CN107917814A - 一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的试验装置及方法 - Google Patents

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贺铎
赵长春
梁浩
张强
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李长硕
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Abstract

一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的试验装置及方法，属于汽车试验技术领域。本发明为了解决整车耐久度试验周期长，用于整车耐久度测试试验场少，同时驾驶员长时间试验费时费力的问题。本发明包括工装平台，工装平台上安装有发动机和变速器，发动机和变速器建立连接关系，工装平台的前端设置有悬置支架，悬置支架上安装有输出轴，输出轴与变速器建立连接关系，输出轴的两端安装有整车轮胎，整车轮胎的下方设置有路况模拟带，输出轴上连接有转速扭矩测量仪，发动机上连接有控制器。本发明通过在试验台上进行试验，费用少，周期短，且无需驾驶员驾驶车辆进行试验，试验安全性高。

Description

一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的试验装置及方法
技术领域
本发明属于实车动力总成的可靠性测试，具体涉及一种在动力总成台架上模拟实车进行帕斯卡耐久的试验方法。
背景技术
目前整车帕斯卡试验是汽车动力总成开发过程中最为严格的可靠性考核测试标准，当前绝大多数汽车企业均选择使用实车帕斯卡试验对动力总成或整车进行可靠性考核。但帕斯卡试验需要使用整车在专用的试验场跑道进行，目前国内仅有两处试验场可以进行帕斯卡试验，试验资源少；帕斯卡试验的很多工况都是超高速工况，驾驶员驾驶车辆进行试验时危险系数很大；试验场一般不允许夜间进行试验，整个试验周期长达100天。因此进行实车帕斯卡试验不仅花费巨大，而且周期长、危险性高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，进而提供一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的试验装置及方法。
本发明的技术方案：
一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的试验装置包括工装平台、悬置支架、输出轴、整车轮胎、路况模拟带、发动机和变速器、转速扭矩测量仪和控制器，所述的工装平台上安装有发动机和变速器，发动机和变速器建立连接关系，所述的工装平台的前端设置有悬置支架，所述的输出轴安装在悬置支架上，输出轴与变速器建立连接关系，所述的输出轴的两端分别安装有整车轮胎，所述的路况模拟带设置在工装平台的左、右两侧，路况模拟带设置在整车轮胎的正下方，所述的转速扭矩测量仪与输出轴建立连接关系，所述的控制器与发动机建立连接关系。
优选的：所述的路况模拟带上设有路况模拟区。
优选的：所述的路况模拟区包括振动路段、浅滩路段、长坡路段、搓板路段、卵石路段、接缝路段、大石铺装路段、比利时铺装路段、坑洼路段、涉水路段、弹跳坑段、长波路段、拱形车道路段、碎石路段、砂石路段和冲击路段。
一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的方法包括以下步骤：
步骤一、预装试验装置
将悬置支架、输出轴、整车轮胎、发动机、变速器、转速扭矩测量仪和控制器组装到工装平台上，将悬置支架、输出轴和整车轮胎组装，并将输出轴与变速器安装连接，将发动机与变速器建立连接，分别将转速扭矩测量仪和控制器与变速器和发动机安装，完成测试前准备。
步骤二、整车模拟工况调整
将设置于整车轮胎下方路况模拟带的路况模拟区调整到需要模拟的路况。
步骤三、进行实车道路帕斯卡耐久试验
通过控制器控制发动机和变速器，控制试验车辆在相应道路中行驶的车速和时间，通过转速扭矩测量仪测两输出轴获得的试验数据。
本发明具有以下有益效果：试验在动力总成试验台上进行，无需在整车试验场进行，不受国内整车试验场资源少的限制，在试验台上进行试验花费少，周期短，且无需驾驶员驾驶车辆进行试验，试验安全性高。
附图说明
