一种整车轮毂和动力总成测试系统及测试方法与流程

本发明属于汽车试验与测试技术领域，具体属于一种整车轮毂和动力总成测试系统及测试方法。

背景技术：

目前，对整车室内测试多数采用底盘测功机，底盘测功机可以测试出整车的性能，但也存在一些缺点：适应性差，对整车轴距和轮距都有要求，轮胎与测功毂存在滑移，测试精度低。而台架测功机只能针对动力总成进行测试，虽然一致性好，但不能完全模拟整车及道路测试环境，后续还要进行整车匹配测试。因此发明一种能够在车毂测试和动力总成测试系统自由切换的综合测试系统能够大大节约成本。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种整车轮毂和动力总成测试系统及测试方法，解决目前整车轮毂和动力总成需要使用两套测试系统进行，成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种整车轮毂和动力总成测试系统，包括工控机和台架控制器，所述工控机和台架控制器通讯，所述台架控制器的信号输出端和变频器单元连接，所述变频器单元用于接收台架控制器的转速和扭矩信号并调节测功单元的扭矩和转速，所述测功单元和变频器单元还通过电缆连接，所述测功单元的测试端连接被测车辆或动力总成，所述测功单元的信号输出端通过测功机扭矩信号和台架控制器通讯，所述测功单元用于向台架控制器传输被测车辆或动力总成的转速和扭矩值。

进一步的，所述工控机还连接有温度控制单元或流体温控单元，所述温度控制单元包括温控单元，温控单元连接轴流风机，所述温控单元用于控制轴流风机的转速；

所述流体温控单元通过强电线缆连接动力总成，所述流体温控单元用于控制动力总成中的流体温度。

进一步的，所述工控机上还连接有测量盒，所述测量盒连接在温度控制单元和工控机之间或流体温控单元和工控机之间，所述测量盒用于对温度控制单元或流体温控单元进行数据采集，并将采集的数据传输至工控机进行存储。

进一步的，所述工控机还连接有plc单元，所述plc单元用于对台架控制器进行辅助操作。

进一步的，所述测功单元包括第一测功机、第二测功机、第三测功机和第四测功机；

第一测功机、第二测功机、第三测功机和第四测功机分别连接被测车辆的四个半轴或第一测功机和第二测功机分别连接被测车辆的两个半轴。

进一步的，所述被测车辆的四个半轴分别通过法兰适配器和第一测功机、第二测功机、第三测功机以及第四测功机连接或者第一测功机和第二测功机分别通过法兰适配器连接被测车辆的两个半轴。

进一步的，所述测功单元包括第一测功机、第二测功机、第三测功机和第四测功机；

第一测功机和动力总成的输入端连接，第二测功机和动力总成的输出端连接，所述第一测功机和第二测功机(7)用于对动力总成输入转速和扭矩信号。

进一步的，所述第一测功机和第二测功机均通过适配器和被测动力总成连接。

进一步的，所述第一测功机、第二测功机、第三测功机和第四测功分别安装在独立的移动装置上。

本发明还提供一种整车轮毂和动力总成测试系统的测试方法，包括以下步骤：

在对整车轮毂进行测试时，测功单元分别和被测车辆的两个半轴或四个半轴连接，测功单元测试被测车辆的发动机的转速和扭矩值并发送至台架控制器，台架控制器将转速和扭矩控制信号传输变频器单元，变频器单元调节测功单元的扭矩和转速，测功单元对被测车辆的车轮进行加载；；

在对动力总成进行测试时，动力总成的输入端和输出端均连接有测功单元，台架控制器(2)将转速和扭矩控制信号传输变频器单元，变频器单元调节测功单元的扭矩和转速，测功单元对动力总成(12)进行加载，连接动力总成输出端的测功单元用于模拟不同道路负载环境并向台架控制器发送动力总成的转速和扭矩值。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供一种整车轮毂和动力总成测试系统，通过台架控制器、变频器单元和测功单元的配合实现整车轮毂和动力总成测试，其中变频器单元为测功单元提供电能同时调节测功单元的转速，台架控制器通过变频器单元控制测功单元模拟不同的道路负载环境或模拟发动机特性曲线和不同道路负载环境，根据被测车辆为两驱或四驱的情况自由选择测功单元进行模拟道路负载环境，适用范围更广，同时整车轮毂测试时，测功机单元可以模拟道路负载环境，动力总成测试时，驱动单元模拟发动机或者电机特性曲线，加载单元模拟车辆道路负载阻力，通过单个测试系统即可模拟整车道路环境，达到测试整车的目的，测试一致性良好，测试精度高，两种测试状态切换简单可靠，一套测试系统可进行两种类型测试，成本更低。

