一种车辆测试的全天候环境模拟系统的制作方法

本实用新型涉及整车性能的测试系统，尤其是一种车辆测试的全天候环境模拟系统。

背景技术：

目前，在汽车研发过程中，需要对研发出来的新款汽车在全天候环境下进行停止状态与运行状态下模拟监测，从而了解该汽车的各方面性能，最普通的测试方式为在现实道路上进行测试，但是，路上试验受时间、地点影响较大，环境因素不易控制，重复性不好，无法对整车及分系统技术开展深入研究，难以为新 研制的车辆提供必要的技术储备。因此，随着计算机及相关技术的飞速发展，使得人们利用仿真实验设施进行模拟研究所获得的收益越来越大，大大减少了道路试验的次数，降低了成本。然而，车辆在测试舱内其实是相对静止的，现有模拟实验系统中对行车中风速对车辆的稳定性的测试，往往只考虑了风速的大小，并没有结合实际行车中实际的相对风速，因此，得出的实验数据是不直观的。如公开号为CN101806850的中国专利公开了一种气候环境模拟试验方法，其包括以下操作：设置一环境模拟舱，在环境模拟舱中设置通有特高压电的试品，在试品周围设置热雾系统、淋雨系统、覆冰系统、造风系统和融冰系统，在环境模拟舱外设置温度调节系统、压强调节系统、测控系统和水源：模拟热雾环境时，控制热雾系统向环境模拟舱内输入蒸汽的速率；模拟淋雨环境时，使雨滴与试品表面碰撞时的角度成45°；模拟覆冰环境时，控制环境模拟舱中的温度，使水滴均附着在试品表面；模拟刮风环境时，控制造风系统的风速；模拟融冰环境时，控制试品附近的温度上升速率。本实用新型易于模拟各种不同的气候环境，可以用于电力、交通、航空等等领域的试验研究和产品性能测试等。如果本实用新型的试品是车辆时，造风系统只能设定风速，无法判断实际车速和风速之间的实际风力，因此，实验数据不够直观。又如公开号为CN103091116的中国专利公开了一种风沙环境模拟实验台，包括一个围护结构，在所述围护结构内设置模拟风沙系统、测试间及控制系统，所述模拟风沙系统由循环风道、送风机、沙箱及除尘器组成，所述测试间具有至少一个进风口和至少一个出风口，被测部件放置在所述测试间内测试，所述送风机、沙箱、测试间及除尘器按风向依次与所述循环风道连通，所述模拟风沙系统和测试间与所述控制系统连接。本实用新型能够模拟沙漠气候条件下的高速吹沙环境，为铁路客车生产中的各相关部件、设备、装置进行耐沙漠气候环境试验提供了良好的实验条件。模拟风沙环境的时候，也同样只考虑了风力的大小，忽略了客车本身行驶过程中的速度，从而不能直观表现出速度与风力之间存在的相对风速。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有模拟实验舱的造风系统只考虑了风本身的速度，没有结合实际行驶情况下车辆的车速，从而存在一个相对风力的问题，实现一种能直观表现出车速与风速之间的相对风速对车辆稳定性的测试系统。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种车辆测试的全天候环境模拟系统，包括日照模拟系统、雨淋模拟系统、造风系统、尾气排放处理系统和测试舱，所述造风系统包括出风口和鼓风机，所述测试舱四面侧壁上都均匀分布有若干出风口，所述测试舱四面墙壁上的出风口分别与四组鼓风机相连，所述鼓风机分别与控制单元相连。本实用新型能模拟各类气候条件（温度、湿度、日照、雨淋等），并且能分别控制前后左右四面墙的风速，更贴合实际车辆运行时受风速的影响，大大减少道路试验的次数、降低成本。

作为优选：所述测试舱每面墙壁均设有风速感应器。每面墙上的风速感应器能时刻检测出风口外的实际风速，一旦与设定风速有误差便可作出调整。

作为优选：所述测试舱设有速度台，所述速度台设有速度感应器。速度台实现了车辆位置不动的情况下仍然能正常加速运动，并且速度感应器也能时刻检测车辆的实速。

作为优选：所述日照模拟系统包括LED照明组和灯组升降装置，所述LED照明组安装于灯组升降装置下端，所述灯组升降装置与控制单元相连，所述LED照明组设有控制开关，所述控制开关与控制单元相连。日照模拟系统驱动LED照明组，模拟实现在高光照下的汽车驾驶室内的驾驶感受，以及测量空调系统在高温高光照情况下的工况，充分为车辆在热带使用的部件老化测试做最佳检验。

作为优选：所述雨淋模拟系统包括雨淋喷头和雨淋升降装置，所述雨淋喷头与水泵之间的管路上设有控制阀，所述控制阀与控制单元相连，所述雨淋升降装置与控制单元相连。用于整车防水性能测试，能够模拟小雨到暴雨的各种降雨的组合，在驾驶室内直观感受到汽车淋雨的完整的印象，同时可以测试各种车辆线路与部件在雨中的绝缘以及防水性能。

