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1、汽車底盤測功機,楊海峰,太原理工大學(xué)機械電子技術(shù)研究所,目錄,底盤測功機基本結(jié)構(gòu),底盤測功機 底盤測功機，又稱轉(zhuǎn)鼓試驗臺，是一種室內(nèi)試驗設(shè)備。用以模擬汽車在實際行駛時的阻力，測定汽車的使用性能以及檢測汽車的技術(shù)狀況，診斷汽車故障。底盤測功機既可以用于汽車科學(xué)試驗，也可以用于維修生產(chǎn)。 結(jié)構(gòu)組成,,1,,2,,3,返回,道路模擬系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng),輔助裝置,道路模擬系統(tǒng),產(chǎn)品實物圖 及結(jié)構(gòu)簡圖 各部分結(jié)構(gòu)功能 慣性飛輪模擬汽車旋轉(zhuǎn)體 轉(zhuǎn)動慣量及汽車直線運動慣量 功率吸收加載裝置模擬汽車在運行過程中所受的空氣阻力、非驅(qū)動輪的滾動阻力及爬坡阻力等 滾筒來實現(xiàn)路面模擬，即以滾筒

2、的表面取代路面，滾筒的表面相對于汽車作旋轉(zhuǎn)運動 主、副滾筒間設(shè)有舉升裝置，方便汽車進出底盤測功機。,返回,數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集與處理 數(shù)據(jù)采集與處理部分主要由數(shù)據(jù)采集卡、速度傳感器、拉壓傳感器、光電開關(guān)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理電路等組成。 控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)由控制模塊和執(zhí)行元件組成?？刂葡到y(tǒng)是指將用戶給定的控制信號以數(shù)字信號的形式經(jīng)DAI轉(zhuǎn)化成模擬信號來控制執(zhí)行機構(gòu)的行為，使得被控對象的各項參數(shù)能達到用戶所需要的要求。,返回,輔助裝置,汽車底盤測功機上一般還有用于防止汽車偏擺和縱向移動的約束裝置、用于冷卻發(fā)動機和輪胎的冷卻裝置以及顯示裝置等。 冷卻風(fēng)機是模擬汽車行駛時的迎面風(fēng)，使

3、發(fā)動機的熱狀況處于正常狀態(tài)。 汽車防車輪偏擺裝置。該裝置中兩個防偏擺滾子找到車輪位置，防止高速運行時車輪的偏擺。,返回,底盤測功機測試原理,基本原理 當(dāng)汽車驅(qū)動輪帶動測功機滾筒及電渦流制動器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,由于磁通密度發(fā)生變化使轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生電渦流,該電渦流與磁場相互作用產(chǎn)生反向制動力矩,使定子繞主軸軸線擺動。該制動力矩通過杠桿傳遞給壓力傳感器,由壓力傳感器給出相應(yīng)的電信號,經(jīng)處理后則可顯示出瞬時驅(qū)動力值。與此同時,底盤測功機的速度傳感器給出電信號,經(jīng)處理可顯示瞬時的速度值,經(jīng)計算機用公式W=FV計算則可得出瞬時的功率值。 道路模擬理論,,1,,2,返回,行駛阻力模擬,汽車慣量模擬,行駛阻力模擬

4、,功率吸收單元的主要作用是模擬汽車在加速度不變的情況下實際道路負荷和底盤測功機上負荷的差值。 FRL=FW +Ff +Fe +FI =A+BV+CV2 FTloss =a+b V+c V 2,返回,汽車慣量模擬,慣量模擬系統(tǒng)是為模擬汽車實際行駛過程和底盤測功機上的慣量差，從而在底盤測功機上產(chǎn)生與實際相仿的道路加減速阻力。目前比較常用的慣性模擬裝置有飛輪和電子慣量模擬兩種。實際道路行駛的加速阻力模型如式所示： F加=(R W+I M f+I w1/r 2+I w2/r 2)dv/dt 式中，R W為試驗車重量；IM f為飛輪當(dāng)量慣量；Iw1/r2為驅(qū)動輪的當(dāng)量慣量；Iw2/r

5、2為從動輪的當(dāng)量慣量。 底盤測功機上加速阻力模型如式所示： F加=(I M f +I w1/r 2+I M d)dv/dt 式中，IM f為飛輪當(dāng)量慣量；Iw1/r2為驅(qū)動輪當(dāng)量慣量；IM d為底盤測功機的當(dāng)量慣量值。 由上面兩式可以得，底盤測功機慣量模擬系統(tǒng)就是通過改變系統(tǒng)的慣性慣量從而改變底盤測功機的當(dāng)量慣量值IM d從而模擬真實慣量,返回,當(dāng)前研究現(xiàn)狀,,,,,,,底盤測功機,,,,,,,,,,結(jié)構(gòu)改進設(shè)計,測控系統(tǒng)研究,,,,,,測試方法改進,,,,返回,測控系統(tǒng)研究,,,,,交流測功器模擬汽車滾筒阻力空氣阻力，對汽車加速阻力進行準確模擬 開發(fā)基于嵌入式系統(tǒng)與模糊控制技

