一种车辆内阻测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆内阻测试方法，通过在底盘测功机上分别进行整车以及拆除各部件的不同工况下的滑行测试试验，得到各种工况对应状态的整车以及制动系统、传动系统、变速箱、主减速器等各零部件系统内阻值。本方法具有通用性强、精度高、费用低、试验周期短的优点。
【专利说明】一种车辆内阻测试方法【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆性能参数测试方法，具体为一种测试车辆内阻的方法。
【背景技术】
[0002]汽车整车内阻即汽车自身内在阻力，主要分为制动系统和传动系统两大部分，车辆内阻的大小影响汽车传动系统性能和传动效率，对车辆油耗产生影响。随着国家对汽车排放性要求的逐步提高，降低汽车整车阻力提高传动效率显得日益重要。
[0003]目前汽车行业现行的技术标准通常是在整车道路状态下，采用汽车滑行法来获取汽车滑行距离，以滑行距离的长短作为评定汽车整车阻力的标准。
[0004]现有一套道路实车测试方案:在发动机输出轴上安装柔性板扭矩传感器和转速传感器来测量发动机输出净扭矩及转速，在传动系统中安装变速箱传感器、传动轴传感器、半轴传感器以测量各节点的扭矩及转速，在车辆四个车轮上安装高分辨率的车轮扭矩传感器来测定轮胎滚动阻力损失，在车辆外部安装风阻传感器，获取风阻功率损失。以上测得的发动机输出功率与驱动轮驱动功率损失，从动轮旋转功率损失、轮胎滚动功率损失和空气阻力功率损失的差值就是传动系统的总体功率损失，然后根据公式计算出整车传动系统的阻力。
[0005]以上道路测试试 验可以直接地检测到汽车传动系统性能，但是道路条件难于控制，受制于环境(湿度、温度、风速)和地域的差异，试验结果重复性和可比性都较差，并且整车道路测试试验在加装各测量部件时，需要对车辆传动系统中部分零件进行改动设计以方便安装测量传感器。同时整车道路测试只能针对一台车进行测试，互换性和通用性差，因汽车传动系统性能各有不同，故所测得数据不具备代表性。
[0006]另外还有一种利用台架对传动系统及制动系统等单一部件进行测试的方法。例如:在针对传动系统进行单一部件台架测试时，一般是以电动机作为动力源，在传动系部件输入端和输出端分别安装转速、转矩传感器，以获取相应的转矩和转速的参数，根据试验数据计算出传动系各部件功率损失，即可获得传动系统各部件阻力。这种单体台架试验测试方法和流程设定都较为灵活，能针对试验样件的结构参数、测试目标等做出相应改变。但是测试试验中所模拟汽车工况与实际运行工况之间存在一定差距，该差距受到台架的加载系统和控制系统的精度的影响。并且在台架上对试验样件进行测试时，样件所受到的负载、振动均与整车运行状态下的不同。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种车辆内阻测试方法，以利用底盘测功机获得车辆各部件在车辆搭载状态下的阻力值。
[0008]本发明所述的车辆内阻测试方法，包括第一步:整车滑行测试试验，其包括如下步骤:1.1)试验车为整车状态，将试验车在底盘测功机上进行预热处理；
1.2)预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹；
1.3)将该试验车的目标阻力曲线f (V) =a+b*v+c*v2中的a、b、c的值输入到底盘测功机的控制电脑中，所述a、b、c的值由该试验车预先通过道路滑行试验测试所得；
1.4)在设置最高车速和最低车速后，在底盘测功机上开始滑行测试，并记录转鼓输出阻力曲线 (V) =a1+b1*v+c1*v2 ；
1.5)通过公式？(0=€卜)41(0-1'确定整车内阻曲线？卜)，式中1'为底盘测功机内阻；
1.6)利用上述整车内阻曲线F(V)间隔选取从最高车速至最低车速间的若干内阻值，并计算其平均值作为试验车整车滑行测试内阻值F1。
[0009]第二步:拆除制动系统的滑行测试试验，其包括如下步骤:
2.1)将进行完所述第一步测试试验的车辆的制动系统拆除并在底盘测功机上进行预热处理；
2.2)预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹；
2.3)按照第一步测试试验中的相同方式在底盘测功机上开始滑行测试，并记录本次滑行测试的转鼓输出阻力曲线f2 (V) =a2+b2*v+c2*v2 ；
