车辆台试模拟路试瞬态工况加载方法

摘要

车辆台试模拟路试瞬态工况加载方法，按试验统计得到不同基准质量范围车辆空挡滑行的路试与台试系统阻力公式差的公式，无需对所检车辆进行试验或计算路试和台试的系统阻力，用车辆的基准质量代替车辆的平动质量与相关转动件当量惯量之和，无需测量所检车辆的相关转动件当量惯量，当等速工况模拟时，以路试与台试系统阻力公式差的公式确定加载量进行恒力控制，当加速工况模拟时，再增加车辆基准质量与台架基本质量之差与规定加速度的乘积，采用变车速变加载力控制加载。

说明书

技术领域

车辆台试模拟路试瞬态工况加载方法，是汽车或摩托车在底盘测功机上模拟路试 瞬态工况时功率吸收装置进行加载的方法，属于车辆性能台试检测方法技术领域。

背景技术

随着车辆节能减排要求越来越高，采用台试模拟路试瞬态工况检测汽车或摩托车 的燃料消耗量或废气排放，瞬态工况包括怠速、加速、等速、减速工况，更全面、准 确地反映了车辆实际道路行驶的燃料消耗量或废气排放。现有技术采用的底盘测功机 惯性飞轮有3种型式，一种是无惯性飞轮，一种是单惯性飞轮，一种是全机械惯量模 拟惯性飞轮组，现有台试模拟路试瞬态加载方法有以下几种：(1)在全机械惯量模拟 惯性飞轮组的底盘测功机上，按不同车辆基准质量范围确定等速和加速工况都相同的 加载力公式，这种方法不适用于无惯性飞轮或单惯性飞轮的底盘测功机上进行加速工 况模拟加载。(2)底盘测功机上汽车多工况模拟加载方法，ZL02152399.1。(3)汽车 台试模拟路试多工况载荷的系统实验法，ZL200410076702.4。(4)汽车空挡滑行路试 和台试系统阻力统计法，ZL200510053247.0。第(2)、(3)、(4)三种方法需要确定 所检车辆空挡的路试阻力和台试阻力，还需要确定相应的所件车辆转动件当量惯量， 操作性不好。为克服现有技术的不足，采用车辆台试模拟路试瞬态工况加载方法，提 高操作性。

发明内容

车辆台试模拟路试瞬态工况加载方法的基本原理：按试验统计得到不同基准质量 范围车辆空挡滑行的路试与台试系统阻力公式差的公式，用所检车辆的基准质量作为 车辆平动和转动的系统质量，根据底盘测功机不同惯性飞轮的结构型式，在台试模拟 路试等速和加速过程中，确定功率吸收装置在滚筒表面上的加载力并进行加载控制。

采用试验统计的方法，按不同的车辆基准质量范围，车辆空挡路试得到各车速点 的系统阻力，然后车辆空挡台试得到各车速点系统阻力，得到路试阻力和台试阻力与 车速的二次曲线方程，两公式相减得到各车速点的路试与台试的阻力差公式，并把该 阻力差公式作为该基准惯量范围内车辆台试模拟路试等速工况下功率吸收装置的加 载量公式。其具体步骤如下：

1、先划分车辆不同的基准质量范围段。

2、每个基准质量范围段内选用技术状况良好的车辆进行路试和台试。

3、车辆空挡滑行路试得到各车速点的系统行驶阻力，统计得到路试系统阻力与 车速的二次曲线方程F₁＝a₁+b₁×V²，N；a₁、b₁为常数，V为车速km/h。

4、车辆空挡滑行台试得到各车速点的系统行驶阻力，统计得到台试系统阻力与 车速的二次曲线方程F₂＝a₂+b₂×V²，N；a₂、b₂为常数，V为车速km/h。

5、车辆空挡滑行路试系统阻力与台试系统阻力之差F₃＝F₁-F₂＝(a₁-a₂)+(b₁ -b₂)×V²，令a₃＝a₁-a₂，b₃＝b₁-b₂，则F₃＝a₃+b₃×V²，a₃、b₃为常数。

6、无惯性飞轮或单惯性飞轮的底盘测功机可以借用全机械惯量模拟惯性飞轮组 底盘测功机试验统计的加载公式。

F₁、F₂、F₃可以是试验环境状态下的阻力公式，也可以是标准环境状态下的阻力 公式，试验统计得到每一个车辆基准质量范围段的F₃＝a₃+b₃×V²，不同车辆基准质 量范围段的a₃、b₃常数值不相等。

