專利名稱：底盤測功機上等效模擬檢測汽車滑行距離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是汽車在底盤測功機上進行滑行距離檢測的一種等效模擬方法，屬于臺試汽車性能檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在國標(biāo)GB18565-2001《營運車輛綜合性能要求和檢驗方法》第12、5、1用底盤測功機檢測滑行距離中，第12、5、1、2款規(guī)定“根據(jù)測試汽車的基準(zhǔn)質(zhì)量選定底盤測功機的相應(yīng)當(dāng)量慣量，當(dāng)?shù)妆P測功機所配備的飛輪系統(tǒng)的慣量級數(shù)不能準(zhǔn)確滿足測試汽車的當(dāng)量慣量需要時，可選配與測試汽車整備質(zhì)量最接近的轉(zhuǎn)動慣量級，但應(yīng)對檢測結(jié)果作必要的修正”。由于汽車的型號繁多，基準(zhǔn)質(zhì)量相差甚大，受結(jié)構(gòu)和操作的限制，即使采用眾多飛輪組合結(jié)構(gòu)也難以滿足各種不同基準(zhǔn)質(zhì)量的汽車檢測，我國現(xiàn)有生產(chǎn)的底盤測功機通常只有一個慣性飛輪，根本無法滿足眾多車型的檢測要求，采用修正的方法通常難以滿足檢測精度。

發(fā)明內(nèi)容
由于汽車滑行距離是汽車底盤傳動系技術(shù)狀況的一個綜合指標(biāo)，是汽車綜合性能檢測的一個重要項目，在現(xiàn)有一個慣性飛輪的底盤測功機上進行汽車滑行距離檢測，根本無法滿足標(biāo)準(zhǔn)所要求的慣量要求，本發(fā)明提供一種簡單、快捷、準(zhǔn)確的底盤測功機上汽車滑行距離等效模擬檢測法。
1、等效模擬檢測汽車滑行距離方法1.1假設(shè)在底盤測功機主滾筒軸上有一個大飛輪，底盤測功機系統(tǒng)的當(dāng)量慣量正好完全模擬所檢車輛的相應(yīng)當(dāng)量慣量，車輛滑行時，在一個很小的車速區(qū)間內(nèi)，根據(jù)功能原理可得下式0.5(m+mz)V2i+1-0.5(m+mz)V2i-1＝Fi·Li……(1)m-所檢車輛相應(yīng)當(dāng)量慣量(等于車輛基準(zhǔn)質(zhì)量)kgmz-汽車空檔底盤傳動系統(tǒng)當(dāng)量慣量kgVi+1，Vi-1-第i+1和i-1兩點的車速m/sFi-第i點，即Vi點的系統(tǒng)阻力，N Vi＝(Vi+1+Vi-1)/2Li-從Vi+1滑行至Vi-1時的滑行距離mFi是在Vi車速點，車輛底盤傳動系阻力、車輪與滾筒摩擦阻力、底盤測功機阻力三者之和。
1.2、假設(shè)把大飛輪換成小飛輪，底盤測功機的系統(tǒng)當(dāng)量慣量為m1，在滑行過程中則0.5(m1+mz)V2i+1-0.5(m1+mz)V2i-1＝F1i·L1i……(2)
F1i-小飛輪時第i點，即Vi點的系統(tǒng)阻力NL1i-小飛輪時從Vi+1滑行至Vi-1時的滑行距離m1.3、在不同的底盤測功機當(dāng)量慣量系統(tǒng)時，相同的車速點，F(xiàn)1i＝Ki·FiKi-不同底盤測功機當(dāng)量慣量系統(tǒng)時的相同各車速點阻力系數(shù)由(2)式可得0.5(m1+mz)V2i+1-0.5(m1+mz)V2i-1＝Ki·Fi·L1i……(3)在相同的車速區(qū)間，(1)式除以(3)式得(m+mz)/(m1+mz)＝Li/Ki·L1i得Li＝Ki·L1i(m+mz)/(m1+mz)在每一個相同車速區(qū)間內(nèi)該關(guān)系式成立，從初速度Vo滑行至車速為0，相加累積可得L＝∑Li＝[(m+mz)/(m1+mz)]×∑Ki·L1i……(4)L-模擬整車慣量的等效滑行距離m。
在單慣性飛輪的底盤測功機上，通常m＞m1，F(xiàn)i＝F1i+F2i，F(xiàn)2i-m與m1當(dāng)量慣量差值慣性飛輪的軸承當(dāng)量阻力N所以，Ki＝F1i/Fi＝(Fi-F2i)/Fi＝F1i/(F1i+F2i)……(5)1.4、Ki和mz的確定方法a、在底盤測功機上，用車輛驅(qū)動滾筒至最高車速后，脫開慣性飛輪，任飛輪自由滑行，測量一定車速區(qū)間ΔV(km/h)內(nèi)滑行時間Δt(S)，可得在各車速區(qū)間內(nèi)平均車速點的慣性飛輪軸承當(dāng)量阻力F3i＝ΔV·m2/3.6Δt Nm2-慣性飛輪當(dāng)量慣量kg，可根據(jù)飛輪轉(zhuǎn)動慣量和滾筒半徑計算而得。
