專(zhuān)利名稱(chēng)：一種汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)性能測(cè)試，特別是一種汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前，牽引性能試驗(yàn)大多采用在道路上利用牽引桿聯(lián)接試驗(yàn)車(chē)和負(fù)荷拖車(chē)，參見(jiàn) 圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)的道路法測(cè)試汽車(chē)牽引性能方法流程圖。試驗(yàn)時(shí)，牽引桿應(yīng)保持水平， 牽引桿縱軸線應(yīng)與行車(chē)方向保持一致。汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)時(shí)，汽車(chē)起步，加速換檔至試驗(yàn)需 要的檔位，油門(mén)全開(kāi)，加速到該檔位最高車(chē)速的80%左右。負(fù)荷拖車(chē)施加負(fù)荷，在發(fā)動(dòng)機(jī)正 常使用的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，測(cè)取5 6個(gè)間隔均勻的穩(wěn)定車(chē)速和該車(chē)速時(shí)的拖鉤牽弓I力，測(cè)量時(shí) 車(chē)速必須穩(wěn)定IOs以上。往返各一次，試驗(yàn)數(shù)據(jù)記入牽引性能試驗(yàn)記錄表中。最大拖鉤牽引 力試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)汽車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)處于最大傳動(dòng)比位置，驅(qū)動(dòng)輪均處于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，油門(mén)全開(kāi)， 以該工況最高車(chē)速的80%左右的車(chē)速行駛，負(fù)荷拖車(chē)施加負(fù)荷，試驗(yàn)車(chē)車(chē)速平穩(wěn)下降，直至 發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或驅(qū)動(dòng)輪完全滑轉(zhuǎn)為止，從自動(dòng)記錄牽引力計(jì)上，讀取最大拖鉤牽引力。往返各 進(jìn)行一次相同的試驗(yàn)，以二個(gè)方向的最大拖鉤牽引力的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。這種方法在 道路條件下需要專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)場(chǎng)地，需要牽引車(chē)和負(fù)荷拖車(chē)共同配合，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較麻煩。而目前在室內(nèi)試驗(yàn)中利用底盤(pán)測(cè)功機(jī)所采用的恒速法(設(shè)定底盤(pán)測(cè)功機(jī)為恒速 狀態(tài)，通過(guò)加速踏板踩到底實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)工況)，參見(jiàn)圖2，圖2為現(xiàn)有技術(shù)的底盤(pán)測(cè)功機(jī)法測(cè)試 汽車(chē)牽引性能方法流程圖。該方法通過(guò)預(yù)置測(cè)量最高車(chē)速和最低車(chē)速，以及測(cè)量速度點(diǎn)數(shù)， 一般從該檔最大車(chē)速的80%起向下取5 8個(gè)間隔均勻的速度點(diǎn)，測(cè)量其對(duì)應(yīng)的牽引阻力。 試驗(yàn)時(shí)汽車(chē)將變速器掛在所需要的檔位，將加速踏板踩到底，底盤(pán)測(cè)功機(jī)從預(yù)置的最低車(chē) 速開(kāi)始勻速運(yùn)行，當(dāng)測(cè)功機(jī)指示的阻力穩(wěn)定后，計(jì)算機(jī)開(kāi)始采集速度和阻力值，在每一個(gè)速 度點(diǎn)的采樣時(shí)間不低于10s，直至預(yù)置的最高車(chē)速點(diǎn)。恒速法沒(méi)有真實(shí)模擬道路上的行駛條 件，未能將道路行駛阻力因素考慮進(jìn)去，因而得到的牽引力也非實(shí)際的拖鉤牽引力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，能完整地 測(cè)出汽車(chē)牽引鉤上的實(shí)際汽車(chē)牽引力且測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)，其中，包括道路滑 行設(shè)備、性能測(cè)試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備分別與所述道路滑行 設(shè)備和所述性能測(cè)試設(shè)備連接，所述的道路滑行設(shè)備用于測(cè)試準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，所述性能測(cè)試設(shè) 備包括用于測(cè)試準(zhǔn)備數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備數(shù)據(jù)測(cè)試單元、用于測(cè)試最大拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)的最大拖 鉤牽引性能測(cè)試單元和用于測(cè)試各檔拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)的各檔拖鉤牽引性能測(cè)試單元，所 述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備用于采集處理所述道路滑行設(shè)備及所述性能測(cè)試設(shè)備測(cè)得的所述準(zhǔn) 備數(shù)據(jù)、所述最大拖鉤牽弓I性能數(shù)據(jù)和所述各檔拖鉤牽弓I性能數(shù)據(jù)。