CN112067227B - 一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统，属于汽车环境风洞的控制领域。包括中央控制模块、试验联锁模块、风机底盘控制模块、怠速风门控制模块、运行模式切换模块、附属配套模块、温湿度环境控制模块、风机控制模块以及底盘测功机控制模块。通过以上功能模块的协调配合，既能实现汽车环境风洞怠速模拟试验的可靠试验，又可实现汽车环境风洞怠速模拟试验的安全运行。

Description

一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统

技术领域

本发明涉及一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统，属于汽车环境风洞的控制领域。

背景技术

汽车环境风洞主要用于汽车外形设计、空调系统、燃油经济性能的匹配研发，研究不同环境因素以及汽车运动过程中各项因素对汽车性能的影响程度，以便更好的改进汽车设计。汽车环境风洞一般具备模拟风速、运动环境、高温、低温、光照等环境因素。

怠速模拟系统是汽车环境风洞试验模拟的一个重要组成部分，主要用于模拟汽车在怠速工况下，测试汽车的性能。现有的怠速模拟系统在温湿度环境中运行时主要通过人员来判断，没有形成温湿度环境参数与怠速模拟系统的联锁控制关系；与风机和底盘测功机没有形成相应的联锁控制关系，而是通过若干试验操作人员的配合来实现他们之间的联动关系，自动化程度低；怠速风门控制系统是通过相应控制系统实现，但调节参数多，性能变化性大，经过一段时间的运行，需要花费大量的时间进行重新调节，且没有有效的位置指示，与其他系统的信号交互不完全，自动化程度低，没有考虑系统可能存在的问题以及维护可能性，出现问题时，不能通过自动化手段实现系统的灵活操作，可维护性差；现有技术没有充分考虑怠速模拟系统是在特定温湿度环境中使用的要求，可能导致出现相应的冷桥问题以及设备运行不可靠的问题。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统，提高了自动化水平，实现怠速模拟系统的可靠试验和安全运行。

本发明的技术解决方案是：

一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统，包括：中央控制模块、试验联锁模块、风机底盘控制模块、怠速风门控制模块、运行模式切换模块、附属配套模块、温湿度环境控制模块、风机控制模块以及底盘测功机控制模块；

温湿度环境控制模块采集汽车环境风洞内的环境温度和湿度信息，并发送给试验联锁模块，试验联锁模块根据温度和湿度的预设阈值范围进行判断，如果符合要求则将温度和湿度允许信号发送给中央控制模块；

风机控制模块采集汽车环境风洞内的风速信息，并发送给风机底盘控制模块，风机底盘控制模块根据风速的预设阈值范围进行判断，如果符合要求则将风速允许信号发送给中央控制模块；

底盘测功机控制模块采集环境风洞中汽车的车轮转速和驱动力信息，并发送给风机底盘控制模块，风机底盘控制模块根据车轮转速和驱动力的预设阈值范围进行判断，如果符合要求则将车轮转速和驱动力允许信号发送给中央控制模块；

运行模式切换模块根据外部输入的指令切换系统运行的状态为试验模式或维护模式，当切换为试验模式时，中央控制模块判断是否收到所有的允许信号，即：温度和湿度允许信号、风速允许信号、车轮转速和驱动力允许信号，若收到所有的允许信号，则发送指令控制附属配套模块工作，对驱动风门的气缸进行驱动，怠速风门控制模块则对风门进行监控和控制，以实现对环境风洞内汽车提供不同的风速试验条件；

当运行模式切换模块接收外部输入的指令为启动维护模式时或者中央控制模块根据怠速风门控制模块反馈信号，发送控制指令控制运行模式切换模块启动维护模式时，运行模式切换模块将系统的运行状态切换为维护模式，用于系统维护。

进一步的，所述风门为设置在汽车环境风洞内的可移动门，用于控制环境风洞内汽车前方的风速，风门有两个，以对开的方式设置在汽车的前方，若风门完全关闭，则汽车前方的风速为零，若风门打开，则汽车前方的风速即可环境风洞提供的风速。

