汽車動力性檢測主要是檢測汽車底盤輸出指示功率，即汽車和底盤測功機整個系統(tǒng)處于相對平衡狀態(tài)時的渦流機指示功率。目前我國在底盤測功機上進(jìn)行汽車動力性檢測的準(zhǔn)確性和可靠性太低，重復(fù)性也太差，為此我們進(jìn)行了有關(guān)試驗和分析，認(rèn)為存在以下幾個重大問題：
 
★ 底盤測功機恒速控制的數(shù)學(xué)模型極不完善。
 
★ 缺少汽車和底盤測功機整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時的穩(wěn)態(tài)判斷方式。
 
★ 沒有對動力性檢測值進(jìn)行修正（不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的修正）。

1、 恒速控制的數(shù)學(xué)模型

 底盤測功機渦流機的加載控制方式通常有恒速控制方式、恒力控制方式和恒電流控制方式等。從安全性和可靠性等方面考慮，在動力性檢測中通常采用恒速控制方式，所以，恒速控制的數(shù)學(xué)模型是底盤測功機最重要的性能之一。有些底盤測功機的恒速控制數(shù)學(xué)模型，無法使整個系統(tǒng)的車速穩(wěn)定在設(shè)定車速點的規(guī)定范圍內(nèi)，有些在設(shè)定的車速點較大范圍內(nèi)進(jìn)行無規(guī)則或者有規(guī)則的波動；有些達(dá)到設(shè)定車速點時間過長，造成檢測時間長，風(fēng)冷渦流機易過熱；有些渦流機的自動加載使系統(tǒng)產(chǎn)生急制動現(xiàn)象，瞬態(tài)加載力遠(yuǎn)大于汽車輸出驅(qū)動力；有些底盤測功機采用前后兩個長滾筒式，較大地增加了系統(tǒng)當(dāng)量慣量，造成了恒速精度高的假象，使檢測值大大提高，甚至超過發(fā)動機的額定功率�，F(xiàn)將我國某一知名品牌底盤測功機的有關(guān)試驗數(shù)據(jù)記錄如表1所示：

 
試驗車型為國產(chǎn)五十鈴柴油貨車，分別由甲、乙、丙、丁4個司機操作，掛次直接擋，先檢測柴油車在底盤測功機上的最高車速Vm,計算機自動按85％Vm的車速點作為汽車底盤輸出最大指示功率相應(yīng)的車速進(jìn)行恒速控制檢測，每0.2s取樣一次。
 
由表1中的檢測原始數(shù)據(jù)可知，最大瞬態(tài)減速度的絕對值大于10km/h/s,渦流機最大制動力為494N，是恒速點制動力的1.49倍。由于自動控制的渦流機制動力較大于汽車驅(qū)動力，使系統(tǒng)產(chǎn)生較大的減速度，出現(xiàn)急制動現(xiàn)象。在該底盤測功機進(jìn)行動力性檢測時，出現(xiàn)損壞發(fā)動機和汽車傳動系的現(xiàn)象，從而造成檢測站對較舊的、車況較差的在用車不敢進(jìn)行動力性檢測。所以，恒速控制數(shù)學(xué)模型好壞，不僅影響檢測的準(zhǔn)確性，更重要的是會影響合理性和安全性�？紤]到恒速控制加載的平穩(wěn)性和安全性，系統(tǒng)的瞬態(tài)加速度不宜超過3km/h/s.

2、系統(tǒng)平衡的穩(wěn)態(tài)判斷方式
 
在恒速控制動力性檢測中，只有當(dāng)汽車和底盤測功機整個系統(tǒng)在設(shè)定車速點附近處于相對平衡狀態(tài)時，所檢測的渦流機指示功率才能代表和反映該車速點汽車底盤輸出指示功率。平衡狀態(tài)的表現(xiàn)形式有以下幾種：瞬時車速在設(shè)定車速點附近；渦流機加載力變化較小；渦流機加載功率變化較小。在設(shè)定車速點附近各點的瞬時加速度較��；由于目前國內(nèi)底盤測功機尚無穩(wěn)態(tài)自動判斷方式，在《底盤測功機上柴油車快速測功方法》發(fā)明專利中，提出了采用精度控制取樣和判斷的穩(wěn)態(tài)檢測方式，以進(jìn)行汽車底盤輸出指示功率檢測。按設(shè)定的時間間隔Δt取樣，當(dāng)連續(xù)若干個取樣點的車速波動在設(shè)定車速點δ1范圍內(nèi)，或者制動力波動小于δ2，或者功率波動精度小δ3，同時，各相鄰兩點的加速度的絕對值小于某一規(guī)定值a，計算機可自動判斷該若干個點屬于穩(wěn)態(tài)檢測，取該若干個點檢測數(shù)據(jù)的平均值作為該恒定車速點的功率檢測值�？刹捎脝螀�數(shù)精度控制，也可采用任意兩個參數(shù)或兩個以上參數(shù)組合的精度控制。顯然，越多的參數(shù)精度控制，穩(wěn)態(tài)檢測判斷的精度越高，檢測時間可能相對長些。
 
表中原始檢測數(shù)據(jù)，精度控制采用3個連續(xù)點判斷，兩個參數(shù)組合控制，車速在設(shè)定車速點的±0.5km/h范圍內(nèi)，渦流機制動力變化在5％以內(nèi)，取3個點數(shù)據(jù)的平均值作為功率檢測值，P1=43.2kW,  P2=44.3kW,  P3=42.7kW,  P4=42.3kW，重復(fù)性誤差δ=(44.3-42.3)/42.3=4.7％，重復(fù)性不理想，可通過試驗，尋找到適合于該恒速控制數(shù)學(xué)模型最佳控制數(shù)組合。

