用于使用在机动车辆的测功机测试中的方法和系统与流程

本发明涉及车辆的测功机测试，尤其涉及一种用于当测功机测试具有至少一个轮轴和用于向所述第一轮轴施加动力的动力源的车辆时的方法。

背景技术：

车辆的测功机测试本身是已知的，并且例如，可以通过配备有支撑车轮的大滚轮的滚轮式(滚动道路)测功机来执行，并且车辆的测功机测试被用来将制动扭矩施加到车辆的驱动轮上。然而，这种系统并不总是能够提供所需的测量精度和/或测量自由度。

在美国专利4669318(angstrom)中公开了另一种用于车辆测功机测试的车辆测功机系统。该申请涉及一种用于车辆的测功机测试的装置，其中，呈静液压泵组件形式的负载吸收装置具有输入轴，用于与待测试车辆的从动轮轴接合。每个从动轮轴固定地连接到这种单独的装置，由此可以精确地测量来自车辆的总有效扭矩。还可以使用us4669318中公开的这种测功机测试系统进行更复杂的测试，公开的这两种系统既用于两轮驱动系统，也用于四轮驱动系统。例如，这种更复杂的测试在国际专利申请wo2007/133154a1(engstroem)中公开。

然而，车辆变速器变得越来越复杂，并且可包括用于向车辆的车轮轴提供动力的各种动力源。这些动力源可以设置来提供推进力，但也可以提供制动力，例如，用于再生制动时。车辆变速器的复杂性增加为测功机测试系统提供了相应的挑战。

此外，还存在进行测量的增加的期望，该测量允许测试考虑在道路上的车辆的实际驾驶期间可能发生的情况，例如可能影响车辆行为的气候相关状况，冷启动等。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种便于重复测试车辆的测功机测试系统。

根据本发明，提供了一种用于车辆测功机测试的车辆测功机系统，包括至少一个具有动力源的测功机测试单元，该动力源包括输出轴，该输出轴设置成在使用中与车轮轴一起旋转，该系统还包括转接板，所述转接板包括用于允许固定连接到被测试的轮轴的装置，所述转接板还包括用于允许转接板固定连接到所述测功机测试单元的输出轴的装置，从而将测功机测试单元的输出轴连接到所述轮轴。该系统的特征在于，所述转接板设计成当固定连接到所述轮毂但与所述测功机测试单元断开时，所述转接板设置成支撑车辆，以允许在由所述转接板支撑的同时重新定位所述车辆。

使用上述类型的车辆测功机系统，当测量车辆时，即包括测功机动力源的测功机测试单元连接到车辆的车轮轴的系统能够提供准确的测量结果。例如，可以在快速加速期间测试车辆，并且可以以精确的方式测量整个车辆发动机速度范围内的车轮扭矩。

然而，如上所述，车辆变速器变得越来越复杂，这引起了关于车辆测试的进一步期望。通常还希望进行重复测试，即多次进行相同的测试，其中可能希望在相同的初始条件下重复进行测试。例如，可能希望对冷启动车辆，即，未操作一段时间的车辆执行多次测试是合乎需要的。可能还希望在各种条件下进行测试，例如在各种环境温度下或对于车辆的各种初始温度。而且，可能希望在更长的时间段内测试车辆或车辆部件，例如，测试使用寿命。

如果要进行这样的测试，则在测试之间可能需要大量的等待时间，以便允许车辆冷却到期望的程度。而且，可能希望将车辆冷却到某个温度，例如，温度低于零。如果要测试部件使用寿命，则可以设置相同的车辆以进行多次测试以获得总的期望累计测试时间。由于车辆可能需要相当长的时间才能冷却到所需的程度或冷却到所需的温度，或者另外当车辆经过多次重复测试时，为了允许在此期间使用测功机测试系统测试另一车辆，通常需要车辆与测试设备断开连接并远离测试设备，例如从而获得测功机测试系统的更高水平的利用率。

然而，车辆的这种重新定位要求车辆与测功机测试单元断开连接，并且车轮重新安装到车轮轴上。通常使用至少两个测功机测试单元，即一个测功机测试单元用于前轮轴或后轮轴的每个半轴(左和右)。而且，例如对于四轮驱动车辆，测功机测试单元可以连接到每个轮轴。然而，这可能不仅是对于全轮驱动车辆的情况，而且也适用于仅一个轴包含驱动轮但是在测试期间可能需要或希望也使非驱动轮旋转的车辆。这意味着对于车辆的每次重新定位，必须断开测功机测试单元的连接，使得车轮可以重新安装到车辆，以允许车辆重新定位，来等待即将到来的测试，在该等待时间可以测试其他车辆。

