華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于國(guó)初申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)技術(shù)指導(dǎo)教師：陳傳波20051110華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘 要在摩托車的開(kāi)發(fā)研究過(guò)程中，對(duì)摩托車的各種性能試驗(yàn)是一項(xiàng)必不可少的重要工作。摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)是摩托車整車室內(nèi)試驗(yàn)中最常用的大型關(guān)鍵設(shè)備之一，它用途廣泛，能進(jìn)行摩托車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放分析及可靠性等多方向、多領(lǐng)域的試驗(yàn)研究。目前，國(guó)內(nèi)外眾多有實(shí)力的摩托車制造公司及科研檢測(cè)機(jī)構(gòu)都已配備了一定功能的底盤(pán)測(cè)功機(jī)，隨著我國(guó)摩托車生產(chǎn)企業(yè)準(zhǔn)入制度的實(shí)施，底盤(pán)測(cè)功機(jī)已成為各摩托車企業(yè)必須配備的關(guān)鍵設(shè)備之一。根據(jù)底盤(pán)測(cè)功機(jī)具有慣性載荷模擬裝置，如機(jī)械式的飛輪機(jī)構(gòu)或電氣方式，即與道路載荷相同的模擬方式(電渦流機(jī)吸能裝置等)，模擬各種車輛的慣性載荷(包括平移質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)部件產(chǎn)生的慣性阻力)。分析如何正確進(jìn)行加載，以保證底盤(pán)測(cè)功機(jī)能夠準(zhǔn)確模擬被檢車輛的行駛狀態(tài)，確保測(cè)試的準(zhǔn)確性。為此，在正確分析摩托車在道路上行駛時(shí)所受到的阻力動(dòng)系摩擦阻力之和)與車速的模型后，就渦流制動(dòng)器在摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)上電模擬再現(xiàn)摩托車的行駛阻力進(jìn)行了初步研究，提出了利用電渦流制動(dòng)器作為摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)電模擬加載的方法。設(shè)計(jì)了一種新的制動(dòng)強(qiáng)度可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的電渦流制動(dòng)器，進(jìn)行了其工作原理、軟件及硬件的設(shè)計(jì)。并且通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了其制動(dòng)力矩的調(diào)節(jié)能力及限流功能。同時(shí)還得到了制動(dòng)器勵(lì)磁電流與其提供的制動(dòng)力矩之間的關(guān)系，該關(guān)系為進(jìn)行摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)電模擬加載提供了試驗(yàn)依據(jù)。設(shè)計(jì)了一種離性能脈寬調(diào)制(流伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)在電渦流制動(dòng)器工作對(duì)為底盤(pán)測(cè)功機(jī)提供制動(dòng)力，以確保正確加載，模擬道路工況。設(shè)計(jì)了基于鍵詞：底盤(pán)測(cè)功機(jī)、電模擬、脈寬調(diào)制系統(tǒng)(s a s is he is of t is to s as t as a as in or in of as he of of he of of as of of a we on in e a to a of be on t of to we in 華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文a of C to a AN 我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名： 啦月，用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密口，在 年解密后適用本授權(quán)書(shū)。本論文屬于 不保密圈。(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“4”)學(xué)位論文作者簽名咿譬年t I R ：傍穆F|期： 妒中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)是一種綜合運(yùn)用現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，在臺(tái)架上模擬摩托車道路行駛工況，并完成各種性能試驗(yàn)的大型檢測(cè)系統(tǒng)。底盤(pán)測(cè)功機(jī)既能擔(dān)負(fù)車輛動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全環(huán)保等方面的檢測(cè)，又能擔(dān)負(fù)車輛維修質(zhì)量的檢測(cè)以及在用車輛技術(shù)狀況的檢測(cè)評(píng)定，還能承擔(dān)摩托車的科研、開(kāi)發(fā)方面的性能試驗(yàn)和參數(shù)測(cè)試，檢測(cè)項(xiàng)目廣泛且有深度，能為車輛使用、維修、科研、教學(xué)、設(shè)計(jì)、制造等部門(mén)提供可靠技術(shù)依據(jù)1選題的意義為保護(hù)環(huán)境，控制機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)大氣的污染，2002年我國(guó)頒布了車用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)及裝用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(摩托車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(工況法)(輕便摩托車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(工況法)(8176摩托車和輕便摩托車排氣污染物限值及測(cè)量方法(怠速法)(46212002)等標(biāo)準(zhǔn)。并于2003年1月1曰起執(zhí)行。特別是國(guó)標(biāo)005于2005年7月1日開(kāi)始強(qiáng)制實(shí)行，上述標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制執(zhí)行都需要底盤(pán)測(cè)功機(jī)作為檢測(cè)手段。根據(jù)國(guó)家發(fā)展與改革委的要求，我國(guó)摩托車行業(yè)已實(shí)行行業(yè)準(zhǔn)入制度，獲得生產(chǎn)資格的企業(yè)都必須裝備摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)。目前，我國(guó)摩托車行業(yè)底盤(pán)測(cè)功機(jī)大部分是從日本及歐美國(guó)家引進(jìn)的，因各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)不一，因此難以全面貫徹執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。為了全面貫徹新國(guó)標(biāo)，提高我國(guó)摩托車行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，研制新型的底盤(pán)測(cè)功機(jī)是有非常好的現(xiàn)實(shí)意義的。用于摩托車檢測(cè)維修作業(yè)的底盤(pán)測(cè)功機(jī)，一般都不只是簡(jiǎn)單的檢測(cè)摩托車的輸出功率，而是還要具有滿足檢測(cè)維修作業(yè)需要的其它功能，主要有：(1)測(cè)量摩托車驅(qū)動(dòng)輪輸出功率。