上述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)，其中，所述的性能測(cè)試設(shè)備為底盤(pán)測(cè)功機(jī)。為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其中，利用權(quán)利要求1所述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)完成，該汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法依次包括準(zhǔn)備 步驟、最大拖鉤牽引力測(cè)試步驟和各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟，還包括數(shù)據(jù)采集處理步驟， 所述準(zhǔn)備步驟包括取得道路滑行阻力系數(shù)步驟、獲得功率吸收設(shè)定系數(shù)步驟和設(shè)置坡度步 驟，所述最大拖鉤牽引力測(cè)試步驟包括T坡度測(cè)試步驟和0坡度測(cè)試步驟，所述各檔拖鉤牽 引性能測(cè)試步驟包括T坡度測(cè)試步驟和0坡度測(cè)試步驟。上述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其中，所述取得道路滑行阻力系數(shù)步驟包括確認(rèn) 車(chē)輛試驗(yàn)狀態(tài)步驟、道路行駛阻力滑行試驗(yàn)步驟和判斷試驗(yàn)結(jié)果步驟。上述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其中，所述獲得功率吸收設(shè)定系數(shù)步驟包括預(yù)熱 準(zhǔn)備步驟、滑行步驟和判斷試驗(yàn)結(jié)果步驟。上述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其中，所述設(shè)置坡度步驟還包括調(diào)節(jié)坡度步驟。上述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其中，所述整理數(shù)據(jù)步驟還包括繪制牽引性能曲 線步驟。上述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其中，所述各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟中的T坡 度測(cè)試步驟包括汽車(chē)II檔測(cè)試步驟、汽車(chē)III檔測(cè)試步驟、汽車(chē)IV檔測(cè)試步驟和汽車(chē)V檔 測(cè)試步驟。上述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其中，所述各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟中的0坡 度測(cè)試步驟包括汽車(chē)II檔測(cè)試步驟、汽車(chē)III檔測(cè)試步驟、汽車(chē)IV檔測(cè)試步驟和汽車(chē)V檔 測(cè)試步驟。本發(fā)明的有益功效在于本發(fā)明利用兩次坡度法在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上進(jìn)行，即利用室 內(nèi)底盤(pán)測(cè)功機(jī)試驗(yàn)條件，通過(guò)施加坡度的方法模擬道路上的負(fù)荷拖車(chē)，與道路上的負(fù)荷拖 車(chē)法相比，在室內(nèi)轉(zhuǎn)鼓上控制和操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)；與在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上用恒速法相比，這 種方法充分考慮了汽車(chē)在平直路面上的行駛阻力，完整地測(cè)出了在牽引鉤上能夠?qū)崿F(xiàn)的實(shí) 際汽車(chē)牽引力，且該測(cè)試系統(tǒng)及方法測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1現(xiàn)有技術(shù)的道路法汽車(chē)牽引性能測(cè)試方法步驟框圖；圖2現(xiàn)有技術(shù)的底盤(pán)測(cè)功機(jī)法汽車(chē)牽引性能測(cè)試方法步驟框圖；圖3本發(fā)明汽車(chē)牽引性能測(cè)試系統(tǒng)框圖；圖4本發(fā)明汽車(chē)牽引性能測(cè)試方法步驟框圖；圖5本發(fā)明汽車(chē)牽引性能測(cè)試方法流程圖；
圖6本發(fā)明的某車(chē)型牽引力-速度(F-V)曲線圖。
其中，附圖標(biāo)記100道路滑行設(shè)備200性能測(cè)試設(shè)備201準(zhǔn)備數(shù)據(jù)測(cè)試單元202最大拖鉤牽引性能測(cè)試單元203各檔拖鉤牽引性能測(cè)試單元300數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備
1 二檔牽引性能2三檔牽引性能3四檔牽引性能4五檔牽引性能SOl S04、S041 步驟SOll S013、S0131 步驟SOlll S0113、S0121 S0123 步驟S021、S022、S031、S032 步驟S0311 S0314、S0321 S0324 步驟
