CN112033703A - 一种汽车乘员舱空调舒适性测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车乘员舱空调舒适性测试方法,包括:试验准备:对试验车辆、试验设备和仪器进行检查和确认,将试验车辆放置在常温常湿环境下进行静置预处理,将汽车空调舒适性测量仪放置到试验车辆内的待测驾乘位置处;试验车辆环境预热或冷却阶段:试验车辆在用于模拟不同季节环境的汽车环境风洞或环境舱室内实验室中停放,以模拟试验车辆在行驶试验前车内乘员舱内的环境条件;正式测试:试验车辆在道路模拟测功机上,按照不同季节环境下的驾驶工况进行行驶,汽车空调舒适性测量仪开始试验数据记录。本发明通过在室内实验室中模拟各种季节环境和工况条件,实现对不同季节环境下汽车乘员舱空调舒适性的各种参数进行记录,数据可靠。
Description
技术领域
本发明涉及汽车测试技术领域,具体为一种汽车乘员舱空调舒适性测试方法。
背景技术
汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一,为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制等功能。
对于汽车驾乘人员来说汽车的乘坐热舒适性问题一直是汽车发展过程中的一个重要问题,实现车内热环境高效科学的热管理,对于降低汽车能源消耗具有现实意义。
目前,国内外对汽车乘员舱内乘员的热舒适性研究大部分集中在基于近似均匀和稳态状态下的乘员舱环境,对于车舱空间狭小、高度非均匀和瞬态乘员舱环境的研究还处于起步阶段,没有获得被广泛承认的测试和评价方法,主要不足包括计算复杂、参数多、考虑因素不全面、精度不高及扩展性和通用性差等,而对于热舒适性评价来说首先就需要获得尽可能真实准确的数据,所以需要一种可以在室内实验室中重复完成的汽车乘员舱空调舒适性测试方法来获得,供后期汽车空调舒适性结果计算和评价。
发明内容
本发明提供了一种汽车乘员舱空调舒适性测试方法,通过在汽车环境风洞或环境舱室内实验室中模拟各种季节环境,实现对不同季节环境条件下汽车乘员舱空调舒适性的各种参数进行记录,数据可靠。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种汽车乘员舱空调舒适性测试方法,包括:
试验准备:对试验车辆、试验设备和仪器进行检查和确认,将试验车辆放置在常温常湿环境下进行静置预处理,将汽车空调舒适性测量仪(空调假人)放置到试验车辆内的待测驾乘位置处;
试验车辆环境预热或冷却阶段:试验车辆在用于模拟不同季节环境的汽车环境风洞或环境舱室内实验室中停放,以模拟试验车辆在行驶试验前车内乘员舱内的环境条件;
正式测试:试验车辆在道路模拟测功机上,按照不同季节环境下的驾驶工况进行行驶,汽车空调舒适性测量仪(空调假人)开始试验数据记录;
试验结束,停止试验数据记录。
作为优选,所述的汽车空调舒适性测量仪(空调假人)呈人形模型结构,用于测量汽车乘员舱内各驾乘位置人体周围基础环境参数,其上各身体部位均安装有传感器。
作为优选的补充,所述的汽车空调舒适性测量仪(空调假人)上各身体部位均安装有一组传感器,每组传感器包括空气流速传感器、空气温度传感器、热流总辐射传感器、阳光辐射传感器和相对湿度传感器。
作为优选,测试方法中的模拟季节环境包括夏季炎热模拟环境、冬季寒冷模拟环境和春秋季节模拟环境。
作为补充,在试验车辆环境预热或冷却阶段之前,试验车辆先在常温25±3℃和常湿50±20%RH的环境下静置预处理4-6个小时。
