装配后车辆性能检测与转毂试验台

装配后车辆性能检测与转毂试验台

汽车的出厂检测项目很多，如何在生产中采用高效精确的检测设备是汽车厂家面临的难题。通过制定合理的测试工艺流程，将转毂试验台用于装配后车辆性能的检测是一个不错的选择。

转毂试验台的结构和工作原理

转毂试验台主要由4对转毂组成，每对转毂与一个矢量调节的三相交流电机相连（见图1）。通过变频器个别受到电机驱动（“驱动”）或电机制动（“制动”）。“驱动”与“制动”电机通过直流中间电路进行能源交流，多余能源反馈回试验台。不同的行驶状况可通过与转毂组连接马达来实现，操作者与试验台控制之间的通信通过不同的显示器及操作元件来实现。

转毂与制动力的计算

静态(近匀速状态)测量是通过变频器测量出交流电机的电流。借助扭矩测量轴可以比较电机电流与扭矩之间的关系。这个过程是通过分段式的增加力（电机电流的数值）来实现的。这个扭矩会被换算成转毂表面的切向力（F切）。通过这个测量出的切向力及事先给出的标称力并借助最小二乘法计算出“最贴近的模拟曲线”。考虑到发动机转数和转毂转数之间的对应关系和已知的转毂直径，我们就可以根据以下算式计算转毂表面上切向力与电机电流之间的关系：?

F切= -Imot×kc×km×i/rrolle

式中? Imot——发动机转数和转毂转数之间的对应关系；

kc——在X-road这里可以使用扭矩测量轴获得；

km——电机生产商给出的系数；

i——电机标称扭矩/电机标称电流；

rrolle——转毂半径。

动态测量的测量原理是：通过变频器，转毂的延迟和加速都借助于石英控制的实时系统测量。借助于降低转毂对的质量可以计算出转毂质量的反力（F反）。

F反=mred×a

式中mred——转毂降低的质量(使用x-cal 获得)；

a——转毂的加速度/延迟。

各车轮损耗力F1、净拖力Fd和净制动力F2的计算如下：

Fd=拖力-F1=（I/R）×Ad- F1

式中? I——转毂转动惯量；

R——转毂直径；

I/R——转毂因子；

Ad——车轮拖动时的转毂角减速度。

F2=制动力-Fd-F1=（I/R）×Af-（I/R）×Ad

式中? Af——车轮制动时的转毂角减速度。

转毂试验台测试工艺

1.传统制动性能测试

按照GB7258的测试要求，传统制动性能的测试有空转阻滞力、行车制动及驻车制动3个项目。

（1）空转阻滞力测试。进行该测试时，汽车在低速运行（＜10km/h），挂空档，转毂开始测试汽车空转阻滞力。各车轮阻滞力应≤5%该车轮所在轴的轴荷。

（2）行车制动测试。此时设备测试的是真实的制动力数据，而不受系统防抱死算法的影响。此测试的输入和输出与无ABS 的动态制动测试相同，即输入参数为前轴制动力限制值、总制动力限制值、前后轴制动力平衡限制值及左右制动力平衡限制值；输出结果为各项制动力指标是否符合要求。判断标准如下(在产某车型)：

用65～200N的制动踏板力检测整车制动：

①前轴制动力和≥60%轴荷，左右差≤20%。

②后轴制动力和≥20%轴荷，当后轴制动力和≥60%轴荷时，左右差≤24%；当后轴制动力和＜60%轴荷时，左右差≤8%；

③制动力总和与整车重量的百分比≥60%；

（3）驻车制动力测试。转毂运转时，设备提示“拉起手刹”，驾驶员用50～200N的拉力拉手刹，数敲击齿数（驻车制动器行程标准：5～9齿），驻车制动力≥20%整备质量(整车)。

2.ABS性能测试

ABS 测试分为ABS静态测试、ABS轮速传感器测试、动态ABS测试和轮速传感器交叉测试。

ABS静态测试包括：试验机与ABS电控单元模块进行通信，并使之退出工作模式进入诊断模式；验证ABS 电控单元的识别号是否正确；清除测试前在装配和加注等阶段产生的故障代码；启动ABS 电控单元的自检程序；再次建立与ABS 电控单元的通信并使之进入诊断模式；阅读重新出现的故障代码。此测试的主要目的是避免带故障代码进行测试而引起汽车损坏。

对于ABS轮速传感器测试，首先从ABS 电控单元中下载轮速传感器测试程序，然后电动机驱动惯性转毂，检测是否接收到轮速传感器的信号，并且将测量到的速度数据与限制值相比较。此测试的主要目的是测试ABS 轮速传感器的装配和连接是否正确，以及轮速传感器的质量和精度。图2为公司某车型单轮轮速传感器信号，表1为轮速传感器测试方式。

动态ABS测试阶段，试验机模拟ABS 工作时电控单元的所有动作：依次向每个车轮的泄压阀和增压阀发出控制命令，评价其制动力的衰减百分比的上限和每个增压阀恢复百分比的下限。图3为装有BOSCH 8.0 ABS的某轿车在转毂试验台上测得的制动力曲线。

在轮速传感器交叉测试阶段中，试验机首先使惯性转毂以不同的转速转动，并读取和验证各轮速传感器的转速数据；查询在制动测试期间电控单元检测到的故障代码；发出控制命令使电控单元退出诊断模式。此测试的主要目的是测试每个轮速传感器的装配和连接是否有交叉，这种交叉会使制动性能恶化。表2为某车型的电磁阀功能测试和阀体关系。

3.空调制冷性能测试

该测试在汽车静止时完成，转毂试验台读取空调系统温度传感器的数值，并与设定值比较，确认是否合格。需要注意的是，开始测试前汽车需要开启空调运转2min以上，以确保空调进入稳定工作状态。

4.速度表校验测试

将汽车加速，当汽车仪表板显示车速在40km/h时开始测试，确认汽车仪表显示速度是否在32.8～40km/h范围内。车速表指示车速V1与实际车速V2之间应符合下列关系式：

0≤V1-V2≤（V2/10）+4。

5.自动巡航功能测试

将汽车加速到80km/h启动巡航开始测试，确认巡航功能正常。

6.测试流程

通过详细分析转毂试验项目，制定如下转毂性能测试的工艺流程：测试汽车编码输入－空调制冷功能测试－ABS静态测试－轮速传感器测试－汽车空转阻力测试－速度表校核测试－巡航测试－汽车传动系测试－传统行车制动性能测试－ABS动态测试－倒档测试－驻车制动测试－系统判断测试结果并打印。

小结

文中针对ABS 制动性能所采用的测试设备和程序能很好地满足汽车出厂的质量要求，在提高工艺的柔性、技术的先进性和可扩充性等方面具有优势。