華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文(2)檢驗(yàn)?zāi)ν熊嚮行阅堋?3)檢驗(yàn)?zāi)ν熊嚰铀傩阅堋?4)檢驗(yàn)車速表誤差。(5)配備油耗儀的底盤(pán)測(cè)功機(jī)可以在室內(nèi)模擬道路行駛，測(cè)量等速油耗。測(cè)定摩托車驅(qū)動(dòng)輪輸出功率是底盤(pán)測(cè)功機(jī)最基本的功能。而模擬運(yùn)行工況衍生檢測(cè)摩托車排放污染物等功能，一般通用的底盤(pán)測(cè)功機(jī)均不具備，只有具備高精度阻力設(shè)定控制系統(tǒng)的專用底盤(pán)測(cè)功機(jī)才具有這樣的功能瑚。本課題“基于是針對(duì)目前中國(guó)摩托車企業(yè)的現(xiàn)狀所提出來(lái)的，由于國(guó)家對(duì)摩托車生產(chǎn)準(zhǔn)入的要求越來(lái)越嚴(yán)格，摩托車企業(yè)配備底盤(pán)測(cè)功機(jī)也是形勢(shì)所需。12研究現(xiàn)狀與傳統(tǒng)的道路試驗(yàn)相比，在室內(nèi)模擬路試工況用底盤(pán)測(cè)功機(jī)完成有關(guān)的摩托車性能試驗(yàn)具有節(jié)省時(shí)間、降低費(fèi)用、測(cè)量重復(fù)性好、精度高、數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可比性好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，目前，底盤(pán)測(cè)功機(jī)已經(jīng)在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，在汽車制造業(yè)、汽車維修業(yè)、環(huán)保排放檢測(cè)，乃至車輛更新報(bào)廢判定等工作中，獲得了廣泛的應(yīng)用。以美國(guó)為例，2000年僅用于環(huán)保汽車排放檢測(cè)工作中的底盤(pán)測(cè)功機(jī)即高達(dá)6000臺(tái)以上，而美國(guó)野馬公司宣稱，其測(cè)功機(jī)產(chǎn)量即達(dá)每周150臺(tái)。中國(guó)汽車維修企業(yè)總數(shù)約37萬(wàn)戶，其中一類維修企業(yè)，按5計(jì)，約1。8萬(wàn)戶。根據(jù)交通部關(guān)于汽車維修企業(yè)設(shè)備配置的規(guī)定一類維修服務(wù)企業(yè)及綜合性能檢測(cè)站均必須配備底盤(pán)測(cè)功機(jī)131。國(guó)外的汽車底盤(pán)測(cè)功機(jī)的研究和生產(chǎn)經(jīng)歷了機(jī)械式、模擬電子式、數(shù)字測(cè)控式和計(jì)算機(jī)控制式這幾個(gè)階段。德國(guó)申克公司生產(chǎn)的汽車底盤(pán)測(cè)功機(jī)，它自己帶有的一套控制模式能實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制等模擬控制轉(zhuǎn)速、滑行等功能，但是對(duì)人員的素質(zhì)要求較高，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，自動(dòng)化程度低：它的試驗(yàn)數(shù)據(jù)登陸部分，只對(duì)數(shù)據(jù)作低層次的處理；在打印機(jī)上不加選擇的輸出，需輔以大量的手工處理，才能得到所需要的2華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告【4】【5】。國(guó)內(nèi)引進(jìn)的大多是日本模擬電子式底盤(pán)測(cè)功機(jī)。1981年，天津公共汽車公司三廠和交通部腳踏科學(xué)研究院參考引進(jìn)日本彌榮的10型底盤(pán)測(cè)功機(jī)，研制出汽車性能試驗(yàn)臺(tái)。1991年，交通部公路研究所和成都汽車保修機(jī)械廠制成0束了我國(guó)不能生產(chǎn)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的歷史。汽車底盤(pán)測(cè)功機(jī)在我國(guó)已經(jīng)有一些企業(yè)生產(chǎn)了一系列的產(chǎn)品，但是對(duì)于摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)的研究卻還不是很多。而國(guó)外也已經(jīng)有比較成熟的產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品在使用的過(guò)程當(dāng)中都存在著一些問(wèn)題，因此國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)在主要集中在控制系統(tǒng)這一部分，因?yàn)闄C(jī)械部分都是非常類似的華中科技大學(xué)開(kāi)發(fā)了一種基于種三軸六輪驅(qū)動(dòng)直流電力底盤(pán)測(cè)功機(jī)(每軸帶有兩個(gè)直徑08可實(shí)現(xiàn)單軸、雙軸或三軸驅(qū)動(dòng)?；旧峡蓪?duì)各種中小噸位的汽車進(jìn)行道路模擬實(shí)驗(yàn)。前轉(zhuǎn)鼓和后轉(zhuǎn)鼓分別由兩臺(tái)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第三軸則根據(jù)需要，通過(guò)離合器由后軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)或分離。三根軸的間距可調(diào)。由于前后轉(zhuǎn)鼓是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的，因此可以實(shí)現(xiàn)軸間有力差或軸間有速度差的汽車的道路模擬實(shí)驗(yàn)，也可以實(shí)現(xiàn)一根軸驅(qū)動(dòng)，而另一根軸隨動(dòng)的伺服驅(qū)動(dòng)方式?？刂品绞届`活，既可由轉(zhuǎn)鼓在某種恒定速度下反拖汽車行駛，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)摩擦損失的測(cè)量研究，又可以對(duì)汽車在不同速度情況下的道路阻力進(jìn)行模擬，施加給電機(jī)而完成汽車動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性的研究。清華大學(xué)自動(dòng)化系開(kāi)發(fā)了一種多功能汽車底盤(pán)測(cè)功機(jī)，其控制微機(jī)采用高性能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)和控制方法進(jìn)行改進(jìn)，采用經(jīng)驗(yàn)控制和自適應(yīng)控制相結(jié)合的控制方案實(shí)現(xiàn)了不同工況不同負(fù)荷下動(dòng)力性能的連續(xù)測(cè)量并且增加了排放的連續(xù)測(cè)量功能。0型底盤(pán)測(cè)功機(jī)是武漢汽車工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)和廣東省南海市闖拓高科技有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。該底盤(pán)測(cè)功機(jī)的加速性能采用了電模擬方式，由測(cè)量系統(tǒng)對(duì)汽車加速過(guò)程中的車速、加速度實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)，并由計(jì)算機(jī)依據(jù)行駛阻力的理論公式控制電渦流測(cè)功機(jī)實(shí)時(shí)生成各種行駛阻力，實(shí)現(xiàn)模擬加載。電渦流華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文測(cè)功器由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，在定子四周裝有勵(lì)磁線圈，轉(zhuǎn)子作為電磁盤(pán)與試驗(yàn)裝置的主動(dòng)滾筒想連。當(dāng)勵(lì)磁線圈通過(guò)直流電流時(shí)，就產(chǎn)生了磁場(chǎng)，而在該磁場(chǎng)中主動(dòng)的轉(zhuǎn)子盤(pán)上就產(chǎn)生了渦電流，又由于渦電流和定子的磁場(chǎng)之間相互作用，因而對(duì)轉(zhuǎn)子盤(pán)產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)力矩。