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述參見(jiàn)圖1，本發(fā)明所稱(chēng)的牽引性能試驗(yàn)包括最大拖鉤牽引力和各檔拖鉤牽引性能。 本發(fā)明的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)，包括道路滑行設(shè)備100、性能測(cè)試設(shè)備200和數(shù)據(jù)采集處 理設(shè)備300，所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備300分別與道路滑行設(shè)備100和性能測(cè)試設(shè)備200連 接，所述的道路滑行設(shè)備100用于測(cè)試準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，可以是符合試驗(yàn)條件的場(chǎng)地或者平直的 道路。所述性能測(cè)試設(shè)備200包括準(zhǔn)備數(shù)據(jù)測(cè)試單元201，用于測(cè)試準(zhǔn)備數(shù)據(jù)；最大拖鉤牽 引性能測(cè)試單元202，用于測(cè)試最大拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)；各檔拖鉤牽引性能測(cè)試單元203， 用于測(cè)試各檔拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)，本實(shí)施例中，該性能測(cè)試設(shè)備200為底盤(pán)測(cè)功機(jī)。所述數(shù) 據(jù)采集處理設(shè)備300用于采集處理所述道路滑行設(shè)備100及所述性能測(cè)試設(shè)備200測(cè)得的 所述準(zhǔn)備數(shù)據(jù)、所述最大拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)和所述各檔拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)。本發(fā)明的底盤(pán) 測(cè)功機(jī)在道路模擬條件下勻速行駛，模擬最大坡度對(duì)應(yīng)的力減去模擬零坡度時(shí)對(duì)應(yīng)的力， 就是拖鉤牽引力的方法。測(cè)試的基本原理如下1、汽車(chē)?yán)脿恳^牽引拖車(chē)時(shí)行駛阻力分析依據(jù)汽車(chē)?yán)碚?，汽?chē)在道路上行駛不牽引拖車(chē)時(shí)受力情況如下Ft = Ff+F.+Fi+Fj........................................................................①其中，F(xiàn)t——汽車(chē)輪邊驅(qū)動(dòng)力；Ff——滾動(dòng)阻力；Fw——空氣阻力；Fi——坡度阻力；Fj——加速阻力；汽車(chē)在平直道路上勻速行駛時(shí)，其受力情況如下Fto = Ff+Fw..............................................................................② Fto——汽車(chē)在平直道路上勻速行駛時(shí)汽車(chē)輪邊驅(qū)動(dòng)力當(dāng)汽車(chē)在道路上通過(guò)牽引鉤牽引拖車(chē)行駛時(shí)，其受力情況如下Ft = Ff+F^Fi+Fj+F 牽引...............................................................③其中，F(xiàn)gl表示牽引車(chē)的牽引鉤所受到的被牽引車(chē)輛的牽引阻力，和牽引車(chē)在平直 道路上的牽引力大小相等，方向相反。因此，測(cè)得Fgl即得出牽引車(chē)在各狀態(tài)下的牽引能力。當(dāng)汽車(chē)在平直良好道路上按照規(guī)定載重量等要求，通過(guò)牽引鉤以最大驅(qū)動(dòng)力牽引 車(chē)輛以速度Ua行駛時(shí)，坡度阻力Fi及加速阻力Fj均為零，這時(shí)輪邊驅(qū)動(dòng)力最大，發(fā)揮的牽 引力也最大，受力情況可表示如下Ftfflax = Ff+Fw+F 牽引隱=Ft0+F 牽引隱...................................................④假定道路附著系數(shù)足夠，可以提供車(chē)輛對(duì)應(yīng)的最大驅(qū)動(dòng)力對(duì)應(yīng)的附著力，負(fù)荷拖 車(chē)的吸收功率足夠，可以實(shí)現(xiàn)牽引車(chē)輛的最大驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)牽引車(chē)處于I檔且發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)全 開(kāi)狀態(tài)下，對(duì)應(yīng)的F@lmax即為最大拖鉤牽引力，各檔各穩(wěn)定車(chē)速下對(duì)應(yīng)的Fglmax形成的曲 線即描述了該牽引車(chē)的牽引性能。2、汽車(chē)在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上的行駛阻力分析對(duì)于目前主流的交流電力底盤(pán)測(cè)功機(jī)，可以準(zhǔn)確模擬道路行駛阻力，即汽車(chē)在底 盤(pán)測(cè)功機(jī)上的輪邊驅(qū)動(dòng)力等于汽車(chē)在道路上行駛的輪邊驅(qū)動(dòng)力。Ft' = Ft = Ff+F.+Fi+Fj........................................................................⑤Ft'——汽車(chē)在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上的輪邊驅(qū)動(dòng)力；當(dāng)模擬汽車(chē)在平直道路上勻速行駛道路阻力時(shí)，有下式Fto' =Fto.................................................................................⑥Fto'——汽車(chē)在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上模擬在平直道路上勻速行駛的輪邊驅(qū)動(dòng)力；當(dāng)?shù)妆P(pán)測(cè)功機(jī)通過(guò)設(shè)置最大坡度，模擬爬坡，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)最大負(fù)荷狀態(tài)，并且保持勻 速Ua時(shí)，汽車(chē)受力情況等于在平直道路上勻速行駛受到的阻力再加上模擬爬坡施加的阻 力，表示如下Ftfflax' =Fto' +Fifflax'...............................................................