CN114755029A - 一种待试验车辆热平衡性能试验平台及试验方法、装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种待试验车辆热平衡性能试验平台及试验方法、装置，平台包括模块化试验台架、环境风洞、数据采集与通讯系统和dSPACE平台，所述模块化试验台架包括负载模拟系统和路面激励系统，所述负载模拟系统用于模拟待试验车辆在实际路面行驶时受到的阻力，所述路面激励系统用于模拟待试验车辆在实际路面行驶时的振动，所述环境风洞用于模拟待试验车辆在道路上行驶时的气候条件，所述数据采集与通讯系统用于获得待试验车辆的实时运行数据，所述dSPACE平台用于控制所述模块化试验台架实现对待试验车辆的动态负载模拟和路面激励。本申请能够根据试验需要改变待试验车辆的路面负载和路面激励，较为全面地对待试验车辆进行热平衡性能试验。

Description

一种待试验车辆热平衡性能试验平台及试验方法、装置

技术领域

本申请涉及待试验车辆热平衡性能试验领域，尤其是一种待试验车辆热平衡性能试验平台及试验方法、装置。

背景技术

目前，待试验车辆的使用条件和环境越来越复杂多变，高强度的使用需要待试验车辆的发动机、动力电池、轮毂电机等重要部件长时间工作在高负荷工况，因而对待试验车辆的热平衡性能要求较高。若因温度过高导致动力系统关键部件发生故障，这直接影响待试验车辆的正常使用，甚至损坏车体结构危及人身安全。因此，对待试验车辆进行热平衡性能测试十分重要。

相关技术中，对待试验车辆的热平衡性能的测试包括室外道路试验、试验场试验、室内台架试验三种方式。道路试验受道路状况及环境温度的限制，在考核待试验车辆极限工况时有较大的安全风险，而且无法保证待试验车辆能长时间稳定在极限工况下运行，试验过程易受各种无关因素的干扰，数据可重复性较差。试验场试验所需场地面积大，建成成本高，试验周期长，易受天气限制。

此外，相关的待试验车辆热平衡性能试验平台仅能模拟单一维度、部分工况，无法进行全地形路面激励频谱耦合数据测试，不能进行带载多轴加速度测试，无法进行多轴带全天候全路谱模拟测试；难以满足分布式驱动增程式军用待试验车辆装备发展试验需求。

因此，相关技术存在的上述技术问题亟待解决。

发明内容

本申请旨在解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请实施例提供一种待试验车辆热平衡性能试验平台及试验方法、装置，能够较为全面地对待试验车辆进行热平衡性能试验。

根据本申请实施例一方面，提供一种待试验车辆热平衡性能试验平台，包括模块化试验台架、环境风洞、数据采集与通讯系统和dSPACE平台；

所述模块化试验台架包括负载模拟系统和路面激励系统，所述负载模拟系统用于模拟待试验车辆在实际路面行驶时受到的阻力，所述路面激励系统用于模拟待试验车辆在实际路面行驶时的振动；

所述环境风洞用于模拟待试验车辆在道路上行驶时的气候条件；

所述数据采集与通讯系统用于获得待试验车辆的实时运行数据；

所述dSPACE平台用于控制所述模块化试验台架实现对待试验车辆的动态负载模拟和路面激励。

在其中一个实施例中，所述负载模拟系统包括负载电机、飞轮、后转速转矩传感器、电磁离合器、前转速转矩传感器、球笼式等速万向节、双转鼓式滚筒；所述双转鼓式滚筒设置在待试验车辆的车轮下方，所述双转鼓式滚筒包括主动滚筒和从动滚筒，所述主动滚筒通过所述球笼式等速万向节与所述前转速转矩传感器连接，所述前转速转矩前传感器与所述电磁离合器连接，电磁离合器与所述转速转矩传感器连接，后转速转矩传感器通过皮带轮连接所述飞轮，所述飞轮连接所述负载电机。

在其中一个实施例中，所述负载电机的控制器与所述dSPACE平台建立有通讯连接，所述dSPACE平台向所述负载电机的控制器发送控制信号以控制所述负载电机的转速和转矩，模拟待试验车辆在实际路面行驶时受到的阻力，其中，所述负载电机的转速和转矩随汽车行驶状态的变化实时调整。

在其中一个实施例中，所述飞轮用于模拟待试验车辆在实际道路上行驶时旋转体的转动惯量及待试验车辆直线运动质量的惯量，所述飞轮的转动惯量根据待试验车辆的轴重确定，所述电磁离合器的最大传递力矩限制滚筒传递到惯性飞轮的驱动力矩，以模拟汽车在不同附着系数的路面上驱动时的附着力极限。

