CN102762970A - 行进阻力控制装置 - Google Patents

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Abstract

由于在高地上空气密度较低，因此行进阻力中的空气阻力的比例较低，并且低空气阻力影响车辆的行进，从而使用底盘测力计的在高地环境中的车辆测试的结果与在道路上行驶的不同。为了避免这种情况，在产生行进阻力命令的行进阻力命令产生部的上游设置环境校正计算部。该校正计算部使用在环境实验室内检测的气温和气压的输入信号，计算滚动阻力的环境校正值和空气阻力的环境校正值，并且从环境校正值确定目标行进阻力。行进阻力命令产生部基于确定的目标行进阻力和底盘测力计的检测的速度信号产生用于控制底盘测力计的行进阻力命令。

Description

行进阻力控制装置
技术领域
本发明涉及用于底盘测力计的行进阻力控制装置，特别涉及适于响应测试实验室内的环境变化的行进阻力控制装置。
背景技术
近年来，作为通过在道路上驱动（组装）成品车辆而进行评价测试的替代，将成品车辆的（一个或多个）驱动轮设置在底盘测力计的辊（roller）上以供评价。在这种情况下，通过设定底盘测力计的吸收负载扭矩来模拟由于车辆的道路行进而产生的行进阻力负载。在这种情况下，事先通过使车辆在诸如测试车道（course）的实际道路上滑行（coast）来获得行进阻力。当获得这种行进阻力数据时，诸如风速、气温、气压和湿度的环境具有宽的变化范围。由此，为了确定目标行进阻力，将获得的数据视为标准大气条件（气温：20°C，气压：101.3kPa，无风）下的数据。
但是，在实际的道路上获得的行进阻力受其环境影响，特别是受气压影响。例如，由于空气密度在海平面以上3000m的高海拔处较低，因此，空气阻力在行进阻力中所占的百分比较低，使得车辆行进在高地上受到影响并且不同。因此，作为被设计用于在高海拔处行进的车辆的环境测试装置，专利文献1是已知的。专利文献1公开了通过使用吸气鼓风机或降压鼓风机控制低压环境测试实验室的气压。
专利文献1：日本专利No.4-068578。
发明内容
技术问题
除了在专利文献1中公开的特殊的环境测试实验室以外，一般地，在许多情况下，其中设置有底盘测力计的环境测试实验室保持在恒定的环境条件下。由此，在不考虑环境变化对行进阻力的影响的情况下执行测试。并且，即使在环境测试实验室的房间环境改变的情况下，常规上，行进阻力以与在标准大气条件下相同的方式被设定，并且不响应环境变化。因此，通过使用与在实际道路上实现的行进阻力值不同的行进阻力值来测试在高地上行进的车辆。因此，在环境测试实验室内获得与实际道路行进不同的测试结果。
本发明的目的是在环境测试中提供能够实时响应气温和气压的变化的行进阻力控制装置。
根据本发明，提供一种用于底盘测力计的行进阻力装置，该底盘测力计被设置在环境测试实验室中，并具有上面放置有被测试车辆的辊，其中，行进阻力装置被配置为在向底盘测力计施加与道路行进类似的行进阻力和环境条件的同时执行环境测试，行进阻力装置包括：被配置为产生行进阻力命令的行进阻力命令产生部；和被设置在行进阻力命令产生部的输入侧的环境校正计算部，其被配置为接收在环境测试实验室内检测的气温和气压，并计算滚动阻力的环境校正值和空气阻力的环境校正值并从环境校正值计算目标行进阻力，其中，行进阻力命令产生部被配置为通过从目标行进阻力和底盘测力计的速度的检测信号之间的关系产生行进阻力命令来控制底盘测力计。
根据本发明，滚动阻力的环境校正值和空气阻力的环境校正值是通过参照预定的标准大气条件进行改变而被计算的，并且，目标行进阻力是通过使用环境校正值被计算的。
此外，根据本发明，环境校正计算部被配置为通过下式计算滚动阻力的环境校正值a1和空气阻力的环境校正值c1：
a1=(a-cv2)×(1+0.00864×(Te-(t+273)))
c1=(p÷(t+273))×c×Te÷P
其中，a[N]表示与滚动阻力对应的值，c[N/(km/h)2]表示与空气阻力系数对应的值，P[kPa]表示测量滑行时间时测试车道中的平均大气压，p[kPa]表示测试实验室中的气压，v[km/h]表示测量滑行时间时与测试车道平行的风速分量的平均值，Te[K]表示测量滑行时间时测试车道中的平均气温，并且t[°C]表示温度值。
附图说明
图1是表示根据本发明的实施例的环境测试系统的示意性配置图。
图2是根据本发明的行进阻力控制装置的配置图。
具体实施方式
图1是表示根据本发明的实施例的底盘测力计系统的示意性配置图。附图标记1表示环境测试实验室。附图标记2表示测力计。附图标记3表示放置或保持被测试车辆4的驱动轮的辊。附图标记5表示空调设备。空调设备5控制环境实验室内的气温和气压，并且通过风道6向被测试车辆4的前方吹风（与空气阻力相对应）。附图标记7表示用于底盘测力计的操作面板。操作面板7由个人计算机等构成。操作面板7设定诸如车辆速度、距离和高度的真实道路数据（实际道路数据）RD，并且设定行进阻力和斜度（梯度）命令RI以及环境模拟命令ED（关于气温、气压、湿度）。优选在被设定成朝向被测试车辆4的风道6的风口附近的位置处设置用于产生环境模拟命令ED的温度计。此外，在风吹不到的位置处，例如，在被测试车辆4的后侧，设置用于产生环境模拟命令ED的气压计。
