[发明专利]车辆驱动轮瞬时输出功率的测量系统

说明书

本发明提供一种车辆驱动轮瞬时输出功率的测量系统，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得车轮、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。本发明为车辆驱动轮输出功率的精确免拆快速检测以及测功机精确模拟车辆道路行驶阻力提供了更为精准的数据。

技术领域

本发明属于车辆驱动轮瞬时输出功率测量领域，具体涉及一种车辆驱动轮瞬时输出功率的测量系统。

背景技术

传统车辆的行驶性能测试是通过道路行驶试验，建立道路行驶阻力模型进行分析研究，这种方法主要受到气压、温度、湿度等外界环境因素的影响，导致检测过程比较复杂。底盘测功机作为一种针对车辆整车综合性能的测试平台，已广泛应用到了车辆整车动力性、制动性、经济燃油性、排放性等方面。底盘测功机主要由滚筒、模拟阻力加载装置、转速与扭矩测量装置、控制与显示装置组成。在车辆动力性能测试过程中，驱动轮输出功率是衡量车辆动力性能的一项重要指标。运用底盘测功机对车辆的驱动轮输出功率进行测试的传统方法是，车辆驱动轮置于滚筒上，车辆启动后，发动机输出扭矩经过车辆传动系统后至驱动轮，由驱动轮通过带动测功机滚筒转动及测功机传动装置转动，测功用电机产生的涡电流在测功装置转子上产生与驱动转矩方向相反的制动力矩，其大小与驱动轮对滚筒的驱动转矩相等，通过检测其电磁转矩即可获得其驱动轮对滚筒的驱动转矩，再乘以滚筒转速即可得到驱动轮的输出功率。

在上述测量方法中，由于存在车辆轮胎与测功机滚筒之间的摩擦损耗、测功机传动系统自身的摩擦损耗，所测功率并未包括测试过程中驱动轮与滚筒间滚动阻力损失功耗及滚筒底盘测功机内部的摩擦功耗，因此其测功装置显示的功率数值并不能真实地反映车辆驱动功率的大小。针对滚筒底盘测功机测功装置显示的功率数值不能真实反映汽车驱动功率大小的问题，许多学者进行了相关的研究。A.IRIMESCU,L.MIHON and G.Automotive Transmission efficiency measurement using a chassis dynamometer[J].International Journal of Automotive Technology,2011,12(4):555-559,建立了车辆传动系统数学模型，提出了一种针对车辆匀速行驶工况下，驱动轮输出功率以及发动机输出功率的测量方法。赵玮，王强，敬奇锋，王林.基于AT89S52的车轮瞬时功率测量方法研究[J].仪表技术与传感器.2011,(8):73-76,提出工程机械车轮瞬时功率的一种新方法，对滚筒转速、扭矩以及转角加速度进行测量，降低了力矩不平衡对测量精度的影响，克服了以往只在滚筒与车轮相对平衡状态下测量的限制性，提高了在不平衡条件下功率等参数测量的准确性。卢晋夫，欧阳爱国，刘燕德，王均刚.室内精确检测车辆驱动轮输出功率的数学模型[J].机械设计与研究.2017，33(8)：146-149,提出了采用无加载滑行对底盘测功机进行空载反拖，测量底盘测功机自身损耗功率测试，后采用二次加载滑行法反拖车辆，建立滚筒底盘测功机滚筒与汽车驱动轮间摩擦阻力的数学模型，为底盘测功机的检测数值能更精确地反映车辆动力性能的实际情况奠定理论基础。赵玮，王强，何晓晖.基于测功机的工程机械底盘动力性能实验误差分析与方法研究[J].中国测试，2019,45(5):151-156,提出一种反拖模拟挂车测量测功机自身损耗功率的方法，测量结果用于对底盘损耗功率进行修正，减小了测功机自身损耗功率对底盘动力性能测量精度的影响。欧阳爱国，卢晋夫，刘燕德，黄均刚.底盘测功机滚筒与汽车驱动轮间摩擦阻力的数模研究[J].组合机床与自动化加工技术.2017,8(8):1-5,提出了分别采用无加载滑行法与二次加载滑行法，测量车辆在底盘测功机上滑行的相关数据，采用能量守恒定律，建立基于单滚筒底盘测功机的汽车驱动轮输出功率的数学模型，可为汽车输出功率的精准免拆快速检测奠定理论基础。