只要控制電渦流測(cè)功器勵(lì)磁線圈的電流大小，就可以改變對(duì)滾筒旌加的制動(dòng)力矩，該力矩等于作用于驅(qū)動(dòng)輪上的旋轉(zhuǎn)力矩。這就是電模擬的原理。天津大學(xué)的型摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)于1999年9月通過(guò)天市科委主持的市級(jí)鑒定。其主要性能指標(biāo)優(yōu)于國(guó)標(biāo)1462293和行標(biāo)是比較老的標(biāo)準(zhǔn))的要求，設(shè)計(jì)水平和測(cè)量精度均達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，它的研制成功填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)的空白，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。現(xiàn)道路行駛阻力，模擬勻速、變速、爬坡各種狀況的道路阻力和慣性力作用；采用機(jī)械慣量和電慣量模補(bǔ)償相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)差地模擬受試車的慣性作用；采用配有能耗常動(dòng)單元的變頻控制器，控制風(fēng)速，達(dá)到風(fēng)速跟蹤的要求。西安交通大學(xué)的交流底盤(pán)測(cè)功機(jī)的控制系統(tǒng)由一臺(tái)下位工控機(jī)和一臺(tái)位工控機(jī)主要用作道路阻力設(shè)定器的功能，實(shí)時(shí)計(jì)算得到當(dāng)前應(yīng)該給定的阻力大小并送至交頻器。兩臺(tái)變頻器分別用于控制冷卻風(fēng)機(jī)和測(cè)功機(jī)。還有其他一些單位也開(kāi)發(fā)了一些同類的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在實(shí)際的科研和生產(chǎn)中己經(jīng)發(fā)揮了作用。但這些產(chǎn)品的功能的可擴(kuò)充性不是很好，而且不能很好的適應(yīng)新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)州。13研究方案我國(guó)生產(chǎn)底盤(pán)測(cè)功極的歷史雖然已經(jīng)超過(guò)15年，但主要集中在汽車使用和維修用的底盤(pán)測(cè)功機(jī)，而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有部分研究單位已經(jīng)在研究環(huán)保測(cè)量汽車摩托車排放專用底盤(pán)測(cè)功機(jī)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的主機(jī)(機(jī)械部分)已接近并在某些主要指標(biāo)方面4華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文達(dá)到或超過(guò)進(jìn)口設(shè)備水平，主要差距仍然在測(cè)控系統(tǒng)的硬件和軟件方面此我在參與這次課題開(kāi)發(fā)的過(guò)程中將自己的重點(diǎn)放在了測(cè)控系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)方面。對(duì)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的要求主要有以下幾個(gè)：在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上再現(xiàn)車輛道路行駛阻力；冷卻風(fēng)速跟蹤車速變化；模擬變速工況中的實(shí)際慣性力。因此針對(duì)國(guó)標(biāo)對(duì)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的要求以及考慮到行業(yè)的需求，本課題的研究方案主要特色是在硬件和軟件方面的設(shè)計(jì)。硬件方面的設(shè)計(jì)的主體方案是采用數(shù)控制以及傳輸總線，單片機(jī)的程序主要用樣有利于程序的移植和修改，同時(shí)應(yīng)用模塊化編程，使得程序的可讀性強(qiáng)，修改和維護(hù)方便。上位機(jī)與下位機(jī)的通訊采用而達(dá)到傳遞速度快，連接方便。上位機(jī)的控制軟件則采用于摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)需要測(cè)量的參數(shù)非常多，而且也非常分散，而其中一些參數(shù)也是底盤(pán)測(cè)功機(jī)的控制系統(tǒng)所必需的控制變量，因此將這些參數(shù)迅速測(cè)量出來(lái)并且送到文介紹的基于得傳輸線路大大簡(jiǎn)化，可靠性得到極大提高，有效的節(jié)約了線束安裝空間和系統(tǒng)成本，而且有利于摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)朝著規(guī)范化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。將時(shí)還具有更好的擴(kuò)展性。14本文的主要內(nèi)容綜述了底盤(pán)測(cè)功機(jī)的發(fā)展歷史以及現(xiàn)狀，闡述了開(kāi)展本課題的重要性、必要性以及本課題的目標(biāo)、任務(wù)、研究思想。介紹了底盤(pán)測(cè)功機(jī)的整體設(shè)計(jì)。主要有機(jī)械部分的尺寸設(shè)計(jì)以及電渦流測(cè)功機(jī)的選取以及整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架的搭建。5華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文分析了摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)的力學(xué)模型，從理論上對(duì)摩托車在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上的運(yùn)動(dòng)和道路上的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析，從而為底盤(pán)測(cè)功機(jī)的道路阻力模擬提供了理論基礎(chǔ)。介紹了底盤(pán)測(cè)功機(jī)的控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及組成，主要有三個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)以及一些控制信號(hào)電路的設(shè)計(jì)。介紹了該底盤(pán)測(cè)功機(jī)的控制策略以及下位機(jī)、上位機(jī)的軟件的設(shè)計(jì)編寫(xiě)。主要是在臺(tái)架上對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速以及閉環(huán)響應(yīng)進(jìn)行了驗(yàn)證。探討了測(cè)功機(jī)存在的不足以及對(duì)測(cè)功機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展。并就進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能提出了建議和思路。6華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2底盤(pán)測(cè)功機(jī)的設(shè)計(jì)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的主要功能是按照給定的程序和模式在轉(zhuǎn)鼓上產(chǎn)生相應(yīng)的阻力，使安裝在轉(zhuǎn)鼓上的摩托車能夠像運(yùn)行在道路上一樣。我們首先研究一下底盤(pán)測(cè)功機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)。