⑦其中，F(xiàn)tfflax'——汽車(chē)在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上模擬最大坡度、勻速行駛時(shí)輪邊驅(qū)動(dòng)力。 Fifflax'——通過(guò)設(shè)置最大爬坡度模擬爬坡，底盤(pán)測(cè)功機(jī)施加的阻力。3、汽車(chē)在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上模擬牽引性能試驗(yàn)的原理分析對(duì)于同一輛汽車(chē)，在道路及底盤(pán)測(cè)功機(jī)附著力都滿足汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力的情況下，汽車(chē) 在道路上和在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上使用同一檔位時(shí)的最大驅(qū)動(dòng)力相等，對(duì)于在平直道路上通過(guò)牽 引鉤牽引汽車(chē)以最大驅(qū)動(dòng)力勻速行駛來(lái)說(shuō)，有如下等式Ftfflax = Ftfflax'..............................................................................⑧聯(lián)立得FtQ+F 牽引 max = FtQ' +Fifflax'.........................................................⑨得F牽引· = Fimax' = Ftfflax' -Fto'................................................⑩簡(jiǎn)要地說(shuō)，對(duì)于牽引性能試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，F(xiàn)tfflax'表示底盤(pán)測(cè)功機(jī)在道路模擬狀態(tài)最大爬坡度時(shí)，底盤(pán)測(cè)功機(jī)測(cè)得并顯示的 輪邊驅(qū)動(dòng)力；Fto'表示在Ftmax‘相同車(chē)速下，在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上設(shè)置坡度為0時(shí)，底盤(pán)測(cè)功機(jī)在道 路模擬狀態(tài)下測(cè)得并顯示的輪邊驅(qū)動(dòng)力；也就是說(shuō)，在底盤(pán)測(cè)功機(jī)對(duì)道路行駛阻力模擬的前提下，通過(guò)設(shè)置最大坡度和零 坡度分別進(jìn)行勻速行駛，通過(guò)兩次試驗(yàn)測(cè)得的驅(qū)動(dòng)力差值，即得出汽車(chē)通過(guò)牽引鉤牽引車(chē)輛時(shí)的最大拖鉤牽引力及各檔牽引性能。下面對(duì)底盤(pán)測(cè)功機(jī)利用模擬坡度的方法進(jìn)行牽引性能試驗(yàn)做進(jìn)一步的描述。參見(jiàn) 圖3及圖4，圖3為本發(fā)明測(cè)試汽車(chē)牽引性能方法步驟框圖，圖4為本發(fā)明測(cè)試汽車(chē)牽引性 能方法流程圖。首先，要確定好牽引狀態(tài)下的車(chē)輛裝載等要求，并根據(jù)實(shí)際道路滑行所得道 路阻力系數(shù)在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上再進(jìn)行滑行，獲得底盤(pán)測(cè)功機(jī)上吸收功率設(shè)定系數(shù)。然后，要根 據(jù)實(shí)驗(yàn)檔位預(yù)設(shè)的車(chē)速或轉(zhuǎn)速，通過(guò)微調(diào)模擬坡度，并保持加速踏板踩到底，使得車(chē)輛達(dá)到 相應(yīng)速度的最大負(fù)荷狀態(tài)，記錄底盤(pán)測(cè)功機(jī)采集的驅(qū)動(dòng)力，以及相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定車(chē)速。再將底 盤(pán)測(cè)功機(jī)的模擬坡度設(shè)置為零，在模擬零坡度下記錄相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力。最后用調(diào)整模擬坡 度狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)力減去模擬零坡度狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)力，即得到對(duì)應(yīng)檔位在對(duì)應(yīng)車(chē)速下的最大 拖鉤牽引力。其余狀態(tài)及檔位下的實(shí)驗(yàn)依此進(jìn)行。具體來(lái)說(shuō)，本試驗(yàn)方法的實(shí)施主要包括以下幾個(gè)步驟準(zhǔn)備步驟S01、最大拖鉤牽 引力測(cè)試步驟S02、各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟S03和整理數(shù)據(jù)步驟S04，所述準(zhǔn)備步驟SOl 包括取得道路滑行阻力系數(shù)步驟S011、獲得功率吸收設(shè)定系數(shù)步驟S012和設(shè)置坡度步驟 SO13，所述最大拖鉤牽引力測(cè)試步驟S02包括T坡度測(cè)試步驟S021和0坡度測(cè)試步驟S022， 所述各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟S03包括T坡度測(cè)試步驟S031和0坡度測(cè)試步驟S032，所 述取得道路滑行阻力系數(shù)步驟SOll包括確認(rèn)車(chē)輛試驗(yàn)狀態(tài)步驟S0111、道路行駛阻力滑行 試驗(yàn)步驟S0112和判斷試驗(yàn)結(jié)果步驟S0113，所述獲得功率吸收設(shè)定系數(shù)步驟S012包括預(yù) 熱準(zhǔn)備步驟SO121、滑行步驟SO122和判斷試驗(yàn)結(jié)果步驟SO123，所述設(shè)置坡度步驟SO13還 