從而可得慣性飛輪軸承各車速點當(dāng)量阻力系數(shù)fi＝F3i/m2·g g-重力加速度9.8m/s2。把fi輸入計算機，所以，F(xiàn)2i＝fi·(m-m1)·g Nb、F1i是當(dāng)m＞m1時的傳動系統(tǒng)阻力，汽車空檔通過自由、加載兩次滑行法或增減慣量兩次自由滑行法，可以得到mz和各車速點的F1i，并得到各車速點的Ki。從(4)式可得到各車速區(qū)間累積的L值，把L與標(biāo)準(zhǔn)限值比較判斷合格與否。
2、車輛在30km/h車速以下檢測滑行距離，如各車速點的Ki波動不大，為簡化起見，可以取各車速點Ki的平均值K代替Ki來進行阻力修正，K為常數(shù)，從(4)式可得L＝∑Li＝K·L1(m+mz)/(m1+mz)……(6)L1-車輛在慣量為m1的底盤測功機上從初速度Vo滑行至車速為0的距離m在單慣性飛輪的某些風(fēng)冷式底盤測功機上，在30km/h車速以下，慣量飛輪軸承當(dāng)量阻力系數(shù)約為0.001，并隨車速降低而減小。由于系統(tǒng)阻力Fi相對較大，而且各種大小車型的F2i在各車速點占系統(tǒng)阻力Fi的比率較小，通常在1～5％范圍內(nèi)，可以在各車速點取平均比率為F2i＝3％Fi，可以設(shè)定當(dāng)m相對m1誤差在一定范圍內(nèi)，則K＝1；當(dāng)m＞1.3m1時K＝0.97；當(dāng)m＜0.7m1時，K＝1.03，從而可控制檢測誤差在±2％范圍內(nèi)。如檢測精度要求不高或有慣性飛輪組時，可以不考慮阻力修正，K＝1，即F1i＝Fi，甚至可以不考慮mz，即mz＝0。
具體實施例方式
在(4)式中，車速區(qū)間通常為若干公里范圍，L1i是車輛在m1底盤測功機系統(tǒng)上空檔若干公里車速變化范圍內(nèi)的滑行距離，Ki是個變化值。在(6)式中，L1是汽車在m1底盤測功機系統(tǒng)上空檔滑行，從初速度Vo直至車速為0時所測的滑行距離，可通過在車速范圍內(nèi)計算脈沖數(shù)來測量滑行距離，按國標(biāo)規(guī)定“根據(jù)測試汽車的基準(zhǔn)質(zhì)量選定底盤測功機的相應(yīng)當(dāng)量慣量”。m即為車輛基準(zhǔn)質(zhì)量。m1是所用底盤測功機(帶飛輪)的系統(tǒng)當(dāng)量慣量，是底盤測功機的技術(shù)參數(shù)之一，可通過自由、加載兩次滑行法或增減慣量兩次自由滑行法測得。mz是所檢車輛空檔底盤傳動系當(dāng)量慣量，通過空檔自由、加載兩次滑行法或增減慣量兩次自由滑行法可得到系統(tǒng)的當(dāng)量慣量、各車速點的阻力和損耗功率，系統(tǒng)的當(dāng)量慣量減去m1即得到mz。如果在動力性檢測中，自由、加載兩次滑行或者增減慣量兩次自由滑行檢測系統(tǒng)損耗功率，則可同時檢測mz并計算得到L，無需再另外進行滑行距離檢測。如果計算機已自動保留了每一種車型的mz，只需滑行一次就可以檢測得到L。
1、Ki確定方法實施舉例在某國產(chǎn)單個慣性飛輪的風(fēng)冷式底盤測功機上，底盤測功機(不帶慣性飛輪)當(dāng)量慣量640kg，飛輪當(dāng)量慣量710kg，滾簡直徑318mm，滾簡中心距600mm。
(1)慣性飛輪滑行試驗慣性飛輪軸承當(dāng)量阻力系數(shù)fi＝F3i/m2·g，見表一F3i-慣性飛輪軸承當(dāng)量阻力Nm2-慣性飛輪當(dāng)量慣量kg g-重力加速度9.8m/S2表一

ΔV＝Vi+1-Vi-1＝5km/h，Vi＝(Vi+1+Vi-1)/2(2)車輛檢驗臺系統(tǒng)阻力檢測用一臺東風(fēng)EQ140貨車(基準(zhǔn)質(zhì)量為4200kg)在該底盤測功機上，采用增減慣量兩次自由滑行檢測各車速點的系統(tǒng)(帶慣性飛輪)的阻力F1i見下表

(3)F2i和Ki的計算及誤差分析。
在該底盤測功機上，車輛需模擬的誤差當(dāng)量慣量即m-m1＝4200-640-710＝2850kg，模擬誤差當(dāng)量慣量的飛輪軸承阻力F2i＝fi(m-m1)g，N見下表

δ1＝F2i/(F2i+F1i)×100％，忽略模擬誤差當(dāng)量慣量飛輪軸承阻力，檢測誤差小于3.5％。
當(dāng)車型更小的車輛在該底盤測功機上滑行試驗表明所模擬的誤差飛輪當(dāng)量慣量減少，而且車輪直徑減小，車輪與滾簡的當(dāng)量阻力系數(shù)增大，系統(tǒng)阻力誤差δ1偏小。當(dāng)車型更大的車輛在底盤測功機上滑行試驗表明車輪直徑增加很小，車輪與滾簡的當(dāng)量阻力系數(shù)變化不大，雖然所模擬的誤差飛輪當(dāng)量慣量增大，但系統(tǒng)阻力F1i與軸重相應(yīng)正比增加，系統(tǒng)阻力誤差δ1也在4％左右，經(jīng)過±3％的修正，可以保證誤差在±2％范圍內(nèi)。