其中,所述的试验车辆预热或冷却阶段包括:
S1:开启车门、车窗、天窗和前后舱盖;汽车空调空气循环开关置于外循环位置,风量调节开关置于中间位置,此过程中空调压缩机应始终处于关闭状态,迎面冷却风机开启,风速定为30km/h,使车内乘员舱充分与外部环境连通,时间不少于30分钟;
S2:关闭车门、车窗、天窗和前后舱盖,关闭所有空调设置,关闭迎面冷却风机,夏季炎热模拟环境下的测试需要开启全光谱阳光模拟系统以通过光照射晒车使乘员舱升温,冬季寒冷模拟环境和春秋季节模拟环境下的测试需要低温浸车。
作为补充,所述的汽车空调舒适性测量仪(空调假人)安装布置的时候对于纵向可调节的座椅,使其位于行程的中间位置或最接近于中间位置的向后位置锁止;对于高度可以单独调节的座椅,调整至生产企业设计位置或最低位置;座椅靠背角应调整至生产企业设计角度或从铅垂面向后倾斜25°角的位置。
作为优选,所述的夏季炎热模拟环境的环境温度为38℃、湿度为50%RH,光照强度为900W/㎡;所述的冬季寒冷模拟环境的环境温度为-15℃;春秋季节模拟环境的环境温度为5-25℃、湿度为30-80%RH,光照强度为0-750W/㎡。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明利用汽车环境风洞或环境舱室内综合实验室来模拟出不同季节环境中汽车行驶的气候状态,应用具有中国典型地域和城市、时间和季节的动态行驶工况曲线,并将车内乘员舱与外部环境连通融合,使汽车的测试环境更加地真实;利用呈人形且各身体部位安装传感器的汽车空调舒适性测量仪(空调假人)来模拟驾乘人员在乘员舱内热舒适性,通过传感器可以在整个行驶过程中持续记录各种瞬态数据,数据更加地真实,提高后期数据处理评价的可靠性,填补了汽车空调舒适性测试的空白。
附图说明
图1为本发明的步骤示意图;
图2为本发明的夏季炎热模拟环境汽车空调降温舒适性工况曲线图;
图3为本发明的冬季寒冷模拟环境汽车空调采暖舒适性工况曲线图;
图4为本发明的春秋季节模拟环境汽车空调舒适性工况曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1示,本发明涉及一种汽车乘员舱空调舒适性测试方法,包括:
试验准备:对试验车辆、试验设备和仪器进行检查和确认,将试验车辆放置在常温常湿环境下进行静置预处理,将汽车空调舒适性测量仪(空调假人)放置到试验车辆内的待测驾乘位置处;
对于试验车辆的检查确认包括:(1)汽车空调系统软硬件配置完整且各项性能稳定;(2)试验车辆的前格栅开口、中冷器、冷凝器及散热器等冷却模块周围应无障碍物;仪表台及座椅下的空间无杂物;(3)试验车辆应满足整车气密性设计要求,且通风系统的进气口与排气口无阻塞;(4)试验车辆的发动机或三电系统的冷却系统满足设计要求,应无泄漏且液位正常,冷却风扇高低速能够正常切换;(5)车辆能量补给充足:EV车辆满电,混动车辆满电+满油,传统燃油车满油,氢能车辆满氢+满电;(6)轮胎气压在随车铭牌标识要求范围内;(7)试验车辆的其他准备应符合GB/T 12534-1990的规定。
其中,试验设备和仪器包括:(1)道路模拟测功机:具有恒速、恒力和道路模式,能够吸收功率的底盘测功机或其他形式测功机,其中车速范围:0-120km/h,道路负荷模拟精度:≤±2%,车速精度:≤±0.1km/h;
(2)环境风洞或环境舱室内实验室:能够提供全天候模拟环境温度、湿度和阳光辐射的环境风洞或环境舱室内综合实验室,其中,环境模拟实验室升降温速度:≥0.5℃/min;温度范围:-20-45℃,精度:≤±1.5℃;湿度范围:20-90%RH,精度:≤±10%RH;阳光辐射范围:500-1000W/㎡,精度:≤±50W/㎡;
