[发明专利]环保型变速器试验装置及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种新型的变速器试验装置及方法，特别涉及自动变速器的试验。

背景技术：

传统的汽车变速器试验台利用发动机作为驱动，水力测功机或者电涡流测功机来吸收能量，没有考虑能量的再生利用问题。造成能量的大量浪费，并且发动机的排放物和噪声对环境造成污染，造成变速器开发成本的增加。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而为变速器的试验提供一种新的，环保、节能型的试验装置及方法。该试验装置及方法是一种更高效，更方便，更经济的一套试验系统，能模拟汽车运行中的各种工况，为变速器的开发和试验提供一个虚拟的试验平台，为试验环境的再现提供了可能，利用该系统可代替传统的利用试验场地进行试验的方法，具有环保、高效、节能的优点。

本发明采用的技术方案是：这种环保型变速器试验方法为：采用一台交流变频电机作为驱动电机，处于电动，模拟试验中发动机的工作，驱动电机输出经升速后连接传动试验变速器，再采用两台交流变频电机，作为变速器的负载，模拟路面负载和阻力矩，两台负载电机处于发电，负载电机所产生的电能通过交流变频电机共用的直流母线，回馈供驱动电机使用；与此同时，PC机与各电机的变频器连接，对驱动电机进行转速控制，对负载电机进行扭矩控制。

这种环保型变速器试验装置包括有1台驱动电机及其变频器、2台负载电机及其变频器，还包括有升速箱、直流母线、PC机，驱动电机和负载电机均为交流变频电机，受各自的变频器控制，驱动电机处于电动，模拟发动机工作，驱动电机输出通过升速箱升速后连接至变速器，变速器输出分别连接两个负载电机，两负载电机处于发电，产生的电能通过直流母线连接至驱动电机，供使用，与此同时，PC机通过传感器、数据采集盒分别采集驱动电机、变速器、负载电机的运行数据，并且PC机通过通信线分别连接控制驱动电机的变频器、负载电机的变频器，对驱动电机实行转速控制，对负载电机实行扭矩控制。

上述技术方案中，PC机控制系统包括发动机模拟模块、驾驶员模拟模块、负载模拟模块、标准循环工况模块、发动机万有特性模块。

本发明的积极效果在于它为变速器提供了新的能替代试验场地进行试验的方法及装置，不仅重复性好，精确度高，而且本发明采用交流变频电机作为驱动电机，能在不使用发动机情况下模拟发动机的工作，减少了试验中的废气排放，具有环保高效的特点，与此同时，本发明采用两台交流变频电机作为变速器的负载，不仅能模拟路面负载和阻力矩，替代传统的试验场地进行试验，而且各交流变频电机的变频器之间采用共直流母线的连接方式，实现能量的共享，两台负载电机处于发电状态，所产生的电能通过直流母线供驱动电机使用，功率在驱动电机和负载电机间回馈，外部电网仅补充能量的消耗，节能显著，避免了传统变速器试验方法及试验装置能量的大量浪费、发动机排放物和噪声对环境的污染，以及变速器开发成本的增加。

附图说明：

图1为本发明系统结构图

图2为本发明系统电路图

图3为本发明系统控制原理图

图4为本发明模块间信号传递原理图

图5为本发明驾驶员模拟原理图

图6为本发明发动机模拟原理图

图7为本发明负载模拟原理图

图8为本发明循环工况图

图9为本发明循环工况试验中的车速、节气门与速比图

图10为本发明循环工况试验中的传动效率图

图11为本发明循环工况试验中的燃油消耗率与燃油消耗量图

具体实施方式：

如图1所示，本发明系统用交流变频电机作为驱动，模拟汽车发动机的工作。利用两台变频交流电机作为负载，模拟汽车行驶时所受到的阻力矩。电机控制利用变频器进行。在本试验系统中，利用一台功率为90KW的美国ABB电机作为驱动，电机型号为QABP280M2A，两台功率75KW的美国ABB电机作为负载，型号为QABP280S4A。变频器采用的是瑞典Emotron公司，控制驱动电机的变频器型号为VFX-48-210-54CED-01000，控制负载电机的变频器型号为VFX-48-175-54CED-01000，试验过程中，驱动电机处于电动状态，带动两台负载电机旋转。负载电机处于发电的状态。