进一步的，本测试系统中还设有温度控制单元和流体温控单元，温度控制单元控制轴流风机，通过轴流风机能够模拟车辆受到的空气阻力，而流体温控单元能够控制动力总成中流体温度，在整车轮毂测试时，通过测功单元和温度控制单元能够全面的模拟道路负载阻力，完成整车轮毂测试，在动力总成测试时，通过流体温控单元和测功单元配合实现动力总成测试，测试精度更高。

进一步的，工控机上连接的测量盒能够对温度控制单元或流体温控单元进行数据采集，能够实时记录各传感器的数据，利于后期的数据分析及产品性能优化。

进一步的，本申请中测功单元和被测车辆或测功单元和被测动力总成均通过适当的适配器进行连接，安装简单可靠，方便快捷。

进一步的，测功单元直接和被测车辆的半轴进行连接，不存在目前轮毂测试时，轮胎和功毂滑移的问题，测试精度更高。

进一步的，测功单元安装在移动装置上，方便移动，能够适用于不同轴距和轮距测试，适用范围更广，同时测功单元的移动能够满足户外测试所需。

附图说明

图1为整车轮毂测试系统图；

图2为动力总成测试系统图；

附图中：1-工控机，2-台架控制器，3-测量盒，4-温度控制单元，5-轴流风机，6-第一测功机，7-第二测功机，8-第三测功机，9-第四测功机，10-被测车辆，11-尾气排气装置，12-动力总成，13-流体温控单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明提供了一种整车轮毂和动力总成测试系统，在整车轮毂测试时，主要完成整车性能测试和耐久测试，利用4个测功单元对2轴整车进行2驱模式或者4驱模式测试，同时测功机单元和轴流风机单元可以模拟道路负载状况，模拟真实道路；

在动力总成测试时，主要完成动力总成性能与耐久测试，利用4个测功单元中两个单元，一个用作驱动单元，另一个用作加载单元，驱动单元模拟发动机或者电机特性曲线，加载单元模拟车辆道路负载阻力，完成对动力总成性能与耐久测试。

如图1所示，具体的，在作为整车轮毂测试系统时，包括测功单元、变频器单元、数据采集系统、台架控制器2、plc单元和温度控制系统；

测功单元：由第一测功机6、第二测功机7、第三测功机8和第四测功机9组成，主要完成整车测试中对整车轮边进行加载，可模拟不同的道路负载环境，测功单元和台架控制器2通过测功机扭矩信号通讯，测功单元向台架控制器2传输发动机的转速和扭矩值。

变频器单元：由第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器组成，变频器通过强电线缆和测功机连接为测功机供电，而且变频器通过测功机转速信号和测功机通讯为测功机进行调节转速，满足控制需求，变频器单元和台架控制器2通过can通讯，台架控制器2通过变频器单元控制测功单元进行模拟不同道路负载环境。

数据采集系统：主要由测量盒3构成，所述测量盒3用于对温度控制单元4或流体温控单元13进行数据采集，在本实施例中满足对温度控制单元4的电流、电压、压力、温度、流量等测量，同时通过can通讯传输到工控机1中，完成数据采集和存储工作。

台架控制器2：台架控制器2与工控机1通过以太网进行通讯，第一测功机6、第二测功机7、第三测功机8和第四测功机9传输的转速和扭矩值通过测功机扭矩信号发送给台架控制器2，台架控制器2通过pid算法，将控制信号经can通讯传输至变频器，然后经变频器对测功单元调节转速从而控制第一测功机6、第二测功机7、第三测功机8和第四测功机9的转速和扭矩，使其模拟不同的道路负载环境，同时协同工作；工控机1还连接有ups，在紧急停电时，ups负责给工控机暂时供电。

plc单元：主要由台架plci/o接口、plci/o接口和plc控制器组成，主要进行台架的辅助系统的控制，如紧急停止开关、手动操作面板等，plc单元和台架控制器2均通过profi-bus和工控机1通讯。

