CN107490492B

CN107490492B - 加载和惯量检测汽车动力性方法

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Publication number: CN107490492B
Application number: CN201710669575.6A
Authority: CN
Inventors: 吴明
Original assignee: Individual
Current assignee: Zhuhai Shengfeng Software Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2017-05-05
Filing date: 2017-07-29
Publication date: 2019-05-07
Anticipated expiration: 2037-07-29
Also published as: CN106989938A; CN107490492A

Abstract

加载和惯量检测汽车动力性方法，是在用汽车在底盘测功机上，以功率吸收装置的加载力、底盘测功机的当量惯量M、汽车空挡传动系转动件的当量惯量m和发动机转动惯量Ie作为加载负荷，在加载过程中测量规定发动机转速的发动机惯性功率和规定发动机转速同一时刻对应滚筒车速的驱动轮净驱动力，在汽车挂空挡自由滑行过程中，测量对应滚筒车速的自由滑行系统阻力，按所检汽车类别的统计传动系效率η，或者按统计的加载工况系统阻力修正系数，修正得到加载工况的系统阻力，估算规定发动机转速点的发动机附件损耗功率，把四种功率之和校正在标准环境状态下的功率即为规定发动机转速点所检测的发动机功率。

Description

加载和惯量检测汽车动力性方法

技术领域

加载和惯量检测汽车动力性方法，是各种类型汽车在较大当量惯量的底盘测功机上，以功率吸收装置的加载力、台架惯量、车辆惯量作为负荷，台试检测发动机额定扭矩点或额定功率点功率的一种方法，属于汽车性能检测方法的技术领域。

背景技术

现有技术检测汽车发动机动力性通常是采用台试加载力方法，汽车在底盘测功机上，功率吸收装置对汽车驱动轮施加加载力来稳态检测功率，具有以下的不足之处：(1)汽油发动机额定扭矩转速或额定转速较高，功率吸收装置对汽车和发动机会产生过加载，容易损坏或损伤在用汽车发动机。(2)自动变速箱的汽车难以准确寻找到发动机额定扭矩车速或额定功率车速，难以恒速或恒力稳态检测，稳态检测时间较长，也容易损坏或损伤在用汽车发动机。由于发动机动力性是在用汽车的重要性能参数，在二手汽车买卖中需要定量检测发动机功率来评估二手车的技术状况，加载和惯量检测汽车动力性方法可以克服现有技术的不足。

发明内容

加载和惯量检测汽车动力性方法，是在用汽车在较大当量惯量的底盘测功机上，功率吸收装置恒电压或恒电流或恒力加载，加载力小于驱动轮的驱动力，功率吸收装置对汽车和发动机没有过加载，加以底盘测功机的当量惯量M、汽车空挡传动系转动件的当量惯量m和发动机转动惯量Ie作为惯量负荷，检测发动机额定扭矩转速点或额定转速点的动力性。

汽车空挡传动系转动件的当量惯量m主要是车轮的当量惯量，同一发动机类别相同排量系列的发动机转动惯量差异不大，可以按中国发明专利：《汽车和发动机转动件当量惯量检测方法》，专利号：ZL201410448389.6，在台架测量或统计各种车型的汽车空挡传动系转动件的当量惯量m，单位kg，并统计m与车轮直径的函数关系，在台架测量或统计发动机转动惯量Ie，单位kg×m²，并按汽车类别和发动机类别来统计Ie与发动机排量的函数关系，把这些函数输入计算机。

试验得到底盘测功机的当量惯量M，单位kg，把M作为定值输入计算机，把所检汽车的类型、车轮直径、驱动车轮数量、发动机类别和发动机排量输入计算机，自动计算m和Ie。输入说明书标明的发动机额定扭矩功率PM、额定扭矩转速na或发动机额定功率PE、额定转速ne，按环境参数的大气压、温度、湿度自动计算功率校正系数。

