CN108020421A - 发动机整车试验方法、装置及发动机台架 - Google Patents

Abstract

一种发动机整车试验方法、装置及发动机台架，发动机整车试验方法包括：基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数；根据所述环境参数生成所述发动机在整车中的测试环境，所述测试环境用于模拟配合所述发动机运行的其他设备的功能；基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境。本发明技术方案降低了发动机整车试验的成本，同时提高了试验的质量和效率。

Description

发动机整车试验方法、装置及发动机台架

技术领域

本发明涉及发动机台架试验测试技术，尤其涉及一种发动机整车试验方法、装置及发动机台架。

背景技术

发动机在开发后期需要装载在整车上进行一系列的发动机整车试验，主要有耐久、排放和油耗试验，该试验在整车道路或转鼓上完成，需要反复进行多次。

但是，现有技术中针对发动机的整车试验方法需要整车资源和试验道路或转鼓设备，试验成本高；试验条件控制不够精确且重复性差；发动机相关环境参数测量不方便且数量有限；需要驾驶员和试验人员进行操作，自动化水平低，且受驾驶员等人为因素影响大，导致试验结果不够精确。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何降低发动机整车试验的成本，同时提高试验的质量和效率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种发动机整车试验方法，用于发动机，发动机整车试验方法包括：

基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数；根据所述环境参数生成所述发动机在整车中的测试环境，所述测试环境用于模拟配合所述发动机运作的其他设备的功能；基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境。

可选的，所述发动机整车试验方法还包括：采集所述发动机在运行过程中的运行参数，并进行保存。

可选的，所述设定试验数据包括整车电控数据和变速箱电控数据。

可选的，基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境包括：将所述整车电控数据和所述变速箱电控数据中的发动机扭矩需求数据进行转换，用于对所述发动机ECU进行通讯和控制。

可选的，基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境还包括：控制所述发动机按照设定转速运行，并响应于所述发动机扭矩需求数据输出设定扭矩。

可选的，所述环境参数的生成频率、所述测试环境的生成频率和所述设定扭矩需求数据的转换频率相同。

可选的，基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数包括：根据所述设定试验数据生成所述发动机在不同工况下所需的所述环境参数。

可选的，所述环境参数包括以下一种或多种：发动机冷却液进水温度、发动机冷却液出水温度、机油温度、进气温度、进气湿度、进气压力、环境温度、环境湿度、燃油温度和燃油压力。

为解决上述技术问题，本发明实施例还公开了一种发动机整车试验装置，用于发动机，发动机整车试验装置包括：环境参数生成单元，适于基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数；测试环境生成单元，适于根据所述环境参数生成所述发动机在整车中的测试环境，所述测试环境用于模拟配合所述发动机运行的其他设备的功能；控制单元，适于基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境。

可选的，所述发动机整车试验装置还包括：测量单元，适于采集所述发动机在运行过程中的运行参数，并进行保存。

可选的，所述设定试验数据包括整车电控数据和变速箱电控数据。

可选的，所述控制单元包括：转换子单元，适于将所述整车电控数据和所述变速箱电控数据中的发动机扭矩需求数据进行转换，用于对所述发动机ECU进行通讯和控制。

可选的，所述控制单元还包括：控制子单元，适于控制所述发动机按照设定转速运行，并响应于所述发动机扭矩需求数据输出设定扭矩。

可选的，所述环境参数的生成频率、所述测试环境的生成频率和所述发动机扭矩需求数据的转换频率相同。

可选的，所述环境参数生成单元根据所述设定试验数据生成所述发动机在不同工况下所需的所述环境参数。

可选的，所述环境参数包括以下一种或多种：发动机冷却液进水温度、发动机冷却液出水温度、机油温度、进气温度、进气湿度、进气压力、环境温度、环境湿度、燃油温度和燃油压力。

