车辆在环测试系统及方法

摘要

本发明属于车辆在环测试技术领域，公开了一种车辆在环测试系统及方法。车辆在环测试系统包括试验车及设置在试验车上的操作仓、硬件在环和动力电池，试验车配置试验发动机和试验电机以驱动试验车行驶至试验地点；操作仓通过硬件在环操控待测样机进行车辆在环测试，待测样机的动力输出端与试验电机的输入端连接；动力电池与试验电机之间电连接，试验电机由待测样机在运转时产生的扭矩带动，将机械能转换为电能。本发明通过将待测样机设置在试验车上，使得待测样机可以随试验车移动至满足车辆在环测试的试验地点进行真实环境测试，降低了待测样机的测试成本，测试结果的可靠性高。

权利要求

1.车辆在环测试系统，其特征在于，包括：

试验车(1)，所述试验车(1)具有试验平台，所述试验车(1)配置试验发动机(11)和试验电机(12)以驱动所述试验车(1)行驶至试验地点；

操作仓(2)，所述操作仓(2)设于所述试验车(1)上并用于操控所述试验车(1)和待测样机(4)，所述待测样机(4)设于所述试验平台，所述待测样机(4)的动力输出端与所述试验电机(12)的输入端连接；

硬件在环(3)，所述硬件在环(3)设于所述操作仓(2)和所述待测样机(4)之间，所述操作仓(2)通过所述硬件在环(3)对所述待测样机(4)进行车辆在环测试；

动力电池(5)，所述动力电池(5)与所述试验电机(12)之间电连接，所述动力电池(5)能够为所述试验电机(12)提供电能，所述试验电机(12)由所述待测样机(4)在运转时产生的扭矩带动，将机械能转换为电能。

2.根据权利要求1所述的车辆在环测试系统，其特征在于，所述待测样机(4)为待测发动机或待测电机。

3.根据权利要求2所述的车辆在环测试系统，其特征在于，还包括太阳能板(6)，所述太阳能板(6)设于所述试验平台，所述太阳能板(6)分别与所述动力电池(5)和所述待测电机之间电连接以提供电能，所述动力电池(5)与所述待测电机之间电连接。

4.根据权利要求2所述的车辆在环测试系统，其特征在于，所述试验电机(12)产生的电能储存于所述动力电池(5)，或直接为所述待测电机供电，所述试验发动机(11)分别与所述试验电机(12)和所述待测电机连接并能够为所述试验电机(12)和所述待测电机供电。

5.根据权利要求1所述的车辆在环测试系统，其特征在于，所述试验车(1)设有保温设备，当试验模式为低温模式时，所述保温设备能够为所述待测样机(4)进行保温。

6.车辆在环测试方法，其特征在于，根据权利要求1‑5任一项所述的车辆在环测试系统，所述车辆在环测试方法包括如下步骤：S1，试验电机(12)和/或试验发动机(11)驱动试验车(1)行驶至试验地点，所述试验地点具有待测样机(4)进行环境测试的环境参数；

S2，通过操作仓(2)和硬件在环(3)选择试验模式，设定环境目标，在所述试验地点等待指定时长后，实时测试所述试验地点的所述环境参数，建立试验环境；

S3，分别启动所述试验电机(12)和所述待测样机(4)，所述操作仓(2)通过所述硬件在环(3)对所述待测样机(4)进行车辆在环测试，采集所述待测样机(4)的环境测试参数。

7.根据权利要求6所述的车辆在环测试方法，其特征在于，步骤S2中，如果所述环境参数与所述环境目标之间的偏差大于设定值，则需要在所述试验地点继续进行等待，直至满足所述环境目标。

8.根据权利要求6所述的车辆在环测试方法，其特征在于，所述车辆在环测试由太阳能板(6)、动力电池(5)和/或试验电机(12)供电。

9.根据权利要求8所述的车辆在环测试方法，其特征在于，当所述待测样机(4)为待测发动机且所述待测发动机没有运转时，如果所述太阳能板(6)的充电功率大于等于第一阈值，且所述车辆在环测试的用电许用功率小于所述第一阈值，则由所述太阳能板(6)独立供电；否则，如果所述车辆在环测试的用电许用功率大于等于所述第一阈值，则由所述太阳能板(6)和所述动力电池(5)共同供电；如果所述太阳能板(6)的充电功率小于所述第一阈值，则由所述动力电池(5)独立供电。

10.根据权利要求9所述的车辆在环测试方法，其特征在于，当所述待测发动机运转时，如果所述动力电池(5)的剩余电量大于所述第一阈值，则由所述动力电池(5)独立供电，否则，所述太阳能板(6)和所述试验电机(12)共同供电。

说明书

车辆在环测试系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆在环测试技术领域，尤其涉及一种车辆在环测试系统及方法。