图1是强化耐久工况车速曲线图；
图2是低速评价耐久工况车速曲线图；
图3是高速环路耐久工况车速曲线图；
图4是坡路耐久工况车速及坡度曲线图；
图5是高速评价耐久工况车速曲线
图6是超高速耐久工况车速曲线
图7是一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的试验装置布置图；
图中1-工装平台，2-悬置支架，3-输出轴，4-整车轮胎，5-路况模拟带，6-发动机，7-变速器，8-转速扭矩测量仪，9-控制器，10-路况模拟区。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图7说明本实施方式，本实施方式的一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的试验装置包括工装平台1、悬置支架2、输出轴3、整车轮胎4、路况模拟带5、发动机6和变速器7、转速扭矩测量仪8和控制器9，所述的工装平台1上安装有发动机6和变速器7，发动机6和变速器7建立连接关系，所述的工装平台1的前端设置有悬置支架2，所述的输出轴3安装在悬置支架2上，输出轴3与变速器7建立连接关系，所述的输出轴3的两端分别安装有整车轮胎4，所述的路况模拟带5设置在工装平台1的左、右两侧，路况模拟带5设置在整车轮胎4的正下方，所述的转速扭矩测量仪8与输出轴3建立连接关系，所述的控制器9与发动机6建立连接关系。
具体实施方式二：结合图7说明本实施方式，本实施方式的所述的路况模拟带上设有路况模拟区10。
具体实施方式三：结合图7说明本实施方式，本实施方式的所述的路况模拟区10包括振动路段、浅滩路段、长坡路段、搓板路段、卵石路段、接缝路段、大石铺装路段、比利时铺装路段、坑洼路段、涉水路段、弹跳坑段、长波路段、拱形车道路段、碎石路段、砂石路段和冲击路段。
具体实施方式四：结合图7说明本实施方式，本实施方式的本发明的试验方法所使用的试验装置为动力总成试验台，被测件为发动机和变速器，进行试验时，将被测动力总成安装在动力总成试验台上，动力总成的进排气系统、半轴、换档机构均使用实车部件，试验台的测功机模拟实车车轮提供道路阻力。
其试验方法是：
步骤一、预装试验装置
将悬置支架2、输出轴3、整车轮胎4、发动机6、变速器7、转速扭矩测量仪8和控制器9组装到工装平台1上，将悬置支架2、输出轴3和整车轮胎4组装，并将输出轴3与变速器7安装连接，将发动机6与变速器7建立连接，分别将转速扭矩测量仪8和控制器9与变速器7和发动机6安装，完成测试前准备。
步骤二、整车模拟工况调整
将设置于整车轮胎4下方路况模拟带5的路况模拟区10调整到需要模拟的路况。
步骤三、进行实车道路帕斯卡耐久试验
通过控制器9控制发动机6和变速器7，控制试验车辆在相应道路中行驶的车速和时间，通过转速扭矩测量仪8测两输出轴3获得的试验数据。
本发明需要特别指出道路坡度的含义：道路坡度(％)是坡路角度的正切值。例如：0％坡度就是平路，角度为0度；10％的坡路其角度为5.7度；16.6％的坡路其角度为9.4度；20％的坡路其角度为11.3度；30％的坡路其角度为16.7度。
本发明的试验方法的工况1为强化耐久工况，主要模拟实车在各种结构路面上通过时，车速在低速区间频繁变化的工况，试验台架按照0％道路坡度进行阻力加载，同时由台架PID调节功能控制加速踏板开度，保证车速满足附图1要求,工况描述见表1。
表1强化耐久工况
本发明的试验方法的工况2为低速评价耐久工况，主要模拟实车在低速评价道路上进行耐久时的工况，主要速度区间为30至80km/h，试验台架按照0％道路坡度进行阻力加载，同时由台架PID调节功能控制加速踏板开度，保证车速满足附图2要求,工况描述见表2。
表2低速评价耐久工况
本发明的试验方法的工况3为高速环路耐久工况，主要模拟实车在高速环路上高速行驶进行耐久时的工况，主要速度区间为70至145km/h，试验台架按照0％道路坡度进行阻力加载，同时由台架PID调节功能控制加速踏板开度，保证车速满足附图3要求，工况描述见表3。
表3高速环路耐久工况
本发明的试验方法的工况4为坡路耐久工况，主要模拟实车在10％、16.6％、20％、30％四种坡度的坡路上进行爬坡耐久时的工况，试验台架按照附图4的道路坡度进行阻力加载，同时由台架PID调节功能控制加速踏板开度，保证车速满足附图4要求，工况描述见表4。
表4坡路耐久工况
序号 时间段 工况描述
1 0-166s 30％坡路上坡1次——10％坡路上坡2次，车速范围：0-45km/h
