动力总成台架滑行阻力的设定方法

张海定　黄寅　蒙祖　管玉坤　蔡杰

关键词：动力总成台架；阻力分析；道路滑行阻力；台架试验

中图分类号： U467.2 文献标识码：A

0 引言

在当今的汽车试验中，准确地获得滑行阻力相关参数，关系到整车排放、油耗等重要数据的获取，因此在整车路试及整车转毂试验上都会有详细的测试滑行阻力的要求。如何在路试、转毂上获取更加准确的滑行阻力数据，也成为普遍热门的讨论课题[1]。随着试验技术的发展，在台架上模拟整车进行测试也变得愈发重要。设置好台架的滑行阻力之后，总成台架就能进行整车相关的部分性能、油耗测试，模拟整车难以实现的工况，为整车开发提供参考，甚至取代部分整车试验。

若能在整车开发周期中充分利用总成台架试验的优势，将能有效地缩短整车的开发周期，因此，在台架上准确地设定滑行阻力也显得愈发重要。而现状是，将整车的道路滑行阻力参数输入台架的控制软件中后，在台架上滑行得到的阻力与整车相差较大，无法准确模拟整车的行驶工况，需要对整车道路滑行阻力系数进行补偿。本文将对总成台架常见的滑行阻力设定方法进行介绍，以及在误差较大时该如何补偿，使台架上的滑行阻力与整车趋于一致。

1 总成在台架上的阻力分析

在整车或转毂上进行滑行阻力试验时，为了得到准确的结果，需要详细分析汽车的受力情况，如轮胎与地面的摩擦力、空气阻力和传动阻力等，且受试验场地平整性、气温等因素的影响，需要综合各种因素之后才能准确计算出汽车的滑行阻力。而台架相较整车来说，由于总成输出半轴通过万向节等工装直接与测功机连接，没有与地面直接接触，总成台架运行时没有受到风阻，总体结构较整车更为简单，只需要考虑测功机内阻和传动阻力。而测功机内阻和传动阻力相对固定，因此在滑行阻力的计算过程中只需根据台架滑行的结果不断调整输入的滑行阻力参数即可[2]。

在台架上进行动力总成的相关试验时，需要将整车的相关参数，如空载质量、满载质量、轮距、轴距以及滑行阻力系数等输入至台架控制软件中，使台架尽可能模拟整车运行状态，以便更加准确地考核总成的性能。由于各种因素的影响，当把整车的滑行阻力系数输入至台架控制软件后，台架运行得到的滑行阻力曲线与整车实际滑行阻力曲线会存在较大差。因此需要对台架运行所得的滑行阻力数据进行补偿修正，使台架对整车滑行阻力的模拟更为准确。

2 动力总成台架滑行阻力设定方法

2.1 测试设备

本次测试样件为混合动力总成，测试设备主要包括2 台电力测功机、电池模拟器、发动机冷却液循环装置和电机冷却液循环装置，台架搭建方式如图1 所示。

2.2 滑行阻力设定方法

在动力总成测试台架中，设置有2 种滑行阻力的设定方法。

第一种是通过整车输入的滑行阻力系数代入汽车行驶阻力基本公式，得到“车速- 阻力”对应关系，即车速为20 ～ 130 km/h，间隔10 km/h 计算出对应车速的阻力，将得到的对应关系输入到台架控制软件中模拟滑行阻力。

结合表1、表3 的数据，带入到公式（4）中，计算得到应补偿数据如表4 所示。

将表4 中的补偿数据输入到台架软件中，再次滑行后，采集到的实际滑行数据如表5 所示。

再将表5 的数据带入公式（3），得到补偿后的实际滑行阻力如表6。

将表1 和表6 中的数据进行对比（图3），补偿后的滑行阻力和目标阻力之间的偏差范围在±10 N，满足要求。

3 结束语

根据试验数据可以看出，直接将整车提供的汽车行驶阻力系数通过公式转换成“车速- 阻力”的对应关系输入到台架后，实际滑行得到的真实阻力较目标阻力是偏大的。通过补偿后误差可以控制在很小的范围内，说明通过“车速- 阻力”对应关系设置滑行阻力的方法是准确和有效的。

随着动力总成技术的快速发展，动力总成台架试验的种类也在日益丰富，重要性也日益凸显，在总成台架上模拟整车进行相关的性能、油耗测试，除了能获得总成自身的性能数据外，也能给整车设计、控制策略等提供数据参考，可缩短研发周期和节约研发成本。

作者简介：

张海定，本科，工程师，主要研究方向为动力总成台架测试。