车辆台试模拟路试瞬态工况加载方法，是汽车或摩托车在底盘测功机上模拟路试 瞬态工况进行燃料消耗量或废气排放检测时，功率吸收装置进行加载的方法，其特征 在于：按所检车辆的基准质量RM，单位kg，根据所在车辆基准质量范围内试验统计 得到的路试系统阻力与台试系统阻力公式之差的公式F₃＝a₃+b₃×V²，a₃、b₃为常数， V为车速，单位km/h，当在规定等速工况台试模拟路试时，V为定值，功率吸收装置 在滚筒表面上的加载力F_g恒定，F_g＝F₃＝a₃+b₃×V²，采用恒力控制加载。当在某车速 范围内加速工况规定加速度为A台试模拟路试时，F_g＝F₃+(RM-m)×A＝a₃+b₃×V²+ (RM-m)×A，V为瞬时车速，单位km/h，m为底盘测功机基本质量，单位kg，A为 规定加速度，单位m/s²，不同车速点的F_g不同，采用变车速变负荷控制加载。车辆台 试模拟路试瞬态工况加载方法具有以下特点：

(1)无需全机械惯量模拟惯性飞轮组底盘测功机结构，降低了设备成本，消除 了配置飞轮惯量模拟车辆惯量的操作。

(2)无需对所检车辆进行试验或计算路试和台试的系统阻力，用车辆基准质量 路试与台试系统阻力公式差的共性代替所检车辆路试与台试系统阻力的两个个性。

(3)用车辆的基准质量代替车辆的平动质量与相关转动件当量惯量之和，无需 测量所检车辆的相关转动件当量惯量，用车辆基准质量共性代替车辆平动质量与相关 转动件当量惯量的两个个性。

(4)在无惯性飞轮或单惯性飞轮的底盘测功机上，可以借用全机械惯量模拟惯 性飞轮组底盘测功机检测的加载公式，作为台试模拟路试等速工况的加载公式和加速 工况的部分负荷加载公式。

(5)不仅适用于轻型汽车瞬态模拟加载，同样适用于摩托车瞬态模拟加载。

对于全机械惯量模拟惯性飞轮组的底盘测功机，可以结合挂上相应的惯性飞轮进 行全机械惯量等效模拟车辆惯量，可以设定RM≈m，无论是台试模拟路试等速或加速 工况负荷，可以采用相同的公式F_g＝F₃＝a₃+b₃×V²进行加载，也可以按F_g＝a₃+b₃× V²+(RM-m)×A公式进行加载，等速时A＝0，加速时(RM-m)＝0，两公式等效，前 面公式是后面公式RM＝m的特例。

如果加速工况的车速范围较小，或者F₃相对F_g的比率较小时，也可以近似设定 在该加速工况车速范围内的F₃为定值，如以加速工况车速范围内的中间车速点来计算 定值F₃，而(RM-m)×A也为定值，在该加速工况过程中各车速点可以近似以恒力 F_g控制加载。

具体实施方式

在单惯性飞轮的底盘测功机上，以轻型汽油车进行瞬态工况法测量废气排放为 例，来说明车辆台试模拟路试瞬态工况加载方法的具体实施方式。

设单惯性飞轮底盘测功机的基本质量为900kg，所检车辆的基准质量RM为 1350kg，借用全机械惯量模拟惯性飞轮组底盘测功机检测的加载公式，按标准 GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易 工况法)》进行瞬态工况废气排放检测。其具体实施方式的步骤如下：

1、借用标准GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国III、 IV阶段)》中表CB.1车辆基准质量1350kg所对应的系数a₃＝7.1N，b₃＝0.0481，F₃＝7.1 +0.0481×V²，该表是全机械惯量模拟惯性飞轮组底盘测功机的功率吸收装置加载力 公式系数。

2、在15km/h、32km/h、35km/h、50km/h规定等速时的加载力F_g15＝7.1+0.0481 ×15²＝17.9N、F_g32＝56.4N、F_g35＝66.0N、F_g50＝127.4N，角标数字为车速。采用恒力控制 加载。

3、在瞬态工况法运转循环工序2的加速工况中规定加速度A＝1.04m/s²，当车速 为10km/h时所需F_g10＝7.1+0.0481×10²+(1350-900)×1.04＝11.91+468＝479.9N， 不同车速点的F_g不同。

4、在工序6中从15km/h加速至32km/h过程中，规定加速度A＝0.94m/s²。当 瞬时车速为30km/h时所需加载力F_g30＝7.1+0.0481×30²+(1350-900)×0.94＝50.39 +423＝473.4N，。在其它加速工况中以此类推，以不同的规定加速度和不同的瞬时车 速进行变载，采用变车速变加载力控制加载。

5、在减速或怠速工况可以加载力为零，在加速换挡过程中可以按换挡时的瞬时 车速加载力进行加载。

车辆台试模拟路试瞬态工况加载方法，以所检车辆的基准质量以及路试系统阻力 与台试系统阻力公式之差的公式，按规定所需加速度和瞬时车速确定等速和加速工况 各车速点的F_g，具有简单、准确、快捷的优点，而且操作性良好。