关闭汽车空调等所有非必要的耗能装置，所检汽车在底盘测功机上挂上合适的变速箱挡位，把油门踏板踩到额定功率位置并稳定，功率吸收装置恒电压或恒电流或恒力控制加载，车速逐渐升高，直至发动机转速超过额定扭矩转速na的300r/min或达到最高转速后，松油门挂空挡自由滑行，测量加速过程中发动机额定扭矩转速点na的发动机瞬时角加速度Ba或者额定转速点ne的发动机瞬时角加速度Be，单位rad/s²，测量检测na或ne在同一时刻对应的瞬时车速Va或Ve、单位km/h、滚筒表面加载力Fa或Fe、单位N和瞬时加速度Aa或Ae、单位m/s²，计算Va车速点的驱动轮净驱动力Fca＝Fa+(M+m)×Aa，或者计算Ve车速点的驱动轮净驱动力Fce＝Fe+(M+m)×Ae，单位N，计算na转速点的发动机惯性功率Pja＝Ie×Ba×na/9549，或者计算ne转速点的发动机惯性功率Pje＝Ie×Be×ne/9549，单位kW。

在汽车挂空挡自由滑行过程中，测量Va车速点或Ve车速点的滚筒表面减速度Ja或Je、单位m/s²，计算Va车速点的自由滑行系统阻力Fha＝(M+m)×Ja，或者计算Ve车速点的自由滑行系统阻力Fhe＝(M+m)×Je，由于加速工况与自由滑行工况的传动系所传递动力不同，汽车加速工况的系统阻力比空挡自由滑行工况的系统阻力更大，需要对Fha或Fhe进行修正。设定所需修正部分的加载工况输出负荷是驱动轮净驱动力Fca或Fce，按所检汽车类别的统计传动系效率η，计算汽车传动系加载工况的输入负荷为Fca/η或Fce/η，加载工况Va车速点的系统阻力fha＝Fha+Fca×(1-η)/η，加载工况Ve车速点的系统阻力fhe＝Fhe+Fce×(1-η)/η；或者加载工况Va车速点的系统阻力fha＝Ka×Fha，加载工况Ve车速点的系统阻力fha＝Ke×Fhe，Ka、Ke为加载工况系统阻力修正系数，可以在1.2～1.8之间选取，当加载工况采用变速箱挡位越低时，取偏大值，反之取偏小值；当Va车速点检测时取偏大值，当Ve车速点检测时取偏小值；乘用车取偏大值，客车取偏小值。

估算na转速点或ne转速点的发动机附件损耗功率Pf＝K1×PE，K1为发动机附件损耗功率系数，在0.03～0.10范围内选取，或者Pf＝K2×PM，K2在0.06～0.13范围内选取，乘用车取偏小值，货车取偏大值；手动变速箱取偏小值，液力自动变速箱取偏大值；Va车速点检测时取偏小值，Ve车速点检测时取偏大值。计算Va车速点的发动机功率Pa＝Pf+Pja+(Fca+fha)×Va/3600，或者计算Ve车速点的发动机功率Pe＝Pf+Pje+(Fce+fhe)×Ve/3600，把Pa或Pe校正在标准环境状态下的功率即为检测发动机额定扭矩功率或额定功率。

功率吸收装置的加载力小于驱动轮的驱动力，可以确保对汽车和发动机没有过加载，也可以适当减小底盘测功机的当量惯量或延长检测加速时间，有利于提高检测精度，同时也大大减小了惯量误差所造成的检测误差。某些较大功率的柴油机能够短时附加功率，油门踏板有两个位置，一个是额定功率位置，该位置到底时，发动机为额定功率工况，没有短时附加功率；另一个是附加功率位置，当油门踏板超过额定功率位置再往下踩到底后，发动机可以短时间输出比额定功率更大的功率，由于在用车检测发动机功率要与说明书标明的功率相比较和评估，故检测时要避免这种附加功率。两油门踏板位置的踏板力有所差异，可以按额定功率位置限位油门踏板，对于大多数没有短时附加功率的汽车应把油门踏板踩到底并稳定。

