液压加载安全保护装置及车辆加载测试系统、方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车技术与台架测试技术领域，特别是关于一种液压加载安全保护装置及车辆加载测试系统、方法。

背景技术

不同于传统内燃机车辆具有单一的液压制动系统，电动车辆同时具有电机制动和液压制动两种制动源，可以实现电机制动和液压制动在车轮处的联合输出。因此，对电动汽车进行台架试验时，可同时在车轮末端进行测功机加载以及在轮边制动盘处进行液压摩擦加载。这种电液复合加载方式一方面可以在台架测试水平模拟道路负载，研究整车层面上的车辆经济性、动力性等问题，另一方面可以借助台架测试环境，在不同的车辆运行工况下进行液压制动系统性能的测试，如紧急制动、防抱死制动、再生制动甚至车辆操纵稳定性工况等，从而有效地模拟试车道路试验场景与条件，大大降低整车系统与制动系统的开发时间与集成测试成本。

现有用于车辆台架试验的加载测试系统普遍以单一的测功机(加载电机)加载方式为主，以测试内燃机或电机性能的集中式试验台和测试整车经济性、舒适性、安全性的分布式试验台为代表，而上述电液复合加载测试系统未见于技术研发与生产实用。

虽然电液复合加载是电动车辆台架测试技术的未来发展趋势，但在台架测试的安全性方面仍存在难以解决的问题，尤其以液压加载系统的过载和失效为代表，一旦在测试过程中出现此类故障，极易导致传动轴抱死或飞车，进一步引起测功机和车载动力源(如车载电机)在机械动力学上的动态失稳，继而产生转矩剧增甚至断轴情况，严重威胁人员和财产安全。现有电动车辆台架测试技术在测试高效性和测试安全性的技术方面均存在尚未克服的问题，因此有必要针对液压加载安全保护装置和车辆加载测试系统进行有创新性的改进工作。

发明内容

针对上述台架测试技术在高效性和安全性方面的缺点和不足，本发明的目的是提供一种液压加载安全保护装置及车辆加载测试系统、方法，其可以用于电动车辆的电液复合加载测试任务，能够通过安全保护设计克服液压制动加载系统的过载或失效导致的加载故障问题，保障电动车辆加载测试的高效性和安全性。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种液压加载安全保护装置，其包括：第一液压保护回路、第二液压保护回路、第三液压保护回路、滤清器和安全保护控制器；所述滤清器的一端与并联连接的所述第一液压保护回路、第二液压保护回路和第三液压保护回路进行串联连接，用于制动液的过滤与清洁；所述滤清器的另一端为液压加载安全保护装置的第一连接端，用于与液压加载系统连接；所述安全保护控制器与所述第一液压保护回路、第二液压保护回路、第三液压保护回路中的可控性部件通过电气连接，用于液压加载安全保护装置的正常主动控制。

进一步，所述第一液压保护回路包括第一常闭开关阀，所述第一常闭开关阀的第一端依次与第一蓄能器、第一油泵和第一单向阀的第一端串联连接，所述第一油泵与第一泵油电机连接，所述第一常闭开关阀的第二端与所述第二、第三液压保护回路并联，所述第一单向阀的第二端与所述滤清器的一端连接。

进一步，所述第二液压保护回路包括第二常闭开关阀、第二油泵、第二泵油电机、第二单向阀、第一电控溢流阀和第三单向阀；所述第二油泵与所述第二泵油电机连接，所述第二常闭开关阀的第一端分别与所述第二油泵的第一端和第一电控溢流阀的第一端连接所述第二油泵的第二端与所述第二常闭开关阀串联后与所述滤清器的一端连接；所述第一电控溢流阀的第二端与所述第三单向阀串联后与所述滤清器的一端连接；所述第二常闭开关阀的第二端与所述第一常闭开关阀的第二端、第三液压保护回路并联。

