专利名称：底盘测功机上柴油车快速测功方法
底盘测功机上柴油车快速测功方法是柴油车在滚筒式底盘测功机上，通过检测3个车速点的参数，可快速准确地确定发动机额定工况和所需检测工况的车速点。并采用精度控制取样和判断的稳态检测方式。属于台试汽车性能检测方法目前，柴油车在底盘测功机上进行功率检测和加载减速烟度检测时，通常有两种方法，一种是根据发动机额定转速，传动系传动比和车轮直径等进行理论计算来确定发动机额定工况点车速，这种方法与实际情况误差很大。另一种是采用车速逐点检测法，通过检测整个汽车底盘输出功率等曲线，从而得到所需检测工况的车速点。该方法检测时间长，操作性很差，难以运用于在用车的检测中。在取样方式上，通常采用规定若干秒间隔时间取样，取样一个数据作为检测值，不能消除检测的波动性，同时，间隔时间太短，取样值为动态值，间隔时间过长，使检测时间增加，带来其它一系列问题。
本发明的原理是柴油车在底盘测功机上，用规定档位先检测测功机不加载时的最高车速，然后以设定的车速区间ΔV由高速至低速减小车速检测3个点的车速和驱动力参数，然后经计算机计算可准确得到所规定工况的车速点。在检测过程中，计算机以Δt时间间隔定时取样，当连续若干个取样点的车速和驱动力的波动在规定范围内，则可判断这若干个点属于稳态测功，取这若干个点的平均值作为该车速点的检测值，从而保证稳态检测的可靠性、准确性和良好的操作性。
以柴油车加载减速烟度检测为例通常烟度检测规定工况分别为发动机额定功率工况、90％和80％发动机额定功率工况等。
1、发动机额定功率工况点车速的确定参见
图1。曲线1为柴油车在底盘测功机上检测的底盘输出驱动力除以底盘传动比的转换曲线，曲线2是柴油车发动机驱动力曲线，曲线3是整个系统阻力之和曲线。在较小的柴油机调速段Ve～Vm范围内，曲线3变化不大，可把曲线1和曲线2在调速段近似作为两条平行直线，额定功率工况点车速为Ve。
参见图2。图2为柴油车在底盘测功机上检测的底盘输出驱动力曲线。Vm是柴油车以规定档位在底盘测功机上的最高车速，e点为额定功率点，Va、Vb、Vc分别为设定的3个检测车速点，Vc小于Ve，Vb大于Ve，发动机额定功率点在Vc至Vb之间。Cd与横坐标平行，d点是直线Cd与ab延线的交点。
Va＝Vm－ΔV1；Vb＝Va－ΔV2；Vc＝Vb－ΔV3ΔV1、ΔV2、ΔV3可以相同也可以不相同，可设定为Vm的百分比，由于柴油机的调速率大致相同，一般为10％左右，Vm－Vc宜控制在12％Vm左右可满足要求，Vd小于Ve，有利于额定功率工况检测点避开调速段，所以Vd近似等于Ve。(Fc－Fb)/(Fb－Fa)＝(Vb－Vd)/(Va－Vb)即Vd＝Vb－ΔV2·(Fc－Fb)/(Fb－Fa)2、90％和80％发动机额定功率工况点的车速确定设在Ve点整个系统阻力之和为Ff，则发动机额定功率工况点驱动力F’e＝F’d＋Ff。参见图3，图3为柴油机驱动力曲线。
V1、F1——发动机最大扭矩点对应的车速和驱动力Ve、F’e——发动机额定功率点对应的车速和驱动力由于柴油机一般V1＝0.5～0.6Ve取V1＝0.55VeF1＝1.1～1.2F’e取F1＝1.15F’e，把最大扭矩点至额定功率点之间的曲线近似用直线代替。Vi、Fi为该直线上的任一点。
则Fi＝F’e＋(F1－F’e)(Ve－Vi)/(Ve－V1)Fi＝(4－Vi/Ve)F’e/3……(1)(1)当规定检测工况为90％额定功率时0.9×(Ve×F’e)/3600＝Fi×Vi/3600……(2)把(1)式代入(2)式得Vi2－4VeVi＋2.7Ve2＝0解得Vi＝0.8598Ve(2)当规定检测工况为80％额定功率时0.8×(Ve×F’e)/3600＝Fi×Vi/3600……(3)把(1)式代入(3)式得
Vi2－4VeVi＋2.4Ve2＝0解得Vi＝0.7351Ve同理，通过a、b两点直线斜率和Ve，可计算出调速段上各个百分比发动机额定功率工况点车速。
3、精度控制取样和判断的稳态检测方式汽车在底盘测功机上进行功率检测属于稳态测功，采用精度控制方式取样，设定车速波动精度为δ1，驱动力波动精度为δ2，按设定的时间间隔Δt取样，当连续若干个取样点的车速波动小于δ1，同时驱动力波动小于δ2，计算机可自动判断该若干个点属于稳态检测，取该若干个点检测数据的平均值作为该恒定车速点的功率检测值。时间间隔Δt不宜过小，也不宜过大，一般为0.5秒左右。当计算机完成稳态检测判断后，则完成了该车速点的功率检测，自动进入下一个车速点的恒速控制和取样。这样既保证了稳态测功，又减少了检测波动的影响，并且最大限度地缩短了检测时间。当然，以恒速控制方式，根据驱动力波动精度或者功率波动精度亦可准确判断稳态测功。
4、误差分析由于整个系统阻力之和Ff是汽车附件消耗阻力、汽车传动系损耗阻力、车轮与滚筒磨擦损耗阻力以及底盘测功机自身损耗阻力四者之和，Ff随着车速的降低而减小，因此，在b、c两点检测的车轮驱动力相对有偏大的误差，线段ab斜率的变化使Vd增大。由于Fc大于Fe，而Fc的增大使Vd减小，两方面的误差基本互相抵消，从而保证Vd≈Ve。点(V1，F1)的微小变化对Fi的影响是很小的，在图3中把最大扭矩点至额定功率点之间用直线代替曲线，会使Fi有偏小误差，可通过计算车速小数消位圆整加以补偿，所以，该发明的系统误差在检测精度要求范围之内。
底盘测功机上柴油车快速测功方法具有自动化程度高，操作性好，检测数据准确可靠和检测快捷等优点，适用于对柴油车进行动力性检测和加载减速烟度检测。
权利要求
1.把3个检测点所组成的两直线交点的车速作为发动机额定功率点车速的检测方法和计算方法。
2.各个百分比发动机额定功率工况点车速的检测方法和计算方法。
3.精度控制取样和判断的稳态检测方法。
全文摘要
底盘测功机上柴油车快速测功方法。先检测测功机不加载时的最高车速,以最高车速一定百分比由高速至低速检测3个点的车速和驱动力,得到第1、2个点的连线与第3个点同X轴平行线的交点,可得额定工况点车速,然后可计算出各个所需工况点的车速。采用精度控制取样和判断的稳态检测方式,当连续若干个取样点的车速和驱动力的波动在规定范围内,则可自动判断已进入该车速点的稳态测功,取这若干个点的平均值作为该车速点的检测值。
文档编号G01L5/13GK1336537SQ01124629
公开日2002年2月20日 申请日期2001年7月27日 优先权日2001年7月27日
发明者吴明 申请人:吴明