进一步的，所述附属配套模块包括配气模块、安全监测模块、系统锁止模块和系统复位模块；

配气模块用于在中央控制模块的控制下，给用于驱动风门动作的气缸供气；安全监测模块用于在系统处于试验模式下，监测环境风洞试验环境中是否有人误闯入，如果发现有人误闯入，则发送信号给中央控制模块，通过中央控制模块控制系统锁止模块将全系统中除中央控制模块、安全监测模块和系统复位模块之外的所有模块强制停止运行以进行保护；当安全监测模块确认安全后，中央控制模块控制系统复位模块进行系统复位，各模块恢复初始状态。

进一步的，当系统处于维护模式时，可以控制风门在任意位置停止，且停止后再运动时可选择任意方向。

进一步的，怠速风门控制模块包括阀门控制模块、位置监视模块和气压判断模块；

阀门控制模块用于控制给气缸供气管路中的排气阀和方向切换阀，通过排气阀控制风门的移动速度，通过方向切换阀控制风门移动方向；

气压判断模块用于调节给气缸供气的气压时或者风门运动过程中，实时采集供气气压；

位置监视模块用于监测风门的位置，进而在设定位置处通过阀门控制模块控制风门加速或减速；同时，还监测风门完全打开或完全关闭时是否运动到位。

进一步的，位置监视模块通过多个接近开关传感器判断风门的移动位置，当风门打开或关闭的过程中发生卡死故障时，中央控制模块若在预设时间内无法接收到怠速风门控制模块中位置监视模块的反馈信号，则中央控制模块发送控制指令控制运行模式切换模块启动维护模式。

进一步的，中央控制模块包括上位计算机、控制器、试验操作台、运行模式切换装置以及急停按钮，其中试验操作台放置在控制间内，上位计算机、运行模式切换装置和急停按钮设置在试验操作台上，控制器设置在设备间内，运行模式切换装置、急停按钮与控制器通过线缆连接，运行模式切换装置用于运行模式的切换，给运行模式切换模块输入外部激励信号；急停按钮用于紧急状态下的人为控制，急停按钮激发后，通过控制器给系统锁止模块发送指令，令系统中除中央控制模块、安全监测模块和系统复位模块之外的所有模块强制停止运行以进行保护；上位计算机与控制器通过总线相连，用于上位计算机向控制器进行指令的下发和控制器向上位计算机进行状态的上传。

进一步的，进入汽车环境风洞的电缆通过密封块进行穿舱，进入汽车环境风洞的管路通过打孔并发泡方式进行穿舱，避免产生冷桥。

进一步的，在汽车环境风洞外配置有相对于风洞轴线对称的两个配气箱，每个配气箱对应一个风门，通过调节对风门供气的压力，实现相对两个风门的同步开关。

进一步的，本发明中，风门打开的具体步骤为：

(1)中央控制模块向怠速风门控制模块发送打开命令，打开动作开始；

(2)风门的关闭状态取消，风门开始打开；

(3)在风门打开的过程中，若触发打开限位A2，则风门开始减速；

(4)风门继续减速打开，直到触发打开限位A1，怠速风门运动到位，且给定风门打开状态；

(5)怠速风门打开结束；

风门关闭的具体步骤为：

(1)中央控制模块向怠速风门控制模块发送关闭命令，关闭动作开始；

(2)风门的打开状态取消，风门开始关闭；

(3)在风门关闭的过程中，若触发关闭限位B2，风门开始减速；

(4)风门继续减速关闭，直到触发关闭限位B1，风门运动到位，且给定风门关闭状态；

(5)风门关闭结束。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明控制系统与风洞内的温湿度环境参数联动，延长设备的寿命，同时提高了自动化程度；

(2)本发明控制系统与风速、底盘测功机的运动参数联动，实现系统之间的信号实时交互，提高了自动化程度；

(3)机械设备运动参数变化后，简化运动参数的调节；

(4)本发明控制系统拥有相应的开门和关门位置指示，用于判定试验是否满足要求，提高了自动化程度；

(5)本发明控制系统充分考虑了设备的维护和试验的切换，简化维护的工程量；

(6)本发明控制系统在怠速模拟控制系统正常工作的情况下，为风洞的温湿度调节提供了保证。

附图说明

图1为本发明的控制系统组成示意图；

图2为本发明的控制系统整体流程图；

图3为本发明的怠速风门打开的控制原理框图；

图4为本发明的怠速风门关闭的控制原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统，包括：中央控制模块、试验联锁模块、风机底盘控制模块、怠速风门控制模块、运行模式切换模块、附属配套模块、温湿度环境控制模块、风机控制模块以及底盘测功机控制模块；