背景技术

[0002] 现有技术中对于发动机和电机的出厂测试试验，均是在符合条件的特定试验室进行，发动机和电机的实际工作环境复杂，对于带有环境模拟的试验室，试验设备要对发动机和电机的实际工作环境进行模拟，包括温度、湿度和空气压力等，试验设备成本高，模拟条件单一，模拟条件的设置时间长，试验室空间有限，很难进行大量的发动机和电机的同时测试，试验效率极低。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种车辆在环测试系统及方法，能够在真实环境的试验地点对车辆的发动机或电机进行在环测试，以解决车辆的发动机和电机的测试试验成本高和效率低的问题。

[0004] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0005] 本发明提供一种车辆在环测试系统，包括：

[0006] 试验车，所述试验车具有试验平台，所述试验车配置试验发动机和试验电机以驱动所述试验车行驶至试验地点；

[0007] 操作仓，所述操作仓设于所述试验车上并用于操控所述试验车和待测样机，所述待测样机设于所述试验平台，所述待测样机的动力输出端与所述试验电机的输入端连接；

[0008] 硬件在环，所述硬件在环设于所述操作仓和所述待测样机之间，所述操作仓通过所述硬件在环对所述待测样机进行车辆在环测试；

[0009] 动力电池，所述动力电池与所述试验电机之间电连接，所述动力电池能够为所述试验电机提供电能，所述试验电机由所述待测样机在运转时产生的扭矩带动，将机械能转换为电能。

[0010] 可选地，所述待测样机为待测发动机或待测电机。

[0011] 可选地，所述车辆在环测试系统，还包括太阳能板，所述太阳能板设于所述试验平台，所述太阳能板分别与所述动力电池和所述待测电机之间电连接以提供电能，所述动力电池与所述待测电机之间电连接。

[0012] 可选地，所述试验电机产生的电能储存于所述动力电池，或直接为所述待测电机供电，所述试验发动机分别与所述试验电机和所述待测电机连接并能够为所述试验电机和所述待测电机供电。

[0013] 可选地，所述试验车设有保温设备，当试验模式为低温模式时，所述保温设备能够为所述待测样机进行保温。

[0014] 本发明还提供一种车辆在环测试方法，根据上述提供的所述车辆在环测试系统，所述车辆在环测试方法包括如下步骤：

[0015] S1，试验电机和/或试验发动机驱动试验车行驶至试验地点，所述试验地点具有待测样机进行环境测试的环境参数；

[0016] S2，通过操作仓和硬件在环选择试验模式，设定环境目标，在所述试验地点等待指定时长后，实时测试所述试验地点的所述环境参数，建立试验环境；

[0017] S3，分别启动所述试验电机和所述待测样机，所述操作仓通过所述硬件在环对所述待测样机进行车辆在环测试，采集所述待测样机的环境测试参数。

[0018] 可选地，步骤S2中，如果所述环境参数与所述环境目标之间的偏差大于设定值，则需要在所述试验地点继续进行等待，直至满足所述环境目标。

[0019] 可选地，所述车辆在环测试由太阳能板、动力电池和/或试验电机供电。

[0020] 可选地，当所述待测样机为待测发动机且所述待测发动机没有运转时，如果所述太阳能板的充电功率大于等于第一阈值，且所述车辆在环测试的用电许用功率小于所述第一阈值，则由所述太阳能板独立供电；否则，如果所述车辆在环测试的用电许用功率大于等于所述第一阈值，则由所述太阳能板和所述动力电池共同供电；如果所述太阳能板的充电功率小于所述第一阈值，则由所述动力电池独立供电。

[0021] 可选地，当所述待测发动机运转时，如果所述动力电池的剩余电量大于所述第一阈值，则由所述动力电池独立供电，否则，所述太阳能板和所述试验电机共同供电。

[0022] 本发明的有益效果：

[0023] 本发明提供的车辆在环测试系统，通过在试验车上设置试验平台，试验平台设置待测样机，试验车通过试验电机和试验发动机进行驱动以实现移动测试，试验车可以将待测样机带到真实环境下进行车辆在环测试，与现有技术中仅能在试验室对环境参数进行模拟测试相比，本发明的车辆在环测试系统具有更低的试验成本，具有更快的试验效率，具有更可靠的真实试验测试结果。

[0024] 本发明提供的车辆在环测试方法，通过车辆在环测试系统，将待测样机移动至真实环境下进行车辆在环测试，与试验室内的环境模拟条件相比，本发明在真实环境下进行车辆在环测试，无需设备模拟环境参数，因此试验成本低，真实环境中具有试验所需的环境参数，可以进行长时间的可靠测试，具有测试效率高和测试结果可靠性高的优点。