(3)迎面冷却风机:环境模拟实验室里能够跟随汽车行驶速度并提供迎面风速的装置,风机喷口尺寸不应小于进气格栅面积,其中,风速范围:0-120km/h,精度:≤±5%。
接下来是试验车辆环境预热或冷却阶段:试验车辆在用于模拟不同季节环境的汽车环境风洞或环境舱室内实验室中停放,以模拟试验车辆在行驶试验前车内乘员舱内的环境条件。
其中,所述的试验车辆环境预热或冷却阶段包括:
S1:开启车门、车窗、天窗和前后舱盖;汽车空调空气循环开关置于外循环位置,风量调节开关置于中间位置,此过程中空调压缩机应始终处于关闭状态,迎面冷却风机开启,风速定为30km/h,使车内乘员舱充分与外部环境连通,时间不少于30分钟;
S2:关闭车门、车窗、天窗和前后舱盖,关闭所有空调设置,关闭迎面冷却风机,夏季炎热模拟环境下的测试需要开启全光谱阳光模拟系统以通过光照射晒车使乘员舱升温,冬季寒冷模拟环境和春秋季节模拟环境下的测试需要低温浸车。
正式测试:试验车辆在道路模拟测功机上,按照不同季节环境下的驾驶工况进行行驶,汽车空调舒适性测量仪开始试验数据记录,其中,测试过程可采用自动驾驶机器人或司机驾驶。每个行驶循环中,允许超出公差范围的累计时间,应不超过10s。其中,车辆实际速度和测试循环规定的速度之间的允许公差如下:公差上/下限,±2.0km/h,时间在±1.0s之内。
试验结束,停止试验数据记录,试验测量参数为一套或多套汽车空调舒适性测量仪所有数量传感器(包括空气温度、空气流速、热流总辐射、阳光辐射和湿度传感器);汽车乘员舱空调舒适性试验数据采样频率不低于0.2Hz,且所有参数数据同步采集,试验数据记录自试验样车准备就位和空调系统开启之时起,至试验结束为止。
其中,所述的汽车空调舒适性测量仪(空调假人)呈人形模型结构,用于测量汽车乘员舱内各驾乘位置人体周围基础环境参数,其上各身体部位均安装有传感器,所述的汽车空调舒适性测量仪(空调假人)上各身体部位均安装有一组传感器,每组传感器包括空气流速传感器、空气温度传感器、热流总辐射传感器、阳光辐射传感器和湿度传感器(如表1),汽车空调舒适性测量仪(空调假人)可以放置在试验车辆上的各个位置上,主要有驾驶座、副驾驶座以及后排座椅的左位和右位,可以择一放置,也可以同时放置,根据试验的需要进行调整。
表1 汽车空调舒适性测量仪的各传感器技术要求表
其中,汽车空调舒适性测量仪(空调假人)上的传感器主要覆盖人体包括头部、躯干、骨盆、手部、小臂、大臂、脚部、小腿和大腿等部位,作为优选,且每400cm2区域范围内布置一组传感器(湿度传感器除外)。
在放置汽车空调舒适性测量仪(空调假人)的时候,对于纵向可调节的座椅,应使其位于行程的中间位置或最接近于中间位置的向后位置锁止;对于高度可以单独调节的座椅,应调整至生产企业设计位置或最低位置;座椅靠背角应调整至生产企业设计角度或从铅垂面向后倾斜25°角的位置。
而对于汽车空调舒适性测量仪(空调假人)的摆放姿势也是有要求的,具体为头部紧靠头枕,头部呈竖直状态,两眼直视前方;背部紧靠座椅的靠背;两大臂自然下垂,且与肩同宽;双腿和双脚稍分开,且与臀部同宽;双脚微微外八字,双脚脚底着地。
其中,驾驶员位置:汽车空调舒适性测量仪(空调假人)的双手和胳膊调整至手握方向盘姿势;乘客位置,汽车空调舒适性测量仪(空调假人)的双手和胳膊调整至放于大腿上方。