本发明提供了一种用于促进车辆的这种重新定位的方法和系统。特别地，这是通过使用转接板来实现的，该转接板设置成固定到轮轴上，例如固定在轮轴上。通过使用固定装置，例如车轮紧固件，例如，用于将车轮固定到轮毂上的车轮螺母，螺栓，凸耳和/或螺柱。转接板可以布置成刚性地连接到轮轴，或者至少以旋转固定的方式与轮轴一起旋转。

例如，转接板可以包括与所使用的特定凸耳/螺柱样式相对应的孔，并且可以连接到轮毂上。或者，例如，转接板可以设有槽以允许单个转接板用于多个凸耳/螺柱样式。

转接板还可以布置成固定地连接到测功机测试单元的输出轴，从而将测功机测试单元的输出轴连接到被测试车辆的轮轴，从而在测试期间，轮轴与测功机测试装置的输出轴仪器转动。这可以通过例如以下方式实现，法兰盘刚性地连接到测功机测试单元的输出轴上或形成测功机测试单元的输出轴的一部分，使得适配板和测功机测试单元可以使用合适的紧固件连接在一起。根据本发明的实施例，转接板设置成通过任何其他合适的装置连接到轮毂和/或测功机测试单元。例如，花键联轴器可用于获得转接板和轮毂和/或测功机测试单元之间的旋转固定连接。例如，对于转接板和测功机测试单元之间的耦合，这种耦合可能是有利的。例如，测功机测试单元可包括花键联接器的凸/凹部分，其设置成与转接板的相应的凹/凸部分接合，其中，当车辆处于用于测试的位置，测功机测试单元可布置成被操纵以与转接板的相应花键部分接合。在接合之后，例如，测功机测试单元可以是确保在轴向方向上移动，以确保在整个测试过程中保持旋转固定的连接。

根据本发明，此外，转接板设计成使得当仍然被固定到轮轴但是从测功机测试单元被释放时，转接板通过取代车轮来支撑车辆以允许车辆重新定位，以等待进一步测试的车辆。以这种方式，车辆可以由转接板支撑重新定位，使得移除的车轮不需要在测试之间重新安装。因此，车辆测试之间流逝的时间内，车辆可以在由转接板支撑。

转接板可以由任何合适的金属制成，例如金属，例如铝或钢；或者，例如，复合材料或任何其他合适的材料，例如陶瓷材料制成。特别是在测试电动车辆时，提供电流隔离的材料，或者另外，在轮毂和测功机测试单元之间提供电流隔离的连接可能是有利的，例如，通过测功机测试装置避免车辆接地。例如，这种接地可能会在同时充电和测试电动车辆时引起问题。

此外，转接板的设计可以是合适的装置，例如孔和/或槽，以允许根据上述的连接，但是转接板也可以是任何合适的设计，只要所需的重量是能够支持的。例如，转接板可以是辐条设计。优选地，转接板设计成承载至少一个通常由车轮承载的重物，例如，重量在250-1000千克之间的乘用车。

转接板可以设计成具有直径，以确保对于所有或多个车辆(例如乘用车进行测试以允许重新定位)的非负的，即正的腹部间隙。通常，重新定位在室内和/或在诸如地板的水平表面上进行，使得与现实生活驾驶中所需的腹部间隙相比仅需要非常小的腹部间隙。因此，转接板仅需要提供足以实现车辆所需重新定位的间隙。此外，车辆不需要通过由车辆发动机提供动力来重新定位，而是车辆可以改为使用，例如专门设计的车辆推进器来重新定位。这种车辆推进器是本领域技术人员已知的。当然，通过人力来重新定位也是可能的。

然而，根据本发明的实施例，转接板可以设计成具有基本上对应于通常在车辆上使用的车轮直径的直径，或者为大多数或所有车辆提供所需功能的直径。以这种方式，可以确保相同或基本相同的腹部间隙，或至少足够的腹部间隙。

根据一个实施例，转接板的直径至少为450mm，因为通常至少需要该直径以确保获得足够的腹部间隙。根据一个实施例，转接板具有500mm至750mm区间内的任何直径。根据一个实施例，转接板具有250mm至800mm区间内的任何直径。