在其中一个实施例中，所述dSPACE平台接收所述后转速转矩传感器、电磁离合器、前转速转矩传感器发送的信号，根据实际速度值与目标速度作差得到第一差值，或根据实际力矩值与目标力矩作差得到第二差值，根据所述第一差值和所述第二差值对发送给负载电机的控制器和电磁离合器的控制信号进行调节。

在其中一个实施例中，所述负载模拟系统根据分布式驱动多轴轮式车辆动力学模型计算待试验车辆的路面阻力负载和惯性负载后，将待试验车辆的路面阻力负载和惯性负载转换为控制信号发送至负载电机的控制器，所述负载电机的控制器根据所述控制信号控制所述负载电机对双转鼓式滚筒加载，并控制电磁离合器的最大转矩实现变路面附着系数。

在其中一个实施例中，所述路面激励系统包括电液伺服加载器，所述路面激励系统根据路面激励系统模型生成实时代码，根据生成的实时代码对电液伺服加载器提供控制信号。

在其中一个实施例中，所述数据采集与通讯系统用于实时进行数据的采集和信号的传输控制，并传送给上位机，采集的数据包括待试验车辆的状态信息、负载模拟系统、路面激励系统、与待试验车辆的热平衡相关的温度。

根据本申请实施例一方面，提供一种待试验车辆热平衡性能试验方法，所述方法包括：

控制环境风洞模拟需要的试验环境，使待试验车辆与试验环境温度保持一致；

启动待试验车辆，让车辆按照预设的工况运行；

控制电磁离合器最大转矩和负载电机转速，模拟变路面附着系数工况和各轮负载；

控制路面激励系统运行，模拟车辆运行时受到的路面激励；

采集待试验车辆的温度数据，若采集待试验车辆的温度数据符合预设条件，则认为待试验车辆热平衡性能符合标准。

根据本申请实施例一方面，提供一种待试验车辆热平衡性能试验装置，所述装置包括：

温度模拟模块，用于控制环境风洞模拟需要的试验环境，使待试验车辆与试验环境温度保持一致；

启动模块，用于启动待试验车辆，让车辆按照预设的工况运行；

负载模拟模块，用于控制电磁离合器最大转矩和负载电机转速，模拟变路面附着系数工况和各轮负载；

路面激励模块，用于控制路面激励系统运行，模拟车辆运行时受到的路面激励；

数据采集模块，用于采集待试验车辆的温度数据，若采集待试验车辆的温度数据符合预设条件，则认为待试验车辆热平衡性能符合标准。

本申请实施例提供的一种待试验车辆热平衡性能试验平台的有益效果为：本申请提供的一种待试验车辆热平衡性能试验平台能够模拟车辆在实际运行过程中的路面负载和路面激励，能够根据试验需要改变待试验车辆的路面负载和路面激励，较为全面地对待试验车辆进行热平衡性能试验。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种待试验车辆热平衡性能试验平台的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种待试验车辆热平衡性能试验平台的路面激励系统原理图；

图3为本申请实施例提供的一种待试验车辆热平衡性能试验平台的数据采集系统原理示意图；

图4为本申请实施例提供的一种待试验车辆热平衡性能试验方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种待试验车辆热平衡性能试验装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

目前，待试验车辆的使用条件和环境越来越复杂多变，高强度的使用需要待试验车辆的发动机、动力电池、轮毂电机等重要部件长时间工作在高负荷工况，因而对待试验车辆的热平衡性能要求较高。若因温度过高导致动力系统关键部件发生故障，这直接影响待试验车辆的正常使用，甚至损坏车体结构危及人身安全。因此，对待试验车辆进行热平衡性能测试十分重要。

相关技术中，对待试验车辆的热平衡性能的测试包括室外道路试验、试验场试验、室内台架试验三种方式。道路试验受道路状况及环境温度的限制，在考核待试验车辆极限工况时有较大的安全风险，而且无法保证待试验车辆能长时间稳定在极限工况下运行，试验过程易受各种无关因素的干扰，数据可重复性较差。试验场试验所需场地面积大，建成成本高，试验周期长，易受天气限制。

此外，相关的待试验车辆热平衡性能试验平台仅能模拟单一维度、部分工况，无法进行全地形路面激励频谱耦合数据测试，不能进行带载多轴加速度测试，无法进行多轴带全天候全路谱模拟测试；难以满足分布式驱动增程式军用待试验车辆装备发展试验需求。