进一步，所述第三液压保护回路包括第三常开开关阀，所述第三常开开关阀的第一端依次与第一减压阀和第四单向阀的第一端串联连接，所述第四单向阀的第二端与所述滤清器的一端连接；所述第三常开开关阀的第二端分别与第所述二常闭开关阀的第二端和第一常闭开关阀的第二端并联连接，构成所述液压加载安全保护装置的第二连接端。

一种车辆加载测试系统，其包括上述液压加载安全保护装置、及与其电连接的安全保护控制器、液压加载系统及与其电连接的液压加载系统控制器、车用电机系统及与其电连接的液压加载系统控制器、测功机加载系统及与其电连接的测功机加载系统控制器，以及CAN总线；所述液压加载安全保护装置通过第一三通油管、第二三通油管和回油管与所述液压加载系统连接形成闭合液压回路，所述液压加载安全保护装置的第一连接端经所述回油管与所述液压加载系统连接，第二连接端分别经第一、第二三通油管分别与所述液压加载系统中液压调节单元的出油口、制动钳连接；所述液压加载系统和测功机加载系统均与所述车用电机系统连接，由液压加载系统和测功机加载系统同时对所述车用电机系统施加液压加载力和测功机加载力；所述安全保护控制器、液压加载系统控制器、车用电机系统控制器和测功机加载系统控制器通过所述CAN总线进行连接通信，从而实现车辆加载测试的电液复合加载控制和加载安全保护控制。

一种车辆加载测试方法，其采用上述车辆加载测试系统对车辆进行加载测试，包括以下三个阶段：

1)系统初始准备状态；

未上电时，各部件均处于静置状态；当液压加载安全保护装置上电后进入初始化状态，在未出现加载故障时，安全保护装置控制器的电控命令值均为零，同时，液压加载系统、车用电机系统、测功机加载系统和CAN总线依次上电，进入初始化待机状态，准备进行常规工作模式下的车辆加载测试任务；

2)常规工作模式：上电后，进入常规模式下的加载测试状态；

车用电机执行车用电机系统控制器的转速或转矩控制命令，通过传动轴输出转速或转矩，模拟车辆在实际工况运行时的车辆动力学输出；传动轴将车用电机输出动力传递至制动盘和联轴器法兰总成，从而与液压加载系统和测功机加载系统进行动力耦合，形成电液复合加载系统的动力学平衡；

制动盘上的摩擦力来源于液压加载系统的液压加载作用；主缸压力传感器和轮缸压力传感器的压力信号传递到液压加载系统控制器形成液压力的闭环控制；

联轴器法兰总成上的加载转矩来源于测功机加载系统；测功机加载系统将测功机加载力作用于联轴器法兰总成，两种加载力在传动轴上进行耦合，实现对车用电机系统的电液复合加载作用；

常规工作模式下的液压加载安全保护装置保持初始状态，安全保护装置控制器通过CAN总线接收来自车用电机系统控制器、液压加载系统控制器和测功机加载系统控制器发出的车辆加载测试系统的状态与指令信息，时刻监控随时可能出现的加载故障情况；

3)安全保护模式：过载保护、增压保护、稳压保护和过载极限安全备份保护。

进一步，所述过载保护时，具体为：当液压加载系统中的制动器的制动缸中液压力过高时，轮缸压力传感器将压力信号通过电路传递至液压加载系统控制器，液压加载控制器接收该液压力信号以及车用电机系统控制器和测功机加载系统控制器通过CAN总线传递的转速或转矩期望值与实际值对复合加载系统进行加载安全性评估，判定当前出现或可能出现的液压加载系统的过载危险；安全保护装置控制器通过CAN总线接收液压加载系统控制器的评估结果、液压加载系统状态信息以及液压加载系统控制器、车用电机系统控制器和测功机加载系统控制器传递的系统状态与指令信息，综合判定此时需要进行加载安全保护；安全保护装置控制器控制第一液压保护回路的第一常闭开关阀和第一泵油电机，驱动第一油泵，通过三通油管对制动器的制动缸内的高压制动液进行快速减压调节，过载的制动液通过三通油管，经由第一常闭开关阀、蓄能器的缓冲作用，通过第一油泵、第一单向阀和滤清器，经过回油管进入储液器中，完成制动器制动缸内的液压调节，避免液压加载系统的过载危险。

