傳動試驗臺負載動態(tài)模擬算法分析(Ⅰ)

聞居博 黃宏成

上海交通大學汽車電子控制技術國家工程實驗室

0 前言

電驅傳動系統(tǒng)試驗臺,是用于測試和研究汽車傳動系統(tǒng)部件的設備。試驗臺可進行的耐久性試驗,也可進行研究性試驗,如調(diào)試自動變速器換擋策略、研究離合器在換擋時的工作特性等。只有被測部件在試驗臺上的受力、運動情況與在實車運行時的情況相類似時,研究和調(diào)試的結果才具有參考意義。因此,試驗臺對穩(wěn)態(tài)和動態(tài)負載的模擬能力是其生產(chǎn)科研價值的重要體現(xiàn)。

1 傳動試驗臺負載計算

1.1 行駛阻力

汽車在平坦道路上行駛時所受到的阻力為空氣阻力和車輪滾動阻力之和,其值可以用速度的二次多項式表示[1]：

由于負載電機以轉矩形式加載,故在臺架傳動軸上施加的力矩為：

式中,r——車輪半徑,i——減速比,該值取決于負載電機輸出軸在實際車輛上的相對位置,“減速比”應定義為負載電機轉速與所模擬的實際車輪轉速的比值。

1.2 車輛等效轉動慣量

車輛在行駛過程中,經(jīng)常處于非穩(wěn)定運動狀態(tài),因而需要克服其質量加速運動時的慣性力。為了便于在轉動系中建立運動模型,需將整車質量轉化為轉動慣量。

設傳動軸轉速為ω,減速比為i,車輪半徑為 r,車速為v,整車質量為m,等效轉動慣量為J,則由動能守恒原理可得：

兩式聯(lián)立消去ω,可得到J的表達式：