附图标记8表示用于测力计2的控制面板。控制面板8基于由操作面板7设定的信号和检测信号控制测力计2。附图标记9表示空调控制面板。空调控制面板9基于由操作面板7设定的环境模拟命令ED控制空调设备5，并由此控制环境测试实验室1内的环境条件。
图2是用于控制行进阻力的底盘测力计控制部的配置图。附图标记10表示逆变器控制单元。逆变器控制单元10包含逆变器和用于控制逆变器的控制部。该逆变器控制部从输入的扭矩命令和由负载单元11检测的扭矩值计算要被测力计2吸收的扭矩值（即，应被测力计2吸收的扭矩）。然后，逆变器控制部使用计算的扭矩值作为用于逆变器的电流控制信号，并由此借助电流控制通过逆变器控制测力计2。附图标记12表示速度检测部。由速度检测部12检测的速度信号被输入到电气惯性控制部13和行进阻力命令产生部14。电气惯性控制部13从车辆体重量数据计算被测试车辆的惯性部分，然后使用该计算的结果作为由测力计2产生的电气惯性。行进阻力命令产生部14具有纵轴表示行进阻力而横轴表示车辆速度的表格。行进阻力命令产生部14根据车辆速度产生行进阻力命令。该行进阻力命令和从电气惯性控制部13得到的惯性部分之和作为扭矩命令被输入到逆变器控制单元10。
根据本发明，在上述的用于行进阻力的控制环路内设置环境校正计算部15。环境校正计算部15通过接收环境测试实验室1内的气温t和环境测试实验室1内的气压p来计算目标值F。
目标行进阻力值F＝a1+c1 v2，其中，附图标记a1表示依赖于环境变化（即，与在标准大气条件下的滚动阻力值不同）的滚动阻力的环境校正值。附图标记c1表示依赖于环境变化（即，与在标准大气条件下的空气阻力系数值不同）的空气阻力的环境校正值。
基于下式①和②计算这些校正值。
a1=(a-cv2)×(1+0.00864×(Te-(t+273)))…①
c1=(p÷(t+273))×c×Te÷P    …②
其中，
a[N]：与滚动阻力对应的值
c[N/(km/h)2]：与空气阻力系数对应的值
P[kPa]：测量滑行时间时的测试车道中的平均大气压
p[kPa]：环境测试实验室中的气压
v[km/h]：测量滑行时间时与测试车道平行的风速分量的平均值
Te[K]：测量滑行时间时测试车道中的平均气温
t[°C]：环境测试实验室中的温度
即，当执行环境测试时，通过空气调节控制面板9控制的空调设备5基于环境模拟命令时刻改变。由空调设备5的变化导致的环境测试实验室1内的气温和气压被检测，然后被输入到环境校正计算部15。然后，环境校正计算部15计算用于滚动阻力的环境校正值a1和用于空气阻力的环境校正值c1，并由此计算“a1+c1v2”。该计算的结果被输入到行进阻力命令产生部14。行进阻力命令产生部14根据通过环境校正获得的目标行进阻力F（a1+c1v2）和由速度检测器12检测的底盘测力计的速度信号产生行进阻力值。然后，由行进阻力命令产生部14计算的值被加到从电气惯性控制部13得到的惯性部分。即，行进阻力命令产生部14和电气惯性控制部13的这些计算结果的和值作为扭矩命令被输入到逆变器控制单元10。因此，该扭矩命令实时响应（符合）环境测试实验室1的环境。作为结果，变得能够执行忠实于实际道路行进的测试。
用于滚动阻力的环境校正值a1与标准大气条件下的滚动阻力值有关，并且用于空气阻力的环境校正值c1与标准大气条件下的空气阻力系数值有关。由此，这些环境校正值a1和c1可通过基于在标准大气条件下设定的相应值进行改变而被计算。在日本，如上所述，标准大气条件由等于20°C的气温值、等于101.3kPa的气压值和无风来定义。因此，在标准大气条件在各国家政府或各地方政府等之间具有差别的情况下，环境校正值a1和c1中的每一个在各国家政府或各地方政府之间具有其差别，使得用于计算目标行进阻力值F的校正式具有其差别。根据由日本国土交通省（Ministry of Land,Infrastructure,Transport and Tourism of Japan）发布的“用于道路运输车辆的新安全标准（New Safety Standards for Road Transport Vehicles）”中的“标准测试设备/方法的标准大气校正公式（Standard-AtmosphereCorrecting Formula of Standard Test Equipment/Method）”，目标行进阻力F0被规定如下。
目标行进阻力F0＝a0+c0v2
a0=(a-cv2)×(1+0.00864×(Te-293))
c0=0.346×c×Te÷P
即，校正被固定。
根据本发明，环境变化可反映在行进阻力中，使得车辆性能的精确评价变得可能。并且，这种评估可在普通环境测试实验室中的底盘测力计上执行，即无需向环境测试实验室添加特殊装置。因此，可以实现测试成本的降低和测试的可重复性。