2.4)通过公式F’(v)=f(v)-f2(v)-r确定本次拆除制动系统后的车辆内阻曲线F’(V)；
2.5)利用上述拆除制动后的车辆内阻曲线F’(V)按照第一步测试试验中的相同方式间隔选取从最高车速到最低车速间的若干内阻值，并计算其平均值作为本次滑行测试内阻值F2;
2.6)以所述第一步测试试验的内阻值F1与本次滑行测试内阻值F2的差值作为制动系统内阻值F制动系统=F1-F2。
[0010]第三步:拆除传动轴的滑行测试试验，其包括如下步骤:
3.1)对完成所述第二步测试试验的车辆处理:进一步拆除其驱动桥动力输入端的传动轴，以断开变速箱和传动轴的动力传递排出其阻力影响；
3.2)将处理后的该试验车进行预热处理，在预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹；
3.3)按照第一步测试试验中的相同方式在底盘测功机上开始滑行测试，并记录本次滑行测试的转鼓输出阻力曲线f3 (V) =a3+b3*v+c3*v2 ；
3.4)通过公式F’ ’ (v) =f (v) -f3 (v) -r确定本次拆除制动系统和传动轴后的车辆内阻曲线F”(V)；
3.5)利用本次滑行测试的车辆内阻曲线F’’(V)按照第一步测试试验中的相同方式间隔选取从最高车速到最低车速间的若干内阻值，并计算其平均值作为本次滑行测试内阻值
F3;
3.6)以所述第二步测试试验的内阻值F2与本次滑行测试内阻值F3的差值作为变速器内阻值F变速器=F2-F315
[0011]第四步:拆除主减速器主动齿的滑行测试试验，其包括如下步骤:
4.1)对完成所述第三步测试试验的车辆处理:进一步拆除其主减速器主动齿，以排除主减速器阻力影响；4.2)将处理后的试验车进行预热处理，在预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹；
4.3)按照第一步测试试验中的相同方式在底盘测功机上开始滑行测试，并记录本次滑行测试的转鼓输出阻力曲线f4 (V) =a4+b4*v+c4*v2 ；
4.4)通过公式F’’’(v)=f(v)-f4(v)-r确定本次拆除制动系统、传动轴及主减速器主动齿后的车辆内阻曲线F’’’(V)； 4.5)利用本次滑行测试的车辆内阻曲线F’’’(V)按照第一步测试试验中的相同方式间隔选取从最高车速到最低车速间的若干内阻值，并计算其平均值作为本次滑行测试内阻值F4 ；
4.6)以所述第三步测试试验的内阻值F3与本次滑行测试内阻值F4的差值作为主减速器内阻值F主减速器=F3-F4。
[0012]本发明通过在底盘测功机上分别进行整车以及拆除各部件的不同工况下的滑行测试试验，从而测得包括滑行速度变化及滑行时间、滑行距离等数据，进而根据相关公式计算得到各种工况对应状态的整车以及制动系统、传动系统、变速箱、主减速器等各零部件系统内阻值，获得各部件搭载整车状态下的阻力分布情况。本方法不仅貝有通用性强、重复性高、对比性强、精度高、费用低、试验周期短等优势，并且能极大的促进企业在新车开发和后期优化中问题的发现与解决，对提升自主设计研发能力和制造水平具有重大意义。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本发明作进一步的详细阐述:
本发明所述的车辆内阻测试方法，包括第一步:整车滑行测试试验，其包括如下步骤:
1.1)试验车为整车状态，将试验车在底盘测功机上进行预热处理，一般以50km/h车速运行45min ；
1.2)预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹；
1.3)将该试验车的目标阻力曲线f (V) =a+b*v+c*v2中的a、b、c的值输入到底盘测功机的控制电脑中，所述a、b、c的值由该试验车预先通过道路滑行试验测试所得；
1.4)在设置最高车速为120km/h和最低车速为20km/h后，在底盘测功机上开始滑行测试，并记录转鼓输出阻力曲线(v) =a1+b1*v+c1*v2 ；
1.5)通过公式？(0=€卜)41(0-1'确定整车内阻曲线？卜)，式中1'为底盘测功机内阻；
1.6)利用上述整车内阻曲线F(v)以10km/h为间隔选取从最高车速至最低车速间的十一个内阻值，并计算其平均值作为试验车整车滑行测试内阻值F1，即FeiFdZOHFdlO)+...+ F (30)+F (20)}/11。
