[发明专利]一种电动轮驱动车辆的制动效能试验装置及方法

说明书

本发明提供了一种电动轮驱动车辆的制动效能试验装置及方法，兼顾了电动轮驱动车辆在制动过程中轮毂电机和制动器温升变化，能够准确地反映其复合制动系统的温升变化规律，实现了电动轮驱动车辆复合制动控制的量化，以及从局部部件到整车制动效能的综合考量。该装置和方法既能够测量和评价制动器的机械摩擦生热与轮毂电机的损耗发热，又能够估算轮毂电机和制动器之间存在的热传导、热辐射等多种热耦合关系而对电动轮复合制动温升的影响，提高了电动轮复合制动系统制动效能评价的准确性。本发明不仅适用于小型四轮毂电机驱动车辆，对于大转矩、重载荷的电动大客车、多轴重型车辆等电动轮驱动重型车辆的复合制动效能试验同样能够实现较好的技术效果。

技术领域

本发明属于电动轮驱动车辆复合制动技术领域，具体涉及一种机-电-热耦合特性的电动轮驱动车辆制动效能试验装置与方法。

背景技术

电动轮由轮毂电机、减速器、制动器、轮辋等多部件构成，各部件的布置空间有限集成度较高。在电动轮的制动过程中，存在制动器的机械摩擦生热与轮毂电机的损耗发热现象，并且轮毂电机和制动器之间还存在着热传导、热辐射等多种热耦合关系，使得电动轮复合制动系统热量会持续累积从而加剧了制动温升，可见电动轮驱动车辆复合制动系统具有复杂的机-电-热耦合特性，对其复合制动系统的制动温升产生较大的影响。然而，现阶段大多数电动车辆只关注摩擦制动器的制动温升而造成的制动效能变化，并未考虑电机制动发热而造成的复合制动系统制动效能下降，因此对于电动轮驱动车辆的在电动轮发热情况下的复合制动性能，尚难以有效地掌握和评价，也阻碍了对复合制动性能的进一步优化。

发明内容

针对上述本领域中所存在的技术问题，本发明提供了一种电动轮驱动车辆的制动效能试验装置，由以下部件组成：

测功机、恒温水冷系统、整车控制器、电机控制器、复合制动控制器、电机测温装置、制动器测温装置、电动轮试验台、电动轮试验环境温度舱、制动器试验台以及制动器试验环境温度舱；

其中，所述整车控制器、电机控制器以及制动控制器用于在试验中相互配合，为轮毂电机和制动器提供相应的控制指令；

所述测功机用于对不同温度、不同转速、不同制动转矩指令状态下轮毂电机所输出的制动转矩；

所述恒温水冷系统用于控制轮毂电机的温度，为测量不同温度下轮毂电机制动转矩提供相应的温度条件；

所述制动器试验台用于测量不同温度、不同转速、不同制动压力状态下制动器的摩擦力矩、制动响应速率等；制动器试验台上设置所述制动器试验环境温度舱，用于在测试制动器摩擦力矩和制动响应时容纳轮毂电机、制动器和减速器，并提供相应的测试温度条件；

所述电动轮试验台用于测量不同温度、不同转速下的电动轮轮毂电机制动力矩；电动轮试验台上设置所述电动轮试验环境温度舱，用于在测试轮毂电机制动力矩时容纳轮毂电机、制动器和减速器，并提供相应的测试温度条件；

所述电机测温装置和制动器测温装置分别包括设置于待测电动轮和制动器上关键部位的温度传感器。

进一步地，所述电机测温装置中的温度传感器具体包括：设于轮辋上的接触式温度传感器、设于轮辋内部轮毂电机和制动器减速器之间用于测量空气温度的非接触式传感器、设于制动钳上的接触式温度传感器、设于减速器上的温度传感器、设于制动盘上的温度传感器、设于轮毂电机外壳接触式温度传感器；

制动器测温装置中的温度传感器具体包括：设于制动钳的温度传感器、针对制动盘的非接触式温度传感器。

相应地，本发明还提供了一种利用上述装置实现的电动轮驱动车辆的制动效能试验方法，具体包括以下步骤：

(1)电动轮试验步骤：

试验开始前先将电动轮安装在电动轮试验环境温度舱中；