附图说明

[0025] 图1是本发明提供的车辆在环测试系统的组成示意图；

[0026] 图2是本发明提供的车辆在环测试方法的流程图。

[0027] 图中：

[0028] 1、试验车；11、试验发动机；12、试验电机；2、操作仓；3、硬件在环；4、待测样机；5、动力电池；6、太阳能板。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

[0030] 在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0031] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0032] 在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

[0033] 本发明实施例首先提供了一种车辆在环测试系统，如图1所示，包括试验车1、操作仓2，硬件在环3和动力电池5，其中，试验车1具有试验平台，试验车1配置试验发动机11和试验电机12以驱动试验车1行驶至试验地点；操作仓2设于试验车1上并用于操控试验车1和待测样机4，待测样机4设于试验平台，待测样机4的动力输出端与试验电机12的输入端连接；硬件在环3设于操作仓2和待测样机4之间，操作仓2通过硬件在环3对待测样机4进行车辆在环测试；动力电池5与试验电机12之间电连接，动力电池5能够为试验电机12提供电能，试验电机12由待测样机4在运转时产生的扭矩带动，将机械能转换为电能。

[0034] 需要解释说明的是，硬件在环3也称HIL，通过操作仓2可以对硬件在环3进行仿真模拟操作，硬件在环3是通过仿真模拟控制待测样机4进行正常仿真测试的软件和硬件的组合，为现有技术。本发明实施例中，硬件在环3用于实现对待测样机4实体的虚拟仿真控制，操作仓2内能够建立并设置道路阻力、变速箱或减速器、离合器、轮胎等部件模型，与待测样机4可以集成达到整车状态，并通过ECU的数据标定，完成整车级别的标定工作。同时，本发明的车辆在环测试系统，通过在试验车1上设置试验平台，试验平台设置待测样机4，试验车1通过试验电机12和试验发动机11进行驱动以实现移动测试，试验车1可以将待测样机4带到真实环境下进行车辆在环测试，利用实际道路的坡度，可进行发送机倾斜功能测试，利用真实环境参数可进行车辆在环测试，与现有技术中仅能在试验室对环境参数进行模拟测试相比，本发明的车辆在环测试系统具有更低的试验成本，具有更快的试验效率，具有更可靠的真实试验测试结果。本实施例中，试验电机12和待测样机4中的待测电机，是一种能够将电能转化为动力的设备，它利用磁场和电流相互作用产生的力来实现旋转；同时也是一种可以通过电磁感应将机械能转化为电能的设备，具有发电的功能，具有该功能的电机为现有技术产品。

[0035] 可选地，待测样机4为待测发动机或待测电机。对于车辆在环测试，可以实现电动车辆、燃油车辆以及混动车辆的车辆在环测试，因此一次启动试验车1至试验地点，可以实现多种测试试验，试验效率高，利于降低试验成本。

[0036] 可选地，本实施例提供的车辆在环测试系统，还包括太阳能板6，太阳能板6设于试验平台，太阳能板6分别与动力电池5和待测电机之间电连接以提供电能，动力电池5与待测电机之间电连接。

[0037] 可以理解，试验车1上车载的动力电池5是试验电机12的动力能源，为试验电机12提供电能。同时，在车辆在环测试的试验过程中，动力电池5也为试验电机12和待测电机提供所需的电能；反之，试验电机12在测试试验时能够将接收到的动能或机械能转换成电能储存于动力电池5，为动力电池5充电。太阳能板6将太阳能转换成电能，能够为试验电机12和待测电机供电，为动力电池5充电。

[0038] 可选地，试验电机12产生的电能储存于动力电池5，或直接为待测电机供电，试验发动机11分别与试验电机12和待测电机连接并能够为试验电机12和待测电机供电。

[0039] 其中，试验电机12的输入端连接待测样机4的扭矩输出，试验电机12将接收的扭矩机械能转换成电能并为动力电池5充电。当动力电池5电力不足以为试验电机12或待测电机供电时，也可以启动试验发动机11为试验电机12或待测电机供电。可以理解，试验发动机11输出扭矩能够带动试验电机12或待测电机使其产生电能，利用该电能可以给动力电池5充电，然后动力电池5为待测电机供电以进行电动车辆的车辆在环测试。

[0040] 可选地，试验车1设有保温设备，当试验模式为低温模式时，保温设备能够为待测样机4进行保温。

[0041] 当车辆在环测试的真实环境为低温模式时，为了确保待测样机4的正常运行，一般需要对待测样机4进行保温，保温所需电能来源于动力电池5和太阳能板6等车载设备。