21底盤(pán)測(cè)功機(jī)的基本原理在室內(nèi)檢測(cè)摩托車的輸出功率，摩托車相對(duì)地面是靜止不動(dòng)的，因此必須創(chuàng)造一個(gè)使摩托車能輸出所具有的動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)條件，即底盤(pán)測(cè)功機(jī)應(yīng)有一種活動(dòng)地面，使摩托車能夠產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還能制造摩托車行駛阻力，以平衡、吸收摩托車輸出的動(dòng)力。這樣底盤(pán)測(cè)功機(jī)的基本構(gòu)成應(yīng)有：模擬路面的滾筒系統(tǒng)、模擬行駛阻力的加載系統(tǒng)和測(cè)量、控制系統(tǒng)例。圖21是摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)示意圖。檢測(cè)時(shí)，待檢測(cè)摩托車驅(qū)動(dòng)輪支承在雙滾筒上，驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒就相當(dāng)于移動(dòng)路面，使摩托車產(chǎn)生相對(duì)行駛。與滾筒串接的加載裝置用于定子對(duì)其轉(zhuǎn)子施加制動(dòng)作用，進(jìn)行加載，增加滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力。摩托車驅(qū)動(dòng)輪為帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)必須輸出相應(yīng)的動(dòng)力以克服滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力(郎摩托車行駛阻力)。這樣就可以根據(jù)檢測(cè)的需要調(diào)節(jié)、控制摩托車的行駛阻力。摩托車等速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪輸出的動(dòng)力與滾筒系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力平衡。摩托車加速、滑行時(shí)的慣性阻力由滾筒串接的飛輪組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬。驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速?gòu)霓D(zhuǎn)速傳感器瀾取載裝置的定子對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行加載的同時(shí)，也受到大小相等、方向相反的力矩作用，此反力矩使定子繞其軸擺并經(jīng)一定長(zhǎng)度的桿臂傳給測(cè)力傳感器；測(cè)力裝置便將測(cè)定的力矩及車輪相應(yīng)的轉(zhuǎn)速換算成驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率或驅(qū)動(dòng)力?？刂葡到y(tǒng)按照檢測(cè)的需要，根據(jù)測(cè)力和測(cè)速傳感器反饋的信息，向加載裝置發(fā)出增減系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)阻力的指令(即增減摩托車行駛阻力)，以調(diào)節(jié)和控制摩托車驅(qū)動(dòng)輪輸7華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文出的功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行工況的模擬【111。底盤(pán)測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)囡底盤(pán)測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)與其功能密切相關(guān)，功能不同結(jié)構(gòu)就有差別，功能越齊全，結(jié)構(gòu)就越完備。功能較為齊各的電渦流機(jī)式底盤(pán)測(cè)功機(jī)的設(shè)計(jì)主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成。221滾筒裝置的設(shè)計(jì)滾筒裝置是測(cè)功機(jī)的基本組件，其結(jié)構(gòu)和性能的好壞，將直接影響測(cè)功機(jī)的測(cè)試精度。滾筒一般都是鋼制空心結(jié)構(gòu)。滾筒直徑、表面狀況是影響測(cè)功機(jī)性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。滾簡(jiǎn)直徑?jīng)Q定了車輪與滾筒的接觸狀況。直徑大時(shí)，滾筒曲率半徑大，車輪在滾筒上運(yùn)轉(zhuǎn)接近在道路上行駛的狀況，滑轉(zhuǎn)率小，滾動(dòng)阻力小，測(cè)試精度高；滾筒華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文直徑小時(shí)，由于接觸比壓大，滑轉(zhuǎn)率大，滾動(dòng)阻力大，在高速下會(huì)使傳遞功率損失720。同時(shí)，車輪在小直徑滾筒上滾動(dòng)時(shí)會(huì)增加輪胎的摩擦力，長(zhǎng)時(shí)間的高速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)使輪胎表面測(cè)試升高到臨界值，導(dǎo)致輪胎早期損壞。因此，試驗(yàn)車速達(dá)到20km度達(dá)到160km然，大直徑滾筒優(yōu)于小直徑滾筒1。4622慮到加工工藝的要求，本系統(tǒng)的滾筒直徑設(shè)計(jì)為503用滾花滾筒。同時(shí)國(guó)標(biāo)要求測(cè)功機(jī)的基本慣量是100就是要求電渦流測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量加上滾筒的當(dāng)量慣量為100渦流測(cè)功機(jī)的當(dāng)量慣量是126此按照這兩個(gè)參數(shù)的要求可以設(shè)計(jì)滾筒的尺寸為：外徑503度為300厚105222加載裝置選取用底盤(pán)測(cè)功機(jī)測(cè)試摩托車性能和檢測(cè)摩托車技術(shù)狀況，就必須能模擬摩托車在道路上行駛時(shí)所受到的各種阻力。摩托車行駛時(shí)內(nèi)部阻力是因?yàn)槟ν熊噦鲃?dòng)系的損失而引起的，其值在道路上和測(cè)功機(jī)上都是一樣的。摩托車在道路上行駛時(shí)的外部阻力就不同于在測(cè)功機(jī)上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的阻力。在測(cè)功機(jī)上運(yùn)轉(zhuǎn)只有驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所引起的外部阻力較在道路上彳亍駛時(shí)少，在測(cè)功機(jī)上不存在摩托車在道路上行駛對(duì)所受到的空氣阻力、爬坡阻力，以及從動(dòng)輪的軸承摩擦、空氣阻力摩擦和滾動(dòng)阻力。這些外部阻力就靠測(cè)功機(jī)加載裝置模擬，以使摩托車受力狀況如同在道路上行駛J。常用的測(cè)功機(jī)有電力測(cè)功機(jī)、水力測(cè)功機(jī)和磁粉測(cè)功機(jī)。這些測(cè)功機(jī)都是根據(jù)測(cè)功機(jī)作用力矩與測(cè)功機(jī)反作用力矩大小相等、方向相反的原理來(lái)測(cè)量的。水力測(cè)功機(jī)和磁粉測(cè)功機(jī)受工作原理以及測(cè)量范圍的限制，很少在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上應(yīng)用。電力測(cè)功機(jī)的工作原理和電機(jī)基本相同，其轉(zhuǎn)子和定予都是以磁通作為傳遞媒介進(jìn)行工作的。轉(zhuǎn)子和定子之間的作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以只要將其定子做成能繞其軸線自由擺動(dòng)的結(jié)構(gòu)，便可測(cè)定其轉(zhuǎn)子的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，即定子9華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文的反力矩161。