CN206378236U - 车轮拖滞力动态测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车轮拖滞力动态测量系统，属于汽车总成性能测量技术领域。针对目前没有用于测量动态、高速的车轮拖滞力的方法和装置提出了车轮拖滞力动态测量系统，车轮拖滞力动态测量系统包括数据采集系统、伺服电机、扭矩传感器、转角传感器以及卡具，伺服电机为驱动装置，通过卡具带动被测汽车的车轮匀速旋转；扭矩传感器用于测量电机的输出扭矩即车轮拖滞力矩；转角传感器用于测量旋转过程中车轮的圆周位置；数据采集系统负责将转角传感器、扭矩传感器的测量数据，以及伺服电机的输出转速记录下来。可在整车条件下测量，不用拆解车辆；伺服电机有调速功能，可测量不同转速下的阻滞力矩；可以测试驱动车轮和非驱动车轮拖滞力。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车总成性能测量技术领域。
背景技术
近年来，中国汽车产业持续保持高速发展态势，而原油产量相对平稳，未来中国将存在巨大的汽车用油缺口，汽车节能技术已经成为未来汽车产业发展的决定性因素。随着一汽自主品牌对于汽车节能技术研究的进一步深入，对整车总成及部件的性能控制和性能试验验证日益受到重视。在性能控制过程中如何简单而准确对目标零部件进行试验验证是一项急待研究和解决的问题。
汽车在行驶过程中，燃油燃烧所产生的大部分能量被发动机及其附件以热能的形式散失到周围环境当中了，只有一部分被发动机转化为机械能输出给了传动系。而这部分机械能，也会被变速箱和主减速器的润滑、各部件之间的磨损所消耗掉一些，剩下的才被输出到车轮用于汽车的行驶。
对于传统的汽车来说，降低燃油消耗主要的技术手段包括改善燃烧降低发动机的摩擦，降低附件的功耗，降低变速箱、主减速器传动轴的摩擦损失、改善润滑以提高效率，降低整车行驶阻力等。其中整车行驶阻力包括轮胎滚动阻力、风阻和车轮拖滞力。以上技术的应用，首先需要可靠的技术手段对其节能效果进行验证，而目前本领域没有用于测量动态、高速的车轮拖滞力的方法和装置，
发明内容
本实用新型主要解决整车条件下车辆拖滞力的测量问题，本实用新型所采用的技术方案具体如下：
车轮拖滞力动态测量系统包括数据采集系统6、伺服电机1、扭矩传感器、转角传感器3以及卡具4。
其中，伺服电机1为驱动装置，通过卡具4带动被测汽车的车轮匀速旋转；扭矩传感器和转角传感器3位于伺服电机1上，扭矩传感器用于测量电机的输出扭矩即车轮拖滞力矩；转角传感器用于测量旋转过程中车轮的圆周位置；数据采集系统6负责将转角传感器和扭矩传感器3的测量数据，以及伺服电机1的输出转速记录下来。因为整个测量过程是伺服电机1带动下的匀速过程，因此采集到的驱动力矩即为车轮拖滞力矩。
本实用新型的有益效果：可在整车条件下测量，不用拆解车辆；伺服电机有调速功能，可测量不同转速下的阻滞力矩；可以测试驱动车轮和非驱动车轮拖滞力。
附图说明
图1是车轮拖滞力动态测量系统示意图。1-伺服电机 2-基座 3-转速传感器、扭矩传感器 4-卡具 5-车轮 6-数据采集系统
具体实施方式
车轮拖滞力动态测量系统包括数据采集系统6、伺服电机1、扭矩传感器和转角传感器3以及卡具4。
其中，伺服电机1为驱动装置，通过卡具4带动被测汽车的车轮匀速旋转；扭矩传感器和转角传感器3位于伺服电机1上，扭矩传感器用于测量电机的输出扭矩即车轮拖滞力矩；转角传感器用于测量旋转过程中车轮的圆周位置；数据采集系统6负责将转角传感器和扭矩传感器3的测量数据，以及伺服电机1的输出转速记录下来。因为整个测量过程是伺服电机1带动下的匀速过程，因此采集到的驱动力矩即为车轮拖滞力矩。
一、试验条件：
环境温度10-30℃，轮胎及传动轴等部件做好动平衡。试验前车辆至少应行驶3000km，且少于15000km。
二、试验准备：
1.将待测车辆置于10℃～30℃的环境浸车6小时以上
2.将车辆用举升至适当高度并固定(车轮离地，实际高度根据测量人员身高，以方便操作为佳)。启动发动机，整个试验过程变速箱置于空挡。
3.用手转动车轮，检查是否有明显制动拖滞，并记录。如有明显制动扭矩则不符合试验要求。
4.在轮胎和轮眉上用记号笔画上记号，作为转角传感器的零点位置。
三、试验方法：(对于驱动轴，为消除左右轮拖滞力矩的相互影响，需同向等速驱动车轮进行测量；对于非驱动轴可以单独测量一侧车轮拖滞力矩。)
1.从动轮拖滞力矩测量
试验转速的确定：起动转速为50rpm，最大试验转速一般按车速为120km/h确定，转速增量为100rpm。
伺服电机驱动车轮按正常旋转方向(前进方向)旋转，提高伺服电机转速到起动转速值并保持不变，测量车轮起动拖滞力。
按设定的增量逐次增高输出转速直至最大试验转速，再以相同的增量逐次降低输出转速到起动转速，测量各转速下的车轮拖滞力。
2.驱动轮拖滞力矩测量
试验转速的确定：起动转速为50rpm，最大试验转速一般按车速为120km/h确定，转速增量为100rpm。
伺服电机分别驱动左右车轮按正常旋转方向(前进方向)同向等速旋转，提高伺服电机转速到起动转速值并保持不变，测量车轮起动拖滞力。