为了解决上述问题，本申请提出了一种车辆热平衡性能试验平台，具体如下所示：

图1为本申请实施例提供的一种待试验车辆热平衡性能试验平台的示意图，如图1所示，本申请提出的待试验车辆热平衡性能试验平台包括模块化试验台架、环境风洞、数据采集与通讯系统和dSPACE平台，所述模块化试验台架包括负载模拟系统和路面激励系统，所述负载模拟系统用于模拟待试验车辆在实际路面行驶时受到的阻力，所述路面激励系统用于模拟待试验车辆在实际路面行驶时的振动，所述环境风洞用于模拟待试验车辆在道路上行驶时的气候条件，所述数据采集与通讯系统用于获得待试验车辆的实时运行数据，所述dSPACE平台用于控制所述模块化试验台架实现对待试验车辆的动态负载模拟和路面激励。

具体地，平台由装有dSPACE的上位机，SCALEXIO机柜，模块化试验台架，待试验车辆，环境风洞组成。由于环境风洞是个独立模块，在平台中并未画出。在上位机搭建负载模拟系统模型用于模拟车辆在实际路面行驶时受到的路面阻力、坡度阻力、空气阻力等车辆行驶阻力；路面激励系统模型用于模拟车辆在实际路面行驶时的振动情况；ASM待试验车辆模型用于搭建高效、精准的车辆模型，使车辆模型的参数与实际测试车辆参数一致，提高测试精度；I/O模型用于配置负载模拟系统模型、路面激励系统模型、ASM待试验车辆模型的输入和输出接口；Matlab/Simulink用于待试验车辆模型的二次开发、路面激励系统仿真模型、负载模拟系统仿真模型及接口模型的配置；ConfigurationDesk用于配置SCALEXIO实时仿真系统的I/O板卡通道的属性；ControlDesk用于开发上位机界面，对试验过程控制、模型信号动态化显示和记录、模型参数的在线调整和存储；RTI/RTW将Matlab/Simulink搭建的模型自动生成源代码，根据实际需求在RTI库中调用其对应的模块并进行相关属性的配置，即可完成具体通道的指定，使其与真实的被控对象或真实的控制器进行信号的交互。SCALEXIO机柜与上位机通讯，并且内置多种板卡，其中的I/O硬件接口负责与被控对象和传感器的数据反馈和控制信号传输。

在本实施例中，所述负载模拟系统包括负载电机、飞轮、后转速转矩传感器、电磁离合器、前转速转矩传感器、球笼式等速万向节、双转鼓式滚筒；所述双转鼓式滚筒设置在待试验车辆的车轮下方，所述双转鼓式滚筒包括主动滚筒和从动滚筒，所述主动滚筒通过所述球笼式等速万向节与所述前转速转矩传感器连接，所述前转速转矩前传感器与所述电磁离合器连接，电磁离合器与所述转速转矩传感器连接，后转速转矩传感器通过皮带轮连接所述飞轮，所述飞轮连接所述负载电机，所述负载电机的控制器用于控制所述负载电机。

具体地，所述负载电机的控制器与所述dSPACE平台建立有通讯连接，所述dSPACE平台向所述负载电机的控制器发送控制信号以控制所述负载电机的转速和转矩，模拟待试验车辆在实际路面行驶时受到的阻力，其中，所述负载电机的转速和转矩随汽车行驶状态的变化实时调整。

进一步地，所述飞轮用于模拟待试验车辆在实际道路上行驶时旋转体的转动惯量及待试验车辆直线运动质量的惯量，所述飞轮的转动惯量根据待试验车辆的轴重确定，所述电磁离合器的最大传递力矩限制滚筒传递到惯性飞轮的驱动力矩，以模拟汽车在不同附着系数的路面上驱动时的附着力极限。

在本实施例中，所述dSPACE平台接收所述后转速转矩传感器、电磁离合器、前转速转矩传感器发送的信号，然后根据实际速度值或力矩值与目标速度或力矩大小比较作差，对发送给负载电机的控制器和电磁离合器的控制信号进行调节。

本实施例中负载模拟系统的工作方式为：所述负载模拟系统根据分布式驱动多轴轮式车辆动力学模型计算待试验车辆的路面阻力负载和惯性负载后，将待试验车辆的路面阻力负载和惯性负载转换为控制信号发送至所述负载电机的控制器，所述负载电机的控制器根据所述控制信号控制所述负载电机对双转鼓式滚筒加载，并控制电磁离合器的最大转矩实现变路面附着系数。