作为优选：所述尾气排放处理系统包括排气风机、尾气管和排气消声，所述排气风机采用变频风机，所述尾气管内安装压力传感器，所述排气风机和压力传感器均与控制单元相连。尾气排放处理系统能及时将车辆的尾气排放出测试舱，使得尾气不会影响测试舱内的温度等因素，实验数据更可靠。

本实用新型还提供了两种控制方法，第一种控制方法分为以下几种情况：

1）模拟自然风速不变，车辆逆风变速行驶时的情况，

ⅰ每隔一段设定时间，车速感应器持续将测得的车速信号传送给控制单元；

ⅱ控制单元根据车速信号计算出在该自然风速条件下的相对风速；

ⅲ控制单元再将信号发送给鼓风机，控制鼓风机的转速以获得相应风速。

2）模拟自然风速不变，车辆顺风变速行驶时的情况，

ⅰ每隔一段设定时间，车速感应器持续将测得的车速信号传送给控制单元；

ⅱ控制单元根据车速信号计算出在该自然风速条件下的相对风速；

ⅲ控制单元再将信号发送给鼓风机，控制鼓风机的转速以获得相应风速。

3）模拟自然风速不变，车辆侧风变速行驶时的情况，此时，相对风速等于自然风速，控制单元直接发出信号控制鼓风机的转速以获得相应风速。

当风速感应器测得的实际风速与控制单元得出的相对风速误差超过误差设定值时，控制单元发出信号，使得鼓风机根据设定的调整量进行调整。

第二种控制方法分为以下几种情况：

1）模拟自然风速不变，车辆逆风变速行驶时的情况，

ⅰ车速根据控制单元设定的加速度均匀加速；

ⅱ鼓风机根据控制单元设定的转速加速度与车速同时均匀加速转动；

2）模拟自然风速不变，车辆顺风变速行驶时的情况，

ⅰ车速根据控制单元设定的加速度均匀加速；

ⅱ鼓风机根据控制单元设定的转速加速度与车速同时均匀加速转动；

3）模拟自然风速不变，车辆侧风变速行驶时的情况，此时，相对风速等于自然风速，控制单元直接发出信号控制鼓风机的转速以获得相应风速。

当车速感应器测得的某时刻实际车速与控制单元所设定加速度均匀加速对应时刻下的速度存在的误差超过误差设定值时，控制单元发出信号，使得车辆根据设定的调整量进行调整。

有益效果：本实用新型能模拟各类气候条件（温度、湿度、日照、雨淋等）和车辆运行状态，大大减少道路试验的次数、降低成本。本实用新型还重点考虑到了实际行车时，逆风状态和顺风状态下，车速和风速之间会形成一个相对风速，而在测试舱中，车辆实际是相对静止的，本实用新型的控制方法直接控制相对风速，更直观、更贴合实际的展现了车辆在不同车速下，风速对车辆的稳定性的测试。

附图说明

附图1是本实用新型所述的车辆测试的全天候环境模拟测试舱的俯视图。

附图2是本实用新型所述的车辆测试的全天候环境模拟测试舱的侧视图。

1、测试舱；2、出风口；3、鼓风机；4、速度台；5、LED照明组；6、灯组升降装置；7、雨淋喷头；8、雨淋升降装置。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一：如图1-2所示，本实用新型是一种车辆测试的全天候环境模拟系统，包括日照模拟系统、雨淋模拟系统、造风系统、尾气排放处理系统和测试舱1，所述造风系统包括出风口2和鼓风机3，所述测试舱1四面侧壁上都均匀分布有若干出风口2，所述测试舱1四面墙壁上的出风口2分别与四组鼓风机3相连，所述鼓风机3分别与控制单元相连。本实用新型能模拟各类气候条件（温度、湿度、日照、雨淋等），并且能分别控制前后左右四面墙的风速，更贴合实际车辆运行时受风速的影响，大大减少道路试验的次数、降低成本。

作为优选：所述测试舱1每面墙壁均设有风速感应器。每面墙上的风速感应器能时刻检测出风口2外的实际风速，一旦与设定风速有误差便可作出调整。

作为优选：所述测试舱1设有速度台4，所述速度台4设有速度感应器。速度台4实现了车辆位置不动的情况下仍然能正常加速运动，并且速度感应器也能时刻检测车辆的实速。

作为优选：所述日照模拟系统包括LED照明组5和灯组升降装置6，所述LED照明组5安装于灯组升降装置6下端，所述灯组升降装置6与控制单元相连，所述LED照明组5设有控制开关，所述控制开关与控制单元相连。日照模拟系统驱动LED照明组5，模拟实现在高光照下的汽车驾驶室内的驾驶感受，以及测量空调系统在高温高光照情况下的工况，充分为车辆在热带使用的部件老化测试做最佳检验。

作为优选：所述雨淋模拟系统包括雨淋喷头7和雨淋升降装置8，所述雨淋喷头7与水泵之间的管路上设有控制阀，所述控制阀与控制单元相连，所述雨淋升降装置8与控制单元相连。用于整车防水性能测试，能够模拟小雨到暴雨的各种降雨的组合，在驾驶室内直观感受到汽车淋雨的完整的印象，同时可以测试各种车辆线路与部件在雨中的绝缘以及防水性能。