此外，并且可能特别地，如果转接板由诸如金属的硬质材料制成，则外周可以设置有一层较软和/或较高摩擦的材料，例如，橡胶/橡胶组合物，用于在重新定位车辆时改善机动性和/或减少车辆存在的表面上的声音和/或磨损。或者，一层任何其他合适的材料，例如，可以使用聚氨酯。

本发明还涉及一种根据上述用于车辆测功机测试的方法，其中，该方法包括：

使用所述转接板重新定位所述车辆，其中，所述车辆使用转接板重新定位，所述转接板设计成使得当刚性地连接到所述轮毂但与所述测功机测试单元断开连接时，所述转接板在重新定位期间支撑所述车辆。

因此，根据本发明，设置了适配板，其允许车辆的重新定位而无需重新安装实际的车轮。通过这种方式，经过一次测试的车辆可以重新定位到合适的区域，等待进一步的测试，并且当再次测试车辆时，由于转接板已连接到车辆并准备固定连接到测功机测试单元，用于设置测试的时间可以显着减少。以这种方式可以节省大量的时间和精力。

此外，当测试车辆时，例如，不仅可以在重新定位车辆时支撑车辆的半径的基础上选择转接板，也可以提供不同重量的转接板，例如，允许使用测功机测试单元和/或轮轴的所需转动惯量进行测试。以这种方式，例如，测试动力系中的扭转振荡/振动可以被测试，和/或在道路上实际驾驶和/或轮胎与道路的相互作用以高精度进行测试。因此可以选择转接板，例如，获得所需和不同的测试条件，其中可以选择转接板，使得测功机测试单元以高精度模拟车轮，例如也可以使用较重的转接板进一步评估动力系统中的扭转振动。

根据本发明的实施例，轮毂定心环可以以与轮缘一起使用时相类似的方式被使用，以便于将转接板定心在轮毂上。

根据本发明的系统和方法可以在车辆测功机系统中执行，其中测功机测试单元可以是任何合适的类型，例如，具有电机和/或液压泵作为动力源，用于向正在测试的轮轴施加动力。

因此，测功机测试单元可以是具有两个(或更多个)测功机动力源的类型，用于向车辆的同一轮轴提供动力，其中所述动力源之一可以是电机。根据一个实施例，测功机测试单元设计用于测试乘用车。本发明还适用于具有两个或更多个车轮的摩托车的测功机测试，其中车轮以类似汽车的方式附接到摩托车，这变得越来越普遍。在摩托车的情况下，通常只有一个车轮(车轮轴)连接到测功机测试单元就足够了。

最后，还可以设想，测功机测试单元可以设计成使得当车辆由转接板支撑时连接到转接板是可能的，并且当连接到转接板时，测功机测试单元可以升高，例如通过使用内置的升降装置，从地板上除去转接板同时支撑车辆的重量。

从以下对说明性实施例的详细描述和附图中，本发明的其他特征及其优点将变得清楚。

附图说明

图1示出了根据本发明示例性的车辆测功机系统；

图2更详细地示出了图1中公开的系统的测功机测试单元；

图3a-b示出了根据本发明示例性的转接板；

图4示出了根据本发明示例性的方法。

具体实施方式

图1公开了一种车辆100，其设置用于根据本发明的车辆测功机系统进行测试。

车辆100是两轮驱动车辆，并且包括前轴轮轴，或半轴105，106，以及后轴轮轴112，113。由于车辆设置用于测功机测试，车辆100的车轮未示出。

本公开的车辆100包括传动系，其包括诸如内燃机101的动力源，该动力源连接到齿轮箱102。齿轮箱102可以是任何合适的类型，例如，由手动变速器或自动变速器组成。前轴轮(半)轴105,106从齿轮箱延伸到车辆100的前轴轮。

车辆测功机系统连接到车辆100，并且包括测功机测试单元110，111。测功机测试单元110，111连接到测量和控制系统114，例如，具有相关显示器115的计算机，通过该计算机控制测试，并且通过该计算机，系统的操作者可以启动测试并提供用于执行测功机测试的必要信息。两个测试单元110，111基本相同并且以相同的方式操作。