进一步，所述增压保护时，具体为：当液压加载系统中的制动器的制动缸中液压力突然下降低于期望压力值时，轮缸压力传感器将压力信号通过电路传递至液压加载系统控制器，液压加载控制器接收该液压力信号以及车用电机系统控制器和测功机加载系统控制器通过CAN总线传递的转速或转矩期望值与实际值对复合加载系统进行加载安全性评估，判定当前出现或可能出现的液压加载系统的液压加载力失效的加载危险；安全保护装置控制器通过CAN总线接收液压加载系统控制器的评估结果、液压加载系统状态信息以及液压加载系统控制器、车用电机系统控制器和测功机加载系统控制器传递的各系统状态和指令信息，综合判定此时需要进行加载安全保护；安全保护装置控制器控制第二液压保护回路的第二常闭开关阀和第二泵油电机，驱动第二油泵，通过三通油管对制动器的制动缸内的液压进行快速增压调节，来自储液器的制动液通过回油管，经由滤清器、第二单向阀、第二油泵和第二常闭开关阀，然后通过第一、第二三通油管注入制动缸，完成制动器制动缸内的液压增压调节，避免复合加载系统的飞车危险。

进一步，所述稳压保护时，具体为：当液压加载系统中的制动器的制动缸中液压力出现与期望压力值不一致时，轮缸压力传感器将压力信号通过电路传递至液压加载系统控制器，液压加载控制器接收该液压力信号以及车用电机系统控制器和测功机加载系统控制器通过CAN总线传递的转速或转矩期望值与实际值对复合加载系统进行加载安全性评估，判定当前可能出现的液压加载系统的液压加载力辅助稳压调节需求；安全保护装置控制器通过CAN总线接收液压加载系统控制器的评估结果、液压加载系统状态信息以及液压加载系统控制器、车用电机系统控制器和测功机加载系统控制器传递的系统状态和指令信息，综合判定此时需要进行加载安全保护；安全保护装置控制器控制第二液压保护回路的第二常闭开关阀和第一电控溢流阀，以及第二泵油电机和第二油泵，实现对制动缸内制动液压力的增压、减压、保压的调节，通过第一、第二三通油管和回油管对制动缸与储液器内的制动液进行循环和稳压保护调节，从而提高液压加载作用的稳定性和精密性。

进一步，所述过载极限安全备份保护时，具体为：安全保护装置的第三液压回路中的第一减压阀在加载测试工作之前进行选型或调节，当复合加载系统出现过载情况时，且安全保护控制器或第一液压保护回路出现机电故障而无法正常快速减压时，制动缸内的高压制动液可通过三通油管经由第三常开开关阀、第一减压阀、第四单向阀、滤清器和回油管进入储液器中，完成制动器制动缸内的制动液降压，完成加载安全备份保护功能。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的液压加载安全保护装置，通过设置第一液压保护回路、第二液压保护回路和第三液压保护回路，能够主动实现液压加载系统的过载保护、增压保护、稳压保护和极端过载安全备份保护，使得电动车辆复合加载系统可以安全可靠地运行，从而提高电液复合加载的高效性和安全性，避免液压加载系统发生故障对人员和财产造成严重损害。2、本发明具有的液压加载安全保护装置的车辆加载测试系统，通过电液复合加载系统和液压加载安全保护装置，可以高效、安全、可靠地实现对电动车辆的复合加载测试任务，同时可以扩展车辆测试项目，实现电动车辆的加速开发。

