專利名稱：底盤電力測功機(jī)基礎(chǔ)慣量標(biāo)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種底盤電力測功機(jī)基礎(chǔ)慣量標(biāo)定方法。
背景技術(shù)：
底盤電力測功機(jī)是汽車排放、耐久試驗中使用的專用室內(nèi)汽車檢測設(shè)備，也可以 應(yīng)用在汽車診斷與維修行業(yè)中。它通過轉(zhuǎn)鼓與被測車輛驅(qū)動輪相滾動，模擬汽車在道路上 的行駛狀態(tài)，通過在轉(zhuǎn)鼓上加載慣量和阻力可以模擬汽車在道路行駛狀態(tài)，同時收集汽車 行駛速度、加速度、驅(qū)動力等參數(shù)。加裝尾氣分析儀后，還可以結(jié)合不同的工況曲線加載阻 力得到汽車在特定工況下的排放性能參數(shù)。根據(jù)不同類型汽車，需要在測試中對轉(zhuǎn)鼓加載 不同的慣量?；A(chǔ)慣量是底盤電力測功機(jī)的特有參數(shù)，是在模擬道路載荷過程中，由于測功 機(jī)轉(zhuǎn)鼓自身轉(zhuǎn)動慣量以及測功機(jī)系統(tǒng)電慣量等因素構(gòu)成宏觀的系統(tǒng)慣量，不包含在測試加 載慣量當(dāng)中。因此確定加載慣量準(zhǔn)確度前必須明確測功機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)慣量的大小，此外試驗 結(jié)果也要排除由于基礎(chǔ)慣量造成的測量誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對底盤電力測功機(jī)的結(jié)構(gòu)特點以及基礎(chǔ)慣量性能特點，提出一種電力測 功機(jī)基礎(chǔ)慣量的標(biāo)定方法。在已經(jīng)確定底盤測功機(jī)的速度、加速度、驅(qū)動力等基本性能的準(zhǔn) 確度與精度之后，再采用本發(fā)明的方法，進(jìn)行無車輛加載試驗，通過在不同加速度條件下運 行得到的結(jié)果計算系統(tǒng)的基礎(chǔ)慣量。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。一種底盤電力測功機(jī)基礎(chǔ)慣量標(biāo)定方法，包括下列步驟(1)隔離測功機(jī)，使電機(jī)在不附加任何驅(qū)動阻力的情況下直接驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓；(2)在無載荷的情況下啟動電力測功機(jī)，將測功機(jī)慣量設(shè)定為基礎(chǔ)慣量；(3)設(shè)定初始轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)鼓速以及位于兩者之間的測量速度區(qū)間，并設(shè)定轉(zhuǎn)鼓加 速度；(4)先將轉(zhuǎn)鼓加速到初始轉(zhuǎn)速，再以恒定的加速度值加速至最高轉(zhuǎn)速，測量并記錄 轉(zhuǎn)鼓在測量速度區(qū)間內(nèi)加速所經(jīng)歷的時間以及所測得的驅(qū)動力；當(dāng)轉(zhuǎn)鼓速度達(dá)到最高轉(zhuǎn)速 時，施加反向驅(qū)動力，使轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速以恒定的加速度值減速至初始轉(zhuǎn)速，測量并記錄轉(zhuǎn)鼓在測 量速度區(qū)間內(nèi)減速所經(jīng)歷的時間以及所測得的驅(qū)動力；(5)再重復(fù)步驟(4)的測量過程2或2次以上，記錄每次測得的數(shù)據(jù)記錄，完成一 次對基礎(chǔ)慣量的測量；(6)計算各個測量速度區(qū)間內(nèi)每次測量得出的基礎(chǔ)慣量值的平均值，將該平均值 作為該設(shè)定的加速度處的平均轉(zhuǎn)動慣量；(7)改變所設(shè)定的轉(zhuǎn)鼓加速度，重復(fù)步驟⑷至(6)數(shù)次，求得在各個設(shè)定的加速 度下的平均轉(zhuǎn)動慣量，再對各平均轉(zhuǎn)動慣量求平均值，最終得到測功機(jī)的基礎(chǔ)慣量。通過本發(fā)明可以測量出測功機(jī)基礎(chǔ)慣量的實際大小，對測功機(jī)的基礎(chǔ)慣量進(jìn)行標(biāo) 定，可以提高測功機(jī)的準(zhǔn)確度，減小汽車試驗中由于慣量引起的誤差。