温湿度环境控制模块采集汽车环境风洞内的环境温度和湿度信息，并发送给试验联锁模块，试验联锁模块根据温度和湿度的预设阈值范围进行判断，如果符合要求则将温度和湿度允许信号发送给中央控制模块；

本发明控制系统与风洞内的温湿度环境参数联动，延长设备的寿命，同时提高了自动化程度。

风机控制模块采集汽车环境风洞内的风速信息，并发送给风机底盘控制模块，风机底盘控制模块根据风速的预设阈值范围进行判断，如果符合要求则将风速允许信号发送给中央控制模块；

底盘测功机控制模块采集环境风洞中汽车的车轮转速和驱动力信息，并发送给风机底盘控制模块，风机底盘控制模块根据车轮转速和驱动力的预设阈值范围进行判断，如果符合要求则将车轮转速和驱动力允许信号发送给中央控制模块；

本发明控制系统与风速、底盘测功机的运动参数联动，实现系统之间的信号实时交互，提高了自动化程度。

运行模式切换模块根据外部输入的指令切换系统运行的状态为试验模式或维护模式，当切换为试验模式时，中央控制模块判断是否收到所有的允许信号，即：温度和湿度允许信号、风速允许信号、车轮转速和驱动力允许信号，若收到所有的允许信号，则发送指令控制附属配套模块工作，对驱动风门的气缸进行驱动，怠速风门控制模块则对风门进行监控和控制，以实现对环境风洞内汽车提供不同的风速试验条件；

本发明控制系统充分考虑了设备的维护和试验的切换，简化维护的工程量。

当运行模式切换模块接收外部输入的指令为启动维护模式时或者中央控制模块根据怠速风门控制模块反馈信号，发送控制指令控制运行模式切换模块启动维护模式时，运行模式切换模块将系统的运行状态切换为维护模式，用于系统维护。

本发明中，风门为设置在汽车环境风洞内的可移动门，用于控制环境风洞内汽车前方的风速，风门有两个，以对开的方式设置在汽车的前方，若风门完全关闭，则汽车前方的风速为零，若风门打开，则汽车前方的风速即可环境风洞提供的风速。

如图1所示，附属配套模块包括配气模块、安全监测模块、系统锁止模块和系统复位模块；

配气模块用于在中央控制模块的控制下，给用于驱动风门动作的气缸供气；安全监测模块用于在系统处于试验模式下，监测环境风洞试验环境中是否有人误闯入，如果发现有人误闯入，则发送信号给中央控制模块，通过中央控制模块控制系统锁止模块将全系统中除中央控制模块、安全监测模块和系统复位模块之外的所有模块强制停止运行以进行保护；当安全监测模块确认安全后，中央控制模块控制系统复位模块进行系统复位，各模块恢复初始状态。

当系统处于维护模式时，可以控制风门在任意位置停止，且停止后再运动时可选择任意方向。

如图1所示，怠速风门控制模块包括阀门控制模块、位置监视模块和气压判断模块；

阀门控制模块用于控制给气缸供气管路中的排气阀和方向切换阀，通过排气阀控制风门的移动速度，通过方向切换阀控制风门移动方向；

气压判断模块用于调节给气缸供气的气压时或者风门运动过程中，实时采集供气气压；

位置监视模块用于监测风门的位置，进而在设定位置处通过阀门控制模块控制风门加速或减速；同时，还监测风门完全打开或完全关闭时是否运动到位。

在汽车环境风洞外配置有相对于风洞轴线对称的两个配气箱，每个配气箱对应一个风门，通过调节对风门供气的压力，实现相对两个风门的同步开关。

本发明中，位置监视模块通过多个接近开关传感器判断风门的移动位置，当风门打开或关闭的过程中发生卡死故障时，中央控制模块若在预设时间内无法接收到怠速风门控制模块中位置监视模块的反馈信号，则中央控制模块发送控制指令控制运行模式切换模块启动维护模式。