電力測(cè)功機(jī)有直流電力測(cè)功機(jī)、交流電力測(cè)功機(jī)和電渦流測(cè)功機(jī)三種型式。直流電力測(cè)功機(jī)與一般電機(jī)主要的不同之處是定子外殼被支承在一對(duì)軸承上，并可以繞軸線自動(dòng)擺動(dòng)。在定子外殼上固定個(gè)力臂，它與測(cè)力機(jī)構(gòu)連接，用以測(cè)定轉(zhuǎn)矩。被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的輸出軸與直流電力測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)子連接在一起旋轉(zhuǎn)，此時(shí)電樞繞組切割定子繞組磁場(chǎng)的磁力線，在電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)向相反的制動(dòng)力矩，電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，以達(dá)到測(cè)功的目的。相反，當(dāng)電樞回路有電流通過(guò)時(shí)，在磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁電力作用而產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)向相同的驅(qū)動(dòng)力矩，這是電機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，以達(dá)到反拖(測(cè)量動(dòng)力機(jī)械的摩擦功)的目的1171。常用的三相交流發(fā)電機(jī)可作為最簡(jiǎn)單的交流電力測(cè)功機(jī)。當(dāng)被測(cè)動(dòng)力機(jī)械直接驅(qū)動(dòng)三相交流發(fā)電機(jī)時(shí)，其測(cè)得的有效功率為：只。為測(cè)得的有效功率(1v)；)；，7為交流發(fā)電機(jī)的效率；于和直流電力測(cè)功機(jī)同樣的原因，交流電力測(cè)功機(jī)的定子外殼也應(yīng)當(dāng)做成可以繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)的平衡式結(jié)構(gòu)。交流電力測(cè)功機(jī)既可以按電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，也可以按發(fā)電機(jī)運(yùn)行。按發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，測(cè)功機(jī)發(fā)出的電能，可以消耗在負(fù)荷電阻上，在條件許可時(shí)，也可以輸回供電電網(wǎng)加以利用【191。電渦流測(cè)功機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定予周圍裝有激磁線圈，激磁線圈通直流電時(shí)，定子在鐵芯與轉(zhuǎn)予間隙處就有磁力線通過(guò)，轉(zhuǎn)子(與測(cè)功機(jī)主滾筒串接)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成波幅脈振的磁場(chǎng)，并在轉(zhuǎn)子或定子上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電流(即電渦流)阻止磁場(chǎng)的脈振。該電渦流與它產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用，使轉(zhuǎn)予受到一個(gè)負(fù)荷力矩，力矩的方向和滾筒旋轉(zhuǎn)的方向相反，成為制動(dòng)力矩起到加載作用。調(diào)節(jié)激磁電流即可改變制動(dòng)力矩的大小，從而形成被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的外部阻力。與此10華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文同時(shí)，定子也受到一個(gè)與翩動(dòng)力矩大小相等，方向相反的力矩。由于定予浮動(dòng)裝于支承座上，受外力作用后定子便可轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)測(cè)力機(jī)械便可測(cè)定動(dòng)力機(jī)械經(jīng)滾筒輸出的功率12哪。被測(cè)動(dòng)力機(jī)械輸出的功率被電渦流器吸收，轉(zhuǎn)換為電渦流，在渦流器的轉(zhuǎn)予或者定子中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苌l(fā)。因此，為使轉(zhuǎn)子或定子處于正常的工作溫度，必須盡快將其熱量排出，迅速冷卻。常用水或冷氣作為介質(zhì)把電渦流轉(zhuǎn)化的熱量排出。據(jù)此電渦流器分成水冷式和風(fēng)冷式兩類。一種風(fēng)冷式電渦流測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖22所示。圖22風(fēng)冷式電渦流功率吸收裝置的基本結(jié)構(gòu)風(fēng)冷式電渦流功率吸收裝置主要由轉(zhuǎn)子、定予、勵(lì)磁線圈、支承軸承、冷卻風(fēng)扇葉片、力傳感器等組成，其特點(diǎn)是： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便；冷卻效率低，功率吸收裝置不易長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，其轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁率隨溫度的上升而下降：因而其最大吸收功率隨溫升而減小，所以一般風(fēng)冷式功率吸收裝置在高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷下工作時(shí)間不宜超過(guò)5于冷卻風(fēng)扇在工作時(shí)消耗一定的功率，所以應(yīng)該將風(fēng)扇所消耗的功率計(jì)入摩托車驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率。這種測(cè)功機(jī)體積小，轉(zhuǎn)矩大，在工作區(qū)域內(nèi)勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩近似呈線性關(guān)系。當(dāng)勵(lì)磁電流不變時(shí)，具有等轉(zhuǎn)矩特性，響應(yīng)速度快，最大功率下可在任一工況點(diǎn)工作，故特別適合在大轉(zhuǎn)矩和中、低轉(zhuǎn)速工況應(yīng)用。由于高溫會(huì)引起磁粉燒結(jié)和磁性退化，故需采取良好的冷卻措施，且不宜長(zhǎng)期在高速狀態(tài)下使用。華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文由于電渦流測(cè)功機(jī)所消耗的勵(lì)磁功率很小，只需要變動(dòng)數(shù)安培的勵(lì)磁電流，就能有效的控制制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這樣可以方便地完成自動(dòng)化控制，有利于實(shí)現(xiàn)按預(yù)定程序運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)測(cè)試，同時(shí)考慮到摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)矩比較小，以及現(xiàn)場(chǎng)安裝的方便，故采用風(fēng)冷式電渦流測(cè)功機(jī)，型號(hào)為西班牙續(xù)工作20大扭矩150Nm。其當(dāng)量慣量為026 kg卻風(fēng)機(jī)采用雙進(jìn)風(fēng)離心式風(fēng)機(jī)，功率為185機(jī)采用變頻調(diào)速系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤車速，采用三菱500223反拖裝置用電渦流測(cè)功機(jī)加載的底盤(pán)測(cè)功機(jī)，由于電渦流機(jī)只能吸收動(dòng)能，不能輸出動(dòng)力。