[发明专利]一种用于电动轮性能测试试验台的动静态垂向加载装置

说明书

本发明针对试验台单独静态垂向载荷加载装置和单独动态垂向载荷加载装置存在的问题，提供一种用于电动轮性能测试试验台的动静态垂向加载装置，该加载装置即可实现静态垂向载荷加载又可以实现动态垂向载荷加载，通过动态加载与静态加载的结合，可以准确模拟出实车道路行驶过程中由于整车加、减速度等因素引起的电动轮垂向载荷变化情况，其中，静态加载装置用来模拟行驶过程中电动轮的基本载荷，该载荷等于整个实验工况中的最小垂直载荷，剩余部分由动态加载装置模拟，这样可使得动态载荷模拟部分变小，减小对动态载荷加载电机的扭矩容量要求，从而可以有效提高载荷模拟精度，减小控制难度，减少试验台耗费电能，有效节约试验台成本和试验成本。

技术领域

本发明涉及电动车试验台领域，更具体地说，它涉及一种用于电动轮性能测试试验台的动静态垂向加载装置。

背景技术

随着中国汽车保有量的逐年增多及能源安全与环境污染问题严重性的日益突出，新能源汽车已成为中国汽车技术发展的主要方向之一；过去十年中，新能源汽车对节能减排贡献显著，而随着现有新能源汽车关键技术的逐步成熟和环境问题的进一步恶化，人们对新能源汽车的节能要求也逐步提高，这一点从国家支持政策的演变可见一斑；例如，2009年，在进入新能源汽车产业化时代初期，轻度混合动力汽车即可获得国家补贴；2012年，国家政策要求混合动力客车的节能效果必须大于10％才能获得补贴；2014年，工信部等五部委联合发出《加强乘用车企业平均燃料消耗量管理的通知》，要求国内乘用车企业平均燃料消耗量实现2015年降至6.9L/100km的目标，对于不达标的企业，还推出了五项力度前所未有的惩罚性措施，仅靠传统车与混合动力汽车实现该目标难度很大，因此发展纯电动车成为中国汽车企业的必然选择，同时新能源汽车也一直是中国政府的重点支持对象。

经过多年的发展，高校/科研院所/企业在关键部件、整车集成、示范运行等方面以两轮集中驱动式电动车为对象做了大量工作，技术逐步成熟，这也导致在电机、电池等总成一定的条件下，其整车经济性基本稳定，提升空间不大。要提高电动车整车经济性，除提高现有总成的效率特性外，主要有以下三种途径：一是从结构方面提高整车传动效率，二是从整车控制方面优化整车驱动效率，三是优化整车制动能量回收率。电动轮电动车因取消了变速器、离合器、差速器、半轴等传动部件，而提高了整车传动效率，简化了底盘结构，为上述三条节能途径提供了可能性，成为新能源汽车发展的重要方向之一。

电动轮电动车在带来上述优点的同时，也带来了如下问题：采用电动轮后整车的非簧载质量变化较大，因此车轮的垂直载荷的变化对轮毂电机电动车的整车性能影响较大，因而能否精确模拟出实车行驶过程中车轮垂直载荷的变化也就成为测试电动轮及电动轮电动车性能的关键。

目前，试验台对车轮垂直载荷的模拟主要有静态模拟和动态模拟两种：当汽车在水平良好路面上匀速直线行驶时，四个车轮的垂向载荷基本保持不变，因此在试验台上模拟车轮受到的垂向力时可以用静态载荷加载方式；当汽车加、减速行驶时，轴间载荷转移会使得汽车前后车轮垂向受力改变，即加速时前轮受到的垂向载荷减小，减速时前轮受到的垂向载荷增加；当汽车在转弯或不平路面上行驶时，车轮的垂直载荷也会发生变化；如果此时在试验台上仍采用静态加载方式，则试验台上的车轮受力与实车道路上的车轮受力不符，从而会影响性能测试结果的真实性；动态加载装置一般采用电机及一系列传动件进行加载，如果完全采用动态加载装置给车轮施加垂向载荷，在施加载荷较大的情况下，载荷的控制精度和响应速度则会大幅下降，如果通过提高电机性能来大幅提高载荷的控制精度，又存成本较高的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用于电动轮性能测试试验台的动静态垂向加载装置，该电动轮垂向加载装置既可以实现静态加载又可以实现动态加载，试验时，先采用结构简单的静态加载装置给电动轮施加一定的垂向载荷力，该垂向载荷等于测试工况中车轮所受载荷的最小值，另一部分动态变化的车轮垂向载荷则由动态加载装置加载，这可有效减小动态载荷的大小，提高载荷控制精度，同时减小对动态载荷加载电机等部件扭矩容量的要求，从而可以节约成本。