基于底盤測(cè)功機(jī)的純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航測(cè)試摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，電動(dòng)汽車銷量每年迅速增長(zhǎng)，工信部對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的監(jiān)管和能耗的限制越來(lái)越嚴(yán)格。因此，其續(xù)航結(jié)果和能耗必須滿足法規(guī)要求，故對(duì)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度有較高的要求。文章主要對(duì)底盤測(cè)功機(jī)的滑行原理進(jìn)行分析，進(jìn)而分析出實(shí)驗(yàn)前后的底盤測(cè)功機(jī)的電機(jī)扭矩差異，能夠?qū)Ρ确从吵隼m(xù)航準(zhǔn)確度，該方法為今后傳動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用也能提供較好的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：底盤測(cè)功機(jī)；續(xù)航測(cè)試；純電動(dòng)汽車RangeTestofBatteryElectricVehiclesBasedonChassisDynamometerAbstract:Withthedevelopmentofsociety,thesalesofelectricvehicleshavegrownrapidlyeveryyear,theministryofIndustryandInformationTechnologyhasbecomemoreandmorestringentintheregulationoftherangeofbatteryelectricvehiclesandtherestrictionsonenergyconsumption,therefore,theenergyconsumptionmustmeettherequirementsofregulations,sotheaccuracyofthetestresultshashigherrequirements.Thisarticlemainlyanalyzesthecoastingprincipleofthechassisdynamometer,andthenanalyzesthemotortorquedifferenceofthechassisdynamometerbeforeandafterthetest,whichcancompareandreflectthebatteryelectricvehicle'srangeaccuracy,thisalsoprovidebetterguidanceforthedevelopmentandapplicationoftransmissionsystemsinthefuture.Keywords:Chassisdynamometer;Rangetesting;Batteryelectricvehicles純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程不僅是電動(dòng)車的一個(gè)重要性能指標(biāo)，也是用戶參考購(gòu)車的一個(gè)關(guān)鍵因素[1]。汽車底盤測(cè)功機(jī)，又名汽車轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)，它是不依賴實(shí)際道路，能夠放置于室內(nèi)，對(duì)汽車不進(jìn)行拆解的大型試驗(yàn)測(cè)試裝備，是針對(duì)汽車動(dòng)力性、油耗排放及純電車?yán)m(xù)航里程等性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)的專用試驗(yàn)裝備。利用底盤測(cè)功機(jī)進(jìn)行汽車試驗(yàn)，主要是通過(guò)功率吸收裝置的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車道路行駛過(guò)程所受阻力進(jìn)行模擬，其最終所受阻力情況與正常道路行駛過(guò)程相似，能夠吸收和測(cè)量汽車的動(dòng)力源到車輪輪端傳動(dòng)的功率。目前采用最廣泛的是電渦流機(jī)的功率吸收裝置，本文就在該裝置基礎(chǔ)上進(jìn)行分析。本文主要通過(guò)測(cè)功機(jī)模擬車輛道路實(shí)際的阻力進(jìn)行分析，再通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，使試驗(yàn)結(jié)果較準(zhǔn)確。1車輛在道路上的動(dòng)力學(xué)分析不同汽車在道路上行駛時(shí)，整車阻力和驅(qū)動(dòng)力有所不同，表現(xiàn)出的性能也各不相同。