如图1所示，中央控制模块包括上位计算机、控制器、试验操作台、运行模式切换装置以及急停按钮，其中试验操作台放置在控制间内，上位计算机、运行模式切换装置和急停按钮设置在试验操作台上，控制器设置在设备间内，运行模式切换装置、急停按钮与控制器通过线缆连接，运行模式切换装置用于运行模式的切换，给运行模式切换模块输入外部激励信号；急停按钮用于紧急状态下的人为控制，急停按钮激发后，通过控制器给系统锁止模块发送指令，令系统中除中央控制模块、安全监测模块和系统复位模块之外的所有模块强制停止运行以进行保护；上位计算机与控制器通过总线相连，用于上位计算机向控制器进行指令的下发和控制器向上位计算机进行状态的上传。

为了保证风洞内环境与外界的相互隔离，进入汽车环境风洞的电缆通过密封块进行穿舱，进入汽车环境风洞的管路通过打孔并发泡方式进行穿舱，避免产生冷桥。

如图3所示，本发明中设计的风门打开的具体步骤为：

(1)中央控制模块向怠速风门控制模块发送打开命令，打开动作开始；

(2)风门的关闭状态取消，风门开始打开；

(3)在风门打开的过程中，若触发打开限位A2，则风门开始减速；

(4)风门继续减速打开，直到触发打开限位A1，怠速风门运动到位，且给定风门打开状态；

(5)怠速风门打开结束；

如图4所示，风门关闭的具体步骤为：

(1)中央控制模块向怠速风门控制模块发送关闭命令，关闭动作开始；

(2)风门的打开状态取消，风门开始关闭；

(3)在风门关闭的过程中，若触发关闭限位B2，风门开始减速；

(4)风门继续减速关闭，直到触发关闭限位B1，风门运动到位，且给定风门关闭状态；

(5)风门关闭结束。

本发明控制系统拥有相应的开门和关门位置指示，用于判定试验是否满足要求，提高了自动化程度。

下面给出本发明实施例：

如图1所示，本发明实施例提供的汽车环境风洞的怠速模拟控制系统包括中央控制模块、试验联锁模块、风机底盘控制模块、怠速风门控制模块、运行模式切换模块、附属配套模块、温湿度环境控制模块、风机控制模块以及底盘测功机控制模块。

中央控制模块包括WINCC上位计算机、PLC控制器、试验操作台、运行模式切换装置以及急停按钮，其中试验操作台放置在控制间内，WINCC上位计算机、运行模式切换装置和急停按钮设置在试验操作台上，PLC控制器设置在设备间内，运行模式切换装置、急停按钮与PLC控制器通过线缆连接，运行模式切换装置用于运行模式的切换，给运行模式切换模块输入外部激励信号；急停按钮用于紧急状态下的人为控制，急停按钮激发后，通过PLC控制器给系统锁止模块发送指令，令系统中除中央控制模块、安全监测模块和系统复位模块之外的所有模块强制停止运行以进行保护；WINCC上位计算机与PLC控制器通过总线相连，用于WINCC上位计算机向PLC控制器进行指令的下发和PLC控制器向WINCC上位计算机进行状态的上传。

在实际应用中，可以采用集成逻辑控制的PLC控制器，如西门子的AS410-H，驱动怠速风门的气缸采用festo的宽温气缸及附属配件，排气阀和方向控制阀可采用festo的三位五通电磁阀和二位二通电磁阀。

环境风洞模拟的是-40～+60℃的工作环境，但是怠速模拟装置主要是模拟的城市怠速工况，并不会在上述宽温的条件全温度范围内工作，但设备需要在整个全温度范围内进行储存，所以在设备的选择与布置时，将必须放在风洞内的部件选择宽温满足条件的相应产品，如气缸、接近开关传感器等，将不必要的设备放置在驻室外，如三位五通电磁阀以及PLC控制器等。另外，由于实际的怠速模拟试验是需要在特定的温湿度环境下进行的，所以控制系统中设置有温湿度环境的试验联锁模块，只有当试验环境参数满足怠速工况试验时，才允许进行试验，保证试验的有效性和设备的寿命，当试验环境不满足条件时，WINCC上位机会弹出提示，并且本次自动试验流程终止。