在测试期间，测量和控制系统114将控制信号发送到测功机测试单元以请求期望的负载(扭矩)和旋转速度。扭矩和转速可以以不同方式测量，如下所述。测功机测试单元110，111可以由基本相同的测试单元组成，并且在图2中更详细地描述。

图2更详细地示出了用于一个半轴的装置的示例。每个测功机测试单元110，111包括动力源组件形式的测功机，例如，包括一个或多个静液压泵201。动力源组件还设有用于测量施加到测试单元111的输出轴202的扭矩的装置。静液压泵组件作为测功机中的动力吸收装置的使用仅是示范性的。本发明还可以用其他类型的动力吸收装置来实现。例如，电机可以用作测试单元111的动力源，以将扭矩施加到车辆的轮轴。在每个测试单元中也可以使用动力源的组合，即可以利用多个动力源将扭矩施加到轮轴上。例如，一个或多个静液压泵组件和/或一个或多个电机的任何组合连接到单个轮轴。在具有与本申请相同的申请人/发明人的早期申请中描述了这样的解决方案。

测功机还包括支撑件206，支撑件206承载由其支撑的测试单元的元件的重量以及被测试的汽车的重量的一部分。支撑件还承载由从动车辆轴106施加到测功机的扭矩，并防止测试单元旋转。测功机测试单元和车辆测功机系统的示例性设计可以在申请人和/或本申请的发明人的先前申请中找到。

在测试期间，测试单元111的输出轴202布置成刚性地连接到车辆100的轮轴106。该刚性连接通过移除车轮并使用圆形转接板204将测功机测试单元的输出轴202附接到轮毂203，以便以简单的方式获得车辆100和测功机测试单元111之间的刚性连接。

转接板204适于装配汽车100的半轴106的外部或车轮承载端，并通过紧固件固定以代替车轮的轮缘。

例如，转接板204可以刚性但可释放地固定到轮毂203，例如，利用车辆100的现有车轮紧固件，或者例如，类似类型的长度不同的紧固件。刚性连接尤其具有以下优点：轮轴的旋转速度可以通过合适传感器来测量静液压泵组件201的输出轴202的旋转速度。转接板204进一步固定地连接到测功机测试单元111的输出轴202，例如，这使用圆形联接法兰205来实现，该圆形连接法兰205可以被焊接到输出轴202上的夹紧套环上。转接板204通过诸如螺栓的紧固件刚性地但可释放地固定到联接法兰205上。转接板还布置成与联接法兰205轴向对齐。因此，半轴106也与输出轴202对齐或基本对齐，输出轴202和半轴106由此彼此旋转锁定。

例如，测功机测试单元111，112可以自由地站立在地板上，因此仅通过与轮轴(轮毂)的(刚性)连接(并且可能是用于与车辆控制系统通信的某种电子线连接)而连接到车辆，并且也可以设置为“承载”车辆的重量来代替已经取下的车轮。例如，从具有本发明的一个或多个发明人作为发明人和/或本申请的申请人作为申请人的早期专利申请中，这本身是已知的。此外，测试本身是已知的，例如来自早先的专利申请。

如上所述，根据本发明，转接板204设计成使得当与输出轴202断开连接时，车辆可以由转接板204支撑而无需重新安装车轮。在测试期间，车辆的重量由测功机测试单元111支撑，并且输出轴的高度受到控制使得转接板在测试期间自由旋转而不接触地面。如本身已知的，输出轴优选地靠近联接法兰205的轴颈，以减小在测试期间装置受到的弯矩。

根据本发明图3a-b中所示的示例性转接板204。图3a示出了转接板204的横截面视图，图3b示出了转接板204的主视图。转接板204在侧面上包括突出部分301，该突出部分301设计成面向车辆的轮毂。突出部分301还设置有表面302，表面302设计成接触轮毂上的相应表面以代替车轮的轮缘。此外，转接板包括中心孔303，用于接收轮毂组件的相应突出部分。也即对应于轮辋的传统中心孔的孔。中心孔303可以设置成适合于被测试的车辆，或者可选地，具有更大的直径，例如，如果需要，可以使用定心环，以便于将转接板定心到被测试车辆的轮毂上。

此外，转接板设置有槽304，槽304设计成代替传统的轮缘孔，例如在其中。诸如螺母或螺栓之类的传统紧固件可用于将转接板固定到轮毂上。使用槽而不是孔增加了单个转接板对于具有不同螺栓/螺柱圆直径的车辆的可用性，其中，中心孔可以设计成匹配多个不同的凸耳/螺柱样式。