3、指示功率檢測值的修正
 
汽車在底盤測功機上進(jìn)行動力性檢測與發(fā)動機臺架試驗的最大不同在于，兩者的系統(tǒng)當(dāng)量慣量相差很大。動力性檢測的系統(tǒng)平衡是相對的，必然存在系統(tǒng)的加速度，這種加速度的存在對于發(fā)動機和臺架較小的當(dāng)量慣量來說，所造成的檢測誤差可能很小，可忽略不計。然而，對于汽車和底盤測功機的較大的系統(tǒng)當(dāng)量慣量來說，這種檢測誤差不可忽略不計。因此，在《汽車多功能模擬加載檢測裝置》發(fā)明專利中提出，在采用精度控制取樣穩(wěn)態(tài)判斷的同時，應(yīng)對汽車底盤輸出指示功率值進(jìn)行修正。

 在這若干個穩(wěn)態(tài)取樣檢測點之中，每兩個點之間仍然有一定的加速度，這種不平衡造成的檢測誤差與系統(tǒng)的加速度和當(dāng)量慣量成正比。假設(shè)連續(xù)若干個點的檢測值符合精度控制要求，以該若干個點的平均車速V和平均加載力F來計算功率，同時，以該若干個點每兩個點之間加速度代數(shù)和的平均值a、平均車速V和系統(tǒng)當(dāng)量慣量（m2+m3）來修正檢測值，修正后的汽車底盤輸出指示功率檢測值為Psi。
 Psi=F.V/3600+(m2+m3)·a·v/3600  
 m2——底盤測功機的當(dāng)量慣量(kg)
 m3——汽車規(guī)定擋位動力傳動系(含發(fā)動機)當(dāng)量慣量 (kg)
 
當(dāng)減速時a為負(fù)值，渦流機加載力大于驅(qū)動力，應(yīng)減小功率來修正；當(dāng)加速時，a 為正值，渦流機加載力小于驅(qū)動力，應(yīng)增加功率來修正。修正由計算機自動完成。通過試驗可得：底盤測功機當(dāng)量慣量m2≈640kg，五十鈴系列車型的m3≈195kg, m2+ m3=835kg,由此可得系統(tǒng)慣性功率P1j=1.95kW,P2j=3.95kW,P3j=
2.48kW,P4j=0.99kW,可得修正后的功率值，P1=41.3kW,P2=40.4kW,P3=
40.2kW,P4=41.3kW,未修正的最大誤差為3.95/40.4=9.8%，修正后重復(fù)性誤差為（41.3-40.2）/40.2=2.7%.

 如果在國內(nèi)另一知名品牌的底盤測功機上，滾筒直徑相同，采用前后兩個長滾筒結(jié)構(gòu)型式，則底盤測功機當(dāng)量慣量相應(yīng)增加約300kg。假設(shè)穩(wěn)態(tài)控制精度一樣，如不修正，檢測誤差更大。如加上主滾筒軸上的慣性飛輪，動力性檢測失去意義。

4、選擇和使用底盤測功機的幾點建議
 
上述動力性檢測存在的幾個重大問題，主要是由我國底盤測功機目前技術(shù)水平較低所造成。各廠家的底盤測功機的技術(shù)參數(shù)僅有幾個外形尺寸參數(shù)等，根本無法反映出產(chǎn)品的技術(shù)水平。作為用戶，如何選用底盤測功機，提幾點參考意見：
 
（1）底盤測功機宜采用低速大扭矩的渦流機。如選用適宜發(fā)動機臺架試驗的高速小扭矩渦流機，很難與底盤測功機要求進(jìn)行良好匹配，容易造成較低速時渦流機制動力小于車輛驅(qū)動力。
 （2）底盤測功機自身的當(dāng)量慣量盡可能小。
 （3）作為用戶，無需了解控制的數(shù)學(xué)模型，但應(yīng)該了解其檢測原始參數(shù)，通過分析確定其數(shù)學(xué)模型是否合理，以保證底盤測功機加載或減載的平穩(wěn)性和快捷性。
 （4）要了解底盤測功機的控制周期，穩(wěn)態(tài)判斷方式，對檢測值是否有修正、如何修正等。升速和降速變化10km車速點達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需時間，通常為6~8s較為理想。
 （5）檢查穩(wěn)態(tài)的所有取樣點車速能否穩(wěn)定在設(shè)定車速點的±0.3km/h內(nèi)。
 （6）同一車輛不同司機操作進(jìn)行重復(fù)性檢測，重復(fù)性誤差宜小于3%。例如，通過對表中的原始數(shù)據(jù)分析可得到以下結(jié)論：

 a、車速的測量精度不夠，至少應(yīng)保留小數(shù)點后3位數(shù)；
 b、過加載十分嚴(yán)重，極不利于動力性檢測的安全性；
 c、自動控制的數(shù)學(xué)模型很不理想，在自動控制加、減載方面，計算機有許多錯判；
 d、精度判斷的3個點太少，應(yīng)該用5個點來判斷；
 e、車速相對設(shè)定車速點的誤差
±0.5km/h偏大了些，宜為±0.3km/h；
 f、渦流機加載力的波動5%偏大了些，宜為小于4%。
 
由于該底盤測功機的控制數(shù)學(xué)模型固化在單機里，無法對其進(jìn)行改進(jìn)。通過增加穩(wěn)態(tài)精度判斷和檢測值修正。柴油車底盤輸出最大指示功率檢測，從車輪轉(zhuǎn)動到檢測完畢松油門僅需16s左右時間，（加載時間約4s），如完善控制數(shù)學(xué)模型和精度控制穩(wěn)態(tài)判斷，估計加載時間為6～8s，從而使動力性檢測具有良好的準(zhǔn)確性和操作性。