为解决上述技术问题，本发明实施例还公开了一种发动机台架，发动机台架包括测量设备，发动机台架还包括所述发动机整车试验装置。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明实施例基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数；根据所述环境参数生成所述发动机在整车中的测试环境，所述测试环境用于模拟配合所述发动机运行的其他设备的功能；由此，通过生成测试环境模拟发动机装载至整车后的整车环境，从而可以实现在对发动机进行试验时，不再需要整车以及配合所述发动机运作的其他设备，降低了试验成本。同时，基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境，通过设定试验数据对发动机进行控制，使得发动机可以严格运行于测试环境，避免了试验人员操控导致的试验误差，提高了发动机试验的质量和效率。

进一步，将所述整车电控数据和所述变速箱电控数据中的发动机扭矩需求数据进行转换，用于对所述发动机ECU进行通讯和控制；所述环境参数的生成频率、所述测试环境的生成频率和所述发动机扭矩需求数据的转换频率相同。通过设定相同频率，可以在生成整车测试环境时，实现对不同工况下环境参数的控制与整车环境保持一致和同步，使得测试环境对整车环境模拟的准确性提高。

附图说明

图1是本发明实施例一种发动机整车试验方法的流程图；

图2是本发明实施例一种发动机整车试验装置的结构示意图；

图3是本发明实施例另一种发动机整车试验装置的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术中所述，现有技术中针对发动机的整车试验方法需要整车资源和试验道路或转鼓设备，试验成本高；试验条件控制不够精确且重复性差；发动机相关环境参数测量不方便且数量有限；需要驾驶员和试验人员进行操作，自动化水平低，且受驾驶员等人为因素影响大，试验质量和效率不够高。

针对以上所述的技术问题，本发明实施例提出一种发动机整车试验方法，可以基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数；根据所述环境参数生成所述发动机在整车中的测试环境，所述测试环境用于模拟配合所述发动机运行的其他设备的功能；由此，通过生成测试环境模拟发动机装载至整车后的整车环境，从而可以实现在对发动机进行试验时，不再需要整车以及配合所述发动机运作的其他设备，降低了试验成本。同时，基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境，通过设定试验数据对发动机进行控制，使得发动机可以严格运行于测试环境，避免了试验人员操控导致的试验误差，提高了发动机试验的质量和效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明实施例一种发动机整车试验方法的流程图。下面结合图1对所述发动机整车试验方法的具体实施例做详细的说明。

步骤S101：基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数。

具体实施中，设定试验数据包括用于控制发动机的数据和用于生成环境参数的数据。具体地，用于控制发动机的数据可以是电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)标定电控数据(例如，整车电控数据、变速箱电控数据、发动机电控数据)；用于生成环境参数的数据可以是发动机试验运行条件(例如，水温、油温)。设定试验数据可以通过预先采集得到。具体地，用于生成环境参数的数据可以来自于整车试验过程中采集的数据，例如通过转鼓试验台或道路试验，车载测量设备或转鼓台架采集得到。其中，测量设备可以包括温度和湿度以及压力传感器；控制发动机的数据可以来自于ECU测量标定单元，例如INCA应用程序。

可以理解的是，设定试验数据的采集也可以采用其他可实施的方式，本发明实施例对此不做限制。

具体实施中，根据所述设定试验数据生成所述发动机在不同工况下所需的所述环境参数。从而满足发动机在不同工况下的试验条件，实现对发动机的全面测试。

具体实施中，所述环境参数可以包括以下一种或多种：发动机冷却液进水温度、发动机冷却液出水温度、机油温度、进气温度、进气湿度、环境温度、环境湿度、燃油温度和燃油压力。

步骤S102：根据所述环境参数生成所述发动机在整车中的测试环境。其中，所述测试环境用于模拟配合所述发动机运行的其他设备的功能。

具体实施中，测试环境可以用于模拟发动机在整车的布置以及配合发动机运行的其他设备的功能，例如，其他设备可以包括进气空调、冷却液温控装置、机油温控装置、燃油温控装置和压力控制装置，上述其他设备的运行可以通过环境参数进行控制。测试环境还可以包括附件，例如附件可以是发动机空调加载装置、发动机附件电机、发动机炭罐、液力助力转向泵、机械真空泵，上述附件是发动机在运行过程中的必要设备，可以不需要环境参数进行控制，可以来自于外部，例如，发动机试验台架。测试环境可以模拟上述其他设备在所述环境参数下的行为，进而将上述行为以对应的电信号或者其他适当的方式传递给发动机。