包括調(diào)節(jié)坡度步驟S0131，所述各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟S03還包括繪制牽引性能曲線 步驟S033，所述各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟S03中的T坡度測(cè)試步驟S031包括汽車(chē)II檔 測(cè)試步驟S0311、汽車(chē)III檔測(cè)試步驟S0312、汽車(chē)IV檔測(cè)試步驟S0313和汽車(chē)V檔測(cè)試步 驟S0314，所述各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟S03中的0坡度測(cè)試步驟S032包括汽車(chē)II檔測(cè) 試步驟S0321、汽車(chē)III檔測(cè)試步驟S0322、汽車(chē)IV檔測(cè)試步驟S0323和汽車(chē)V檔測(cè)試步驟 S0324。其中，各步驟中均通過(guò)數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備300自動(dòng)采集記錄數(shù)據(jù)，或者人工記錄數(shù) 據(jù)。關(guān)鍵步驟的具體操作過(guò)程如下1、準(zhǔn)備步驟SOl 道路滑行及底盤(pán)測(cè)功機(jī)滑行汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)主要用于確定汽車(chē)牽引掛車(chē)的動(dòng)力性。在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上做牽引 性能試驗(yàn)前應(yīng)該先獲得車(chē)輛在實(shí)際道路上做滑行試驗(yàn)所得的實(shí)際道路阻力系數(shù)。實(shí)際道路 阻力系數(shù)是通過(guò)步驟SOll取得道路滑行阻力系數(shù)步驟獲得的，即在實(shí)際道路上進(jìn)行道路 阻力滑行試驗(yàn)所得到的。實(shí)際道路滑行試驗(yàn)操作步驟簡(jiǎn)述如下，在汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)或符合條件 的平直道路上選取合適距離作為滑行區(qū)段，選取試驗(yàn)車(chē)速(試驗(yàn)車(chē)速根據(jù)試驗(yàn)需要確定)， 進(jìn)行多次連續(xù)滑行試驗(yàn)。汽車(chē)進(jìn)入滑行區(qū)段前車(chē)速應(yīng)稍大于試驗(yàn)車(chē)速。汽車(chē)駛?cè)牖袇^(qū)段 前，駕駛員將變速器排檔放入空檔(松開(kāi)離合踏板)，汽車(chē)開(kāi)始滑行，技術(shù)員按下數(shù)據(jù)采集 處理設(shè)備300的開(kāi)始鍵，當(dāng)車(chē)速降低到試驗(yàn)要求車(chē)速時(shí)，數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備300開(kāi)始自動(dòng)采 集，直至汽車(chē)完全停止，結(jié)束采集。打印并處理該測(cè)試結(jié)果。該測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確度小于 2%作為判斷該道路滑行阻力合格的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)各次滑行在不同速度段的時(shí)間段，以及車(chē)輛 的質(zhì)量，計(jì)算出道路行駛阻力和車(chē)速的關(guān)系，并通過(guò)最小二乘法擬合成二次三項(xiàng)式，各項(xiàng)系 數(shù)即對(duì)應(yīng)的道路阻力系數(shù)目標(biāo)值(具體方法可參考相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))。在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上試 驗(yàn)時(shí)，首先，確定車(chē)輛在實(shí)際道路上滑行的裝載質(zhì)量并在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上設(shè)置相同的裝載質(zhì)量，再把實(shí)際道路上滑行的道路行駛阻力系數(shù)輸入底盤(pán)測(cè)功機(jī)上，在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上進(jìn)行滑 行試驗(yàn)，得到底盤(pán)測(cè)功機(jī)吸收功率的設(shè)定系數(shù)，即獲得功率吸收設(shè)定系數(shù)步驟S012。首先是 將底盤(pán)測(cè)功機(jī)設(shè)置為滑行狀態(tài)(Coast Down)，輸入實(shí)際道路阻力系數(shù)目標(biāo)值，設(shè)置滑行的 車(chē)速范圍，車(chē)速范圍應(yīng)與實(shí)際道路進(jìn)行滑行試驗(yàn)時(shí)保持一致。然后開(kāi)始進(jìn)行滑行，得出車(chē)輛 和轉(zhuǎn)鼓的系統(tǒng)內(nèi)阻對(duì)應(yīng)的二次三項(xiàng)式(即系統(tǒng)內(nèi)阻系數(shù))，由底盤(pán)測(cè)功機(jī)將道路阻力系數(shù) 的目標(biāo)值分別減去系統(tǒng)內(nèi)阻系數(shù)，得到底盤(pán)測(cè)功機(jī)吸收功率的設(shè)定系數(shù)。轉(zhuǎn)鼓滑行與道路模擬的精確度由底盤(pán)測(cè)功機(jī)依據(jù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷(如轉(zhuǎn)鼓 滑行模擬的目標(biāo)值與道路實(shí)際的目標(biāo)值偏差小于)，如果超出偏差，底盤(pán)測(cè)功機(jī)將會(huì)以 “*”或其它符號(hào)予以提示。