采用等效模擬檢測汽車滑行距離方法，底盤測功機價格低、結(jié)構(gòu)簡單、檢測精度高、操作方便。
權(quán)利要求
1.底盤測功機上等效模擬檢測汽車滑行距離方法，是汽車在底盤測功機上檢測滑行距離，其特征在于滑行檢測時，無需使底盤測功機的當(dāng)量慣量等于或約等于所檢車輛的相應(yīng)當(dāng)量慣量，驅(qū)動滾筒至最高車速后，脫開慣性飛輪，任飛輪自由滑行，測量一定車速區(qū)間內(nèi)的滑行時間，可得到在各車速區(qū)間內(nèi)平均車速點的慣性飛輪軸承當(dāng)量阻力F3i，從而得到慣性飛輪軸承各車速點的當(dāng)量阻力系數(shù)fi，把fi輸入計算機，根據(jù)所檢車輛的基準(zhǔn)質(zhì)量與底盤測功機系統(tǒng)當(dāng)量慣量之差，可得m-m1差值慣性飛輪的軸承當(dāng)量阻力F2i，汽車在不同當(dāng)量慣量的底盤測功機上空檔自由滑行，根據(jù)功能原理，可得相同車速區(qū)間Li＝Ki·L1i(m+mz)/(m1+mz)，從初速度V0滑行至車速為0，各車速區(qū)間相加累積可得L＝[(m+mz)/(m1+mz)]×∑Ki·L1i，汽車空檔自由、加載兩次滑行或增減慣量兩次自由滑行，可檢測mz和各車速點的F1i，可得Ki、L1i、Li和累積的L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底盤測功機上等效模擬檢測汽車滑行距離方法，其特征是車輛在30km/h車速以下檢測滑行距離，如各車速點的Ki波動不大，為簡化起見，可以取各車速點Ki的平均值K來進行阻力修正，K為常量代替Ki，可得L＝KL1(m+mz)/(m1+mz)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底盤測功機上等效模擬檢測汽車滑行距離方法，其特征是試驗表明，在單慣性飛輪的某些風(fēng)冷式底盤測功機上，在30km/h車速以下，如果各種大小車型的F2i在各車速點占系統(tǒng)阻力Fi的比率在較小范圍內(nèi)，可以在各車速點取平均比率為F2i＝3％Fi；可以設(shè)當(dāng)m相對m1誤差在±30％范圍內(nèi)，則K＝1，當(dāng)m＞1.3m1時，K＝0.97，當(dāng)m＜0.7m1時，K＝1.03，從而可控制檢測誤差在較小的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底盤測功機上等效模擬檢測汽車滑行距離方法，其特征是如檢測精度要求不很高或有慣性飛輪組，可以不考慮阻力修正，K＝1，即F1i＝Fi，甚至可以不考慮mz，即mz＝0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底盤測功機上等效模擬檢測汽車滑行距離方法，其特征是如果在動力性檢測中，自由、加載兩次滑行或者增減慣量兩次自由滑行檢測系統(tǒng)損耗功率，則可同時檢測mz并計算得到L，無需再另外進行滑行距離檢測；如果計算機已自動保留了每一種車型的mz后，只需滑行一次就可以檢測得到L。
全文摘要
底盤測功機上等效模擬檢測汽車滑行距離方法，無需使底盤測功機的當(dāng)量慣量滿足所檢車輛的相應(yīng)當(dāng)量慣量。通過慣性飛輪軸承當(dāng)量阻力系數(shù)可計算得到系統(tǒng)誤差當(dāng)量慣量相應(yīng)慣性飛輪的軸承當(dāng)量阻力，根據(jù)功能原理，采用空檔自由、加載兩次滑行法或增減慣量兩次自由滑行法，可得到各個車速區(qū)間累積的模擬整車慣量的等效滑行距離。在單慣性飛輪的底盤測功機上，如果各種大小車型的誤差慣量飛輪軸承當(dāng)量阻力占系統(tǒng)阻力的較小比率，取平均比率對阻力進行修正，或者不對阻力進行修正，先檢測車輛在固定當(dāng)量慣量的底盤測功機上從初速度滑行至車速為0的距離，可換算得到模擬整車慣量的等效滑行距離。
文檔編號G01M17/007GK1580728SQ200410048690
公開日2005年2月16日 申請日期2004年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月3日
發(fā)明者吳明 申請人:吳明