整車行駛方程[2]可以表達(dá)為Ft=Ff+Fw+Fi+Fj（1）式中，F(xiàn)t為驅(qū)動(dòng)阻力，N；Ff為滾動(dòng)阻力，N；Fw為空氣阻力，N；Fi為坡道阻力，N；Fj為汽車加速時(shí)需要克服的加速阻力，N。式（1）也可表達(dá)為[3]TtqhT=mgfcosa+EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(C),21)DEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(A),15)va2+mgsina+δmEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(dv),dt)（2）動(dòng)系統(tǒng)的速比；ηT為傳動(dòng)系統(tǒng)的效率；r為輪胎滾動(dòng)半徑，m；g為重力加速度，m/s2；f為輪胎的滾動(dòng)摩擦系數(shù)；va為車輛速度，km/h；α為道路坡度，%；CD為空氣阻力系數(shù)；A為車輛的迎風(fēng)面積，m2；δ為汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；m為車輛重量，kg；v為車輛速度，m/s。當(dāng)汽車在平坦的道路進(jìn)行滑行時(shí)，車輛的動(dòng)力源不輸出動(dòng)力，汽車僅在阻力的作用下，進(jìn)行減速行駛。此時(shí)汽車受到的阻力的功率為P=-(Ff+Fw)v（3）可知，此時(shí)的汽車動(dòng)能Er為E=1mv2+Iwk2E=1mv2+Iwk2+Iwk2+W2汽車在底盤測(cè)功機(jī)上的滑行分析2.1汽車在道路上的滑行動(dòng)能令I(lǐng)k=If+Ir，則式（4）可以改寫為Er=mv2+Iw+W0（5）2.2汽車在底盤測(cè)功機(jī)上的滑行試驗(yàn)原理對(duì)于具有計(jì)算機(jī)控制加載的汽車底盤測(cè)功機(jī)，設(shè)定好汽車的慣性質(zhì)量后，計(jì)算機(jī)控制加載部分可以模擬汽車在道路上滑行的阻力[4]。底盤測(cè)功機(jī)通過(guò)吸收裝置等吸收汽車的動(dòng)能，如同汽車在實(shí)際道路上受到的阻力一樣，即Ed=Er（6）d為汽車在底盤測(cè)功機(jī)上試驗(yàn)時(shí)，在某一車速下的車輪、滾筒、飛輪系統(tǒng)和其他旋轉(zhuǎn)部件2Ed=2Iowo+2Iywy+2Ihwh+22Ikwk+2Ihwh+ωo為底盤測(cè)功機(jī)滾筒的角速度，rad/s；Iy為飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kg·m2；ωy為底盤測(cè)功機(jī)滾筒角速度，rad/s；Ih為加載裝置轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kg·m2；ωh為加載裝置轉(zhuǎn)子的角速度，rad/s。設(shè)定滾筒與車輪的角速度比為i，即i=wk且假設(shè)ωy=ωo，而v=ωkrk（rk為車輪的滾動(dòng)底盤測(cè)功機(jī)的計(jì)算機(jī)部分通過(guò)控制加載阻力模擬實(shí)際道路滑行曲線，實(shí)質(zhì)是由計(jì)算機(jī)根據(jù)滑行速度實(shí)時(shí)計(jì)算滑行過(guò)程中阻力的變化，按照計(jì)算的滑行阻力對(duì)電渦流進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬加載控制[5]。假定電渦流上的模擬加載扭矩為Mm，且忽略加速裝置的轉(zhuǎn)子慣量和汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)慣量，參(Iki+Io+Ih+Iy)=Mf+Mo+Mm（9）式中，Mf=Mf+Mf，反映輪胎與底盤測(cè)功機(jī)滾筒之間的阻力力矩，其中Mf為輪胎與底盤測(cè)功機(jī)滾筒接觸部位產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力矩；Mf為車輛行駛時(shí)，動(dòng)力源的力矩傳遞到車輪之間的系統(tǒng)間零部件的摩擦、車輛傳動(dòng)系統(tǒng)的油液阻力、電機(jī)的反托力、制動(dòng)蹄的間隙調(diào)節(jié)誤差原因存在的摩擦損失等，簡(jiǎn)稱為車輪內(nèi)阻損失的力矩；Mo為底盤測(cè)功機(jī)軸承的摩擦阻力矩；Mm為底盤測(cè)功機(jī)電機(jī)力矩[5]。根據(jù)理論公式得到與路面上相同的滑行距離和滑行減速度，但試驗(yàn)結(jié)果依賴于汽車的實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)、底盤調(diào)教狀態(tài)和底盤測(cè)功機(jī)的控制精度等。