2、最大拖鉤牽引力測(cè)試步驟S022. IT坡度測(cè)試步驟S021 最大驅(qū)動(dòng)力測(cè)試試驗(yàn)時(shí)汽車(chē)變速器掛入所需要的檔位，將加速踏板踩到底，施加底盤(pán)測(cè)功機(jī)的模 擬坡度，施加到車(chē)輛達(dá)到最大負(fù)荷狀態(tài)，勻速行駛不低于10秒，當(dāng)?shù)妆P(pán)測(cè)功機(jī)顯示的驅(qū)動(dòng) 力穩(wěn)定后，計(jì)算機(jī)開(kāi)始采集對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定車(chē)速Ua和驅(qū)動(dòng)力值Ft。坡度取值范圍在試驗(yàn)前通過(guò) 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩、各檔速比等傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)大致估算出輪邊驅(qū)動(dòng)力，再通過(guò)輪邊驅(qū)動(dòng)力和 模擬的車(chē)輛質(zhì)量來(lái)推算出的最大的模擬坡度值。不同檔位下，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速(車(chē)速)的坡度值 G(%)可以利用下式進(jìn)行估算G = tan {arcsin[ (Ftmax-Fto' )/Μ· g]}.................. (11)其中，F(xiàn)tfflax——根據(jù)傳動(dòng)系參數(shù)估算的最大扭矩點(diǎn)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的輪邊驅(qū)動(dòng)力；M——模擬的汽車(chē)質(zhì)量；g——重力加速度；在試驗(yàn)過(guò)程施加坡度時(shí)，實(shí)際施加的模擬坡度應(yīng)參考上述坡度的數(shù)值。在坡度調(diào) 整過(guò)程中，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與模擬坡度，在轉(zhuǎn)速接近最大扭矩點(diǎn)，或模擬坡度接近式 (11)估算的限值時(shí)，應(yīng)以底盤(pán)測(cè)功機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的坡度設(shè)置的最小分度值來(lái)調(diào)整，以便盡可 能小的增加汽車(chē)行駛的模擬爬坡阻力。車(chē)輛的試驗(yàn)范圍轉(zhuǎn)速可以計(jì)算出輪邊驅(qū)動(dòng)力。對(duì)于最大牽引力試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，最佳取 值點(diǎn)均在最大扭矩點(diǎn)附近，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠發(fā)揮最大扭矩的工況，對(duì)應(yīng)的牽引力為最大牽引力。 因此在最大扭矩點(diǎn)附近測(cè)點(diǎn)時(shí)，坡度調(diào)整的步長(zhǎng)應(yīng)相應(yīng)縮小，以避免越過(guò)測(cè)點(diǎn)。坡度取值范圍在試驗(yàn)前通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和扭矩、各檔速比等傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)大 致估算出輪邊驅(qū)動(dòng)力，再通過(guò)輪邊驅(qū)動(dòng)力和模擬的車(chē)輛質(zhì)量來(lái)推算出的理論坡度值，獲得 不同轉(zhuǎn)速、車(chē)速與坡度的近似對(duì)應(yīng)關(guān)系，用于試驗(yàn)時(shí)參考輸入。車(chē)輛的試驗(yàn)范圍轉(zhuǎn)速可以計(jì)算出輪邊驅(qū)動(dòng)力。設(shè)置取值范圍在發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率 點(diǎn)轉(zhuǎn)速到最大扭矩點(diǎn)轉(zhuǎn)速之間。最佳取值點(diǎn)均在最大扭矩點(diǎn)附近，因此在最大扭矩點(diǎn)附近 測(cè)點(diǎn)時(shí)，坡度調(diào)整的步長(zhǎng)應(yīng)相應(yīng)縮小，以避免越過(guò)測(cè)點(diǎn)。2. 20坡度測(cè)試步驟S022 零坡度時(shí)驅(qū)動(dòng)力測(cè)試在得到最大負(fù)荷狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)力值Ft和對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定車(chē)速隊(duì)后，將底盤(pán)測(cè)功機(jī)的模 擬坡度設(shè)置為零，由車(chē)輛驅(qū)動(dòng)底盤(pán)測(cè)功機(jī)運(yùn)行，用加速踏板控制底盤(pán)測(cè)功機(jī)運(yùn)行速度與在 車(chē)輛最大負(fù)荷狀態(tài)下得到的穩(wěn)定車(chē)速Ua—致，待車(chē)速穩(wěn)定后，數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備300記錄 下相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力值，此時(shí)得到車(chē)輛在模擬零坡度狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)力值。其他檔位及狀態(tài)依此進(jìn)行，可以測(cè)得車(chē)輛最大牽弓I力。3、各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟S03同最大拖鉤牽引力試驗(yàn)類(lèi)似，在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上用模擬坡度進(jìn)行各檔拖鉤牽引性能 試驗(yàn)。