淺談機電耦合變速器臺架試驗

黃謝鑫 朱國旗

摘 要：隨著汽車行業的發展，新能源汽車已經逐漸走入人們生活，其中混合動力汽車占有一定比例，機電耦合變速器作為混合動力汽車的動力核心，其產品的可靠性需要進行系統的試驗驗證。本文從機電耦合變速器原理出發，提出了臺架測試的試驗項目，并對試驗臺架進行分類闡述。

關鍵詞：機電耦合變速器;試驗項目;試驗臺架

1 機電耦合變速器概述

機電耦合變速器是將發動機與電機兩種動力源所耦合的變速器。機電耦合變速器的工作模式主要分為串聯混合和并聯混合[1]。串聯混合由發動機、發電機和電動機組成，通過發動機帶動發電機進行發電，從而驅動電動機。并聯混合通常由發動機和電動機組成，發動機和電動機能分別對車輛進行驅動，同時電動機亦可作為發電機使用[2]。

2 機電耦合變速器臺架試驗目的

隨著混合動力汽車越來越普遍，機電耦合變速器是其中關鍵部件，機電耦合變速器的功能可靠性、性能高低、壽命直接影響混合動力汽車的品質[3]。因此需要對其進行系統的試驗驗證，以保證汽車的功能和性能。臺架試驗作為一種有效的試驗方法，通常能在整車試驗前對關鍵零部件起到有效的試驗驗證作用。

3 機電耦合變速器臺架試驗項目

機電耦合變速器屬于新興產物，現階段還沒有對應的試驗標準。由于其結構主要由電機、齒輪副、電子產品等組合而成，試驗應該兼顧電機、變速器、電工電子產品等方面，可參考GBT 18488電動汽車用驅動電機系統、QCT 29063汽車機械式變速器總成技術條件、QCT568機械式變速器臺架試驗方法、GBT 2423.1 電工電子產品環境試驗等標準。

通過綜合分析機電耦合系統構型及相關標準，其臺架試驗項目主要分為性能試驗和耐久試驗。性能試驗應包含傳動效率試驗、NVH試驗、靜扭強度試驗、傳遞誤差試驗、高速試驗、溫升試驗、斑點試驗、密封試驗，溫度濕度試驗、防水防塵試驗、振動試驗、鹽霧試驗、電磁兼容性試驗等。耐久試驗應包含疲勞耐久、高強耐久等。

4 試驗臺架介紹

傳動效率試驗、高速試驗、溫升試驗、斑點試驗等所需的試驗臺架為滿足產品轉速及功率需求的高性能三測功機臺架，其中一個測功機是模擬發動機端的動力源，另外兩個測功機通過半軸與樣品相連，模擬車輛阻力。同時配備電池模擬器或雙向直流電源給樣品電機供電，根據測試需求，配備測量電流、電壓、溫度、振動等相關的數據采集設備。NVH試驗需要帶消聲室的三測功機臺架，對背景噪聲有嚴格的要求，同時也需要配備電池模擬器或雙向直流電源給樣品電機供電。靜扭試驗需要滿足樣品設計強度的靜扭試驗臺，靜扭試驗臺一般是電機加減速機組成，能夠提供足夠大的力矩將樣品傳動部件扭斷。傳遞誤差試驗需要高精度的傳遞誤差試驗臺，需要配備高精度旋轉編碼器測試儀，測試精度需優于+/-3角秒。同時對扭矩傳感器也有較高要求，測量精度通常要優于+/-0.2%F.S。溫度濕度試驗需要溫濕度環境倉。鹽霧試驗需要專門的鹽霧試驗倉。電磁兼容性試驗需要專門的帶測功系統的電磁兼容測試室。振動試驗需要滿足測試加速度要求的振動試驗臺。防水防塵試驗需要專門的水箱和粉塵箱。

5 結語

隨著人們生活品質越來越好，汽車已經逐漸走入尋常百姓家，目前新能源汽車行業正快速發展，機電耦合變速器作為節能減排的新技術，已經越來越普遍應用在汽車上。只有做好機電耦合變速器的試驗驗證，才能保證汽車更可靠、更高效的進入人們的生活，不斷促進汽車產業發展的同時，也達到保護環境的目的。

參考文獻：

[1]孫逢春，何洪文.混合動力車輛的歸類方法研究[J].北京理工大學學報，2002（01）：40-44.

[2]高建平，何洪文，孫逢春.混合動力電動汽車機電耦合系統歸類分析[J].北京理工大學學報，2008（03）：197-201.

[3]吳為理，張雄，李東東，趙江靈.混合動力電動汽車機電耦合系統構型分析[J].汽車零部件，2016（05）：1-4.

作者簡介：黃謝鑫（1990-），男，廣東潮安人，碩士研究生，研究方向：新能源動力總成試驗。