需要说明的是，所述其他设备和附件还可以包括其他任意发动机运行所需的硬件设备，本发明实施例对此不做限制。

具体地，步骤S102可以根据不同工况下所需的所述环境参数生成不同工况下整车的测试环境，测试环境可以包括配合所述发动机运行的其他设备的在不同工况下的行为。在所述测试环境中，通过其他设备的在不同工况下的行为，发动机和其他设备以及其他设备之间可以进行交互。

步骤S103：基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境。

具体实施中，设定试验数据中用于控制发动机的数据控制所述发动机运行于所述测试环境。所述设定试验数据可以包括整车电控数据和变速箱电控数据。整车电控数据和变速箱电控数据可以根据试验过程采集的数据直接或间接得到。将所述电控数据和发动机扭矩需求数据进行转换，用于对所述发动机ECU进行通讯和控制。例如，所述电控数据可以包括整车系统电控数据、变速箱电控数据、发动机电控数据。具体地，将发动机扭矩需求数据和其他来自整车和变速箱的电控数据转换成控制器局域网络(Controller AreaNetwork,CAN)信号，并通过高速CAN通讯发送给ECU，例如500kb/s，用以通过ECU响应发动机扭矩需求，输出发动机需求扭矩。例如，将整车、变速箱控制单元(Transmission ControlUnit,TCU)以及相关控制器发出的扭矩需求数据转换成CAN信号，并通过500kb/s高速CAN通讯发送至ECU，所述相关控制器可以是混合动力控制单元(Hybrid Control Unit,HCU)。至此，测试环境可以完成模拟整车和变速箱电控数据以及发动机扭矩需求，从而可以完整地模拟整车状态下的ECU电控数据信号。

具体实施中，控制所述发动机按照设定转速运行，并响应于所述发动机扭矩需求数据输出设定扭矩。例如，通过控制测功机作用于发动机，使得发动机按照设定转速运行；ECU使用完整的整车发动机电控数据并接收整车、变速箱电控数据以及发动机扭矩需求等的相关CAN模拟信号，控制发动机的扭矩负荷，通过标定电控数据内部的标定模型自动响应发动机扭矩需求，控制发动机输出设定扭矩。

具体实施中，采集所述发动机在运行过程中的运行参数，并进行保存。具体地，测量发动机在运行时的环境参数、油耗和排放物。可以采用测量设备对运行参数进行采集，例如，燃油耗测量仪、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、燃烧分析仪、排放分析仪等。至此，通过设定试验数据生成发动机的测试环境，并对发动机在测试环境中运行的状态数据进行采集和保存，实现了对发动机的整车试验模拟。

可以理解的是，对运行参数进行采集的方式也可以采用其他任意可实施的方式，本发明实施例对此不做限制。

具体实施中，所述环境参数的生成频率、所述测试环境的生成频率和所述发动机扭矩需求数据的转换频率相同，且与所述设定试验数据的采集频率相同。此处设定相同频率的目的是为了保证在模拟整车环境时，发动机运行时的工况控制和运行条件控制各个环节能够一致和同步，提高了测试环境的真实性，从而提高发动机试验结果的准确性。

例如，通过模拟整车状态下的发动机连接和布置，并通过导入设定试验数据，按照设定采集频率把发动机转速数据传输给测功机，由测功机完成对发动机转速的控制；同时，同步地以相同频率把发动机水温、油温、进气温湿度、燃油温度、环境温度和湿度生成相应的环境参数，完成对发动机整车试验条件的控制；同时，同步地以相同频率将ECU所需的电控数据以CAN信号的方式高速实时传输至ECU，ECU通过内部标定电控数据响应发动机扭矩需求，完成对发动机扭矩负荷的控制和输出，结合测功机对发动机转速的控制以及相应的环境参数，完成对发动机在测试环境下试验运行工况的完全模拟，从而实现了发动机的整车道路试验模拟，同时对发动机运行时的相关运行参数的进行测量。