温度控制单元4:由温控单元组成，温控单元和工控机1通过can通讯，温控单元还连接轴流风机5，主要控制轴流风机5转速，模拟车辆空气阻力。

整车轮毂测试系统的测试方法：将被测车辆10的四个半轴通过法兰适配器分别与第一测功机6、第二测功机7、第三测功机8和第四测功机9连接，同时第一测功机6、第二测功机7、第三测功机8和第四测功机9分别安装在移动装置上，在本实施例中，移动装置选取移动小车；移动装置能够在水平面移动第一测功机6、第二测功机7、第三测功机8和第四测功机9，满足不同轴距与轮距测量的整车安装工作。测功单元不仅可以吸收整车4个轮边的功率，还能将第一测功机6和第二测功机7对2轴车辆进行车辆，同时本测试系统还具有模拟道路阻力(滚动阻力、加速阻力、坡度阻力等)的功能。同时测量整车2个或者4个轮边的转速和扭矩值，发给台架控制器2，形成闭环控制。同时通过设定参数，控制轴流风机5转速，模拟空气阻力。对于被测车辆10排放出尾气(如有)通过尾气排气装置排放到室外大气中。以上完成对整车的性能与耐久测试工作。

如图2所示，在动力总成测试系统进行测试时，包括测功单元、变频器单元、数据采集系统、台架控制器、台架plc接口和流体温度控制系统；

测功单元：由第一测功机6和第二测功机7组成，主要完成动力总成测试工作，第一测功机6模拟发动机特性曲线，第二测功机7用于模拟不同的道路负载环境，从而搭建测试环境，满足动力总成性能及可靠性测试，测功单元和台架控制器2通过测功机扭矩信号通讯，测功单元向台架控制器2传输动力总成的转速和扭矩值。

变频器单元：由第一变频器和第二变频器组成，变频器通过强电线缆和测功机连接为测功机供电，而且变频器通过测功机转速信号和测功机通讯为测功机进行调接转速，满足控制需求，变频器单元和台架控制器2通过can通讯，台架控制器2通过变频器单元控制测功单元进行模拟不同道路负载环境。

数据采集系统：主要由测量盒3构成，满足对流体温控单元13的电流、电压、压力、温度、流量等测量，同时通过can通讯传输到工控机1中，完成数据采集和存储工作。

台架控制器2：台架控制器2与工控机1通过以太网进行通讯，第一测功机6和第二测功机7传输的转速和扭矩值通过测功机扭矩信号发送给台架控制器，台架控制器2通过pid算法，将控制信号经can通讯传输至变频器，然后经变频器对测功单元调节转速从而控制第一测功机6和第二测功机7的转速和扭矩，使其模拟发动机特性曲线和不同的道路负载环境，同时协同工作；工控机还连接有ups，在紧急停电时，ups负责给工控机暂时供电。

plc单元：主要由台架plci/o接口、plci/o接口和plc控制器组成，主要进行台架的辅助系统的控制，如紧急停止开关、手动操作面板等，plc单元和台架控制器2均通过profi-bus和工控机通讯。

流体温度控制系统：根据目标流体温度，闭环控制动力总成中流体温度，满足需求。

动力总成测试系统测试方法：将被测动力总成输入端通过适配器与第一测功机6连接，动力总成12输出端与第二测功机7连接，同时完成动力总成12与流体温控单元13的can通讯，以上完成了台架的搭建工作，第一测功机6模拟发动机特性曲线等功能，第二测功机7模拟不同道路负载环境(滚动阻力、加速阻力、坡度阻力、空气阻力等)，同时测量动力总成的输入及输出端的转速和扭矩值，发给台架控制器2，形成闭环控制。以上完成对动力总成的性能与耐久测试工作。

本发明在整车轮毂测试系统和动力总成测试系统之间切换方便，

整车轮毂测试时，测功机单元和轴流风机5单元可以模拟道路负载；

动力总成测试时，驱动单元模拟发动机或者电机特性曲线，加载单元模拟车辆道路负载阻力；两种测试状态切换时简单可靠。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。