CN1441237A - 底盘测功机上汽车多工况模拟加载方法 - Google Patents

Abstract

底盘测功机上汽车多工况模拟加载方法，通过试验得到各车型系列和底盘测功机的惯量、阻力、车轮滚筒当量阻力系数以及车辆行驶风阻、滚动阻力等技术参数，通过在涡流机各个稳定温度状态下，对各恒电流在各车速点进行标定，得到温度、车速、加载力、励磁电流或对应的控制参数四者之间的对应关系，并输入计算机。输入所检车辆的车型系列和轴重等，根据涡流机温度，计算机可得到各加载车速点的涡流机加载力以及励磁电流值或对应的控制参数值。在怠速和减速两工况，励磁电流为零，在匀速工况，需按Fb进行恒力反馈控制，以多点车速瞬态加载来模拟车辆加速工况的负荷。

Description

底盘测功机上汽车多工况模拟加载方法

底盘测功机上汽车多工况模拟加载方法是，汽车在底盘测功机上模拟路试的怠速、加速、匀速、减速多工况运行时，涡流机加载方法。属于汽车性能检测方法技术领域。

目前我国在底盘测功机上尚无汽车加速行驶瞬态工况的模拟加载方法，底盘测功机上汽车多工况模拟加载方法将克服现有的不足，该方法主要适用于汽车瞬态工况污染物排放检测，也适用ASM工况法污染物排放检测和汽车燃料经济性检测。

模拟汽车多工况行驶的底盘测功机通常有两种型式，一种是底盘测功机基本惯量加上电控加载模拟惯量，结构简单；另一种是采用惯性飞轮组的全惯量底盘测功机，可近似模拟汽车的全惯量，结构复杂；由于车轮在路面的行驶滚动阻力与风阻之和，不等于车轮滚筒阻力与底盘测功机自身阻力之和，所以，即使是全惯量底盘测功机也需要瞬态模拟加载。

汽油车瞬态工况污染物排放检测，是汽油车在规定的怠速、加速、匀速、减速多工况下进行排放检测。怠速工况通常为汽车空档或脱开离合器，车速为零，怠速工况涡流机加载为零。减速工况规范有两种情况，如果车辆的减速度小于工况规定的减速度，允许使用车辆的制动器，以使工况按照规定的时间进行；如果车辆的减速度大于工况规定的减速度，减速时间比工况规定的时间短，则可在下一个等速或怠速工况时间中恢复至理论循环规定的时间，因此，减速工况涡流机加载也为零。匀速工况的加载是稳态的，需反馈恒力控制，加速工况的加载是瞬态变化的，无需反馈控制，底盘测功机上匀速工况和加速工况模拟加载方法如下：

1、车辆行驶加速工况输出驱动力F_t，等于车辆行驶的风阻力F₁，车轮在地面的行驶滚动阻力F₂，车辆的惯性加速阻力F₃三者之和，即F_t＝F₁+F₂+F₃

a、F₁与车型系列有关，可按式F₁＝CaAV²/21.15(N)计算。

Ca-空气阻力系数，A-迎风面积m²，V-车速km/h

同一车型系列CaA近似相等，可令K₁＝CaA/21.15为常数F₁＝K₁V²，输入计算机。

b、F₂与车辆基准质量有关，通过试验可得到各车型系列各车速点的滚动阻力系数，例如：根据有关试验：轿车F₂＝0.014mg(1+V²/19440)(N)，

货车F₂＝mg(0.0076+0.000056V)(N)，输入计算机。

m-车辆基准质量kg，g-重力加速度9.8m/S²

V-车速km/h

c、F₃是与车辆的基准质量，旋转惯量和工况规定加速度有关系，

F₃＝(m+m₁)a₁(N)

m₁-车辆旋转件的当量惯量kg

a₁-工况规定的加速度m/S²

2、汽车在底盘测功机上加速工况的驱动力F_D

汽车在底盘测功机上加速工况的驱动力F_D，是底盘测功机自身阻力F_c、车轮滚筒摩擦阻力F_f，汽车动力传动系和底盘测功机当量惯量的加速阻力F_a三者之和，F_D＝F_c+F_f+F_a，采用自由和加载两次滑行法或者增减惯量两次滑行法，可得到各种状态下系统的惯量，各车速点的阻力和损耗功率，可得到底盘测功机自身的当量惯量m₂，各车型系列动力传动系的旋转件当量惯量m₃，以及各车型系列在各车速点车轮滚筒的当量阻力系数，通过底盘测功机的自由滑行进行标定，可得系统各车速点的瞬时减速度，从而得到各车速点的F_c，通过输入所检车辆的车型系列和驱动轴轴重、轮胎规格等，可得到各车速点的F_f。