怠速模拟试验具体是车辆在风速为20KM/H的工况下时而工作，风速时而停止，在环境风洞中，风速是通过风机来产生的，模拟道路工作是通过底盘测功机来实现的。当车辆在模拟20KM/H时，需要风机产生的风速为20KM/H，需要底盘测功机工作，让车辆以20KM/H的速度在运转；当车辆模拟0KM/H时，风机将继续运转，怠速风门关闭，保证车前风速为0，风从车辆两侧将进行循环，此时底盘测功机将不再工作。因为整个怠速模拟试验将重复多次上述的工况，所以控制系统中设置有与风机、底盘测功机联动的控制模块，只有当风机和底盘测功机的条件都达到满足后，才能开始怠速模拟试验，否则整个怠速模拟试验是无效的，另外在试验过程中，需要风机和底盘测功机跟随着试验工况进行相应的调整，需要实时的监测整个工作过程，通过试验联锁模块、风机底盘控制模块实现三者的动态跟随，保证试验的有效性。

要满足怠速模拟试验工况要求，需在5S内将门体同步打开，5S内将门体同步关闭，本实施例采用了两扇怠速风门分别由2个气缸直推门体的控制方式，气缸放置在风洞驻室内，每个气缸配有开接近开关2个和关接近开关2个，每个气缸在驻室外配套有一个配气柜体，该配气柜体内装有用于减压过滤的气动三联件、用于保证气体压力稳定的缓冲罐、用于检测输出压力的传感器、用于配套控制的三位五通电磁阀和二位二通电磁阀及相关配套附件，配气柜留有气体快插接口，用于与驻室内的气缸通过气管快速连接，该配气柜内的电气元器件进出采用葛兰接头固定，保证连接的可靠性和美观性。为了实现两扇门体的同步动作，将配气柜放置的位置相对于风洞轴线对称，另外气管等沿线参数保持一致。

怠速风门控制模块主要实现了在试验模式下的怠速风门同步控制，由于两扇门体是对称的，现以一扇门体为例进行分析，如图3和图4所示。当怠速风门需要动作时，首先须将试验操作台上的模式切换装置使能，然后再进行打开或者关闭操作。当需要打开时，初始状态下怠速风门是关闭压紧的，打开排气回路上的二位二通电磁阀是关闭的，需要在WINCC上位机点击打开指令，在其他前提条件满足的情况下，对应打开气路上的排气二位二通电磁阀打开进行排气，三位五通电磁阀由关门方向供气向开门方向供气切换，门体开始向打开方向运动，通过打开接近开关A2时，通过怠速风门控制模块控制该三位五通电磁阀进行中封，打开气路上排气二位二通电磁阀关闭，不再排气，门体在惯性作用下继续运动，直到触发打开接近开关A1时，三位五通电磁阀继续向打开方向供气，压紧机械限位，此时打开接近开关A2仍是触发，可作为位置指示，用于表征怠速风门真正到达打开位置；

当怠速风门需要关闭时，初始状态下怠速风门是打开压紧的，关闭排气回路上的二位二通电磁阀是关闭的，需要在WINCC上位机点击关闭指令，在其他前提条件满足的情况下，对应关闭气路上的排气二位二通电磁阀打开进行排气，三位五通电磁阀由开门方向供气向关门方向供气切换，门体开始向关闭方向运动，通过关闭接近开关B2时，通过怠速风门控制模块控制该三位五通电磁阀进行中封，关闭气路上排气二位二通电磁阀关闭，不再排气，门体在惯性作用下继续运动，直到触发关闭接近开关B1时，三位五通电磁阀继续向关闭方向供气，压紧机械限位，此时关闭接近开关B2仍是触发，可作为位置指示，用于表征怠速风门真正到达关闭位置。

通过上述运动控制的工艺流程即可实现规定时间内的运动到位、运动到位后不再晃动、位置相应的指示以及运动的柔和性和保证设备的寿命。当需要同步打开或关闭时，对两套配气柜内的控制元件同时发送控制命令，即可实现同步运动功能。另外，在整个调节过程中，只需要通过气动三联件调节气体的压力和驻室内气缸上接近开关的位置，对于该系统的调试，简单易行。

怠速风门运行模式切换模块主要实现的是怠速风门控制模式的切换，控制模式有维护模式和试验模式两种，当处于试验模式时，即是正常的同步开或同步关；当处于维护模式时，可以实现门体单独运动，并且可以在运动中间位置停止或变向，用于日常的维护。通过两种模式的切换，既可以实现怠速风门的试验运行也可以在维护时，灵活的操作设备。