作为优选：所述尾气排放处理系统包括排气风机、尾气管和排气消声，所述排气风机采用变频风机，所述尾气管内安装压力传感器，所述排气风机和压力传感器均与控制单元相连。尾气排放处理系统能及时将车辆的尾气排放出测试舱，使得尾气不会影响测试舱内的温度等因素，实验数据更可靠。

本实用新型还提供了一种车辆测试的全天候环境模拟系统的控制方法，分为以下几种情况：

1）模拟自然风速不变，车辆逆风变速行驶时的情况，

ⅰ每隔0.5S，车速感应器持续将测得的车速信号传送给控制单元；

ⅱ控制单元根据车速信号依据公式V_相对=V_风+V_车计算出在该自然风速条件下的相对风速；

ⅲ控制单元再将信号发送给鼓风机3，控制鼓风机3的转速以获得相应风速。

2）模拟自然风速不变，车辆顺风变速行驶时的情况，

ⅰ每隔0.5S，车速感应器持续将测得的车速信号传送给控制单元；

ⅱ控制单元根据车速信号依据公式V_相对=V_风-V_车计算出在该自然风速条件下的相对风速；

ⅲ控制单元再将信号发送给鼓风机，控制鼓风机的转速以获得相应风速。

3）模拟自然风速不变，车辆侧风变速行驶时的情况，此时，相对风速等于自然风速，控制单元直接发出信号控制鼓风机3的转速以获得相应风速。

当风速感应器测得的实际风速与控制单元得出的相对风速误差超过误差设定值5m/s时，控制单元发出信号，使得鼓风机3根据设定的调整量10圈/分进行调整。

实施例二：如图1-2所示，本实用新型是一种车辆测试的全天候环境模拟系统，包括日照模拟系统、雨淋模拟系统、造风系统、尾气排放处理系统和测试舱1，所述造风系统包括出风口2和鼓风机3，所述测试舱1四面侧壁上都均匀分布有若干出风口2，所述测试舱1四面墙壁上的出风口2分别与四组鼓风机3相连，所述鼓风机3分别与控制单元相连。本实用新型能模拟各类气候条件（温度、湿度、日照、雨淋等），并且能分别控制前后左右四面墙的风速，更贴合实际车辆运行时受风速的影响，大大减少道路试验的次数、降低成本。

作为优选：所述测试舱1每面墙壁均设有风速感应器。每面墙上的风速感应器能时刻检测出风口2外的实际风速，一旦与设定风速有误差便可作出调整。

作为优选：所述测试舱1设有速度台4，所述速度台4设有速度感应器。速度台4实现了车辆位置不动的情况下仍然能正常加速运动，并且速度感应器也能时刻检测车辆的实速。

作为优选：所述日照模拟系统包括LED照明组5和灯组升降装置6，所述LED照明组5安装于灯组升降装置6下端，所述灯组升降装置6与控制单元相连，所述LED照明组5设有控制开关，所述控制开关与控制单元相连。日照模拟系统驱动LED照明组5，模拟实现在高光照下的汽车驾驶室内的驾驶感受，以及测量空调系统在高温高光照情况下的工况，充分为车辆在热带使用的部件老化测试做最佳检验。

作为优选：所述雨淋模拟系统包括雨淋喷头7和雨淋升降装置8，所述雨淋喷头7与水泵之间的管路上设有控制阀，所述控制阀与控制单元相连，所述雨淋升降装置8与控制单元相连。用于整车防水性能测试，能够模拟小雨到暴雨的各种降雨的组合，在驾驶室内直观感受到汽车淋雨的完整的印象，同时可以测试各种车辆线路与部件在雨中的绝缘以及防水性能。

作为优选：所述尾气排放处理系统包括排气风机、尾气管和排气消声，所述排气风机采用变频风机，所述尾气管内安装压力传感器，所述排气风机和压力传感器均与控制单元相连。尾气排放处理系统能及时将车辆的尾气排放出测试舱，使得尾气不会影响测试舱内的温度等因素，实验数据更可靠。

本实用新型还提供了一种车辆测试的全天候环境模拟系统的控制方法，分为以下几种情况：

1）模拟自然风速不变，车辆逆风变速行驶时的情况，

ⅰ车速根据控制单元设定的加速度2.7m/s²均匀加速；

ⅱ鼓风机3根据控制单元设定的转速加速度与车速同时均匀加速转动，V_相对=V_风+V_车，V_车=at；

2）模拟自然风速不变，车辆顺风变速行驶时的情况，

ⅰ车速根据控制单元设定的加速度2.7m/s²均匀加速；

ⅱ鼓风机3根据控制单元设定的转速加速度与车速同时均匀加速转动，V_相对=V_风-V_车，V_车=at；

3）模拟自然风速不变，车辆侧风变速行驶时的情况，此时，相对风速等于自然风速，控制单元直接发出信号控制鼓风机的转速以获得相应风速。

当车速感应器测得的某时刻实际车速与控制单元所设定加速度均匀加速对应时刻下的速度存在的误差超过误差设定值5m/s时，控制单元发出信号，使得车辆根据设定的调整量0.1m/s²进行调整。