一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法技术

本发明专利技术提供了一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法，步骤A：整车及传动系统参数准备；步骤B：道路滑行试验；步骤C：底盘测功机试验；步骤D：四驱五电机试验；步骤d1：通过步骤C和步骤D的试验结果计算得到轮胎滚动阻力；步骤d2：制动卡钳拖滞力+轮毂轴承力测试；步骤E：两驱三电机驱动试验。本发明专利技术所述的一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法，能够应用于车辆的研发验证，包括竞品车型阻力对比分析、开发车型阻力分解及传动系统零部件选型、量产车型阻力测试及优化提升等方面，同时具有通用性强、较高精度、重复性和互换性强能够满足传动系统阻力测试的要求。 1

【技术实现步骤摘要】
一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法
本专利技术属于汽车研发测试领域，尤其是涉及一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法。
技术介绍
汽车滑行阻力包括空气阻力、滚动阻力、传动系阻力、制动器拖滞阻力、轮毂轴承阻力等。滑行阻力的大小影响传动系统的性能(特别是传动效率)，是整车动力性、燃油经济性及排放达标的关键因素之一，尤其对燃油经济性有很大影响。在2016年1月1日起实施的国家法规GB19578-2014《乘用车燃料消耗量限值》和GB27999-2014《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》，对车辆的油耗提出非常严格的要求，降低车辆的滑行阻力是实现车辆节能减排的重要手段之一。目前行业内关于滑行阻力测试，主要采用GB/T12536-90汽车滑行试验方法规范中的要求，即在整车道路行驶状态下，切断传动部分与发动机的动力，此时汽车存储的惯性力相当于动力源，带动车辆继续前进，如果汽车利用自身惯性力的次数越多并且滑行的距离越大，即表明汽车行驶的惯性力应用的越充分，滑行阻力越小，整车燃油消耗量也会越低。为了进一步研究和降低整车滑行阻力，有必要对滑行阻力测试与分解，找到各个零部件的阻力大小，从而针对性地提出优化方案。关于滑行阻力测试及分解，已公开的方法有三种。方法一：道路试验过程中在各个零部件上布置传感器测量。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、传动轴、半轴等零部件的测试传感器，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。该道路测试试验测试方法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。同时上述传感器通常只能用于一台试验车，难于延续使用，测试传感器的互换性和通用性差，因汽车传动系统性能各有不同，故所测得数据难于进行对比分析，难于建立共性数据库。方法二：在底盘测功机测试内阻。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。上述测试方法，主要存在问题为：第一、采用底盘测功机作为测试设备，其精度相对较低，测试数据存在较大偏差；第二、通常，上述方法从最高车速和最低车速间测试出来若干内阻值，并计算平均值作为测试对象的内阻值，由此使用平均值代替其各速度点的阻力特征值不能反映阻力随速度变化的实际情况；第三、该方法仅仅能够分解到制动系统，针对变速箱内阻和主减阻力分解不够全面。方法三：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，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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法，通过测试整车滑行阻力，并将其整车滑行阻力进行分解，测试具体的零部件，以用于优化和改进滑行阻力，完成新产品传动系统的零部件选型开发，同时能够测试道路滑行阻力，通过测试和计算，将滑行阻力分解到简化风阻、滚阻、制动卡钳拖滞力、轮毂轴承力总阻力、左/右前驱动轴阻力和变速箱空挡(N档)阻力。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法，包括：步骤A：整车及传动系统参数准备；步骤B：道路滑行试验；步骤C：底盘测功机试验；步骤D：四驱五电机试验；步骤d1：通过步骤C和步骤D的试验结果计算得到轮胎滚动阻力；步骤d2：制动卡钳拖滞力+轮毂轴承力测试；步骤E：两驱三电机驱动试验。进一步的，步骤A中，完成车辆整备质量称重及配重，确定该车型的轮胎型号和动态滚动半径。进一步的，步骤B包括步骤b1：工况设定为车速从高到低，依次记录道路试验工况点对应的速度V及时间，按照试验数据处理方法，采用最小二乘法，模拟得到整车滑行阻力曲线F11，即F11＝a1V2+b1V+C1，其中a1、b1和C1均为标准值；步骤b2：对模拟得到整车滑行阻力曲线转换成各车速对应的阻力F12，即F12＝F11＝a1V2+b1V+C1。进一步的，步骤C包括步骤c1：车辆置于四轮底盘测功机上，底盘测功机的控制模式设定为四轮驱动模式，保证底盘测功机及车辆前后车轮都能转动，确保与步骤B的状态一致；步骤c2：底盘测功机设置成四轮倒拖模式，利用底盘测功机拖动车轮加速至工况设定最高车速以上，然后通过控制底盘测功机的速度，使车速降至工况设定最高车速，恒速运转，车速稳定后，开始记录轮边力数据，记录时间大于30s；步骤c3：测试工况点与道路滑行试验一致，记录得到各工况不同转速对应底盘测功机前后扭力值，得到其滑行阻力：前轮阻力：F21为在不同速度V时测得的值；后轮阻力：F22为在不同速度V时测得的值；底盘测功机上测试得到车辆总的滑行阻力:步骤c4：通过公式计算简化风阻。进一步的，步骤d1包括d11：拆掉车辆的四个轮胎，将车辆置于四驱五电机台架上，工况设定为车速从低到高，按照以下公式计算得到转速：n—转速，V—车速，r—轮胎滚动半径；d12：记录得到各工况不同转速对应下，四驱五电机试验台架对应四个轮毂处采集的扭力,其中各个电机测到的力依次为：左前轮毂扭力：F31为左前轮电机在轮速为V1时测得的力；右前轮毂扭力：F32为右前轮电机在轮速为V1时测得的力；左后轮毂扭力：F33为左后轮电机在轮速为V1时测得的力；右后轮毂扭力：F34为右后轮电机在轮速为V1时测得的力。步骤d13：对步骤d12测试得到的底盘测功机前后扭力值，转换成转速由低到高的对应关系：前轮阻力：为在轮速V1时测得值；后轮阻力：为在轮速V1时测得值。步骤d14：通过公式即可得到车辆各个轮胎的滚动阻力：左/右前轮滚动阻力：左/右后轮滚动阻力：进一步的，步骤d2中，在四驱五电机台架上，拆除车辆左前驱动轴和右前驱动轴；将四驱五电机试验台架四个轮毂处采集的扭力，记录得到各工况不同转速下，轮毂总阻力包括卡钳拖滞力和轮毂轴承力，四个轮毂总阻力依次为：左前轮毂总阻力：F41为在轮速V1时测得的力；右前轮毂总阻力：F42为在轮速V1时测得的力；左后轮毂总阻力：F43为在轮速V1时测得的力；右后轮毂总阻力：F44为在轮速V1时测得的力。进一步的，步骤d2包括步骤d21：在车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法，其特征在于：包括：