为了能充分模拟车辆在一年四季的室外环境中的行驶,测试方法中的模拟季节环境包括夏季炎热模拟环境、冬季寒冷模拟环境和春秋季节模拟环境,在一次完整的试验过程中,可以依次对上述几个模拟环境进行试验,每次试验都包括试验车辆环境预热或冷却阶段和正式测试两个阶段,其中,所述的夏季炎热模拟环境的环境温度为38℃、湿度为50%RH,光照强度为900W/㎡;所述的冬季寒冷模拟环境的环境温度为-15℃;春秋季节模拟环境的环境温度为5-25℃、湿度为30-80%RH,光照强度为0-750W/㎡。
在试验车辆环境预热或冷却阶段之前,试验车辆先在常温25±3℃和常湿50±20%RH的环境下静置预处理4-6个小时。
实施例1:
基于夏季炎热模拟环境下的汽车乘员舱空调舒适性试验:
环境条件:温度38℃、湿度50%RH和光照强度900W/㎡;空调模式:Auto 22℃;驾驶工况:中国热区典型道路特征的夏季汽车空调降温舒适性驾驶工况(如图2所示)。
首先,试验车辆进入汽车室内环境风洞或环境舱实验室,环境温湿度快速升至38℃和50%RH;
接着,开启车门、车窗、天窗和前后舱盖等;汽车空调空气循环开关置于外循环位置,风量调节开关置于中间位置(向高档位取整),此过程中压缩机应始终处于关闭状态;迎面定风速30km/h;试验样车预热阶段,时间30min;
关闭车门、车窗、天窗和前后舱盖等;关闭所有空调设置;关闭迎面风(环境风洞或环境舱处于气候保持状态,风速不高于5km/h,下同);开启全光谱阳光模拟系统,光照强度为900W/㎡;晒车和乘员舱升温阶段,时间60min;
正式测试:空调设置为Auto 22℃,进行行驶,汽车空调舒适性测量仪开始试验数据记录;正式试验阶段,时间60min;
试验结束,停止试验数据记录。
实施例2:
基于冬季寒冷模拟环境下的汽车乘员舱空调舒适性试验:
环境条件:温度-15℃;空调模式:Auto 22℃;驾驶工况:中国寒区典型道路特征的冬季汽车整车采暖舒适性驾驶工况(如图3所示);
首先,试验样车进入汽车环境风洞或环境舱室内实验室,环境温度快速降至-15℃;
接着,开启车门、车窗、天窗和前后舱盖等;汽车空调空气循环开关置于外循环位置,风量调节开关置于中间位置(向高档位取整),此过程中发动机和压缩机应始终处于关闭状态;迎面定风速30km/h;试验样车预冷阶段,时间30min;
关闭车门、车窗、天窗和前后舱盖等;关闭所有空调设置;关闭迎面风;低温浸车阶段,时间4h;
正式测试:空调设置为Auto 22℃,进行行驶,汽车空调舒适性测量仪开始试验数据记录;正式试验阶段,时间60min;
试验结束,停止试验数据记录。
实施例3:
基于春秋季节模拟环境下的汽车乘员舱空调舒适性试验:
环境条件:如下表:
表2 春秋季节汽车乘员舱空调舒适性试验环境条件表
驾驶工况:参照GB/T 38146.1-2019中的中国乘用车行驶工况(CLTC-P),通过CLTC-P工况多次循环以及过渡工况组合形成综合驾驶工况(如图4所示);
首先,试验样车进入汽车环境风洞或环境舱室内实验室,环境温度快速降至5℃;
接着,开启车门、车窗、天窗和前后舱盖等;汽车空调空气循环开关置于外循环位置,风量调节开关置于中间位置(向高档位取整),此过程中发动机和压缩机应始终处于关闭状态;迎面定风速30km/h;试验样车预冷阶段,时间30min;
关闭车门、车窗、天窗和前后舱盖等;关闭所有空调设置;关闭迎面风;低温浸车阶段,时间60min;
正式测试:空调设置为Auto 22℃,进行行驶,汽车空调舒适性测量仪开始试验数据记录;正式试验阶段,时间165min;