F_a＝(m₂+m₃)a₁

m₂-底盘测功机自身的当量惯量kg

m₃-汽车动力传动系的旋转件当量惯量kg

3、涡流机加载力F_b的确定

F_b＝F_t-F_D＝F₁+F₂+F₃-F_c-F_f-F_a＝F₁+F₂-F_c-F_f(m-m₂)a₁+(m₁-m₃)a₁

令非驱动车轮的当量惯量为m₄，则m₄＝m₁-m₃

采用自由和加载两次滑行法或者增减惯量两次滑行法，可得到非驱动轮(前轮)的m₄，以及前轮驱动车辆的车轮滚筒当量阻力系数，输入计算机，可按轮胎规格确定m₄，也可按车型系列确定m₄。

通过输入所检车辆的车型系列，整车质量和驱动轴质量等。如进行加速工况模拟加载，按式F_b＝F₁+F₂+(m+m₄-m₂)a₁-F_c-F_f，可得到各车速点的F_b，车速变化，F_b也变化。如果进行匀速工况模拟加载，a₁＝0，则F_b＝F₁+F₂-F_c-F_f，如果进行百公里油耗检测匀速模拟加载，此时，F₂中的m为车辆满载时的整车质量kg，车速恒定，则F_b也恒定。如进行汽油车ASM工况模拟加载废气检测，则F_b＝[F₁+F₂+(m+m₁)a₁]λ-F_c-F_f。λ一工况规定功率的百分比。

4、涡流机加载力的标定

先使涡流机达到规定的温度后，记录温度，分别在涡流机各个稳定温度状态下，结合上底盘测功机的全部惯性飞轮，用汽车驱动底盘测功机至最高车速后，每次以ΔI作为励磁电流增量恒电流控制加载，调整油门，测出恒电流时各车速点的加载力(低速时可换入低档)，从而可确定温度、车速、加载力、电流(或对应的控制参数)四者之间的对应关系，并输入计算机。检测时，先测定涡流机温度，然后根据车速和相应的F_b，计算机自动确定所检车辆各车速点的加载电流值(或对应的控制参数值)。

5、涡流机模拟加载步骤

先输入所检车辆的车型系列和各轴轴重等，计算机自动计算出各加载车速点的F_b，根据涡流机温度，可确定各车速点的加载电流值(或对应的控制参数)，在怠速和减速工况，涡流机励磁电流为零。在匀速工况，需按F_b进行恒力反馈控制。以多点车速瞬态加载法来模拟车辆加速工况的负荷，以每0.5km/h或1km/h作为加载车速点，由于励磁电流滞后，所以，当所测瞬时车速小于加载车速点0.4km/h左右，即可提前变载，无需进行恒力反馈控制。

底盘测功机上汽车多工况模拟加载方法，可适用于汽车瞬态工况污染物排放检测，ASM工况法污染物排放检测和汽车燃料经济性检测。其突出特点是，结构简单，模拟加载准确，操作方便、快捷。

Claims (1)

1、一种底盘测功机上汽车多工况模拟加载方法，采用自由和加载两次滑行法或者增减惯量两次滑行法，可得到各种状态下系统的惯量，各车速点的阻力和损耗功率，可得到底盘测功机自身的当量惯量m₂，各系列车型旋转件当量惯量m₁、动力传动系旋转件当量惯量m₃和车轮当量惯量m₄，并可得到底盘测功机各车速点的阻力以及各系列车型车轮滚筒各车速点的当量阻力系数；通过测量，可得到各系列车型各车速点的行驶风阻，通过试验，可以得到各系列车型在各车速点的滚动阻力系数；其特征是：把以上参数输入计算机，然后进行涡流机标定，先使涡流机达到规定温度，记录温度，分别在涡流机各个稳定温度状态下，用汽车驱动底盘测功机，每次以ΔI作为励磁电流增量进行恒电流控制在各车速点加载，得到温度、车速、加载力、电流或对应的控制参数值四者之间的对应关系，并输入计算机；检测时，通过输入所检车辆的车型系列、各轴轴重、轮胎规格等参数，根据检测项目和检测工况要求，计算机自动计算出行驶的规定阻力和涡流机的加载力F_b＝F₁+F₂-F_c-F_f+(m-m₂)a₁+(m₁-m₃)a₁；如进行加速工况模拟加载，按F_b＝F₁+F₂+(m+m₄-m₂)a₁-F_c-F_f计算得到各车速点的F_b；如进行匀速工况模拟加载，a₁＝0，按F_b＝F₁+F₂-F_c-F_f计算，如进行汽车百公里油耗匀速模拟加载，此时式中F₂内的m为车辆满载时的整车质量kg；如果进行汽油车ASM工况法模拟加载，按F_b＝[F₁+F₂+(m+m₁)a₁]λ-F_c-F_f计算；计算机根据温度和F_b自动计算出各车速点所需的加载电流或对应的控制参数值，以多点车速瞬态加载法来模拟车辆加速工况的负荷，以每0.5km/h或1km/h作为加载车速点，由于励磁电流滞后，所以，当所测瞬时车速小于加载车速点0.4km/h左右，即可提前变载；在匀速工况需按Fb进行恒力反馈控制；在怠速和减速工况，涡流机励磁电流为零。