為此，該底盤(pán)測(cè)功機(jī)設(shè)有反拖裝置。底盤(pán)測(cè)功機(jī)反拖裝置的功能是提供原動(dòng)力驅(qū)動(dòng)摩托車、測(cè)試臺(tái)的傳動(dòng)系運(yùn)動(dòng)，以測(cè)試摩托車、測(cè)試臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)阻力。因此，利用反拖裝置可以檢測(cè)底盤(pán)測(cè)功機(jī)滾筒系統(tǒng)的機(jī)械損失、摩托車傳動(dòng)系的機(jī)械損失以及車輪在滾筒上的滾動(dòng)阻力等。反拖裝置的原動(dòng)力均用電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率的大小選用10過(guò)調(diào)頻裝置改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)反拖速度從0 00 倒拖車速符合實(shí)際運(yùn)行車速。反拖電機(jī)通過(guò)離合器直接與滾筒軸串接。摩托車及測(cè)試臺(tái)傳動(dòng)系阻力的測(cè)定，當(dāng)前有兩種方案，一是通過(guò)高精密度電功率表測(cè)定反拖電機(jī)在倒拖時(shí)消耗的電功率，再據(jù)測(cè)定的倒拖車速換算得出倒拖阻力；二是用測(cè)力傳感器直接測(cè)定倒拖阻力，如同電渦流機(jī)的測(cè)力裝置，倒拖電機(jī)外殼浮動(dòng)支承在軸承座上，外殼(定子)受反力矩作用便可轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)固裝定位的測(cè)力傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定、處理即可得出倒拖阻力值。顯然，第二種方案測(cè)試精確度高于第一種方案?？紤]到測(cè)試精度，該系統(tǒng)采用后一種方案中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文224冷卻裝置及夾緊裝置冷卻風(fēng)機(jī)是模擬摩托車行駛時(shí)的迎面風(fēng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效果與摩托車在路面行駛時(shí)的狀態(tài)接近，因此要采用變速控制。冷卻風(fēng)機(jī)采用雙進(jìn)風(fēng)離，風(fēng)機(jī)，功率為185機(jī)采用變頻器改變風(fēng)機(jī)速度以滿足在不同車速下氣流的速度。變頻器采用三菱500185變頻器的控制由控制節(jié)點(diǎn)按照速度的要求通過(guò)D照國(guó)標(biāo)的要求，該風(fēng)機(jī)的出口面積為04邊緣離地高度為015m，至車輪前端距離03m。該系統(tǒng)測(cè)試時(shí)前輪需要夾緊，車輪夾緊裝置采用氣動(dòng)自動(dòng)對(duì)中夾緊。同時(shí)考慮到測(cè)試環(huán)境的清潔，需要采用氣動(dòng)升降排煙系統(tǒng)，采用離心式風(fēng)機(jī)，功率為3量為5000mah，整體氣動(dòng)方式，升程為700煙口面積為5000025控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是底盤(pán)測(cè)功機(jī)的關(guān)鍵組件，其技術(shù)水平的高低，性能的好壞，直接影響到整機(jī)的性能。摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)的控制系統(tǒng)分為全自動(dòng)控制和半自動(dòng)控制兩種。全自動(dòng)控制方式的全部測(cè)試項(xiàng)目都是自動(dòng)控制。以功率測(cè)量為例，能夠自動(dòng)連續(xù)測(cè)試摩托車任一運(yùn)行速度時(shí)的功率，整個(gè)測(cè)試過(guò)程由計(jì)算機(jī)控制，不用人工操作，此外，全自動(dòng)控制方式可以自動(dòng)模擬運(yùn)行工況。半自動(dòng)控制方式與全自動(dòng)控制方式的區(qū)別在于測(cè)量點(diǎn)不是任意的而是規(guī)定好的幾個(gè)點(diǎn)，并且測(cè)量點(diǎn)不連續(xù)。半自動(dòng)控制通常采用單片機(jī)控制刪。該底盤(pán)測(cè)功機(jī)控制系統(tǒng)采用全自動(dòng)的控制?？刂葡到y(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)見(jiàn)后面的章節(jié)。華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文23小結(jié)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4622析比較電渦流測(cè)功機(jī)、水力測(cè)功機(jī)、電力測(cè)功機(jī)各自的特點(diǎn)后，選用電渦測(cè)功機(jī)作為摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)的加載方式，產(chǎn)生的阻力使摩托車按照給定的程序和模式在轉(zhuǎn)鼓上像運(yùn)行在道路上一樣，并研究電渦流測(cè)功機(jī)的自動(dòng)控制方式。14華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)阻力模擬摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)時(shí)應(yīng)用現(xiàn)代電測(cè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用摩托車在路面行駛中與道路的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，摩托車道路行駛工況(如：道路阻力狀況、行駛慣性等)有效、等量轉(zhuǎn)移到摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)上，即摩托車整車道路試驗(yàn)項(xiàng)目以及應(yīng)用工況法測(cè)量摩托車排氣污染排放量等試驗(yàn)移至室內(nèi)進(jìn)行的專用試驗(yàn)設(shè)備。摩托車在道路上行駛是摩托車相對(duì)禁止的路面運(yùn)動(dòng)，而摩托車在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上進(jìn)行臺(tái)架動(dòng)力性試驗(yàn)是在轉(zhuǎn)鼓表面取代路面，并且相對(duì)于靜止的摩托車作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。摩托車底盤(pán)測(cè)功機(jī)行駛阻力的模擬如何實(shí)現(xiàn)、精度如何保證則是其技術(shù)關(guān)鍵。這必須從運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)入手加以分析。30發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出扭矩，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，經(jīng)過(guò)輪胎與地面的接觸(摩擦力足夠大時(shí)，視為無(wú)滑動(dòng)的純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng))產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)。同時(shí)還收到各種阻力。受力分析如圖31所示。圖31摩托車道路行駛阻力分析當(dāng)驅(qū)動(dòng)力等于行駛阻力時(shí)，摩托車作勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力不等于(大于或者小華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文于)形式阻力時(shí)，摩托車作變速(加速或減速)運(yùn)動(dòng)。