對(duì)于同一種車型，理論公式模擬的部分是不變的，而同一種車型下，不同底盤測(cè)功機(jī)下進(jìn)行試驗(yàn)，公式略有差異。3某電動(dòng)汽車滑行及續(xù)航分析3.1底盤測(cè)功機(jī)滑行分析在某一次試驗(yàn)時(shí)，把三個(gè)不同的車型放在同一個(gè)底盤測(cè)功機(jī)進(jìn)行滑行試驗(yàn)，對(duì)比分析底盤測(cè)功機(jī)是否能夠準(zhǔn)確地模擬出車輛的實(shí)際道路滑行試驗(yàn)后，底盤測(cè)功機(jī)擬合后的滑行阻力曲線以內(nèi)，誤差較小，可知通過(guò)底盤測(cè)功機(jī)能夠真實(shí)地模擬出道路滑行的阻力曲線。曲線1表示車型A的滑行阻力曲線，曲線2表示車型B的滑行阻力曲線，曲線3表示車型C的滑行阻力曲線，如圖表1道路與底盤測(cè)功機(jī)的滑行阻力對(duì)比車速/(km/h)道路/N轉(zhuǎn)鼓擬合/N差異/N道路/N轉(zhuǎn)鼓擬合/N差異/N道路/N轉(zhuǎn)鼓擬合/N差異/N099.8-1.10.83.7-1.10.83.320-0.90.93.1-0.83.040213.8214.4-0.6206.6205.4215.9212.93.0254.6254.9-0.3243.9242.4254.8251.73.1300.3300.3-0.1286.4284.6298.9295.63.3350.8350.60.3334.1331.92.1348.2344.53.7406.3405.70.6387.1384.52.6402.7398.54.2466.6465.6445.3442.33.0462.4457.64.8531.9530.4508.8505.23.5527.4521.85.6602.1600.1577.5573.34.1597.5591.06.4圖1道路與底盤測(cè)功機(jī)的滑行阻力對(duì)比3.2續(xù)航試驗(yàn)分析由于車輛在滑行后，需要對(duì)車輛進(jìn)行浸車或者充電等，需要移除底盤測(cè)功機(jī)，待進(jìn)行續(xù)航實(shí)驗(yàn)時(shí)，再固定于底盤測(cè)功機(jī)。車輛的再次固定（繩子的力度和高度）會(huì)使前后固定產(chǎn)生差異，且固定前后車輛的結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)轳{駛不當(dāng)，導(dǎo)致車輛內(nèi)阻發(fā)生一些變化，進(jìn)而影響車輛進(jìn)行續(xù)航試驗(yàn)，而試驗(yàn)前后模擬的阻力曲線的Mm未發(fā)生變化，從而導(dǎo)致續(xù)航存在不準(zhǔn)確性。設(shè)道路阻力曲線為F(T)，底盤測(cè)功機(jī)滑行時(shí)模擬的阻力為F(x|y)，底盤測(cè)功機(jī)滑行時(shí)電機(jī)力為Ι(x|y)，其中x代表續(xù)航試驗(yàn)次數(shù)，y為f時(shí)表示續(xù)航試驗(yàn)前的滑行，r為續(xù)航試驗(yàn)結(jié)束后不改變?nèi)魏螤顟B(tài)下再進(jìn)行滑行。分析二次試驗(yàn)前后滑行擬合的曲線，底盤測(cè)功機(jī)擬合的道路曲線基本與實(shí)際的道路曲線相符合，如圖2所示。圖2底盤測(cè)功機(jī)與道路的差異對(duì)比第一次底盤測(cè)功機(jī)的電機(jī)力在試驗(yàn)前后相差較大，第二次卻相差較少，如圖3所示，導(dǎo)致第一次續(xù)航試驗(yàn)比第二次試驗(yàn)結(jié)果增加了14%。圖3兩次滑行阻力的差異對(duì)比4結(jié)束語(yǔ)通過(guò)上述方法對(duì)電動(dòng)汽車在底盤測(cè)功機(jī)上的續(xù)航分析可知，底盤測(cè)功機(jī)能夠模擬出實(shí)際道路的滑行阻力，且精度較高。而在實(shí)際的試驗(yàn)中，需要檢查車輛狀態(tài)，對(duì)底盤測(cè)功機(jī)進(jìn)行定期的維護(hù)，以及嚴(yán)格按照試驗(yàn)要求的方法進(jìn)行試驗(yàn)，避免試驗(yàn)中途車輛的狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤。試驗(yàn)后及時(shí)對(duì)車輛進(jìn)行再次的滑行試驗(yàn)，能夠?qū)Ρ仍囼?yàn)前的滑行結(jié)果，避免試驗(yàn)中操作不當(dāng)導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤。經(jīng)過(guò)上述方法能夠有效提升試驗(yàn)精度，對(duì)試驗(yàn)精度要求較高的試驗(yàn)具有重要的指導(dǎo)意義。參考文獻(xiàn)[1]李江洋,楊盟,朱發(fā)輝,等.純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程研究[J].汽車文摘,2020(10):41-45.[2]