具體實施例方式汽車在公路上行駛時，驅(qū)動力克服行駛阻力使汽車保持前進(jìn)。在試驗中，汽車車身 被固定在底盤電力測功機(jī)上，驅(qū)動輪與測功機(jī)轉(zhuǎn)鼓相接觸并以相同的切向線速度轉(zhuǎn)動，測 功機(jī)通過對轉(zhuǎn)鼓施加行駛阻力和慣量模擬汽車在路面上運動狀態(tài)。汽車驅(qū)動輪帶動轉(zhuǎn)鼓運 動，同時拖動與轉(zhuǎn)鼓同軸的測功機(jī)電機(jī)，使電機(jī)發(fā)電回饋電網(wǎng)，從而檢測出被測汽車的動力 性參數(shù)。與在真實路面行駛不同的是，測功機(jī)加載的慣量不僅包括電機(jī)設(shè)定慣量，還包括轉(zhuǎn) 鼓及測功機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的慣量，這些慣量之和表示為一個宏觀的參數(shù)基礎(chǔ)慣量。測試時會考 慮基礎(chǔ)慣量的作用，所以要對這一特性做出準(zhǔn)確的標(biāo)定。由于測功機(jī)與汽車均是復(fù)雜的系統(tǒng)，存在許多難以確定性的因素，所以各個慣量 都是以宏觀的形勢出現(xiàn)。因此在測定基礎(chǔ)慣量時，隔離測試車輛與測功機(jī)，將測功機(jī)作為單 獨的測量對象。通過電機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓，在不附加任何驅(qū)動阻力的情況下，使電機(jī)驅(qū)動力僅 與系統(tǒng)慣量相互作用改變轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速。在固定的轉(zhuǎn)速度區(qū)間內(nèi)，通過向轉(zhuǎn)鼓施加恒定的加速 度(或減速度)，使其均勻地改變轉(zhuǎn)速，根據(jù)牛頓定律M = F/a,用電機(jī)驅(qū)動F除以轉(zhuǎn)鼓表面 加速度a，可以得到系統(tǒng)的等效慣量M——測功機(jī)基礎(chǔ)慣量。通過多次測量取平均值的方法 將測量的結(jié)果作為最后的結(jié)果。首先安裝護(hù)欄，防止人員靠近測設(shè)設(shè)備。將測量轉(zhuǎn)動信號時間的計時器(目前，很 多國內(nèi)外產(chǎn)品都帶有內(nèi)置計時系統(tǒng)，可以不再安裝)與測功機(jī)系統(tǒng)時間輸出接口連接；將 測功機(jī)電機(jī)驅(qū)動力信號及系統(tǒng)加速度測量信號通過通信電纜與圖形記錄器連接。熱機(jī)20 分鐘(僅針對于電機(jī)側(cè)置型測功機(jī)，電機(jī)中置型測功機(jī)則不需要熱機(jī))，使轉(zhuǎn)鼓軸與軸承充 分磨合接觸以使轉(zhuǎn)鼓測量系統(tǒng)靈敏、穩(wěn)定。關(guān)閉道路載荷和慣量模擬功能。在測功機(jī)控制 軟件的速度模式中，設(shè)定測量速度區(qū)間為16-64km/h及加速度(如lkmph/s)。驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓速 度至初始轉(zhuǎn)速8km/h，再以固定的加速度(lkmph/s)加速至最高轉(zhuǎn)速72km/h。測量并記錄 計時器中轉(zhuǎn)鼓從16km/h加速到64km/h所經(jīng)歷的時間以及所測得的驅(qū)動力。當(dāng)轉(zhuǎn)鼓速度達(dá) 到72km/h時，施加反向驅(qū)動力，使轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速以恒定加速度(如lkmph/s)減速至8km/h，測量 并記錄轉(zhuǎn)鼓從64km/h至16km/h所經(jīng)歷的時間以及所測得的驅(qū)動力。將上述測量過程按照 設(shè)定的加速度(lkmph/s)再連續(xù)重復(fù)4次，將每次測得的數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)表中，完成一次對 基礎(chǔ)慣量的測量。這樣可以在以設(shè)定的加速度lkmph/s為加速度的5個測量區(qū)間中計算得出基礎(chǔ)慣 量值 Wi(i = 1,2, ...9,10)
F, W,
(AV/At)式中Fi(i = 1,2, ...,10)=加速過程中測得的驅(qū)動力；=即為加
似(to-ti)