加载和惯量检测汽车动力性方法，是以功率吸收装置的加载力、台架惯量和车辆惯量作为负荷，台试检测发动机额定扭矩点或额定功率点动力性的一种方法，其特征在于：已知底盘测功机当量惯量M、汽车空挡传动系转动件当量惯量m和发动机转动惯量Ie，按台试环境状态的大气压、温度、湿度自动计算功率校正系数；关闭汽车所有非必要的耗能装置，所检车辆挂上合适的变速箱挡位，把油门踏板踩到额定功率位置并稳定，功率吸收装置恒电流或恒电压或恒力加载，加载力小于驱动轮的驱动力以消除过加载，车速逐渐升高，直至发动机转速超过额定扭矩转速na的300r/min或达到最高转速后，松油门挂空挡自由滑行，测量加速过程中发动机额定扭矩转速点na的发动机瞬时角加速度Ba或者额定转速点ne的发动机瞬时角加速度Be，单位rad/s²，测量检测na或ne在同一时刻对应的滚筒车速Va或Ve、单位km/h、加速度Aa或Ae、单位m/s²、功率吸收装置加载力Fa或Fe、单位N，计算Va车速点的驱动轮净驱动力Fca＝Fa+(M+m)×Aa，或者计算Ve车速点的驱动轮净驱动力Fce＝Fe+(M+m)×Ae，单位N，计算na转速点的发动机惯性功率Pja＝Ie×Ba×na/9549，或者计算ne转速点的发动机惯性功率Pje＝Ie×Be×ne/9549，单位kW；在汽车挂空挡自由滑行过程中，测量Va车速点或Ve车速点的滚筒减速度Ja或Je、单位m/s²，计算Va车速点的自由滑行系统阻力Fha＝(M+m)×Ja，或者计算Ve车速点的自由滑行系统阻力Fhe＝(M+m)×Je，按所检汽车类别的统计传动系效率η，或者按统计的加载工况系统阻力修正系数，修正得到加载工况Va车速点的系统阻力fha或者Ve车速点的系统阻力fhe，估算na转速点或ne转速点的发动机附件损耗功率Pf，计算Va车速点的发动机功率Pa＝Pf+Pja+(Fca+fha)×Va/3600，或者计算Ve车速点的发动机功率Pe＝Pf+Pje+(Fce+fhe)×Ve/3600，把Pa或Pe校正在标准环境状态下的功率即为检测发动机额定扭矩功率或额定功率。

具体实施方式

以手动变速箱的乘用车台试检测为例，来说明加载和惯量检测汽车动力性方法的具体实施方式。把汽车类别、轮胎直径、驱动轮数量、发动机类别和发动机排量输入计算机，自动得到汽车空挡传动系转动件的当量惯量m和发动机转动惯量Ie，底盘测功机的当量惯量M，按台试环境状态的大气压、温度、湿度自动计算功率校正系数，输入发动机额定扭矩功率PM、额定扭矩转速na或发动机额定功率PE、额定转速ne。

安装好发动机转速仪，乘用车在底盘测功机上关闭空调和所有非必要的耗能装置，挂上变速箱三挡，该乘用车发动机没有短时附加功率，把油门踏板踩到底即为额定功率位置并稳定，功率吸收装置恒电压或恒电流或恒力加载控制，加载力小于驱动轮的驱动力，车速逐渐升高，直至发动机转速超过额定扭矩转速na的300r/min或达到最高转速后，松油门挂空挡自由滑行，测量加载过程中发动机额定扭矩转速点na的发动机瞬时角加速度Ba或者额定转速点ne的发动机瞬时角加速度Be，单位rad/s²，测量检测na或ne在同一时刻对应的滚筒表面加载力Fa或Fe、单位N、车速Va或Ve、单位km/h和加速度Aa或Ae、单位m/s²，计算Va车速点的驱动轮净驱动力Fca＝Fa+(M+m)×Aa，或者计算Ve车速点的驱动轮净驱动力Fce＝Fe+(M+m)×Ae，单位N，计算na转速点对应的发动机惯性功率Pja＝Ie×Ba×na/9549，或者计算ne转速点对应的发动机惯性功率Pje＝Ie×Be×ne/9549，单位为kW。