本发明实施例通过预先采集的设定试验数据，可以用于模拟整车道路试验的测试环境，从而可以替代发动机开发后期的整车试验；同时，通过控制所述发动机运行于所述测试环境，本发明实施例的发动机整车试验方法减少了试验人员的操控，实现了试验准备时间少、试验费用低、自动化水平高、试验效率和质量高的技术效果。

图2是本发明实施例一种发动机整车试验装置的结构示意图。下面结合图2对所述发动机整车试验装置的具体实施例做详细的说明。

发动机整车试验装置包括：环境参数生成单元201、测试环境生成单元202和控制单元203。

其中，环境参数生成单元201适于基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数；

测试环境生成单元202适于根据所述环境参数生成所述发动机在整车中的测试环境，所述测试环境用于模拟配合所述发动机运作的其他设备的功能；

控制单元203适于基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境。

具体实施中，环境参数生成单元201根据所述设定试验数据生成所述发动机在不同工况下所需的所述环境参数。从而满足发动机在不同工况下的试验条件，实现对发动机的全面测试。所述环境参数可以包括以下一种或多种：发动机冷却液进水温度、发动机冷却液出水温度、机油温度、进气温度、进气湿度、进气压力、环境温度、环境湿度、燃油温度和燃油压力。

具体实施中，所述环境参数的生成频率、所述测试环境的生成频率和所述电控数据和发动机扭矩需求数据的转换频率相同。此处设定相同频率的目的是为了保证在模拟整车环境时，发动机运行时的工况控制和运行条件控制各个环节能够一致和同步，提高了测试环境的真实性，从而提高发动机试验结果的准确性。

本发明实施例通过生成测试环境模拟发动机装载至整车后的整车环境，从而可以实现在对发动机进行试验时，不再需要整车以及配合所述发动机运行的其他整车设备，降低了试验成本。同时，基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境，通过设定试验数据对发动机进行控制，使得发动机可以严格自动运行于测试环境，自动化水平高，避免了试验人员操控导致的试验误差，提高了发动机试验的质量和效率。

本发明实施例的具体实施方式可参照前述相应实施例，此处不再赘述。

在本发明一实施例中，请参照见图3，图3是本发明实施例另一种发动机整车试验装置的结构示意图。下面结合图3对所述发动机整车试验装置的具体实施例做详细的说明。

发动机整车试验装置包括：环境参数生成单元201、测试环境生成单元202、控制单元203和测量单元303。其中，控制单元203包括转换子单元301和控制子单元302。

其中，环境参数生成单元201适于基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数；

测试环境生成单元202适于根据所述环境参数生成所述发动机在整车中的测试环境，所述测试环境用于模拟配合所述发动机运行的其他设备的功能；

控制单元203适于基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境；

测量单元303适于采集所述发动机在运行过程中的运行参数，并进行保存。

本实施例中，转换子单元301适于将所述电控数据和发动机扭矩需求数据进行转换，用于对所述发动机ECU进行通讯和控制。控制子单元302适于控制所述发动机按照设定转速运行，并响应于所述发动机扭矩需求数据输出设定扭矩。

例如，所述电控数据可以包括整车系统电控数据、变速箱电控数据、发动机电控数据等电控数据。具体地，将发动机扭矩需求数据转换成CAN信号，并通过高速CAN通讯发送给ECU，例如500kb/s，用以将所述电控数据以及发动机扭矩需求数据传输至发动机。例如，将整车、变速箱控制单元(Transmission Control Unit,TCU)以及相关控制器发出的电控数据以及发动机扭矩需求数据转换成CAN信号，并通过500kb/s高速CAN通讯发送至ECU，所述相关控制器可以是混合动力控制单元(Hybrid Control Unit,HCU)。至此，测试环境可以完成模拟整车和变速箱电控数据以及发动机电控数据，从而可以完整地模拟整车状态下的ECU电控数据信号。