首先進(jìn)行T坡度測(cè)試步驟S031，通過(guò)測(cè)試各檔位、各車(chē)速下的Ftmax‘，并記錄穩(wěn)定車(chē) 速Ua(穩(wěn)定車(chē)速點(diǎn)也可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍來(lái)選擇，一般一個(gè)檔位要求5 8個(gè)點(diǎn))，再 進(jìn)行0坡度測(cè)試步驟S032，設(shè)置坡度為零，測(cè)試出Fto'，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的牽引力。4、數(shù)據(jù)采集處理步驟S04測(cè)試過(guò)程需要記錄時(shí)間、驅(qū)動(dòng)力、車(chē)速、轉(zhuǎn)速和施加的模擬坡度、檔位信息等數(shù)據(jù)， 驅(qū)動(dòng)力等數(shù)據(jù)可通過(guò)自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備300得到，模擬坡度和檔位信息應(yīng)及時(shí) 進(jìn)行手工記錄，參見(jiàn)表1，表1為某車(chē)型汽車(chē)各檔拖鉤牽引性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)。最后，最大拖鉤牽引力等于底盤(pán)測(cè)功機(jī)調(diào)整坡度使車(chē)輛達(dá)到最大負(fù)荷狀態(tài)下的驅(qū) 動(dòng)力值Ft減去底盤(pán)測(cè)功機(jī)坡度設(shè)置為零時(shí)的驅(qū)動(dòng)力值。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理 后，接著進(jìn)行繪制牽引性能曲線步驟S041，根據(jù)各牽引力與車(chē)速，描繪出牽引力-速度曲線 (F-V)，最后將各個(gè)檔位的最大牽引力——速度曲線描繪到同一坐標(biāo)軸上，即得出該車(chē)輛的 牽引特性曲線，參見(jiàn)圖5，圖5為本發(fā)明的牽引力-速度(F-V)曲線圖，需要說(shuō)明的是，本實(shí) 施例中僅給出了汽車(chē)在II檔、III檔、IV檔和V檔時(shí)的測(cè)試方法及數(shù)據(jù)，其余各擋的測(cè)試方 法與所述各擋的測(cè)試方法相同，在此不做贅述。本發(fā)明的牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)及方法涉及道路和底盤(pán)測(cè)功機(jī)等試驗(yàn)條件，以下幾點(diǎn) 需要說(shuō)明(1)取得道路滑行阻力數(shù)據(jù)并能夠在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上進(jìn)行模擬，進(jìn)行道路滑行時(shí)，不 需要利用拖鉤牽引車(chē)輛，這也是本系統(tǒng)和方法的便捷之處；所選擇的道路條件應(yīng)為較長(zhǎng)平 直的水泥或浙青等良好路面；(2)就目前底盤(pán)測(cè)功機(jī)顯示的驅(qū)動(dòng)力數(shù)值而言，有的顯示功率吸收裝置的數(shù)值 (不包括汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)和底盤(pán)測(cè)功機(jī)的系統(tǒng)內(nèi)阻)，有的顯示驅(qū)動(dòng)輪輸出的最大底盤(pán)輸出 功率的數(shù)值(包括汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)和底盤(pán)測(cè)功機(jī)的系統(tǒng)內(nèi)阻)。本發(fā)明針對(duì)兩種顯示方式的 測(cè)功機(jī)都適用。因?yàn)閮纱螠y(cè)得的驅(qū)動(dòng)力都包含或不包含系統(tǒng)內(nèi)阻，兩值相減之后進(jìn)行了抵 消，得出的值與包含或不包含系統(tǒng)內(nèi)阻是無(wú)關(guān)的。(3)載荷狀態(tài)和底盤(pán)測(cè)功機(jī)的要求，道路滑行時(shí)裝載要求應(yīng)和牽引車(chē)輛利用牽引 鉤進(jìn)行道路牽引作業(yè)時(shí)要求一致；在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上試驗(yàn)時(shí)，裝載量應(yīng)根據(jù)底盤(pán)測(cè)功機(jī)附著 系數(shù)，牽引車(chē)輛的傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)，確定加載量，以保證輪邊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)的最大牽引力；對(duì) 于底盤(pán)測(cè)功機(jī)，要根據(jù)車(chē)輛傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)估算輪邊力和驅(qū)動(dòng)功率，依據(jù)底盤(pán)測(cè)功機(jī)可以實(shí) 現(xiàn)的吸收功率，確定試驗(yàn)的范圍。(4)對(duì)于要求在牽引性能試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行油耗測(cè)試的，可以通過(guò)連接油耗儀進(jìn)行 測(cè)試，油耗試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)和驅(qū)動(dòng)力等試驗(yàn)數(shù)據(jù)同步采集。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。表1某車(chē)型汽車(chē)各檔拖鉤牽引性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