附图说明

图1是本发明一个实施例中的液压加载安全保护装置及具有该装置的车辆加载测试系统的结构示意图。

附图标记：

1液压加载安全保护装置；2液压加载系统；3车用电机系统；4测功机加载系统；5CAN总线；100安全保护控制器；101第一常闭开关阀；102蓄能器；103第一泵油电机；104第一油泵；105第一单向阀；111第二常闭开关阀；112第二油泵；113第二泵油电机；114第二单向阀；115第一电控溢流阀；116第三单向阀；121第三常开开关阀；122第一减压阀；123第四单向阀；130滤清器；200液压加载系统控制器；201制动踏板；202制动推杆；203制动助力器；204主缸活塞；205主缸弹簧；206主缸缸体；207储液器；208液压调节单元；209出油口；210制动钳；211制动器活塞；212制动缸；213制动盘；P1主缸压力传感器；P2轮缸压力传感器；S1三通油管；S2三通油管；S3回油管；300车用电机系统控制器；301车用电机；302车用电机输出轴；303车用电机转速转矩传感器；304传动轴；400测功机加载系统控制器；401测功机电机；402测功机输出轴；403测功机转速转矩传感器；404联轴器法兰总成。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的第一实施方式中提供一种液压加载安全保护装置1，如图1所示，在本实施例中，液压加载安全保护装置1包括第一液压保护回路、第二液压保护回路、第三液压保护回路、滤清器130和安全保护控制器100。滤清器130的一端与并联连接的第一液压保护回路、第二液压保护回路和第三液压保护回路进行串联连接，用于制动液的过滤与清洁；滤清器130的另一端为液压加载安全保护装置1的第一连接端，用于与液压加载系统2连接。安全保护控制器100与第一液压保护回路、第二液压保护回路、第三液压保护回路中的可控性部件(包括电控开关阀，电控溢流阀和泵油电机)通过电气连接，用于液压加载安全保护装置的正常主动控制。其中：

第一液压保护回路用于当液压加载出现过载时可进行紧急泵油对液压加载系统2中的制动缸212进行快速降压，避免抱死。第一液压保护回路包括第一常闭开关阀101，第一常闭开关阀101的第一端依次与第一蓄能器102、第一油泵104和第一单向阀105的第一端串联连接，第一油泵104与第一泵油电机103连接，由第一油泵104控制第一泵油电机103工作。第一常闭开关阀101的第二端与第二、第三液压保护回路并联，第一单向阀105的第二端与滤清器130的一端连接。

第二液压保护回路用于当液压加载系统出现失效时或者制动缸需要稳定液压力时，对制动缸进行快速及时增压，从而稳定高速旋转的制动盘，稳定加载液压力和避免飞车。第二液压保护回路包括第二常闭开关阀111、第二油泵112、第二泵油电机113、第二单向阀114、第一电控溢流阀115和第三单向阀116；第二油泵112与第二泵油电机113连接，由第二泵油电机113控制其工作。第二常闭开关阀111的第一端分别与第二油泵112的第一端和第一电控溢流阀115的第一端连接，第二油泵112的第二端与第二常闭开关阀111串联后与滤清器130的一端连接；第一电控溢流阀115的第二端与第三单向阀116串联后与滤清器130的一端连接。第二常闭开关阀111的第二端与第一常闭开关阀101的第二端、第三液压保护回路并联。

第三液压保护回路用于当液压加载系统出现极端过载或者液压加载安全保护装置出现机电故障时，对液压加载系统2中的制动缸212进行被动性减压，实现安全保护备份，避免抱死。第三液压保护回路包括第三常开开关阀121，第三常开开关阀121的第一端依次与第一减压阀122和第四单向阀123的第一端串联连接，第四单向阀123的第二端与滤清器130的一端连接。第三常开开关阀121的第二端分别与第二常闭开关阀111的第二端和第一常闭开关阀101的第二端并联连接，构成液压加载安全保护装置1的第二连接端。

