[论文]加速阻力加载

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1、加速阻力车辆在加速时必须克服惯性力的作用才能使速度增加，因此加速阻力又称为惯性阻力。车辆加速时不仅只有直向的车重惯性，还有引擎转动曲轴，飞轮，离合器变速齿轮，转动轴，轮胎等所产生的转动惯性。转动惯性常表示为重量的增量，以Wf表示：其中：W为车辆总重；Wf旋转部分相当的重量；加速度；g重力加速度；当相于旋转机件重量的Wf，在加速时的值：Wf=0.08W大卡车；Wf=0.01W小客车及小货车；汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时的惯性力，这个力就是加速阻力Fj。汽轩的质量分为平移的质量和旋转的质量两部分。加速时不

2、仅平移的质量产生惯性力，旋转的质量也要产生惯性力偶矩。为了便于计算，一般把旋转质量的力偶矩转化为平移质量的惯性力，并以系数作为计入旋转质量惯性力偶矩后的汽车质量换算系数，因而汽车加速时的阻力（N）可写为：式中：汽车旋转质量换算系数，（>1）；m汽车质量，单位为kg；dv/dt行驶加速度，单位为m/s2；主要与汽车习轮的转动惯量、车轮惯量以及传动系的传动比有关。其值可通过下式进行计算：式中：Iω汽车车轮的转动惯量（为驱动轮转动惯量和非驱动轮转动惯量之和）单位为kg.m2；ig变速器速比；i0主减速器速比；ηT汽车传

3、动系的机械效率；r汽车车轮的滚动半径。**功率平衡方程：1．车辆在道路上行驶时的功率平衡车辆在道路上行驶时的功率平衡方程式为：()式中：Pt—驱动功率(kW)；Pf—滚动阻力消耗的功率(kW)；PW—空气阻力消耗的功率(kW)；Pi—坡道阻力消耗的功率(kW)；Pj—车辆加速阻力消耗的功率(kW)。且()式中：m—车辆的质量(kg)；v—车速(m/s)；rt—车轮动力半径(m)；Jt1、Jt2—车辆前（前驱轮）、后轮的转动惯量(kgm2)。2．车辆在底盘测功机上运行时的功率平衡车辆在底盘测功机上运行时的功率平衡方

4、程式为：()即，()式中：Jr—底盘测功机滚筒的转动惯量(kgm2)；Jf—惯性飞轮的转动惯量(kgm2)；ωr—滚筒的角速度；ωf—飞轮的角速度。将和()**确定惯性飞轮系统参数1．惯性飞轮的转动惯量转动惯量设计的前提是不考虑汽车传动系效率η，待惯性系统改造完毕后用反拖试验法分别求出不同车型的η。大量试验后确定η的均值，然后再应用于惯性飞轮组的选择匹配，实现惯性飞轮系统与车辆平移质量的精确拟合；Pw和Pi均由控制系统驱动测功机模拟加载实现；进一步进行风阻系数、爬坡度等的拟合，可实现底盘测功机与道路试验的精确拟合

5、。由功率平衡方程式**和式**相等，得出惯性飞轮的转动惯量为()式中的Jf与Jt可由**底盘测功机和车辆相关资料，并配合试验方式测得；Jf由最后的飞轮零件图精确计算出，并通过试验修正确定。传动比i受最高车速的限制和惯性系统机械结构承受载荷等因素的约束，传动比i=ωf/ωr应大于1，取值一般为1.26~3.72。**惯性飞轮系统的有效匹配(机械模拟惯性栽荷的设定)设惯性系统最大模拟车辆平移质量为mmax，将惯性系统模拟的平移质量分为i级，第i级飞轮模拟的平移质量为式中：m0一模拟精度等级(kg)。则惯性系统的总模拟

6、质量为式中ms为底盘测功机固有转动惯量所对应的当量平移质量，包括测功机传动机构和设计后的飞轮轴、电磁离合器主动部分、联轴器等机械部分所模拟的当量平移质量。由于机械摩擦的阻力作用，ms与飞轮轴的转速n成非线性关系，可以用反拖测功试验方法获得的数据拟合求得规律曲线。**电气模拟惯性栽荷的设定通过检测单元实时监测每一时刻车轮线加速度dv/dt，安上式计算该加速度对应的阻力Fm并控制调节吸能单元产生等值阻力施加于测功机滚筒上。为了测功机能正确模拟车辆惯性载荷，计算得出等效飞轮载荷Fm：换算到转速作为控制量的惯性附加负荷计

7、算式：机械惯量采用电模拟首先要进行精确的计算，确定测试汽车的惯量，不同的汽车惯量差别大，同一辆车进行不同测试目的时惯量计算也不同。其次，电模拟技术的实现采用电力拖动系统，通过精确控制输出转矩，从而控制加减速过程的速度和加速度，速度、加速度和转矩都可以测量，转矩的控制是核心[**]。电惯量控制系统是一个随动控制系统，这种类型系统的一个重要指标是快速性，输出量要能快速跟随给定量的变化而变化。为了获得更为精确的转矩控制效果，今后的发展方向是采用矢量控制变频调速或直接转矩控制技术，使输出转矩波动减小，响应迅速[**]，从

8、而使加减速过程更加平稳。电惯量汽车测试系统具有惯量调节灵活、自动化程度高、装置占用空间少、维护方便等优点，在先进的汽车测试系统中得到应用，其惯量控制技术是核心，本文通过运动方程推算出补偿转矩，结合机械特性方程，最后推导出电惯量的控制方法。