附属配套模块主要是汽车环境风洞的温度范围宽，许多不必要的控制设备放置在驻室外。由于环境风洞做试验时，经常会有高温工况和低温工况，为了防止冷桥的产生，气管就近穿过库板上的孔洞，再通过发泡的方式进行密封处理，安装在气缸上的传感器的电缆通过密封块进行穿舱，一方面保证其保冷效果，另一方面增加了后续电缆维护的可能性。

为了增强整个怠速模拟控制系统的安全性，在操作台上放置有急停按钮，当试验人员在试验过程中发现有任何的异常，可通过急停按钮使运动系统停止，释放急停后不会恢复急停前的运动状态，此时可以切换至维护模式，进行检修维护，检修维护后，无异常后先通过急停复位按钮进行复位，再切换至试验模式才可进行试验。

为了增加系统的安全性，还设计了紧急情况自动检测控制方式。附属配套模块中设计了安全监测模块、系统锁止模块和系统复位模块；

安全监测模块用于在系统处于试验模式下，监测环境风洞试验环境中是否有人误闯入，如果发现有人误闯入，则发送信号给中央控制模块，通过中央控制模块控制系统锁止模块将全系统中除中央控制模块、安全监测模块和系统复位模块之外的所有模块强制停止运行以进行保护；当安全监测模块确认安全后，中央控制模块控制系统复位模块进行系统复位，各模块恢复初始状态。

实施例提出的怠速模拟控制系统的试验流程如图2所示，当准备做试验时：

第一步进行温度的判断，当发现温度不在怠速工况的要求温度范围内时，将在WINCC上位机弹出警报并提醒温度不在范围内，并且本次自动试验流程结束；

第二步进行湿度的判断，当发现湿度不在怠速工况的要求温度范围内时，将在WINCC上位机弹出警报并提醒湿度不在范围内，并且本次自动试验流程结束；

第三步进行风机风速的判断，当发现风速启动不为(20±1)KM/H时，将在WINCC上位机弹出警报并提醒风速不在范围内，并且本次自动试验流程结束；

第四步进行底盘测功机参数的判断，当发现与试验工况不匹配时，将在WINCC上位机弹出警报并提醒底盘测功机参数有误，并且本次自动试验流程结束；

第五步进行试验模式或维护模式判断，当发现为维护模式时，将在WINCC上位机弹出警报并提醒当前处于维护模式，并且本次自动试验流程结束；

第六步进行数据采集系统数据是否开始采集的判断，当发现未进行数据采集时，将在WINCC上位机弹出警报并提醒数据采集未开始，并且本次自动试验流程结束；

第七步将正式开始试验，根据给定的工况，进行同步开门和同步关门动作，直到试验完成。

Claims (4)

1.一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统，其特征在于包括：中央控制模块、试验联锁模块、风机底盘控制模块、怠速风门控制模块、运行模式切换模块、附属配套模块、温湿度环境控制模块、风机控制模块以及底盘测功机控制模块；

温湿度环境控制模块采集汽车环境风洞内的环境温度和湿度信息，并发送给试验联锁模块，试验联锁模块根据温度和湿度的预设阈值范围进行判断，如果符合要求则将温度和湿度允许信号发送给中央控制模块；

风机控制模块采集汽车环境风洞内的风速信息，并发送给风机底盘控制模块，风机底盘控制模块根据风速的预设阈值范围进行判断，如果符合要求则将风速允许信号发送给中央控制模块；

底盘测功机控制模块采集环境风洞中汽车的车轮转速和驱动力信息，并发送给风机底盘控制模块，风机底盘控制模块根据车轮转速和驱动力的预设阈值范围进行判断，如果符合要求则将车轮转速和驱动力允许信号发送给中央控制模块；

运行模式切换模块根据外部输入的指令切换系统运行的状态为试验模式或维护模式，当切换为试验模式时，中央控制模块判断是否收到所有的允许信号，即：温度和湿度允许信号、风速允许信号、车轮转速和驱动力允许信号，若收到所有的允许信号，则发送指令控制附属配套模块工作，对驱动风门的气缸进行驱动，怠速风门控制模块则对风门进行监控和控制，以实现对环境风洞内汽车提供不同的风速试验条件；

