两个或四个电力测功机系统、逆变控制系统和测试控制系统组成，被测动力系统与电力测功机通过联轴器进行连接；因此受限于多个电力测功机之间的控制偏差、电力测功机的动态响应能力和连接形式等因数的影响，导致动力总成台架难以实现对动力系统搭载整车后的动力性能、经济性能进行直接和准确测量，存在测试结果准确性偏低的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种模拟整车运行状态的动力系统测试装置，能够从多个维度模拟车辆的实际行驶工况，为车辆动力系统测试提供更加全面的测试环境，并解决测试结果准确性偏低的问题。

本实用新型提供的基础方案为：一种模拟整车运行状态的动力系统测试装置，包括上层控制系统、被测动力系统、车轮装置、作用力装置和转鼓装置，其中：上层控制系统分别与被测动力系统、作用力装置和转鼓装置通信连接；

车轮装置包括第一车轮和第二车轮，第一车轮和第二车轮分别固定在所述被测动力系统的传动轴左右两端；

转鼓装置包括第一转鼓子装置和第二转鼓子装置，第一转鼓子装置位于第一车轮的下方，与第一车轮传动连接；所述第二转鼓子装置位于第二车轮的下方，与第二车轮传动连接；

作用力装置包括第一作用力子装置和第二作用力子装置，第一作用力子装置固定在传动轴上靠近第一车轮的一端；第二作用力子装置固定在传动轴上靠近第二车轮的一端。

本实用新型的工作原理及优点在于：本方案中，车轮装置通过传动轴与被测动力系统连接，被测动力系统能够为车轮的旋转提供驱动力；安装在车轮装置下方的转鼓装置能够模拟车辆行驶的道路阻力；此外，安装在车轮装置上方的作用力装置，除了能够代替车身，减少占用面积，降低安装难度，直接由作用力装置施加向下的重力；还可以通过作用力装置模拟车辆在转向时的压力变化情况，从以上三个维度模拟车辆行驶工况，为车辆动力系统测试提供更为全面的测试环境，得到准确性较高的测试结果。

进一步，还包括与上层控制系统通信连接的温控装置，温控装置包括固定在试验场景内的环境温度箱和固定在被测动力系统上的冷却液控制系统。

有益效果：通过采用环境温度箱和冷却液控制系统分别调节测试环境温度和冷却液的温度；模拟出实际工况中的温度，能够搭建出一个更加真实的测试场景，保证测试结果的准确性。

进一步，所述第一作用力子装置和第二作用力子装置均采用伺服液压机。

有益效果：伺服液压机应用在本方案对车轮压力的控制中，能够提高压力机的传动精度以及冲压效率，并保证试验优异的控制性和稳定性。

进一步，所述被测动力系统为电驱动系统，包括驱动电机、变速箱和传动轴，其中：变速箱的输入端与驱动电机连接，变速箱的输出端与传动轴连接；还包括转接盘，所述转接盘的一端与被测动力系统的传动轴固定连接，转接盘的另一端与车轮装置的传动轴固定连接。

有益效果：由于试验过程中，可以采用现有的被测动力系统和车轮装置，但可能会出现二者的接口不匹配的情况；现有技术中通常是对两传动轴的接口加以改造使其可以适配，但这种方式不仅耗时长、成本高、难度大，改造后还会影响连接强度；本方案中，通过采用转接盘作为中间件，将两者直接匹配在一起，能够避免上述问题。

进一步，所述第一车轮、第一转鼓子装置和第一作用力子装置分别与第二车轮、第二转鼓子装置和第二作用力子装置沿被测动力系统的中心轴线对称设置。

有益效果：由于整车中左右两个车轮是保持对称的，采用本方案，能够使左右两个车轮受到被测动力系统输出的驱动力、转鼓装置提供的阻力以及作用力装置施加的压力具备一致性。

进一步，转接盘的一侧中心位置设有多个阶梯孔，转接盘的另一侧上设有多个通孔，通孔靠近转接盘的边缘位置；阶梯孔和通孔均贯穿转接盘，被测动力系统的传动轴和车轮装置的传动轴分别与转接盘通过螺栓配合连接。

有益效果：本方案中，通过设置转接盘作为连接被测动力系统和车轮装置的中间件，能够避免被测动力系统的传动轴和车轮装置的传动轴出现接口不适配的情况；此外采用螺栓配合连接能够便于拆卸和安装，使用时可以将被测动力系统传动轴的伸出螺栓穿过转接盘上的通孔，同样的，再将转盘上阶梯孔的小孔与车轮装置传动轴的螺栓孔对中，通过螺母和螺栓配合，从而实现被测动力系统与车轮装置的固定。