一種汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括道路滑行設(shè)備、性能測(cè)試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備分別與所述道路滑行設(shè)備和所述性能測(cè)試設(shè)備連接，所述的道路滑行設(shè)備用于測(cè)試準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，所述性能測(cè)試設(shè)備包括用于測(cè)試準(zhǔn)備數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備數(shù)據(jù)測(cè)試單元、用于測(cè)試最大拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)的最大拖鉤牽引性能測(cè)試單元和用于測(cè)試各檔拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)的各檔拖鉤牽引性能測(cè)試單元，所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備用于采集處理所述道路滑行設(shè)備及所述性能測(cè)試設(shè)備測(cè)得的所述準(zhǔn)備數(shù)據(jù)、所述最大拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)和所述各檔拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的性能測(cè)試設(shè)備為 底盤(pán)測(cè)功機(jī)。
3.一種汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1所述的汽車(chē)牽引性能試 驗(yàn)系統(tǒng)完成，該汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法依次包括準(zhǔn)備步驟、最大拖鉤牽引力測(cè)試步驟和各 檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟，還包括數(shù)據(jù)采集處理步驟，所述準(zhǔn)備步驟包括取得道路滑行阻 力系數(shù)步驟、獲得功率吸收設(shè)定系數(shù)步驟和設(shè)置坡度步驟，所述最大拖鉤牽引力測(cè)試步驟 包括T坡度測(cè)試步驟和0坡度測(cè)試步驟，所述各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟包括T坡度測(cè)試 步驟和0坡度測(cè)試步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其特征在于，所述取得道路滑行阻力 系數(shù)步驟包括確認(rèn)車(chē)輛試驗(yàn)狀態(tài)步驟、道路行駛阻力滑行試驗(yàn)步驟和判斷試驗(yàn)結(jié)果步驟。
5.如權(quán)利要求3所述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其特征在于，所述獲得功率吸收設(shè)定 系數(shù)步驟包括預(yù)熱準(zhǔn)備步驟、滑行步驟和判斷試驗(yàn)結(jié)果步驟。
6.如權(quán)利要求3所述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其特征在于，所述設(shè)置坡度步驟還包 括調(diào)節(jié)坡度步驟。
7.如權(quán)利要求3所述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其特征在于，所述整理數(shù)據(jù)步驟還包 括繪制牽引性能曲線步驟。
8.如權(quán)利要求3所述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其特征在于，所述各檔拖鉤牽引性能 測(cè)試步驟中的T坡度測(cè)試步驟包括汽車(chē)II檔測(cè)試步驟、汽車(chē)III檔測(cè)試步驟、汽車(chē)IV檔測(cè) 試步驟和汽車(chē)V檔測(cè)試步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)方法，其特征在于，所述各檔拖鉤牽引性能 測(cè)試步驟中的0坡度測(cè)試步驟包括汽車(chē)II檔測(cè)試步驟、汽車(chē)III檔測(cè)試步驟、汽車(chē)IV檔測(cè) 試步驟和汽車(chē)V檔測(cè)試步驟。
全文摘要
一種汽車(chē)牽引性能試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括道路滑行設(shè)備、性能測(cè)試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備分別與道路滑行設(shè)備和性能測(cè)試設(shè)備連接，道路滑行設(shè)備用于測(cè)試準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，性能測(cè)試設(shè)備用于測(cè)試準(zhǔn)備數(shù)據(jù)、最大拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)和各檔拖鉤牽引性能數(shù)據(jù)，所述方法包括準(zhǔn)備步驟、最大拖鉤牽引力測(cè)試步驟、各檔拖鉤牽引性能測(cè)試步驟和整理數(shù)據(jù)步驟。本發(fā)明利用底盤(pán)測(cè)功機(jī)，通過(guò)施加坡度的方法模擬道路上的負(fù)荷拖車(chē)，與在道路上用負(fù)荷拖車(chē)法相比，其在室內(nèi)轉(zhuǎn)鼓上控制和操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)；與在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上用恒速法相比，其充分考慮了汽車(chē)在平直路面上的行駛阻力，可完整地測(cè)出在牽引鉤上能夠?qū)崿F(xiàn)的實(shí)際汽車(chē)牽引力。
文檔編號(hào)G01L5/13GK101995338SQ20091009101
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者吳瑞, 張憲, 梅振華, 陶臣軍 申請(qǐng)人:北汽福田汽車(chē)股份有限公司