在汽车挂空挡自由滑行过程中，测量Va车速点或Ve车速点的滚筒表面减速度Ja或Je、单位m/s²，计算Va车速点的自由滑行系统阻力Fha＝(M+m)×Ja，或者计算Ve车速点的自由滑行系统阻力Fhe＝(M+m)×Je，取所检乘用车类别的统计传动系效率η为0.9，计算加载工况Va车速点的系统阻力fha＝Fha+Fca×0.111，加载工况Ve车速点的系统阻力fhe＝Fhe+Fce×0.111。估算na转速点的发动机附件损耗功率Pf＝0.07×PE或ne转速点Pf＝0.1×PE。

计算Va车速点的发动机功率Pa＝Pf+Pja+(Fca+fha)×Va/3600，或者计算Ve车速点的发动机功率Pe＝Pf+Pje+(Fce+fhe)×Ve/3600，把Pa或Pe校正在标准环境状态下的功率即为检测发动机额定扭矩功率或额定功率。

加载和惯量检测汽车动力性方法，对发动机和车辆没有过加载，检测时间短，具有适用车型广、检测准确、安全、设备简单等优点，适用于各种类型在用汽车的动力性检测。

Claims

1.加载和惯量检测汽车动力性方法，是以功率吸收装置的加载力、台架惯量和车辆惯量作为负荷，台试检测发动机额定扭矩点或额定功率点动力性的一种方法，其特征在于：已知底盘测功机当量惯量M、汽车空挡传动系转动件当量惯量m和发动机转动惯量Ie，按台试环境状态的大气压、温度、湿度自动计算功率校正系数；关闭汽车所有非必要的耗能装置，所检车辆挂上合适的变速箱挡位，把油门踏板踩到额定功率位置并稳定，功率吸收装置恒电流或恒电压或恒力加载，加载力小于驱动轮的驱动力以消除过加载，车速逐渐升高，直至发动机转速超过额定扭矩转速na点的300r/min或达到最高转速后，松油门挂空挡自由滑行，测量加速过程中发动机额定扭矩转速na点的发动机瞬时角加速度Ba或者额定转速ne点的发动机瞬时角加速度Be，单位rad/s²，测量检测na点或ne点在同一时刻对应的滚筒车速Va或Ve、单位km/h、加速度Aa或Ae、单位m/s²、功率吸收装置加载力Fa或Fe、单位N，计算Va车速点的驱动轮净驱动力Fca＝Fa+(M+m)×Aa，或者计算Ve车速点的驱动轮净驱动力Fce＝Fe+(M+m)×Ae，单位N，计算na转速点的发动机惯性功率Pja＝Ie×Ba×na/9549，或者计算ne转速点的发动机惯性功率Pje＝Ie×Be×ne/9549，单位kW；在汽车挂空挡自由滑行过程中，测量Va车速点或Ve车速点的滚筒减速度Ja或Je、单位m/s²，计算Va车速点的自由滑行系统阻力Fha＝(M+m)×Ja，或者计算Ve车速点的自由滑行系统阻力Fhe＝(M+m)×Je，按所检汽车类别的统计传动系效率η，或者按统计的加载工况系统阻力修正系数，修正得到加载工况Va车速点的系统阻力fha或者Ve车速点的系统阻力fhe，估算na转速点或ne转速点的发动机附件损耗功率Pf，计算Va车速点的发动机功率Pa＝Pf+Pja+(Fca+fha)×Va/3600，或者计算Ve车速点的发动机功率Pe＝Pf+Pje+(Fce+fhe)×Ve/3600，把Pa或Pe校正在标准环境状态下的功率即为发动机额定扭矩功率或额定功率。