进一步，转接盘上设置有防锈涂层。

有益效果：将防锈涂层敷涂在转接盘表面上使之与周围介质隔离，防止转接盘生锈，能够延长转接盘的使用寿命。

进一步，所述防锈涂层为镀锌层。

有益效果：镀锌是指在金属或者其他材料的表面镀一层锌以起到美观、防锈等作用的表面处理技术，镀锌层以其良好的性能在市面上很受欢迎，应用在本方案中，能够使转接盘更加耐用。

进一步，所述转接盘的外部形状为中心镂空的圆盘形。

有益效果：由于转接盘中心镂空，去除了多余的部分，起到一定的减重效果，使其具有良好的转动性能。

进一步，所述阶梯孔的数量和通孔的数量均为4个。

有益效果：采用本方案能够充分利用转接盘上的空间来开设阶梯孔和通孔，并具备更好的固定效果。

附图说明

图1为本实用新型一种模拟整车运行状态的动力系统测试装置实施例一的结构示意框图。

图2为本实用新型一种模拟整车运行状态的动力系统测试装置实施例一的转接盘结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：上层控制系统1、被测动力系统2、第一车轮3、第二车轮4、第一转鼓子装置5、第二转鼓子装置6、第一作用力子装置7、第二作用力子装置8、转接盘9、通孔10、u形凹槽11、阶梯孔12。

实施例一

如图1所示，一种模拟整车运行状态的动力系统测试装置，该装置包括上层控制系统1、被测动力系统2、车轮装置、作用力装置和转鼓装置，其中：上层控制系统1分别与被测动力系统2、作用力装置和转鼓装置通信连接；车轮装置包括第一车轮3和第二车轮4，第一车轮3和第二车轮4分别位于被测动力系统2的传动轴左右两端，并与传动轴键连接；转鼓装置包括第一转鼓子装置5和第二转鼓子装置6，第一转鼓子装置5位于第一车轮3的下方，与第一车轮3传动连接；第二转鼓子装置6位于第二车轮4的下方，与第二车轮4传动连接；作用力装置包括第一作用力子装置7和第二作用力子装置8，第一作用力子装置7和第二作用力子装置8均采用伺服液压机，且第一作用力子装置7位于传动轴上靠近第一车轮3的一端，并与传动轴键连接；同样的，第二作用力子装置8位于传动轴上靠近第二车轮4的一端，与传动轴键连接。

此外，被测动力系统2具体为电驱动系统，在其他实施例中本领域技术人员还可以采用传统动力系统(包括发动机、变速箱和传动轴)，以及混合动力系统(包括发动机、驱动电机、变速器以及传动轴)进行测试；具体的，本方案中所用的电驱动系统主要包括驱动电机、变速箱和传动轴，其中：变速箱的输入端与驱动电机连接，变速箱的输出端与传动轴连接，该技术为现有技术，在此不再赘述；本方案中还包括转接盘9，转接盘9的外部形状为中心镂空的圆盘形，转接盘9的一端与被测动力系统的传动轴固定连接，转接盘9的另一端与车轮装置的传动轴固定连接。如图2所示，转接盘9一侧靠近边缘位置处钻有四个通孔10和四个u形凹槽11，另一侧靠近中心处钻有四个阶梯孔12；阶梯孔12和通孔10均贯穿转接盘9，被测动力系统的传动轴和车轮装置的传动轴分别与转接盘9通过螺栓配合连接。具体使用时：将转接盘9一侧的通孔10与被测动力系统传动轴的伸出螺栓配合，将弹垫及螺母安装到螺栓上，弹垫和螺母则位于u形凹槽11内，气枪安装合适的套筒，打紧螺母；然后，将阶梯孔12中的小孔与车轮装置传动轴的螺栓孔对中，并将螺栓从阶梯孔12中大孔插入，穿过小孔后拧入到螺栓孔中，再装配弹垫和螺母，用扳手固定螺母，气枪安装合适的套筒通过小孔打紧螺栓，完成安装。

实施例二

与实施例一相比，不同之处仅在于，转接盘9的表面上敷涂有防锈涂层，且防锈涂层为镀锌层。采用本方案，将防锈涂层(镀锌层)敷涂在转接盘9表面进行隔离，能够起到美观和防止转接盘9生锈的作用，延长转接盘9的使用寿命。

实施例三

与实施例一相比，不同之处仅在于，还包括与上层控制系统通信连接的温控装置，温控装置包括焊接在试验场景内的环境温度箱和焊接在被测动力系统上的冷却液控制系统。具体的，温控装置包括固定在试验场景内的环境温度箱和固定在被测动力系统上的冷却液控制系统，环境温度箱类似于空调系统对室内环境的温度进行控制；本方案中上层控制系统中预存实际测试工况的温度变化模型，即横坐标为时间，纵坐标为相关的温湿度信息；根据该模型控制环境温度箱对测试环境内的温湿度进行调整；通过采用冷却液控制系统可以模拟整个电驱动系统在实际运行中可能出现的各种温度相关的场景，如高温、低温或是温度剧烈变化和缓慢变化的情况。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。