在本发明的第二实施方式中提供一种具有液压加载安全保护装置的车辆加载测试系统，如图1所示，该车辆加载测试系统包括液压加载安全保护装置1及与其电连接的安全保护控制器100、液压加载系统2及与其电连接的液压加载系统控制器200、车用电机系统3及与其电连接的液压加载系统控制器300、测功机加载系统4及与其电连接的测功机加载系统控制器400，以及CAN总线5。液压加载安全保护装置1通过第一三通油管S1、第二三通油管S2和回油管S3与液压加载系统2连接形成闭合液压回路，液压加载安全保护装置1的第一连接端经回油管S3与液压加载系统2连接，第二连接端分别经第一、第二三通油管S1、S2分别与液压加载系统2中液压调节单元208的出油口209、制动钳210连接。液压加载系统2和测功机加载系统4均与车用电机系统3连接，由液压加载系统2和测功机加载系统4同时对车用电机系统3施加液压加载力和测功机加载力。安全保护控制器100、液压加载系统控制器200、车用电机系统控制器300和测功机加载系统控制器400通过CAN总线5进行连接通信，从而实现车辆加载测试的电液复合加载控制和加载安全保护控制。其中液压加载系统控制器200为安全保护装置1提供当前时刻主缸压力和轮缸压力信号，车用电机系统控制器300为安全保护装置1提供当前时刻的转矩、转速信号，测功机加载系统控制器400为安全保护装置1提供当前时刻的转矩、转速信号，安全保护装置控制器100通过分析各来源的信号与安全保护逻辑后，若发现加载故障时，可快速有效地实现加载安全保护功能。

上述实施例中，液压加载系统2包括踏板总成、主缸总成、液压调节单元208、制动器总成、油管、主缸压力传感器P1和制动器压力传感器P2。

踏板总成包括制动踏板201、制动推杆202和制动助力器203；制动踏板201、与制动推杆202连接，制动推杆202与制动助力器203的一端连接。

主缸总成包括主缸缸体206、主缸活塞204、主缸弹簧205和储液器207，用于人力或助力实现液压加载系统液压力的产生。制动助力器203的另一端与位于主缸缸体206内的主缸活塞204一端连接，主缸活塞204的另一端与主缸弹簧205连接；储液器207的一端与主缸缸体206连接，储液器207的另一端经回油管S3与液压加载安全保护装置1的第一连接端连接。

液压调节单元208用于实现液压力加载水平的调节控制，液压调节单元208包括现有的ABS、ESC或EHB产品；液压调节单元208与主缸缸体206连接，并在该连接管路上设置有主缸压力传感器P1；液压调节单元208的出油口209经第二三通油管S2与液压加载安全保护装置1的第二连接端连接。

制动器总成用于液压加载系统2对车用电机系统3的摩擦加载，制动器总成包括制动盘213、制动钳210、制动缸212和制动活塞211；制动钳210经第一三通油管S1与液压加载系统2中液压调节单元208的出油口209连接，并在第一三通油管S1上设置有轮缸压力传感器P2；制动盘213一端设置在制动钳210内，且制动钳210内设置有制动缸212和制动活塞211。

液压加载系统控制器200与的液压调节单元208、主缸压力传感器P1、轮缸压力传感器P2电连接，用于主动控制液压加载系统。

优选的，制动助力器203为真空助力器或电子真空泵驱动的真空助力器或电机助力器。

优选的，液压调节单元208具有四个出油口209，可适配四套液压加载系统2以及四套测功机加载系统4。

优选的，对于具有液压加载系统2和测功机加载系统4的四轮加载的整车加载测试系统，应配套有四套液压加载安全保护装置1。

上述各实施例中，测功机加载系统4包括测功机电机401、测功机输出轴402、测功机转速转矩传感器403和联轴器法兰总成404。测功机加载系统控制器400与测功机转速转矩传感器403和测功机电机401电连接，用于主动控制测功机加载系统。测功机电机401通过测功机输出轴402与测功机转速转矩传感器403的一端连接，测功机转速转矩传感器403的另一端经和联轴器法兰总成404与液压加载系统2中的制动盘213同轴连接。