[0042] 本发明还提供一种车辆在环测试方法，如图2所示流程图，包括如下步骤：

[0043] S1，试验电机12和/或试验发动机11驱动试验车1到达试验地点，试验地点具有待测样机4进行环境测试的环境参数；试验地点一般在低温、高温、高海拔地区选择，环境参数可以实时测量得到。对于待测样机4，待测发动机和待测电机的真实环境试验是指将待测样机4通过试验车1到达具有试验环境参数的真实试验地点，在真实环境下进行相关试验，具有可选位置多，所需试验场地小，试验所需环境参数真实的特点，相较于试验室内的环境参数模拟，该真实环境的车辆在环测试，试验成本低，试验时间短。

[0044] S2，通过操作仓2和硬件在环3选择试验模式，设定环境目标，在试验地点等待指定时长后，实时测量环境参数，建立试验环境；

[0045] 试验模式一般包括低温模式、高温模式和高原模式，通过将试验地点选择为低温地区、高温地区和高海拔地区，以实现三种试验模式下的真实环境下的车辆在环测试，因此省去了温度模拟、压力模拟和湿度模拟等模拟设备。试验车1可以将待测样机4带到相应试验地点进行测试，试验成本低，试验周期短。当进行低温模式试验时，需要启动保温设备进行保温。

[0046] S3，分别启动试验电机12和待测样机4，启动操作仓2和硬件在环3，操作仓2通过硬件在环3对待测样机4进行车辆在环测试，采集待测样机4的环境测试参数。

[0047] 试验过程中，设备上电通过太阳能板6、动力电池5提供电能，试验发动机11可以为动力电池5充电。此处硬件在环3相当于仿真设备，用于模型导入，如导入测试试验模型以便进行整车模拟。操作仓2在工作前需要进行数据标定，标定方法为现有技术。车辆在环测试过程中，当待测样机4为待测发动机时，车载尾气检测设备(PEMS设备)实时测试待测发动机在运转工况下的尾气排放；待测样机4的扭矩输出给试验电机12进行不同运转工况的数据测量。

[0048] 本发明的车辆在环测试方法，通过车辆在环测试系统，将待测样机4移动至真实环境下进行车辆在环测试，与试验室内的环境模拟条件相比，本发明在真实环境下进行车辆在环测试，无需昂贵的试验设备模拟环境参数，因此试验成本低，真实环境中具有试验所需的环境参数，可以进行长时间的可靠测试，具有测试效率高和测试结果可靠性高的优点。

[0049] 可选地，步骤S2中，如果环境参数与环境目标之间的偏差大于设定值，则需要在试验地点继续进行等待，即增加等待时长，直至满足环境目标，建立试验环境。

[0050] 在试验地点进行等待的目的是使得待测样机4和试验车1上试验设备都能够与真实环境相适应一致，当然，对于根据低温模式选择的试验地点，待测样机4和试验车1等需要进行必要的保温措施以确保正常启动。环境参数一般包括温度、空气压力和湿度数据，有时候真实环境的环境参数会比常规或平均环境参数相差较多，一般需要选择满足试验所需条件再开始进行试验。

[0051] 可选地，当待测样机4为待测电机时，待测电机由动力电池5供电，车辆在环测试由太阳能板6、动力电池5和/或试验电机12供电；当待测样机4为待测发动机时，车辆在环测试由太阳能板6、动力电池5和/或试验电机12供电。

[0052] 其中，试验电机12供电主要是通过试验电机12可以为动力电池5充电的功能，而不是直接供电。本实施例中，试验电机12和待测电机在工作时消耗电量，在非工作状态时可以作为发电机使用，试验发动机11启动可以为试验电机12或待测电机提供电能，试验电机12和待测电机可以为动力电池5充电。其中，待测样机4启动前的供电主要用于试验车1上必要设备如操作仓2和硬件在环3等设备的上电启动用电，以及保温设备用电等。

[0053] 可选地，当待测样机4为待测发动机时，车辆在环测试系统的测试用电有两种情况：

[0054] 第一种，当待测发动机没有运转时，如果太阳能板6的充电功率大于等于第一阈值，且车辆在环测试的用电许用功率小于第一阈值，则由太阳能板6独立供电；否则，如果车辆在环测试的用电许用功率大于等于第一阈值，则由太阳能板6和动力电池5共同供电；如果太阳能板6的充电功率小于第一阈值，则由动力电池5独立供电。

[0055] 第二种，当待测发动机运转时，如果动力电池5的剩余电量大于第一阈值，则由动力电池5独立供电，否则，太阳能板6和试验电机12共同供电，主要为试验电机12为动力电池5充电后由动力电池5直接供电。

[0056] 其中，第一阈值为设置用电量的限值，根据实际情况进行预先设定。

[0057] 上述的车辆在环测试过程中，试验电机12吸收待测样机4在运转时产生的扭矩，将机械能转换为电能，并对高压的动力电池5的充电，同时接收动力电池5的供电，用于拖拽待测样机4。待测样机4为待测发动机时，待测发动机与试验发动机11共用油箱。

[0058] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。