一种综合转鼓测试台基础惯量标定计算的方法与流程

1.本发明涉及一种综合转鼓测试台基础惯量标定计算的方法，属于汽车转鼓测试领域。


背景技术：

2.综合转鼓测试台在进行道路阻力模拟加载实验和加速性能实验时，需要准确模拟出车在路面上行驶的阻力，其中阻力主要包括风阻，路面的摩擦阻力，车辆行驶中的惯量力等，其中惯量力模拟中，需要准确知道转鼓测试台架自身的基础惯量和要进行模拟的基础惯量之间的差值，因此能够准确测量滚筒的基础惯量在设备标定流程中非常有必要。
3.由于系统中的当量基础惯量包含辊筒，带轮，皮带，电机定子这四部分的旋转惯量，要将这四部分运行起来的旋转惯量转换成当辊筒表面的当量惯量，测量很困难。现有转鼓测试台架滚筒的当量基础惯量一般直接运用设计惯量进行计算。
4.基于此，提出本发明。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了准确测量每个滚筒系统的基础惯量，使转鼓在进行道路模拟或加减速实验室能够补偿正确的惯量值。本发明提供了一种综合转鼓测试台基础惯量标定计算的方法，具体技术方案如下：
6.此标定计算方法基于牛顿第一定律，f＝ma。轮毂速度在一个恒定力的作用下由0加速到75km/h。加速度经过编码器测量得到，轮毂质量可以通过公式f＝ma计算。首先通过hbm高精度扭矩法兰将同一轴向(前轴或者后轴)两个滚筒连接在一起。被测量滚筒驱动器不工作，另一侧滚筒以恒定的扭矩t加速滚筒，力矩与力f的关系f＝t/r，加速过程中每隔1km/h计算滚筒的平均加速度a1和hmb扭矩法兰读取到的平均力f1，加速到75km后稳定一段时间，以相同的力矩开始减速，同样每隔1km/h计算滚筒的平均加速度a2和hmb扭矩法兰读取到的平均力f2。用相同速度段下加减速的平均力差值除以加速度的差值计算出此速度段下的基础惯量m，然后将多个m值取均值即可得到惯量值。
7.一种综合转鼓测试台基础惯量标定计算的方法，包括以下步骤：
8.步骤s1、用扭矩法兰连接同一轴上的两个滚筒；
9.步骤s2、调整扭矩法兰零点，使静止时法兰扭矩为0；
10.步骤s3、以测量左侧滚筒(位于左侧的那个滚筒)基础惯量为例，右侧滚筒(位于右侧的那个滚筒)驱动器电机以40％恒定力矩加速；
11.步骤s4、左侧滚筒的速度在大于30km/h且小于70km/h过程中，计算30-31km/h速度段下的平均加速度a[30]和扭矩法兰传感器的平均值f[30]，计算31-32km/h速度段下的平均加速度a[31]和扭矩法兰传感器的平均值f[31]，计算32-33km/h速度段下的平均加速度a[32]和扭矩法兰传感器的平均值f[32]，计算33-34km/h速度段下的平均加速度a[33]和扭矩法兰传感器的平均值f[33]，......，计算68-69km/h速度段下的平均加速度a[68]和扭矩
法兰传感器的平均值f[68]，计算69-70km/h速度段下的平均加速度a[69]和扭矩法兰传感器的平均值f[69]；
[0012]
步骤s5、左侧滚筒的速度大于75km/h时，右侧滚筒驱动器电机以反向40％恒定力矩加速；
[0013]
步骤s6、左侧滚筒的速度在小于70km/h且大于30km/h过程中，计算70-69km/h速度段下的平均加速度a1[69]和扭矩法兰传感器的平均值f1[69]，计算69-68km/h速度段下的平均加速度a1[68]和扭矩法兰传感器的平均值f1[68]，计算68-67km/h速度段下的平均加速度a1[67]和扭矩法兰传感器的平均值f1[67]，计算67-66km/h速度段下的平均加速度a1[66]和扭矩法兰传感器的平均值f1[66]，......，计算32-31km/h速度段下的平均加速度a1[31]和扭矩法兰传感器的平均值f1[31]，计算31-30km/h速度段下的平均加速度a1[30]和扭矩法兰传感器的平均值f1[30]；
[0014]
步骤s7、左侧滚筒的速度小于1km/h时，右侧滚筒驱动器电机停止；
[0015]
步骤s8、计算滚筒惯量m，
[0016][0017]
作为上述技术方案的改进，所述扭矩法兰为hbm法兰式扭矩传感器。
[0018]
本发明的有益效果：