上述各实施例中，车用电机系统3包括车用电机301、车用电机输出轴302、车用电机转速转矩传感器303和传动轴304。车用电机系统控制器300与车用电机转速转矩传感器303和车用电机301电连接，用于主动控制车用电机系统。车用电机301通过车用电机输出轴302与车用电机转速转矩传感器303的一端连接，车用电机转速转矩传感器303的另一端经传动轴304与制动盘213同轴连接。

基于上述加载测试系统，本发明还提供一种车辆加载测试方法，其包括以下步骤：

(1)车用电机301执行车用电机系统控制器300的转速或转矩控制命令，通过传动轴304输出转速或转矩，模拟车辆在实际工况运行时的车辆动力学输出；

(2)液压加载系统2的液压制动加载力作用于制动盘213，测功机加载系统4将测功机加载力作用于联轴器法兰总成404，两种加载力在传动轴304上进行耦合，实现对车用电机系统的电液复合加载作用。

(3)安全保护控制器100接收主缸压力、轮缸压力、车用电机转速/转矩、测功机转速/转矩等信号，判断电液复合加载系统是否出现液压过载或失效等情况，若安全保护控制器判断上述故障情况发生，则立即发出安全保护命令，控制安全保护装置中的电磁阀和油泵电机，从而控制第一液压保护回路主动减压、第二液压保护回路进行主动增压或稳压，或者在机电控制失效的极端情况下通过第三液压保护回路实现安全保护备份，从而避免车辆加载测试系统出现严重危险，并且改善电液复合加载效果。

本发明涉及的液压加载安全保护装置及具有该装置的车辆加载测试系统，不仅局限于本发明附图实施例中模拟的单一车轮加载测试，进一步地，包括整车层面的同轴两轮或双轴四轮的复合加载情况。具体包括以下步骤：

1)系统初始准备状态

未上电时，液压加载安全保护装置1、液压加载系统2、车用电机系统3、测功机加载系统4和CAN总线5均处于静置状态。与此同时，液压加载安全保护装置1中的第一液压保护回路中的第一常闭开关阀101处于未上电常闭状态，蓄能器102中无高压制动液，第一油泵104和第一泵油电机103未工作，第一单向阀105处于关闭状态；第二液压保护回路中的第二常闭开关阀111处于未上电常闭状态，第二油泵112和第二泵油电机113未工作，第二单向阀114处于关闭状态，第一电控溢流阀115未上电，第三单向阀116处于关闭状态；第三回路中的第三常开开关阀121处于未上电常开状态，第一减压阀122处于常闭状态，第四单向阀123处于关闭状态。当液压加载安全保护装置1上电后进入初始化状态，为节省电能，在未出现液压加载系统的过载或失效等加载故障时，安全保护装置控制器的电控命令值均为零，换言之，此时液压加载安全保护装置中的第一、二、三液压保护回路的初始状态与其处于静置状态时一致。与此同时，液压加载系统2、车用电机系统3、测功机加载系统4和CAN总线5依次上电，进入初始化待机状态，准备进行常规工作模式下的车辆加载测试任务。

2)常规工作模式

上电后，即可进入常规模式下的加载测试状态。

车载电机系统3模拟实车在道路运行时的车辆动力学状态，车载电机系统控制器300模拟实车控制器发出车辆的动力输出轴转矩或转速命令，车用电机301负责执行所述的转矩或转速命令，通过车用电机输出轴302输出到传动轴304，车用电机系统转速转矩传感器303将采集后的转矩/转速信号传递到车用电机系统控制器300，从而形成转矩或转速的闭环控制。传动轴304将车用电机301输出动力传递至制动盘213和联轴器法兰总成404，从而与液压加载系统2和测功机加载系统4进行动力耦合，形成电液复合加载系统的动力学平衡。