例如，通过控制测功机作用于发动机，使得发动机按照设定转速运行；ECU使用整车发动机标定电控数据，控制发动机的扭矩负荷，通过标定电控数据内部的标定模型自动响应发动机扭矩需求，控制发动机输出需求扭矩。

本发明实施例还公开了一种发动机台架，所述发动机台架包括测量设备，所述发动机台架还包括所述发动机整车试验装置。所述发动机台架可以用于发动机台架试验。

本发明实施例的具体实施方式可参照前述相应实施例，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过自动程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于以计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (17)

1.一种发动机整车试验方法，用于发动机，其特征在于，包括：

基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数；

根据所述环境参数生成所述发动机在整车中的测试环境，所述测试环境用于模拟配合所述发动机运行的其他设备的功能；

基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境。

2.根据权利要求1所述的发动机整车试验方法，其特征在于，还包括：

采集所述发动机在整车试验运行过程中的运行参数，并进行保存。

3.根据权利要求1所述的发动机整车试验方法，其特征在于，所述设定试验数据包括整车电控数据和变速箱电控数据。

4.根据权利要求3所述的发动机整车试验方法，其特征在于，基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境包括：

将所述整车电控数据和所述变速箱电控数据中的发动机扭矩需求数据进行转换，用于对所述发动机进行ECU通讯和控制。

5.根据权利要求4所述的发动机整车试验方法，其特征在于，基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境还包括：

控制所述发动机按照设定转速运行，并响应于所述发动机扭矩需求数据输出设定扭矩。

6.根据权利要求4所述的发动机整车试验方法，其特征在于，所述环境参数的生成频率、所述测试环境的生成频率和所述发动机扭矩需求数据的转换频率相同。

7.根据权利要求1所述的发动机整车试验方法，其特征在于，基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数包括：

根据所述设定试验数据生成所述发动机在不同工况下所需的所述环境参数。

8.根据权利要求1至7任一项所述的发动机整车试验方法，其特征在于，所述环境参数包括以下一种或多种：发动机冷却液进水温度、发动机冷却液出水温度、机油温度、进气温度、进气湿度、进气压力、环境温度、环境湿度、燃油温度和燃油压力。

9.一种发动机整车试验装置，用于发动机，其特征在于，包括：

环境参数生成单元，适于基于设定试验数据控制生成所述发动机的环境参数；

测试环境生成单元，适于根据所述环境参数生成所述发动机在整车中的测试环境，所述测试环境用于模拟配合所述发动机运行的其他设备的功能；

控制单元，适于基于所述设定试验数据控制所述发动机运行于所述测试环境。

10.根据权利要求9所述的发动机整车试验装置，其特征在于，还包括：

测量单元，适于采集所述发动机在运行过程中的运行参数，并进行保存。

11.根据权利要求9所述的发动机整车试验装置，其特征在于，所述设定试验数据包括整车电控数据和变速箱电控数据。

12.根据权利要求11所述的发动机整车试验装置，其特征在于，所述控制单元包括：

转换子单元，适于将所述设定扭矩需求数据进行转换，用于对所述发动机进行通讯和控制。

13.根据权利要求12所述的发动机整车试验装置，其特征在于，所述控制单元还包括：

控制子单元，适于控制所述发动机按照设定转速运行，并响应于所述发动机扭矩需求数据输出设定扭矩。

14.根据权利要求12所述的发动机整车试验装置，其特征在于，所述环境参数的生成频率、所述测试环境的生成频率和所述发动机扭矩需求数据的转换频率相同。

15.根据权利要求9所述的发动机整车试验装置，其特征在于，所述环境参数生成单元根据所述设定试验数据生成所述发动机在不同工况下所需的所述环境参数。

16.根据权利要求9至15任一项所述的发动机整车试验装置，其特征在于，所述环境参数包括以下一种或多种：发动机冷却液进水温度、发动机冷却液出水温度、机油温度、进气温度、进气湿度、进气压力、环境温度、环境湿度、燃油温度和燃油压力。

17.一种发动机台架，包括测量设备，其特征在于，还包括如权利要求9至16任一项所述的发动机整车试验装置。