6、術(shù)的測控系統(tǒng) 構(gòu)建基于丌演算的智能主體模型，提出適合汽車底盤測功機阻力模擬的 高精度快速自補償法 設(shè)計濾波電路和FIR濾波器,通過最小二乘法對數(shù)據(jù)進行擬合并用軟件描 繪成圖，排除和抑制系統(tǒng)中的干擾信號,精確控制測量、較高響應(yīng)速度,參數(shù)標定偶然性大、測試效率低、系統(tǒng)偏差 較大、時變性和數(shù)學(xué)模型不確定,,,,問題,目標,解決途徑,測控系統(tǒng)研究成果,汽車交流底盤測功機測試系統(tǒng)研究 機動車底盤測功機控制研究與實現(xiàn) 基于演算的汽車底盤測功機智能主體VR系統(tǒng)的研究 汽車底盤測功機的原理及檢測 模糊控制理論在汽車底盤測功機系統(tǒng)中的應(yīng)用研究 汽車底盤測功機測試與控制系統(tǒng)的研究 汽車底盤測功機測控系統(tǒng)的研究 交

7、流電力測功機及其控制系統(tǒng)研究 基于工控機的車輛底盤測功機測控系統(tǒng)研究 基于模糊PID的MCG_200型汽車底盤模擬測功機測控系統(tǒng)研究 電渦流底盤測功機模糊PID控制算法研究,返回,測試方法改進,,,,在對臺架和道路的滾動阻力分析基礎(chǔ)上建立滾動阻力修正模型 采用加載測功法測取當(dāng)量滾動阻力系數(shù)，提高汽車動力性檢測精度 分析汽車底盤測功機阻力設(shè)定原理,尋求更科學(xué)精確的阻力設(shè)定方法 在測試過程中引入擬合實驗法，對底盤測功機監(jiān)控軟件內(nèi)的修正系 數(shù)進行修改 開發(fā)代表實際道路汽車運行工況的行駛循環(huán),接近真實的模擬汽車地面行駛條件、減小誤差,實驗參數(shù)與實驗條件不匹配、理論模型不夠精確、數(shù) 據(jù)處理方法精確度不高

8、、實驗?zāi)M方法有不足,,,,問題,目標,解決途徑,測試方法改進研究成果,重型車底盤測功機測試方法的研究 提高底盤測功機測試精度的研究 汽車底盤測功機試驗數(shù)據(jù)分析與處理 車輛在底盤測功機上驅(qū)動功率的數(shù)據(jù)分析 底盤測功機基本慣量測試方法誤差分析 底盤測功機模擬車輛道路行駛阻力加載力研究 底盤測功機摩擦功率測試方法研究 汽車底盤測功機阻力設(shè)定及其典型問題分析 基于道路試驗的汽車滾動阻力和空氣阻力系數(shù)計算方法研究 基于臺架檢測汽車滾動阻力的修正模型 汽車底盤測功機的臺架滾動阻力系數(shù)檢測方法的研究,返回,結(jié)構(gòu)改進設(shè)計,,,,建立車輪在滾筒上運行的受力模型，列寫受力 方程并優(yōu)化求解 分析慣性系統(tǒng)模擬原理，

9、提出慣性無級電力模 擬系統(tǒng)或者細分有級機械模擬的設(shè)計理論和方法,滾筒能夠更真實的模擬汽車路面行駛狀態(tài) 慣性系統(tǒng)能進行更精確的無級模擬,滾筒技術(shù)規(guī)格沒有科學(xué)的理論做指導(dǎo) 慣性系統(tǒng)不能實現(xiàn)精確的模擬,,,,問題,目標,解決途徑,結(jié)構(gòu)改進設(shè)計研究成果,在用車工況法排放檢測用重型底盤測功機滾筒技術(shù)規(guī)格研究 滾筒試驗臺滾筒機構(gòu)技術(shù)參數(shù)的探討 汽車底盤測功機慣性系統(tǒng)開發(fā)研究 精確細分式汽車底盤測功機飛輪組系統(tǒng)的研究,返回,研究工作原理 掌握相關(guān)理論知識,結(jié)構(gòu) 設(shè)計,研究方向的設(shè)想,滾筒提高模擬路面狀 況的精確程度 慣性系統(tǒng)無極/有級 細分慣性模擬裝置,滾筒技術(shù)規(guī)格 慣性系統(tǒng)設(shè)計,返回,結(jié)束,