制动盘213上的摩擦力来源于液压加载系统2的液压加载作用。驾驶员通过踩下制动踏板201推动制动推杆202，在制动助力器203的助力作用下将踏板力放大，推动主缸活塞204向前移动，压缩主缸弹簧205和主缸缸体206内部的制动液形成一定水平的制动液压力。被压缩的制动液通过主缸下游的油管流入液压调节单元208。液压调节单元208接收液压加载系统控制器200的控制命令对流经液压调节单元208的制动液进行增/减/保压等液压调节处理。之后，制动液通过液压调节单元208上的出油口209流出，经由三通油管S1、S2之后，一部分流向系统初始准备状态下的液压加载安全保护装置1，另一部分流向制动器总成的制动缸212内，该部分制动液推动制动器活塞211前移进而推动制动钳210压紧制动盘213，从而产生摩擦力，实现液压加载系统2对车载电机系统3的液压加载作用。主缸压力传感器P1和轮缸压力传感器P2的压力信号传递到液压加载系统控制器200最终形成液压力的闭环控制。

联轴器法兰总成404上的加载转矩来源于测功机加载系统4。测功机加载系统控制器400发出转矩或转速指令，测功机电机401接收并执行指令，在测功机电机输出轴402输出期望的转速或转矩，测功机转速转矩传感器403测量转速或转矩信号并发送至测功机加载系统控制器400，形成转速或转矩的闭环控制。测功机输出轴的动力输出通过联轴器法兰总成404传递至传动轴304，形成测功机加载系统4对车用电机系统的3的加载作用。

常规工作模式下的液压加载安全保护装置1保持初始状态，安全保护装置控制器100通过CAN总线5接收来自车用电机系统控制器300、液压加载系统控制器200和测功机加载系统控制器400发出的车辆加载测试系统的状态与指令信息，时刻监控随时可能出现的加载故障情况。

3)安全保护模式

3.1)过载保护

在电液复合加载测试的过程中，测功机加载电机401和液压加载系统的制动盘213同时对传动轴304进行加载作用。对于液压加载系统2，往往出现液压力超过期望设置的液压加载强度以及液压力波动的情况，另外，在液压加载系统中负责提供液压力制动源的制动踏板机构和液压调节单元在出现误操作或机电故障(如电磁阀短路过热、突然断路等)的情况下，会导致液压缸中的制动液压力出现迅速升高的危险情况，上述液压加载系统的过载情况会严重导致复合加载系统的抱死危险，甚至容易出现传动轴过载冲击、折断等严重机械危险。

当液压加载系统2中的制动器的制动缸212中液压力过高时，轮缸压力传感器P2将压力信号通过电路传递至液压加载系统控制器200，液压加载控制器200接收该液压力信号以及车用电机系统控制器300和测功机加载系统控制器400通过CAN总线传递的转速或转矩期望值与实际值对复合加载系统进行加载安全性评估，判定当前出现或可能出现的液压加载系统的过载危险。安全保护装置控制器100通过CAN总线5接收液压加载系统控制器的评估结果、液压加载系统2状态信息以及其他控制器200、300、400传递的系统状态与指令信息，综合判定此时需要进行加载安全保护。安全保护装置控制器100控制第一液压保护回路的第一常闭开关阀101和第一泵油电机103，驱动第一油泵104，通过三通油管S2对制动器的制动缸212内的高压制动液进行快速减压调节，过载的制动液通过三通油管S2，经由第一常闭开关阀101、蓄能器102的缓冲作用，通过第一油泵104、第一单向阀105和滤清器130，经过回油管S3进入储液器207中，完成制动器制动缸212内的液压调节，避免液压加载系统的过载危险。

3.2)增压保护

在加载测试的过程中，相对于液压加载系统2的过载故障的另一种故障情况是液压加载系统2的制动力突然出现下降或消失的情况，此时，由于复合加载系统中的液压加载作用强度突然下降或者消失会导致复合加载系统出现传动轴304转速突然升高或飞车的情况。