311摩托車的驅(qū)動(dòng)力摩托車的驅(qū)動(dòng)力是由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出扭矩，經(jīng)離合器、變速傳動(dòng)系統(tǒng)(降速增扭作用)傳遞給驅(qū)動(dòng)輪足夠大的驅(qū)動(dòng)扭矩，其對(duì)地面產(chǎn)生一圓周力(切向力)，地面由于附著作用給驅(qū)動(dòng)輪一反作用力(當(dāng)附著條件即路面接觸強(qiáng)度足夠大時(shí)，其與圓周力可視為大小相等、方向相反)即為推動(dòng)摩托車前迸的驅(qū)動(dòng)力。 中：F摩托車的驅(qū)動(dòng)力。(N)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)地面產(chǎn)生的圓周力。(N)M，驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)扭矩(m)；r驅(qū)動(dòng)輕工作半徑，(m)：M。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出扭矩，(Nm)；f。一次傳動(dòng)比；f。變速器傳動(dòng)比；二次傳動(dòng)比；仇傳動(dòng)變速系統(tǒng)總傳動(dòng)效率。312摩托車的行駛阻力摩托車在行駛阻時(shí)受到的各種阻力，統(tǒng)稱為行駛阻力。1)滾動(dòng)阻力摩托車車輪彈性輪胎在路面上滾動(dòng)時(shí)，來(lái)自路面與輪胎接觸面之間的各種阻力，統(tǒng)稱為滾動(dòng)阻力。由于前、后輪的受力情況不同，故其滾動(dòng)阻力則不同。在計(jì)華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文算滾動(dòng)阻力時(shí)，按整車的滾動(dòng)阻力考慮。Fffm。整車的滾動(dòng)阻力，(N)；(3_摩托車整車基準(zhǔn)質(zhì)量(含駕駛員質(zhì)量75(mf整車滾動(dòng)阻力系數(shù)，其是路面狀況、輪胎結(jié)構(gòu)、充氣壓力、車速、載荷等的函數(shù)，一，1魯+，2魯； U U，1從動(dòng)輪的滾動(dòng)阻力系數(shù)；N)；從動(dòng)輪法向載荷，(N)；，2驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)阻力系數(shù)：N)：2)空氣阻力摩托車行駛時(shí)，在空氣中運(yùn)動(dòng)受到空氣的作用力，稱為空氣阻力。其主要由壓力阻力(即形狀阻力，迎面壓力大于后部壓力)和摩擦阻力(即表面阻力，在摩托車與切向氣流摩擦表面上產(chǎn)生)構(gòu)成。據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，空氣阻力主要是壓力阻力，即：。pV； (33)式中；兄空氣阻力，(N)；一迎風(fēng)面積，即摩托車(含駕駛員)行駛方向的芷投影面積，(p空氣密度，(Kgy，相對(duì)速度，(ms)，無(wú)風(fēng)時(shí)為摩托車行駛速度。3)坡度阻力華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摩托車沿縱向坡度上行駛時(shí)，受重力沿坡道分力的作用，稱為坡度阻力。上坡時(shí)，坡度阻力與驅(qū)動(dòng)力方向相反；下坡時(shí)，兩者方向一致。鼻一mg34)式中：F坡度阻力，(N)；縱向坡度角(。)。若按公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，公路以坡度值即P取代貝0：Emgmg道路的坡度值(以百分?jǐn)?shù)表示)取在口值較小(在口小于17。時(shí)，所帶來(lái)的誤差將不超過(guò)5)時(shí)；若口值較大，則不可如此計(jì)算。4)慣性阻力摩托車變速行駛時(shí)，除克服上述阻力外，還需克服其本身質(zhì)量變速運(yùn)動(dòng)的慣性力。其由兩部分組成：平移質(zhì)量慣性力和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力。將其換算道車輪上的等效慣性阻力為：0譬 (35) 卉 、 式中：變速行駛，換算到車輪上的總慣性阻力，(N)；6質(zhì)量換算系數(shù)：6。1+墨迎+旦絲塑；：墮：塹，2G G ，。小瞧小J，2zwz；。)嘉L“t“：掣摩托車加速度，(m。從、驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之和，(kg華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文。從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，(1驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，(，。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，(kg，：離合器、變速器、二次傳動(dòng)裝置等旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，(kg，7，。除一次傳動(dòng)外的傳動(dòng)效率。在圖31中，。、：分別為從動(dòng)、驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩。313摩托車道路行駛方程據(jù)上述各力在得到摩托車的道路變速行駛方程；Ft t op 3!生!生!：芏：星：堡：堡生!：莖：蔓：堡!立，2 出該式表明了摩托車在坡道上變速行駛時(shí)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡關(guān)系，亦表明了摩托車的動(dòng)力性能。另外，由于滾動(dòng)阻力系數(shù)與行駛速度有關(guān)，所以滾動(dòng)阻力、空氣阻力均為車速的函數(shù)，在任何條件下均存在，且為正值；而坡道阻力、慣性阻力與車速無(wú)關(guān)(慣性阻力為加速度的函數(shù))，且在一定條件下(即上坡或下坡、加速或減速)存在，且有正負(fù)值口5】。32摩托車在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上行駛摩托車在底盤(pán)測(cè)功機(jī)滾輪上行駛，前輪被夾緊固定，僅驅(qū)動(dòng)輪和滾輪做相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)車輛相對(duì)滾輪是靜止的，車速為零而滾輪表面則取代了路面。受力分析如圈3中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文圖32摩托車在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上行駛受力分析通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪在滾筒上變速行駛時(shí)的受力分析，可得到摩托車在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上的變速行駛方程：t+n+f：+(-+云)(3-，)1立2 。R2 1摩托車的驅(qū)動(dòng)力，(N)：B底盤(pán)測(cè)功機(jī)制動(dòng)力，(N)；L底盤(pán)測(cè)功機(jī)滾輪、慣性輪及軸系總摩擦阻力，(N)：t驅(qū)動(dòng)輪與滾筒間的滾動(dòng)阻力，E。(1+云卜：，B：驅(qū)動(dòng)輪道路行駛的滾動(dòng)阻力，(N)。驅(qū)動(dòng)輪和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸部件、離合器、變速器、二次傳動(dòng)裝置等旋轉(zhuǎn)部件的慣性力換算到車輪上的慣性阻力；20華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文叫塵叢生摯生塵墮1_N) l ，一 I：滾輪、慣性輪及軸系產(chǎn)生的慣性阻力，：一生N)；。滾輪、慣性輪及軸系的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，(kg摩托車驅(qū)動(dòng)輪工作半徑與滾筒半徑之比。