例如，转接板可以包括与所使用的特定凸耳/螺柱样式相对应的孔，并且可以连接到轮毂上。可选地，例如，转接板可以设有槽以允许单个转接板用于多个凸耳/螺柱样式。

转接板还包括孔306，用于根据上述方法与法兰对准，并使用合适的紧固件将转接板固定到凸缘上。

如上所述，转接板可以由任何合适的材料制成，例如金属，例如铝或钢，或者，例如，复合材料或任何其他合适的材料制成。尽管设计可以是实心的，但优选使用例如如图3a-b所示的辐条设计。在与测功机测试单元断开连接时，由于转接板用于承载车辆的重量而不是车轮，因此在这方面存在设计限制，尽管转接板在重新定位期间受到的力通常是与在现实生活中驾驶时车轮受到的力相比，它相当小。

转接板可以设计成各种直径，以解决不同车辆的车轮直径的差异。然而，由于转接板主要用于促进车辆的重新定位，例如，在测试附近，可以使用具有单个直径的单个转接板来满足关于例如大多数或所有乘用车的这些要求。基本上，要求是提供足够的腹部间隙以允许重新定位车辆而不会损坏车辆底盘/车轮悬架。通常，重新定位在室内和/或在诸如地板的水平表面上进行，使得与现实生活驾驶中所需的腹部间隙相比仅需要非常小的腹部间隙。而且，如上所述，车辆不需要通过使用车辆动力源的驱动来重新定位，但是可以使用车辆移动器来影响重新定位。转接板的直径可以设计为至少250mm，因为通常至少该直径确保无论乘用车是否使用，都要确保获得足够的腹部间隙。

根据一个实施例，转接板具有500mm至750mm区间内的任何直径。根据一个实施例，转接板具有250mm至800mm区间内的任何直径。

图3a-b进一步示出了转接板的外圆周设置有橡胶层307，以增加摩擦，从而增加机动性，并减少在车辆重新定位期间车辆在其上运输的表面上的磨损。可以替代地使用任何其他合适材料的层，并且对外层的需要可以取决于在制造转接板中使用的材料。

本发明还涉及用于重新定位车辆的方法，并且示例性的方法在图4中示出。

本发明还涉及一种用于根据上述的车辆测功机测试的方法。示例性的方法400在图4中示出。该方法在步骤401开始，在步骤401中确定是否要重新定位车辆，等待对要执行的车辆的进一步测试。在这种情况下，步骤402，转接板与测功机测试单元断开连接，同时仍保持固定在轮轴(半轴)上。类似地，所有测试的轴可以布置成以相同的方式断开连接，使得转接板固定到车辆上。由于转接板在测试期间优选地不接触地面，例如，当转接板与测功机测试单元断开连接时，可以使用千斤顶来支撑车辆。

当所有转接板已经断开连接，并且可能在测试中使用接线时，车辆可以仅由转接板或转接板和车轮的组合支撑而自由重新定位，尽管至少一个轮毂由转接板支撑而没有车轮。

一旦再次测试车辆，车辆可以重新定位到由一个或多个转接板支撑的测功机测试系统。因此，根据本发明，提供了转接板，由于转接板已经附接到车辆并且准备固定地连接到测功机测试单元，该转接板允许以显著可以减少用于设置测试所花费的时间的方式重新定位车辆。

根据上述示例，每个测功机测试单元包括由电机组成的单个动力源。根据一个实施例，测功机测试单元包括两个或更多个可单独控制的动力源，其可以是电机，液压泵或其任何合适的组合。如果两个或多个动力源用于单个测功机测试单元，则可以分别确定用于动力源的惯性矩，以便在补偿结果时仅使用当前参与测量的惯性矩(动力源)。

以上，已经结合特定种类的车辆的测试举例说明了本发明。

当然，本发明适用于测试任何类型的车辆，例如混合动力车辆或传统的两轮或四轮驱动内燃机车辆，或除了上面公开的内容之外的任何其他类型的混合动力车辆。因此，可以使用两个以上的测功机测试单元连接到两个以上的车轮，并且还可以设想只有一个轮轴连接到测功机测试单元，例如，如果车辆的电动机仅作用在一个轮轴上。

最后，应该理解的是，本发明不限于上述实施例，而是涉及并包含所附独立权利要求范围内的所有实施例。