[實用新型]一種可模擬車輛風阻的輪地試驗系統

有效

• 申請號: 201920021747.3
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN210571391U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 徐國卿;楊影;駱媛媛;張金島;王玉琴
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007;G01M9/06;G01M9/08
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

本實用新型涉及一種可模擬車輛風阻的輪地試驗系統，該試驗系統包括以新型電機為核心的模擬輪胎地面關系的電機對拖平臺、帶動新型電機定子旋轉的動力裝置、模擬車輛風阻的風機、輪地模擬控制單元、車輛動力系統控制單元和模擬試驗臺數據顯示界面；電機對拖平臺由車輛驅動總成與新型電機同軸對拖，新型電機定子由動力裝置帶動旋轉，電機對拖平臺的新型電機定子與模擬車輛風阻的風機同軸聯接，風阻的大小由葉片的結構及輪地模擬控制單元輸出的車速確定。電機對拖平臺模擬的路面條件由輪地模擬控制單元設定，電機對拖平臺的車輛驅動總成由車輛動力系統控制單元控制驅動。本實用新型用帶風機的電機對拖平臺模擬輪胎地面關系，能準確反映出真實工況，可廣泛應用于車輛安全性能測試中。

技術領域

本實用新型是關于一種可模擬車輛風阻的輪地試驗系統，屬于車輛安全性能測試領域。

背景技術

車輛在濕滑路面緊急牽引或制動或者給定電機轉矩過大超出安全范圍內時，可能會出現車輪的滑轉，此時車輛處于不穩定且方向失控的狀態。車輛動力學安全系統是車輛穩定安全行駛的重要保證，學者們提出了各種先進的制動防抱死系統(ABS)和驅動防滑控制系統(TCS)用于提高車輛動力學安全性能。但目前車輛動力系統ABS/TCS的安全性能測試仍是個很大的難題。對ABS/TCS算法進行實車道路測試，需要專用的測試跑道，成本高，測試過程中受外界環境的影響大，效率低且存在著車毀人亡的風險，這些原因導致ABS/TCS算法開發周期長、成本高。而采用計算機模擬來驗證算法(數字模擬)，無法反映功率變換和地面摩擦的關系，且精度低。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對已有技術存在的缺陷，提出一種可模擬車輛風阻的輪地試驗系統，是一種低成本的能夠準確模擬車輛動力性能的安全試驗系統。

一種可模擬車輛風阻的輪地試驗系統，為達到上述實用新型目的，本實用新型采取以下技術方案：包括模擬輪胎地面關系的電機對拖平臺、帶動新型電機定子旋轉的動力裝置、模擬車輛風阻的風機、輪地模擬控制單元、車輛動力系統控制單元和模擬試驗臺數據顯示界面；所述電機對拖平臺由車輛驅動總成與新型電機同軸對拖，所述帶動新型電機定子旋轉的動力裝置帶動新型電機定子旋轉，所述模擬車輛風阻的風機與對拖平臺的新型電機定子同軸聯接，模擬車輛運行中受到的風阻，風阻的大小由葉片的結構及輪地模擬控制單元輸出的車速確定，所述輪地模擬控制單元設定電機對拖平臺模擬的路面條件，所述車輛動力系統控制單元控制驅動對拖平臺的車輛驅動總成，所述模擬試驗臺數據顯示界面顯示車速、輪速和轉矩等試驗數據波形。

進一步地，所述電機對拖平臺包括：一套車輛驅動總成、一臺新型電機、新型電機定子側直流調壓單元、制動回饋單元、車輪慣量模擬飛輪和車身慣量模擬飛輪；一套車輛驅動總成由車輛動力系統控制單元控制驅動，一臺新型電機的定子側由新型電機定子側直流調壓單元供電，轉子側與車輛驅動總成同軸聯接。新型電機定子側直流調壓單元輸入端接三相電源，輸出端接新型電機定子側，所述車輪慣量模擬飛輪通過調節慣量盤大小使電機對拖平臺慣量與車輪慣量相等，所述車身慣量模擬飛輪通過調節慣量盤大小使風機慣量與車身慣量相等。

進一步地，其特征在于：新型電機定子側通過滑環饋入直流電，并由動力裝置帶動旋轉，形成機械式的旋轉磁場。轉子繞組切割磁場產生感應電動勢，新型電機的旋轉定子和常規異步電機定子一樣，產生旋轉速度可控制的旋轉磁場。利用新型電機電磁轉矩轉差關系曲線與摩擦力滑移率關系曲線的相似性，可由轉子旋轉速度模擬車輪速度,定子旋轉速度模擬車身速度，電磁轉矩模擬輪地接觸摩擦力，通過調整定子電源電壓即可得到不同的電磁轉矩-轉差關系曲線，從而模擬出不同路面特性下的摩擦力-滑移率關系曲線。

進一步地，所述帶動新型電機定子旋轉的動力裝置包括：旋轉電機、電機控制單元、齒輪；所述旋轉電機與新型電機定子側通過齒輪聯接，所述電機控制單元控制旋轉電機的轉速。