[发明专利]车辆驱动轮瞬时输出功率的测量系统

权利要求书

1.一种车辆驱动轮瞬时输出功率的测量系统，其特征在于，包括挂车和底盘测功机；

所述底盘测功机包括测功机滚筒、转速扭矩传感器、测功机传动系统、模拟阻力加载电机、信号采集处理系统和控制系统；所述测功机滚筒、转速扭矩传感器、测功机传动系统和模拟阻力加载电机依次连接；所述信号采集处理系统接收所述转速扭矩传感器的信号，并发送给所述控制系统，所述控制系统将信号发送给所述模拟阻力加载电机；

所述挂车包括依次连接的 车轮、车辆底盘传动系统和发动机；所述发动机带动所述车辆底盘传动系统使得所述车轮驶过所述测功机滚筒；

所述挂车，通过搭载不同质量的重物满足不同质量的车型；通过调节重物的位置来模拟不同车型的重心位置；

运用所述底盘测功机反拖与实验车辆等质量且等重心位置的挂车至车速达到v，其中v大于待测速度v₀，通过底盘测功机将挂车行驶时的动能储存下来，然后给实验挂车加载一个阻力矩T₁，挂车在阻力矩T₁、滚筒与车轮之间的滚动摩擦阻力矩T_fc以及测功机传动系统阻力矩T_rc的共同作用下滑行，采集测功机的滚筒转速ω₀＝v₀/r以及该转速度时刻的角加速度α₁，结束第一次反拖挂车的滑行实验，即进行第一次滑行；

进行第二次滑行，由所述底盘测功机给实验车辆加载一个不同于T₁的加载阻力矩T₂，采集测功机的滚筒转速ω₀＝v₀/r以及该转速度时刻的角加速度α₂，运用角动量定理建立数学模型：

式(1)中，α₁—第一次加载滑行中滚筒转速ω₀时刻的角加速度，α₂—第二次加载滑行中滚筒转速ω₀的角加速度；测功机传动系统等效至滚筒处的转动惯量J如式(2)，同时计算出ω₀时刻车轮与滚筒之间的滚动摩擦阻力矩与测功机传动系统阻力矩之和T_fc+T_rc如式(3)，

式(3)中，T_s—传感器示数扭矩值，为测功机加载阻力矩、滚筒与车轮之间的滚动摩擦阻力矩T_fc以及测功机传动系统阻力矩T_rc之和；

对车辆驱动轮瞬时输出功率的测量，可以根据式(4)

P_P＝(T_fc+T_rc+T_l+Jα)·ω (4)

式中，ω为滚筒转速、α滚筒的角加速度；

与式(2)获得车辆驱动轮瞬时输出功率及输出扭矩如式(5)

式中，T_s—传感器示数扭矩值，为测功机加载阻力矩、滚筒与车轮之间的滚动摩擦阻力矩T_fc以及测功机传动系统阻力矩T_rc之和。

2.根据权利要求1所述的车辆驱动轮瞬时输出功率的测量系统，其特征在于，式(4)的获得方法如下：

在车辆变速行驶工况下测量任意时刻车辆驱动轮输出功率，由于车轮与滚筒具有一定的角加速度，车辆驱动轮对测功机滚筒的驱动力矩与滚筒阻力矩不平衡，根据达朗贝尔原理，系统增加一个反向惯性转矩后，达到平衡状态，此时力矩方程为：

T_D-(T_rc+T_l)＝T_P-(T_fc+T_rc+T_l)＝Jα (6)

式中，T_D—测功机滚筒受到车辆驱动轮的驱动力矩，T_P是驱动轮实际输出力矩，J为底盘测功机传动系统等效至滚筒处的转动惯量，α为测功机滚筒的角加速度，Jα为惯性力矩，则车辆驱动轮输出至滚筒的驱动力功率用式(4)表示，

P_P＝(T_fc+T_rc+T_l+Jα)·ω (4)。