按设定的增量逐次增高输出转速直至最大试验转速，再以相同的增量逐次降低输出转速到起动转速，测量各转速下的车轮拖滞力。
四、试验数据处理：
1.试验数据的记录
试验过程需要记录的数据：电机输出转速、扭矩传感器和角度传感器的读数。
2.试验数据的计算
截取数据：选取各转速稳定后的第10-30圈数据，在每组结果中间挑出连续重复性好的5个周期的数据进行计算。截取的数据点数为N。
平均拖滞力的计算公式：
其中
式中：T(n)——转速为n时的平均车轮拖滞力，单位为牛米(Nm)
n——车轮转速，单位为转每分钟(r/min)
v——转速n对应的车速，单位为千米每小时(km/h)
r——车轮滚动半径，单位为米(m)
Ti(n)——转速为n时的第i个记录点的拖滞力矩，单位为牛米(Nm)
N——采集的点数
3.绘制特性曲线，对其结果进行进一步研究。
绘制各稳定转速下车轮拖滞力随转角的变化曲线。
绘制车轮拖滞力随转速的变化曲线。
Claims (2)
1.车轮拖滞力动态测量系统，其特征在于，该系统主要包括数据采集系统(6)、伺服电机(1)、扭矩传感器和转角传感器(3)，以及卡具(4)；
其中，伺服电机(1)为驱动装置，通过卡具(4)带动被测汽车的车轮匀速旋转；扭矩传感器和转角传感器(3)位于伺服电机(1)上，扭矩传感器用于测量电机的输出扭矩即车轮拖滞力矩；转角传感器用于测量旋转过程中车轮的圆周位置；数据采集系统(6)负责将转角传感器和扭矩传感器(3)的测量数据，以及伺服电机(1)的输出转速记录下来。
2.根据权利要求1所述的车轮拖滞力动态测量系统，其特征在于，该系统还包括用于固定伺服电机(1)的基座(2)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720037761.3U CN206378236U (zh) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | 车轮拖滞力动态测量系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720037761.3U CN206378236U (zh) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | 车轮拖滞力动态测量系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206378236U true CN206378236U (zh) | 2017-08-04 |
Family
ID=59404073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201720037761.3U Active CN206378236U (zh) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | 车轮拖滞力动态测量系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206378236U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108593176A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-09-28 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 测量车轮拖滞力矩的方法 |
| CN110823601A (zh) * | 2018-08-07 | 2020-02-21 | 广州汽车集团股份有限公司 | 整车拖滞力矩测量装置 |
| CN111881513A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-03 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 拖滞力矩检测方法、装置、系统、电子设备和介质 |
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2017
- 2017-01-13 CN CN201720037761.3U patent/CN206378236U/zh active Active
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| CN111881513B (zh) * | 2020-07-08 | 2024-04-26 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 拖滞力矩检测方法、装置、系统、电子设备和介质 |
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