【技术特征摘要】
1.一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法，其特征在于：包括：步骤A：整车及传动系统参数准备；步骤B：道路滑行试验；步骤C：底盘测功机试验；步骤D：四驱五电机试验；步骤d1：通过步骤C和步骤D的试验结果计算得到轮胎滚动阻力；步骤d2：制动卡钳拖滞力+轮毂轴承力测试；步骤E：两驱三电机驱动试验。2.根据权利要求1所述的一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法，其特征在于：步骤A中，完成车辆整备质量称重及配重，确定该车型的轮胎型号和动态滚动半径。3.根据权利要求1所述的一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法，其特征在于：步骤B包括步骤b1：工况设定为车速从高到低，依次记录道路试验工况点对应的速度V及时间，按照试验数据处理方法，采用最小二乘法，模拟得到整车滑行阻力曲线F11，即F11＝a1V2+b1V+C1；步骤b2：对模拟得到整车滑行阻力曲线转换成各车速对应的阻力F12，即F12＝F11＝a1V2+b1V+C1。4.根据权利要求3所述的一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法，其特征在于：步骤C包括步骤c1：车辆置于四轮底盘测功机上，底盘测功机的控制模式设定为四轮驱动模式，保证底盘测功机及车辆前后车轮都能转动，确保与步骤B的状态一致；步骤c2：底盘测功机设置成四轮倒拖模式，利用底盘测功机拖动车轮加速至工况设定最高车速以上，然后通过控制底盘测功机的速度，使车速降至工况设定最高车速，恒速运转，车速稳定后，开始记录轮边力数据，记录时间大于30s；步骤c3：测试工况点与道路滑行试验一致，记录得到各工况不同转速对应底盘测功机前后扭力值，得到其滑行阻力：前轮阻力：F21为在不同速度V时测得的值；后轮阻力：F22为在不同速度V时测得的值；底盘测功机上测试得到车辆总的滑行阻力:F23＝F21+F22；步骤c4：通过公式F简化风阻＝F12-F23，计算简化风阻。5.根据权利要求4所述的一种乘用车整车滑行阻力分解测试方法，其特征在于：步骤d1包括d11：拆掉车辆的四个轮胎，将车辆置于四驱五电机台架上，工况设定为车速从低到高，按照以下公式计算得到转速：n—转速，V—车速，r—轮胎滚动半径；d12：记录得到各工况不同转速对应下，四驱五电机试验台架对应四个轮毂处采集的扭力,其中各个电机测到的力依次为：左前轮毂扭力：F31为左前轮电机在轮速为V1时测得的力；右前轮毂扭力：F32为右前轮电机在轮速为V1时测得的力；左后轮毂扭力：F33为左后轮电机在轮速为V1时测得的力；右后轮毂扭力：F34为右后轮电机在轮速为V1时测得的力；步骤d13：对步骤d12测试得到的底盘测功机前...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建军，张先锋，刘双喜，高继东，张佳力，白巴特尔，牛亚卓，陈红涛，
申请(专利权)人：中汽研天津汽车工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12