试验结束,停止试验数据记录。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述,然而在不脱离本发明范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用,在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此,本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (8)
1.一种汽车乘员舱空调舒适性测试方法,其特征在于,包括:
试验准备:对试验车辆、试验设备和仪器进行检查和确认,将试验车辆放置在常温常湿环境下进行静置预处理,将汽车空调舒适性测量仪放置到试验车辆内的待测驾乘位置处;
试验车辆环境预热或冷却阶段:试验车辆在用于模拟不同季节环境的汽车环境风洞或环境舱室内实验室中停放,以模拟试验车辆在行驶试验前车内乘员舱内的环境条件;
正式测试:试验车辆在道路模拟测功机上,按照不同季节环境下的驾驶工况进行行驶,汽车空调舒适性测量仪开始试验数据记录;
试验结束,停止试验数据记录。
2.根据权利要求1所述的汽车乘员舱空调舒适性测试方法,其特征在于:所述的汽车空调舒适性测量仪呈人形模型结构,用于测量汽车乘员舱内各驾乘位置人体周围基础环境参数,其上各身体部位均安装有传感器。
3.根据权利要求2所述的汽车乘员舱空调舒适性测试方法,其特征在于:所述的汽车空调舒适性测量仪上各身体部位均安装有一组传感器,每组传感器包括空气流速传感器、空气温度传感器、热流总辐射传感器、阳光辐射传感器和相对湿度传感器。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的汽车乘员舱空调舒适性测试方法,其特征在于:测试方法中的模拟季节环境包括夏季炎热模拟环境、冬季寒冷模拟环境和春秋季节模拟环境。
5.据权利要求1所述的汽车乘员舱空调舒适性测试方法,其特征在于:在试验车辆环境预热或冷却阶段之前,试验车辆先在常温25±3℃和常湿50±20%RH的环境下静置4-6个小时。
6.据权利要求4所述的汽车乘员舱空调舒适性测试方法,其特征在于:所述的试验车辆环境预热或冷却阶段包括:
S1:开启车门、车窗、天窗和前后舱盖;汽车空调空气循环开关置于外循环位置,风量调节开关置于中间位置,此过程中空调压缩机应始终处于关闭状态,迎面冷却风机开启,风速定为30km/h,使车内乘员舱充分与外部环境连通,时间不少于30分钟;
S2:关闭车门、车窗、天窗和前后舱盖,关闭所有空调设置,关闭迎面冷却风机,夏季炎热模拟环境下的测试需要开启全光谱阳光模拟系统以通过光照射晒车使乘员舱升温,冬季寒冷模拟环境和春秋季节模拟环境下的测试需要低温浸车。
7.据权利要求3所述的汽车乘员舱空调舒适性测试方法,其特征在于:所述的汽车空调舒适性测量仪安装布置的时候对于纵向可调节的座椅,使其位于行程的中间位置或最接近于中间位置的向后位置锁止;对于高度可以单独调节的座椅,调整至生产企业设计位置或最低位置;座椅靠背角应调整至生产企业设计角度或从铅垂面向后倾斜25°角的位置。
8.据权利要求4所述的汽车乘员舱空调舒适性测试方法,其特征在于:所述的夏季炎热模拟环境的环境温度为38℃、湿度为50%RH,光照强度为900W/㎡;所述的冬季寒冷模拟环境的环境温度为-15℃;春秋季节模拟环境的环境温度为5-25℃、湿度为30-80%RH,光照强度为0-750W/㎡。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201204 |