当液压加载系统2中的制动器的制动缸212中液压力突然下降低于期望压力值时，轮缸压力传感器P2将压力信号通过电路传递至液压加载系统控制器200，液压加载控制器200接收该液压力信号以及车用电机系统控制器300和测功机加载系统控制器400通过CAN总线5传递的转速或转矩期望值与实际值对复合加载系统进行加载安全性评估，判定当前出现或可能出现的液压加载系统的液压加载力失效的加载危险。安全保护装置控制器100通过CAN总线5接收液压加载系统控制器的评估结果、液压加载系统状态信息以及其他控制器200、300、400传递的各系统状态和指令信息，综合判定此时需要进行加载安全保护。安全保护装置控制器100控制第二液压保护回路的第二常闭开关阀111和第二泵油电机113，驱动第二油泵112，通过三通油管S2对制动器的制动缸212内的液压进行快速增压调节，来自储液器207的制动液通过回油管S3，经由滤清器130、第二单向阀114、第二油泵112、第二常闭开关阀111最终通过三通油管S1、S2注入制动缸，完成制动器制动缸内的液压增压调节，避免复合加载系统的飞车危险。

3.3)稳压保护

在加载测试的过程中，液压加载系统2主要通过液压调节单元对制动器中的加载液压力进行调节，然而在液压调节单元208的调节能力出现一些因为机电故障导致性能下降的情况时，有必要通过安全保护装置1的第二液压保护回路的液压力调节功能实现辅助性稳压保护功能，从而避免复合加载系统出现大幅度的加载力波动，导致复合加载系统出现强烈机械震动、抖动等严重故障。

当液压加载系统2中的制动器的制动缸212中液压力出现与期望压力值不一致的大幅度上下波动时，轮缸压力传感器P2将压力信号通过电路传递至液压加载系统控制器200，液压加载控制器200接收该液压力信号以及车用电机系统控制器300和测功机加载系统控制器400通过CAN总线5传递的转速或转矩期望值与实际值对复合加载系统进行加载安全性评估，判定当前可能出现的液压加载系统2的液压加载力辅助稳压调节需求。安全保护装置控制器100通过CAN总线5接收液压加载系统控制器2的评估结果、液压加载系统状态信息以及其他控制器200、300、400传递的系统状态和指令信息，综合判定此时需要进行加载安全保护。安全保护装置控制器100控制第二液压保护回路的第二常闭开关阀111和第一电控溢流阀115，以及第二泵油电机113和第二油泵112，实现对制动缸内制动液压力的增压、减压、保压的调节，通过油管S1、S2、S3对制动缸与储液器内的制动液进行循环和稳压保护调节，从而提高液压加载作用的稳定性和精密性。

3.4)过载极限安全备份保护

在加载测试的过程中，液压加载系统2出现过载的严重性会对复合加载系统产生巨大威胁，因此有必要对于上述过载保护模式所述的情况进行进一步的安全备份保护。在安全保护装置控制器100出现故障或者安全保护装置1中的第一回路的第一常闭开关阀101或第一泵油电机103或第一油泵104出现故障时，上述过载保护模式的保护措施无法有效地实现对复合加载系统的安全保护作用，此时，液压加载安全保护装置1的第三液压保护回路则通过预设的减压阀122对制动缸212中的制动液进行快速减压作用，实现危险情况下的加载安全备份保护功能。

安全保护装置1的第三液压回路中的第一减压阀122在加载测试工作之前进行适当的选型或调节，确保溢流阀的液压临界值合理，当复合加载系统出现上述过载情况时，且安全保护控制器100或第一液压保护回路出现机电故障而无法正常快速减压时，制动缸212内的高压制动液可通过三通油管S1、S2经由第三常开开关阀121、第一减压阀122、第四单向阀123、滤清器130和回油管S3进入储液器中，完成制动器制动缸内的制动液降压，完成加载安全备份保护功能。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。