当运行模式切换模块接收外部输入的指令为启动维护模式时或者中央控制模块根据怠速风门控制模块反馈信号，发送控制指令控制运行模式切换模块启动维护模式时，运行模式切换模块将系统的运行状态切换为维护模式，用于系统维护；

所述附属配套模块包括配气模块、安全监测模块、系统锁止模块和系统复位模块；

配气模块用于在中央控制模块的控制下，给用于驱动风门动作的气缸供气；安全监测模块用于在系统处于试验模式下，监测环境风洞试验环境中是否有人误闯入，如果发现有人误闯入，则发送信号给中央控制模块，通过中央控制模块控制系统锁止模块将全系统中除中央控制模块、安全监测模块和系统复位模块之外的所有模块强制停止运行以进行保护；当安全监测模块确认安全后，中央控制模块控制系统复位模块进行系统复位，各模块恢复初始状态；

当系统处于维护模式时，可以控制风门在任意位置停止，且停止后再运动时可选择任意方向；

怠速风门控制模块包括阀门控制模块、位置监视模块和气压判断模块；

阀门控制模块用于控制给气缸供气管路中的排气阀和方向切换阀，通过排气阀控制风门的移动速度，通过方向切换阀控制风门移动方向；

气压判断模块用于调节给气缸供气的气压时或者风门运动过程中，实时采集供气气压；

位置监视模块用于监测风门的位置，进而在设定位置处通过阀门控制模块控制风门加速或减速；同时，还监测风门完全打开或完全关闭时是否运动到位；

位置监视模块通过多个接近开关传感器判断风门的移动位置，当风门打开或关闭的过程中发生卡死故障时，中央控制模块若在预设时间内无法接收到怠速风门控制模块中位置监视模块的反馈信号，则中央控制模块发送控制指令控制运行模式切换模块启动维护模式；

中央控制模块包括上位计算机、控制器、试验操作台、运行模式切换装置以及急停按钮，其中试验操作台放置在控制间内，上位计算机、运行模式切换装置和急停按钮设置在试验操作台上，控制器设置在设备间内，运行模式切换装置、急停按钮与控制器通过线缆连接，运行模式切换装置用于运行模式的切换，给运行模式切换模块输入外部激励信号；急停按钮用于紧急状态下的人为控制，急停按钮激发后，通过控制器给系统锁止模块发送指令，令系统中除中央控制模块、安全监测模块和系统复位模块之外的所有模块强制停止运行以进行保护；上位计算机与控制器通过总线相连，用于上位计算机向控制器进行指令的下发和控制器向上位计算机进行状态的上传；

风门打开的具体步骤为：

(1)中央控制模块向怠速风门控制模块发送打开命令，打开动作开始；

(2)风门的关闭状态取消，风门开始打开；

(3)在风门打开的过程中，若触发打开限位A2，则风门开始减速；

(4)风门继续减速打开，直到触发打开限位A1，怠速风门运动到位，且给定风门打开状态；

(5)怠速风门打开结束；

风门关闭的具体步骤为：

(1)中央控制模块向怠速风门控制模块发送关闭命令，关闭动作开始；

(2)风门的打开状态取消，风门开始关闭；

(3)在风门关闭的过程中，若触发关闭限位B2，风门开始减速；

(4)风门继续减速关闭，直到触发关闭限位B1，风门运动到位，且给定风门关闭状态；

(5)风门关闭结束。

2.根据权利要求1所述的一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统，其特征在于：所述风门为设置在汽车环境风洞内的可移动门，用于控制环境风洞内汽车前方的风速，风门有两个，以对开的方式设置在汽车的前方，若风门完全关闭，则汽车前方的风速为零，若风门打开，则汽车前方的风速即为环境风洞提供的风速。

3.根据权利要求1所述的一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统，其特征在于：进入汽车环境风洞的电缆通过密封块进行穿舱，进入汽车环境风洞的管路通过打孔并发泡方式进行穿舱，避免产生冷桥。

4.根据权利要求1所述的一种汽车环境风洞怠速模拟控制系统，其特征在于：在汽车环境风洞外配置有相对于风洞轴线对称的两个配气箱，每个配气箱对应一个风门，通过调节对风门供气的压力，实现相对两个风门的同步开关。

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