2 167-382s 30％坡路上坡1次——16.6％坡路上坡2次，车速范围：0-40km/h
3 383-552s 平路倒车3次，车速范围：0-35km/h
4 553-761s 30％坡路上坡1次——20％坡路上坡2次，车速范围：0-35km/h
5 762-982s 30％坡路上坡1次——10％坡路上坡2次，车速范围：0-45km/h
6 983-1298s 30％坡路上坡1次——16.6％坡路上坡2次，车速范围：0-40km/h
7 1299-1527s 30％坡路上坡1次——20％坡路上坡1次，车速范围：0-40km/h
8 1528-1781s 30％坡路上坡1次——10％坡路上坡2次，车速范围：0-40km/h
9 1872-2033s 30％坡路上坡1次——16.6％坡路上坡2次，车速范围：0-40km/h
10 2034-2255s 堵车
11 2256-2315s 10％坡路倒车2次，车速范围：0-30km/h
12 2316-2588s 30％坡路上坡1次——20％坡路上坡1次，车速范围：0-40km/h
本发明的试验方法的工况5为高速评价耐久工况，主要模拟实车在高速评价道路上进行耐久时的工况，主要速度区间为40至100km/h，试验台架按照0％道路坡度进行阻力加载，同时由台架PID调节功能控制加速踏板开度，保证车速满足附图5要求，工况描述见表5。
表5高速评价耐久工况
本发明的试验方法的工况6为高速环路耐久工况，与工况3要求完全一致。
本发明的试验方法的工况7为坡路耐久工况，与工况4要求完全一致。
本发明的试验方法的工况8为Vmax耐久工况，主要模拟实车在高速环路上超高速行驶进行耐久时的工况，主要速度区间为110至180km/h，试验台架按照0％道路坡度进行阻力加载，同时由台架PID调节功能控制加速踏板开度，保证车速满足附图6要求，工况描述见表6。
表6超高速耐久工况
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的试验装置，其特征在于：包括工装平台(1)、悬置支架(2)、输出轴(3)、整车轮胎(4)、路况模拟带(5)、发动机(6)和变速器(7)、转速扭矩测量仪(8)和控制器(9)，所述的工装平台(1)上安装有发动机(6)和变速器(7)，发动机(6)和变速器(7)建立连接关系，所述的工装平台(1)的前端设置有悬置支架(2)，所述的输出轴(3)安装在悬置支架(2)上，输出轴(3)与变速器(7)建立连接关系，所述的输出轴(3)的两端分别安装有整车轮胎(4)，所述的路况模拟带(5)设置在工装平台(1)的左、右两侧，路况模拟带(5)设置在整车轮胎(4)的正下方，所述的转速扭矩测量仪(8)与输出轴(3)建立连接关系，所述的控制器(9)与发动机(6)建立连接关系。
2.根据权利要求1所述的一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的试验装置，其特征在于：所述的路况模拟带上设有路况模拟区(10)。
3.根据权利要求2所述的一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的试验装置，其特征在于：所述的路况模拟区(10)包括振动路段、浅滩路段、长坡路段、搓板路段、卵石路段、接缝路段、大石铺装路段、比利时铺装路段、坑洼路段、涉水路段、弹跳坑段、长波路段、拱形车道路段、碎石路段、砂石路段和冲击路段。
4.一种在台架上模拟实车道路帕斯卡耐久的方法包括以下步骤：
步骤一、预装试验装置
将悬置支架(2)、输出轴(3)、整车轮胎(4)、发动机(6)、变速器(7)、转速扭矩测量仪(8)和控制器(9)组装到工装平台(1)上，将悬置支架(2)、输出轴(3)和整车轮胎(4)组装，并将输出轴(3)与变速器(7)安装连接，将发动机(6)与变速器(7)建立连接，分别将转速扭矩测量仪(8)和控制器(9)与变速器(7)和发动机(6)安装，完成测试前准备。
步骤二、整车模拟工况调整
将设置于整车轮胎(4)下方路况模拟带(5)的路况模拟区(10)调整到需要模拟的路况。
步骤三、进行实车道路帕斯卡耐久试验
通过控制器(9)控制发动机(6)和变速器(7)，控制试验车辆在相应道路中行驶的车速和时间，通过转速扭矩测量仪(8)测两输出轴(3)获得的试验数据。
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