[0014]第二步:拆除制动系统的滑行测试试验，其包括如下步骤:
2.1)将进行完所述第一步测试试验的车辆的制动系统拆除并在底盘测功机上进行预热处理，如果试验车在进行完第一步测试试验后立即进行，则使用底盘测功机带动试验车以50km/h运行30min,否则以50km/h运行45min ；
2.2)预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹；
2.3)按照第一步测试试验中的相同方式(设置最高车速为120km/h和最低车速为20km/h)在底盘测功机上开始滑行测试，并记录本次滑行测试的转鼓输出阻力曲线
f2 (V) =a2+b2氺v+c2氺V2 ；
2.4)通过公式F’(v)=f(v)-f2(v)-r确定本次拆除制动系统后的车辆内阻曲线F’(V)；
2.5)利用上述拆除制动后的车辆内阻曲线F’(V)按照第一步测试试验中的相同方式以10km/h为间隔选取从最高车速到最低车速间的十一个内阻值，并计算其平均值作为本次滑行测试内阻值 F2，即 F2= {F，(120)+ F，(110) +...+ F’ (30)+ F，(20) }/11
2.6)以所述第一步测试试验的内阻值F1与本次滑行测试内阻值F2的差值作为制动系统内阻值F制动系统=F1-F2。
[0015]第三步:拆除传动轴的滑行测试试验，其包括如下步骤:
3.1)对完成所述第二步测试试验的车辆处理:进一步拆除其驱动桥动力输入端的传动轴，以断开变速箱和传动轴的动力传递排出其阻力影响；
3.2)将处理后的该试验车进行预热处理，如果试验车在进行完第二步测试试验后立即进行，则使用底盘测功机带动试验车以50km/h运行30min,否则以50km/h运行45min ;在预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹；
3.3)按照第一步测试试验中的相同方式(设置最高车速为120km/h和最低车速为20km/h)在底盘测功机上开始滑行测试，并记录本次滑行测试的转鼓输出阻力曲线
f3 (V) =a3+b3氺v+c3氺V2 ；
3.4)通过公式F’ ’ (v) =f (v) -f3 (v) -r确定本次拆除制动系统和传动轴后的车辆内阻曲线F”(V)；
3.5)利用本次滑行测试的车辆内阻曲线F’’(V)按照第一步测试试验中的相同方式以10km/h为间隔选取从最高车速到最低车速间的十一个内阻值，并计算其平均值作为本次滑行测试内阻值 F3，即 F3= {F’’ (120)+ F，，(110) +...+ F，，(30)+ F，，(20) }/11
3.6)以所述第二步测试试验的内阻值F2与本次滑行测试内阻值F3的差值作为变速器内阻值F变速器=F2-F315
[0016]第四步:拆除主减速器主动齿的滑行测试试验，其包括如下步骤:
4.1)对完成所述第三步测试试验的车辆处理:进一步拆除其主减速器主动齿，以排除主减速器阻力影响；
4.2)将处理后的试验车进行预热处理，如果试验车在进行完第三步测试试验后立即进行，则使用底盘测功机带动试验车以50km/h运行30min,否则以50km/h运行45min ;在预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹；
4.3)按照第一步测试试验中的相同方式(设置最高车速为120km/h和最低车速为20km/h)在底盘测功机上开始滑行测试，并记录本次滑行测试的转鼓输出阻力曲线f4 (V) =a4+b4*v+c4*v2 ；
4.4)通过公式F’’’(v)=f(v)-f4(v)-r确定本次拆除制动系统、传动轴及主减速器主动齿后的车辆内阻曲线F’’’(V)；4.5)利用本次滑行测试的车辆内阻曲线F’’’(V)按照第一步测试试验中的相同方式以10km/h为间隔选取从最高车速到最低车速间的十一个内阻值，并计算其平均值作为本次滑行测试内阻值 F4, SP F 4= {F’’，(120)+ F’’，(110) +...+ F’’，(30)+ F’’，
(20)}/11 4.6)以所述第三步测试试验的内阻值F3与本次滑行测试内阻值F4的差值作为主减速器内阻值F主减速器=F3-F4。
【权利要求】