[0019]
由于滚筒表面的当量惯量不仅包括滚筒还包括传动用的带轮和皮带以及驱动电机的转子。要进行系统惯量测量很困难。
[0020]
本发明使用外置hbm扭矩法兰(hbm法兰式扭矩传感器)直接读取滚筒施加到被测滚筒上的扭矩，测量精度高，响应快。能完整的反应滚筒所受力，同时测量同一速度段下加速和减速过程的加速度和扭矩法兰读到的力值，由于加速和减速过程中，系统的旋转方向是相同的，所以自身内阻在加减速过程中相同速度下摩擦力值也是相同的，扭矩法兰传感器采集到的数据均包含产生加减速的力和自身内阻力。然后用加减速过程的传感器力值之差做计算，能够克服系统自身内阻对测量结果的影响，使得到的结果更加准确。
附图说明
[0021]
图1是用hbm法兰式扭矩传感器连接同一轴上的两个滚筒的安装实物图。
具体实施方式
[0022]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023]
实施例1
[0024]
所述综合转鼓测试台基础惯量标定计算的方法，包括以下步骤：
[0025]
步骤s1、用扭矩法兰连接同一轴上的两个滚筒，如图1所示。
[0026]
其中，所述扭矩法兰为hbm法兰式扭矩传感器。hbm法兰式扭矩传感器又称hbm力传
感器，是德国hbm传感器公司生产产品。hbm力传感器可以进行动态和静态，以及拉向和压向力测量。
[0027]
步骤s2、调整扭矩法兰零点，使静止时法兰扭矩为0；
[0028]
步骤s3、以测量左侧滚筒基础惯量为例，右侧滚筒驱动器电机以40％恒定力矩加速；
[0029]
步骤s4、左侧滚筒的速度在大于30km/h且小于70km/h过程中，计算30-31km/h速度段下的平均加速度a[30]和扭矩法兰传感器的平均值f[30]，计算31-32km/h速度段下的平均加速度a[31]和扭矩法兰传感器的平均值f[31]，计算32-33km/h速度段下的平均加速度a[32]和扭矩法兰传感器的平均值f[32]，计算33-34km/h速度段下的平均加速度a[33]和扭矩法兰传感器的平均值f[33]，......，计算68-69km/h速度段下的平均加速度a[68]和扭矩法兰传感器的平均值f[68]，计算69-70km/h速度段下的平均加速度a[69]和扭矩法兰传感器的平均值f[69]；
[0030]
步骤s5、左侧滚筒的速度大于75km/h时，右侧滚筒驱动器电机以反向40％恒定力矩加速；
[0031]
步骤s6、左侧滚筒的速度在小于70km/h且大于30km/h过程中，计算70-69km/h速度段下的平均加速度a1[69]和扭矩法兰传感器的平均值f1[69]，计算69-68km/h速度段下的平均加速度a1[68]和扭矩法兰传感器的平均值f1[68]，计算68-67km/h速度段下的平均加速度a1[67]和扭矩法兰传感器的平均值f1[67]，计算67-66km/h速度段下的平均加速度a1[66]和扭矩法兰传感器的平均值f1[66]，......，计算32-31km/h速度段下的平均加速度a1[31]和扭矩法兰传感器的平均值f1[31]，计算31-30km/h速度段下的平均加速度a1[30]和扭矩法兰传感器的平均值f1[30]；
[0032]
步骤s7、左侧滚筒的速度小于1km/h时，右侧滚筒驱动器电机停止；
[0033]
步骤s8、计算滚筒惯量m，
[0034][0035]
在上述实施例中，本发明采用的扭矩法兰型号为hbm k-t40b001r，其精度为0.05％，量程1000n.m，运用到本发明中理论的测量误差在0.28％以内。
[0036]
表1为用本发明测量的4个滚筒得到的当量基础管理和理论基础惯量的对比，可以看出理论惯量与测出的实际惯量误差大概在5％左右，本发明能够消除大概5％的惯量误差。
[0037]
表1
[0038] 左前右前左后右后理论值350kg350kg350kg350kg测量值372.6kg370.5kg368.2kg370.3kg理论误差6.07％5.53％4.94％5.48％
[0039]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。