艾里逊传动测试台使用HBM产品进行测试

通用汽车的艾里逊传动部是中型和重载汽车传动产品的世界级供应商。该公司还销售为各种运输用途开发的混合电力推进系统 Allison Electric Drives™

混合电力传动试验台...

通过将AC矢量控制电机动力并入传统机械动力系,混合电力推进系统降低了对发动机的要求,从而降低了排放并提高了燃油经济性。通过在减速时使用电机作为发电机,汽车制动能量被恢复为可以在负载高峰时使用的电池能量,延长了制动器的使用寿命,降低了维护成本和停工时间。

使用 HBM 技术

艾里逊主要使用HBM产品进行混合电力开发试验台和传动系开发试验台的传动系扭矩测量和速度测量。他们目前在试验系统上使用 T10F 扭矩传感器, T32 FNA 扭矩传感器和 PME MP60 测量放大器。

艾里逊混合传动试验台用一个测功计或发动机输入到试验传动中,用另一个测功计作为负载输出。

输入动力传动系统有一个HBM T10F扭矩法兰同轴安装在测功计,发动机和试验装置之间。该传感器是HBM的客户化产品,可以达到12,000 rpm的运行速度。输出动力传动系统有一个传统T32 FNA扭矩传感器,它综合了T10F的遥测天线,以接入具有更高分辨率的速度传感器。使用PME Mp60测量放大器,扭矩和速度信号以直流模拟信号的形式反馈到试验台的数据采集系统内。

图1:从试验台输出侧看艾里逊自动传动系统

HBM技术的优点: 便于安装不需要对中,不需要支撑.

使用HBM的遥测式扭矩传感器不会有轴承的磨损,也不需要象传统底座式安装的旋转变送器或滑环传感器那样对传感器进行细致的对中。

安装简化了,因为比较宽敞的空间便于天线的安装。T1OF扭矩传感器外形精细,但保留了重要的试验长度。

较高的硬度可以降低动力载荷

所有测量工程师的任务是降低对安静系统的影响,在该系统中通过使用传感器获取测量结果。

对于测功计试验台,扭矩传感器只是欲试验装置传输动态扭矩而又不影响对扭矩输入或负载的更高级的测量系统的一部分。降低扭矩测量系统动载的主要因素是硬度。T10F的硬度特强,可以提供非常高的扭矩灵敏度和直线度,且变形非常小

保证必要的过载范围的同时还能保持高精度测量

传动试验台会遇到大量的暂态扭载,特别是在输出动力传动系统上。在研究过程中,换档调谐可能会引起动力传动系统共振。产生的扭矩峰值可以是初始载荷的8至10倍。过载发生时如果传感器的使用规格不当,会导致信号进入传感器的非线性范围内,导致产生错误的暂态信号测量误差,会对传感器造成潜在的损坏。HBM的T10F和T32 FNA产品可以在全量程内都提供较高的精度,同时还保留艾里逊所需的过载能力

多种扭矩量程提高了低量程范围的分辨率和精度。传动系的开发通常都伴有试验装置旋转损失的特点。这些制动扭矩测量值相对于输入输出额定扭矩来说是很小的。

传统上,要安装低量程扭矩传感器或使用单独的试验台测量旋转损失。在这些试验台上进行这样的装备耗费时间多且成本很高。因此,无论高量程还是低量程,具有较高的分辨率和精度的传感器是最好的。

使用HBM的PME MP60测量放大器,艾里逊可以对传感器进行两种(或更多种)量程的校准,并可以比例输出,以提高它们的数据采集系统的分辩率。这样,低量程精度得以提高,以精确确定旋转损失,而不需要更换第二个传感器或更换试验方案。

高空精度速度测量和极优秀的噪音免疫能力

自动传动和混合动力传动试验会使输入和输出动力传动系统产生较高的动态响应。输出动力传动系统指定使用T32 FNA扭矩传感器,以承受较大的扭载。但标准速度传感器不具有应用所需的足够的带宽。HBM使用TIOF的速度传感器结构和天线提供了定制的速度传感器方案。

图3. T32 FNA在传动输出上

混合电力系统通常用转换高压直流电以产生交流信号提供给电机的直流变交流的变换器作动力。高频、高压开关会产生EMI噪音,这种噪音会损坏传感器,破坏试验系统内的传感器的测量过程(例如扭矩传感器)。HBM的扭矩传感器和调节装置可以提供极好的信号完整性,而不受内部测量噪音的影响。

Terry Ledgerwood, Allison Transmission

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