1.一种车辆内阻测试方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一步:整车滑行测试试验，其包括如下步骤: . 1.1)试验车为整车状态，将试验车在底盘测功机上进行预热处理；. 1.2)预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹； . 1.3)将该试验车的目标阻力曲线f (V) =a+b*v+c*v2中的a、b、c的值输入到底盘测功机的控制电脑中，所述a、b、c的值由该试验车预先通过道路滑行试验测试所得； . 1.4)在设置最高车 速和最低车速后，在底盘测功机上开始滑行测试，并记录转鼓输出阻力曲线 (V) =a1+b1*v+c1*v2 ； .1.5)通过公式？(0=€卜)41(0-1'确定整车内阻曲线？卜)，式中1'为底盘测功机内阻； .1.6)利用上述整车内阻曲线F(V)间隔选取从最高车速至最低车速间的若干内阻值，并计算其平均值作为试验车整车滑行测试内阻值F1 ； 第二步:拆除制动系统的滑行测试试验，其包括如下步骤: .2.1)将进行完所述第一步测试试验的车辆的制动系统拆除并在底盘测功机上进行预热处理； . 2.2)预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹； .2.3)按照第一步测试试验中的相同方式在底盘测功机上开始滑行测试，并记录本次滑行测试的转鼓输出阻力曲线f2 (V) =a2+b2*v+c2*v2 ； .2.4)通过公式F’(v)=f(v)-f2(v)-r确定本次拆除制动系统后的车辆内阻曲线F’(V)； . 2.5)利用上述拆除制动后的车辆内阻曲线F’(V)按照第一步测试试验中的相同方式间隔选取从最高车速到最低车速间的若干内阻值，并计算其平均值作为本次滑行测试内阻值F2; . 2.6)以所述第一步测试试验的内阻值F1与本次滑行测试内阻值F2的差值作为制动系统内阻值F制动系统=F1-F2; 第三步:拆除传动轴的滑行测试试验，其包括如下步骤: ..3.1)对完成所述第二步测试试验的车辆处理:进一步拆除其驱动桥动力输入端的传动轴，以断开变速箱和传动轴的动力传递排出其阻力影响； .3.2)将处理后的该试验车进行预热处理，在预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹； .3.3)按照第一步测试试验中的相同方式在底盘测功机上开始滑行测试，并记录本次滑行测试的转鼓输出阻力曲线f3 (V) =a3+b3*v+c3*v2 ； . 3.4)通过公式F’ ’ (v) =f (v) -f3 (v) -r确定本次拆除制动系统和传动轴后的车辆内阻曲线F”(V)； . 3.5)利用本次滑行测试的车辆内阻曲线F’’(V)按照第一步测试试验中的相同方式间隔选取从最高车速到最低车速间的若干内阻值，并计算其平均值作为本次滑行测试内阻值F3; .3.6)以所述第二步测试试验的内阻值F2与本次滑行测试内阻值F3的差值作为变速器内阻值 F ^JfF2-F3; 第四步:拆除主减速器主动齿的滑行测试试验，其包括如下步骤: .4.1)对完成所述第三步测试试验的车辆处理:进一步拆除其主减速器主动齿，以排除主减速器阻力影响； .4.2)将处理后的试验车进行预热处理，在预热处理结束后，若试验车为手动档车辆，则将车辆熄火、设为空档并松掉手刹，若试验车为自动档车辆，则启动发动机、设为N档并松掉手刹； .4.3)按照第一步测试试验中的相同方式在底盘测功机上开始滑行测试，并记录本次滑行测试的转鼓输出阻力曲线f4 (V) =a4+b4*v+c4*v2 ； .4.4)通过公式F’’’(v)=f(v)-f4(v)-r确定本次拆除制动系统、传动轴及主减速器主动齿后的车辆内阻曲线F’’’(V)； .4.5)利用本次滑行测试的车辆内阻曲线F’’’(V)按照第一步测试试验中的相同方式间隔选取从最高车速到最低车速间的若干内阻值，并计算其平均值作为本次滑行测试内阻值F4 ； .4.6)以所述第三步测试试验的内阻值F3与本次滑行测试内阻值F4的差值作为主减速器内阻值F主减速器 =F3-F4。
【文档编号】G01L5/00GK103983460SQ201410176919
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】宋克扬, 宋锴, 周德根, 万鸿彦 申请人:重庆长安汽车股份有限公司