Claims (3)

1.一种用于底盘测力计的行进阻力装置，该底盘测力计被设置在环境测试实验室中，并具有上面放置有被测试车辆的辊，其中，行进阻力装置被配置为在向底盘测力计施加行进阻力和与道路行进类似的环境条件的同时执行环境测试，该行进阻力装置包括：
行进阻力命令产生部，被配置为产生行进阻力命令；和
环境校正计算部，被设置在行进阻力命令产生部的输入侧并被配置为：
接收在环境测试实验室内检测的气温和气压；和
计算滚动阻力的环境校正值和空气阻力的环境校正值，并从上述环境校正值计算目标行进阻力，
其中，行进阻力命令产生部被配置为通过从目标行进阻力和底盘测力计的速度的检测信号之间的关系产生行进阻力命令来控制底盘测力计。
2.根据权利要求1的行进阻力装置，其中，滚动阻力的环境校正值和空气阻力的环境校正值是通过参照预定的标准大气条件进行改变而被计算的，并且，
目标行进阻力是通过使用环境校正值而被计算的。
3.根据权利要求1或2的行进阻力装置，其中，
环境校正计算部被配置为通过下式计算滚动阻力的环境校正值a1和空气阻力的环境校正值c1：
a1=(a-cv2)×(1+0.00864×(Te-(t+273)))
c1=(p÷(t+273))×c×Te÷P
其中，a[N]表示与滚动阻力对应的值，c[N/(km/h)2]表示与空气阻力系数对应的值，P[kPa]表示测量滑行时间时测试车道中的平均大气压力，v[km/h]表示测量滑行时间时与测试车道平行的风速分量的平均值，Te[K]表示测量滑行时间时测试车道中的平均气温。
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