速度a，其中-X =采樣區(qū)間初始時轉(zhuǎn)鼓表面速度(16/64km/h) 乂 =采樣區(qū)間終止時轉(zhuǎn)鼓 表面速度(64/16km/h) ；t0 =采樣初始時刻(v = 16/64km/h時)=采樣終止時刻(v = 64/16km/h 時)。通過對各個加速區(qū)間得到的基礎(chǔ)慣量取平均值得到轉(zhuǎn)鼓在lkmph/s的加速度下 平均轉(zhuǎn)動慣量BIW1
4
式中，η為加速區(qū)間個數(shù)，這里為10。再分別將加速度設(shè)定為2kmph/s、3kmph/s、 4kmph/s、5kmph/s，以上面相同的方法測量在相應(yīng)加速度下得到的慣量值BIWj，并將BIWj 的平均值BIW設(shè)定為測功機(jī)控制軟件中的最終的基礎(chǔ)慣量。 式中BIWj(j = 1,2,... ,5)=各個加速度下得到的慣量值；m =設(shè)定加速度的個 數(shù)，此處為5。
權(quán)利要求
一種底盤電力測功機(jī)基礎(chǔ)慣量標(biāo)定方法，包括下列步驟(1)隔離測功機(jī)，使電機(jī)在不附加任何驅(qū)動阻力的情況下直接驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓；(2)在無載荷的情況下啟動電力測功機(jī)，將測功機(jī)慣量設(shè)定為基礎(chǔ)慣量；(3)設(shè)定初始轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)鼓速以及位于兩者之間的測量速度區(qū)間，并設(shè)定轉(zhuǎn)鼓加速度；(4)先將轉(zhuǎn)鼓加速到初始轉(zhuǎn)速，再以恒定的加速度值加速至最高轉(zhuǎn)速，測量并記錄轉(zhuǎn)鼓在測量速度區(qū)間內(nèi)加速所經(jīng)歷的時間以及所測得的驅(qū)動力；當(dāng)轉(zhuǎn)鼓速度達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時，施加反向驅(qū)動力，使轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速以恒定的加速度值減速至初始轉(zhuǎn)速，測量并記錄轉(zhuǎn)鼓在測量速度區(qū)間內(nèi)減速所經(jīng)歷的時間以及所測得的驅(qū)動力；(5)再重復(fù)步驟(4)的測量過程2或2次以上，記錄每次測得的數(shù)據(jù)記錄，完成一次對基礎(chǔ)慣量的測量；(6)計算各個測量速度區(qū)間內(nèi)每次測量得出的基礎(chǔ)慣量值的平均值，將該平均值作為該設(shè)定的加速度處的平均轉(zhuǎn)動慣量；(7)改變所設(shè)定的轉(zhuǎn)鼓加速度，重復(fù)步驟(4)至(6)數(shù)次，求得在各個設(shè)定的加速度下的平均轉(zhuǎn)動慣量，再對各平均轉(zhuǎn)動慣量求平均值，最終得到測功機(jī)的基礎(chǔ)慣量。
全文摘要
本發(fā)明屬于汽車檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種底盤電力測功機(jī)基礎(chǔ)慣量標(biāo)定方法，該方法通過電機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓，在不附加任何驅(qū)動阻力的情況下，使電機(jī)驅(qū)動力僅與系統(tǒng)慣量相互作用改變轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速，在固定的轉(zhuǎn)速度區(qū)間內(nèi)，通過向轉(zhuǎn)鼓施加恒定的加速度(或減速度)，使其均勻地改變轉(zhuǎn)速，根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)測得測功機(jī)基礎(chǔ)慣量。通過本發(fā)明可以測量出測功機(jī)基礎(chǔ)慣量的實際大小，對測功機(jī)的基礎(chǔ)慣量進(jìn)行標(biāo)定，可以提高測功機(jī)的準(zhǔn)確度，減小汽車試驗中由于慣量引起的誤差。
文檔編號G01M1/10GK101858813SQ201010198189
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者萬仁君, 喬勝華, 劉志新, 楊熹, 溫溢, 陳弘 申請人:中國汽車技術(shù)研究中心