33底盤(pán)測(cè)功機(jī)模擬摩托車道路行駛方程在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上模擬摩托車道路行駛狀況，底盤(pán)測(cè)功機(jī)必須產(chǎn)生相當(dāng)于某車型的摩托車在道路上行駛時(shí)所呈現(xiàn)的、與車速成函數(shù)關(guān)系的行駛阻力，即底盤(pán)測(cè)功機(jī)模擬的行駛阻力與道路行駛阻力相等。比較摩托車在道路上和在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上的兩個(gè)行駛方程式(1)和(2)，則兩式右邊應(yīng)相等：。+_+w+Fi+壘!絲!生!：望：望：墮：塑生即。卻已毋毒悟整理可得：+E+mL只+B (3中B。卜絲學(xué)毒悟，I r 1分析式(38)、(39)可得到如下結(jié)論：底盤(pán)測(cè)功機(jī)制動(dòng)力使底盤(pán)測(cè)功機(jī)模擬摩托車道路行駛中的阻力，只要實(shí)時(shí)檢測(cè)車輪線速度和線加速度dv摩托車底盤(pán)測(cè)功上所施加華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文的力等于上式所要求的力即可。該測(cè)功機(jī)的主要功能是針對(duì)摩托車的十五工況法測(cè)排放污染，因此按現(xiàn)的方法是先得到摩托車的道路行駛阻力，同時(shí)得到測(cè)功機(jī)的摩擦阻力和摩托車傳動(dòng)系統(tǒng)的阻力。行駛阻力可以通過(guò)下面的道路試驗(yàn)方法得到，而測(cè)功機(jī)的摩擦阻力和摩托車傳動(dòng)系統(tǒng)的阻力則通過(guò)倒拖電機(jī)來(lái)測(cè)取【26l。34道路試驗(yàn)要得到摩托車在路面行駛的滾動(dòng)阻力、空氣阻力之和，則需要采用慣性滑行法對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)。將得到的與轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的阻力值擬合成一條曲線儲(chǔ)存在控制節(jié)點(diǎn)中，在測(cè)試的時(shí)候就可以通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)速來(lái)選取其對(duì)應(yīng)的阻力值，然后在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上進(jìn)行阻力設(shè)定。按照378摩托車和駕駛員在符合規(guī)范的道路上進(jìn)行道路滑行試驗(yàn)，道路試驗(yàn)包括以下幾個(gè)部分：1)測(cè)點(diǎn)速度高速度的車速(選取10km始，以10km至20kmh，至少應(yīng)測(cè)取5點(diǎn)。本系統(tǒng)從60km5km至20kmh。2)滑行初速度+式中：0i(在測(cè)試儀器難以達(dá)到時(shí)，可取5kmh)。3)滑行末速度y u 行時(shí)間和滑行加速度的測(cè)量(1)滑行時(shí)間的測(cè)量在預(yù)熱行駛后，摩托車應(yīng)盡快的加速。在車速超過(guò)滑行初速度約10km速切斷動(dòng)力，確保在滑行初速度之前進(jìn)入滑行。滑行時(shí)，若摩托車轉(zhuǎn)換到空擋位置比較困難，可在離合器分離的條件下實(shí)現(xiàn)滑行。對(duì)于那些無(wú)法切斷發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩托車可以用其他動(dòng)力裝置進(jìn)行牽引。同時(shí)應(yīng)盡可能的避免轉(zhuǎn)向操作，在結(jié)束滑行測(cè)量前不應(yīng)使用制動(dòng)器。相對(duì)于測(cè)點(diǎn)速度，應(yīng)為受試摩托車從速度經(jīng)過(guò)的時(shí)間，反向滑行仍安上面的步驟進(jìn)行，并測(cè)量滑行時(shí)間T。，且同一組試驗(yàn)往返時(shí)間間隔應(yīng)盡可能的短。計(jì)算往返滑行時(shí)間；和算術(shù)平均值靠，往返時(shí)間偏差不得超過(guò)10。 靠。半驗(yàn)至少要進(jìn)行四次，而且任意兩次滑行時(shí)間的偏差不得超過(guò)3，各個(gè)測(cè)點(diǎn)速度均按上述步驟進(jìn)行，從而測(cè)得各測(cè)點(diǎn)速度下滑行時(shí)間丟砉(3測(cè)量?jī)x器能保證，最好由一個(gè)連續(xù)的滑行來(lái)獲得各測(cè)點(diǎn)速度下的滑行時(shí)間。(2)滑行加速度的測(cè)量當(dāng)進(jìn)行平均加速度測(cè)量時(shí)，仍用41的測(cè)試步驟進(jìn)行操作，測(cè)量加速度。記錄速度向滑行進(jìn)行同樣的試驗(yàn)并記錄。硝。求出往返滑行加速度4塒和4腳的平均值4，往返加速度偏差不得超過(guò)10。0少進(jìn)行四次試驗(yàn)，任意兩次加速度的偏差不超過(guò)3，各個(gè)測(cè)點(diǎn)速度均按上述步驟進(jìn)行，從而得到各測(cè)點(diǎn)速度下的滑行加速度中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文35數(shù)據(jù)處理口。三爭(zhēng) 。 r3下是行駛阻力的計(jì)算。在測(cè)點(diǎn)速度以)一點(diǎn)b)警 (314)式中：測(cè)點(diǎn)速度N)；括駕駛員和儀器的質(zhì)量，(m，所有車輪及在道路上行駛時(shí)隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的摩托車零部件的當(dāng)量慣量，(該測(cè)功機(jī)的m，可通過(guò)下面的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定：(3一。百礦式中：x一用經(jīng)驗(yàn)公式選擇時(shí)估計(jì)的一常系數(shù)，X=7。對(duì)于無(wú)法測(cè)取的高速點(diǎn)(90最高車速點(diǎn)和最高測(cè)速點(diǎn))和低速點(diǎn)(20km10kmh)，其行駛阻力由51繪制的行駛阻力曲線向外延伸推出。36底盤(pán)測(cè)功機(jī)阻力設(shè)定以下討論測(cè)功機(jī)的設(shè)定。361測(cè)功機(jī)設(shè)定程序測(cè)功機(jī)作用的負(fù)荷力胎滾動(dòng)阻力及摩托車行駛系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦阻力的總和)和功率吸收部分的制動(dòng)力下述等式表示f+3此，前面道路試驗(yàn)得出的行駛阻力F(望在測(cè)功機(jī)上按照摩托車行駛速度再現(xiàn)產(chǎn)生，即：j)j 2總摩擦阻力的測(cè)定盤(pán)測(cè)功機(jī)上的總摩擦阻力法是采用恒速倒拖試驗(yàn)法來(lái)測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)的總摩擦阻力，其原理是：摩托車停在轉(zhuǎn)鼓上，通過(guò)倒拖電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓，倒拖摩托車驅(qū)動(dòng)輪及轉(zhuǎn)動(dòng)系，再測(cè)定摩托車在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上的總摩擦阻力。底盤(pán)測(cè)功機(jī)在倒拖模式下，轉(zhuǎn)鼓由電機(jī)帶動(dòng)加速到各測(cè)量點(diǎn)(，穩(wěn)定后測(cè)出相對(duì)應(yīng)的阻力聯(lián)Fnb)，將它們按類型存儲(chǔ)起來(lái)供道路模擬時(shí)補(bǔ)償。363功率吸收部分的制動(dòng)力計(jì)算測(cè)點(diǎn)速度行駛阻力F(去E)一F)一B) (318)根據(jù)該公式就可以擬合出來(lái)一條曲線，該曲線反應(yīng)的是底盤(pán)測(cè)功機(jī)的制動(dòng)力跟轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，通過(guò)該曲線可以對(duì)底盤(pán)測(cè)功機(jī)進(jìn)行設(shè)定，在控制節(jié)點(diǎn)