[發明專利]模擬驅動方法、模擬負載方法及發動機齒輪試驗系統

有效

• 申請號: 202011525521.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112557026B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 崔國旭;李洪亮;顧燦松;陳達亮;郝鵬飛;崔少春;石元;仇征
• 申請（專利權）人: 中國汽車技術研究中心有限公司;中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021;G01M13/025
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及汽車測試領域，具體而言，涉及一種模擬驅動方法、模擬負載方法及發動機齒輪試驗系統。該模擬驅動方法包括以下步驟：根據目標曲軸扭矩曲線、驅動電機正時信號、驅動電機轉角信號和延遲轉角，確定瞬態扭矩；根據發動機曲軸系慣量和驅動電機系統慣量，確定慣量補償；根據所述瞬態扭矩和所述慣量補償，確定驅動電機目標扭矩；根據所述驅動電機目標扭矩，進行發動機齒輪試驗的驅動電機驅動。該方法能使驅動電機模擬發動機曲軸的輸出，給曲軸齒輪和齒輪系提供扭矩、轉速和動態波動的輸入，進而實現齒輪系工作運行的動態模擬。

技術領域

本發明涉及汽車測試領域，具體而言，涉及一種模擬驅動方法、模擬負載方法及發動機齒輪試驗系統。

背景技術

發動機齒輪是發動機內部用于傳遞曲軸動力以驅動附件運動的齒輪或者齒輪鏈條機構。在發動機運轉中，齒輪運動副通過嚙合運動進行動力和運動傳遞，并在此過程中相互撞擊、摩擦，進而產生磨損、可靠性和振動噪聲問題。因此就需要對發動機各齒輪的工作過程、運動與受力進行相關研究，優化發動機各個齒輪設計，以滿足各種性能要求。

但齒輪只是發動機某一動力傳遞鏈中的一個零件，在發動機整機運轉環境下，齒輪處于發動機內部，不能直接進行性能數據測量，尤其是齒輪噪聲，由于和其他發動機噪聲混合在一起的，很難測量到準確的齒輪噪聲。而單獨運轉齒輪則不會產生嚙合與受力，也不會產生噪音；即使是同時運轉齒輪副，雖然會有齒輪嚙合受力及噪音，但由于齒輪副的輸入端驅動力、輸出端負載、慣量、運轉工況等邊界條件與實際安裝運行狀態有較大差距，不能復現實際齒輪工作狀態，所以也不能準確的測量到發動機齒輪各種性能數據。

另外，現有技術也存在將齒輪箱單獨取出進行測試的情況，但在這些技術中，僅是針對能夠整體分離進行測試的變速箱或齒輪箱的情況使用的，對于不能從發動機中單獨分離進行測試的正時齒輪系則不能適用；而且現有的測試平臺只能在不考慮實際受力、運動規律和邊界條件的穩態條件下進行測試，無法實現齒輪工作過程運動與受力的動態模擬。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供發動機齒輪試驗臺電機控制系統及動態模擬方法，以解決現有技術中存在的發動機齒輪試驗過程中無法實現齒輪運動與受力的動態模擬的問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種用于發動機齒輪試驗的模擬驅動方法，包括以下步驟：

根據目標曲軸扭矩曲線、驅動電機正時信號、驅動電機轉角信號和延遲轉角，確定瞬態扭矩；

根據發動機曲軸系慣量和驅動電機系統慣量，確定慣量補償；

根據所述瞬態扭矩和所述慣量補償，確定驅動電機目標扭矩；

根據所述驅動電機目標扭矩，進行發動機齒輪試驗的驅動電機驅動。

作為進一步優選的技術方案，在根據目標曲軸扭矩曲線、驅動電機正時信號、驅動電機轉角信號和延遲轉角，確定瞬態扭矩之前，還包括：

根據發動機參數、齒輪參數、負載參數、目標試驗工況、扭振階次和發動機輸出扭矩，確定目標曲軸扭矩曲線。

作為進一步優選的技術方案，所述延遲轉角采用以下方式得到：

根據延遲時間和當前轉速，確定延遲轉角。

第二方面，本發明提供了一種用于發動機齒輪試驗的模擬負載方法，包括以下步驟：

根據負載扭矩曲線、負載電機正時信號、負載電機轉角信號和延遲轉角，確定瞬態負載扭矩；

根據負載電機系統慣量和負載慣量，確定慣量補償；

根據所述瞬態負載扭矩和所述慣量補償，確定負載電機目標負載扭矩；