图2为本申请实施例提供的一种待试验车辆热平衡性能试验平台的路面激励系统原理图，如图2所示，路面激励系统，包括激振台、液压源、伺服加载器、控制系统组成。激振台至于双转鼓式滚筒正下方，用于承载滚筒和车重，并传递来自伺服加载器的激励。液压源为整个路面激励系统提供液压动力，是路面激励系统的源动力。伺服加载器由电液伺服阀、液压作动器和各类传感器组成，是路面激励系统的动作执行者。控制系统以dSPACE为平台，对电液伺服加载器提供命令信号，指挥液压作动器完成期望的路面激励过程。所述路面激励系统根据路面激励系统模型生成实时代码，根据生成的实时代码对电液伺服加载器提供控制信号。

进一步地，所述路面激励系统的工作原理为：在Matlab/Simulink中建立路面激励系统模型，根据建模结果，利用RTW/RTI将其生成实时代码并自动下载到dSPACE组件系统中，dSPACE对电液伺服加载器提供指令信号，高压油从液压源的油泵输出，经过分油器进入电液伺服阀，然后输入到双向作动器的前后油缸内，通过液压差驱动作动器运动。传感器测得的反馈信号，经过与之相连的调理模块进行调理，再经过A/D转换输出便是控制变量的反馈值。指令信号与反馈信号在控制器中进行比较，其差值即为误差信号，经过D/A转换并调理，用来控制伺服阀操作液压作动器的工作，从而完成路面激励系统的闭环控制。

图3为本申请实施例提供的一种待试验车辆热平衡性能试验平台的数据采集系统原理示意图，如图3所示，数据采集系统将需要采集的数据信息分为四大类，包括：整车关键部件，负载模拟系统，路面激励系统，温度测量系统。其中整车关键部件信息通过整车控制器获取，数据采集与通讯系统负责试验平台各设备实时运行数据的采集和信号的传输控制，并传送给上位机，在上位机软件中可视化。为保证试验平台良好运行，需要采集并处理大量数据，主要采集整车状态信息、负载模拟系统、路面激励系统、热平衡试验检测点温度信息这些数据。

其中，需要采集整车状态信息包括，如轮毂电机系统、动力电池组、及发动机-发电机组的相关参数由相应的传感器采集，分别经过MCU、BMS、ECU后通过CAN通讯的方式发送给整车控制器VCU，整车控制器VCU把需要的信息以CAN通讯方式经过SCALEXIO机柜里的仿真板卡发送给上位机。

其中，需要采集负载模拟系统信息中：前、后转速转矩传感器转速转矩数据通过仿真板卡的I/O通道发送给上位机；电磁离合器励磁电流通过内置传感器获得并发送给电磁离合器控制器，电磁离合器控制器将信息以CAN通讯方式经过仿真板卡发送给上位机；负载电机的控制器温度、电流，负载电机温度、转速信息通过内置传感器获得，通过负载电机的控制器以CAN通讯方式经过仿真板卡发送给上位机。

其中，需要采集路面激励系统的数据中，液压作动器位移，液压作动器压力分别由位移传感器和力传感器获取，经过仿真板卡的I/O通道发送给上位机。

其中，需要采集的热平衡试验检测点的信息包括：采集环境温度、发动机—发电机组及其控制器温度、动力电池及其管理系统温度、各轮毂电机系统温度。环境温度通过在合理位置安装传感器获取。需要获取发动机—发电机组温度信息包括：发动机机油温度、发动机出水温度、发动机进水温度、发动机舱温度、空滤器入口温度、增压器进气温度、中冷器进口温度、中冷器出口温度、发动机进气管温度、发动机散热器进风温度、发动机散热器出风温度，以上温度信息均通过在合理位置安装传感器获取。需要获取动力电池及其系统温度信息包括：单体电池温度，通过BMS获取；电池箱表面温度、电池箱冷却水道进口温度、电池箱冷却水道出口温度，通过在合理位置安装传感器获取。需要获取的轮毂电机系统温度信息包括：轮毂电机定子温度、轮毂电机转子温度，通过MCU获取；轮毂电机轴承温度、轮毂电机进水口温度、轮毂电机出水口温度、轮毂电机控制器温度、轮毂电机控制器进水口温度、轮毂电机控制器出水口温度，通过在合理位置安装传感器获取。

总结来说，数据在即与通讯系统的工作过程包括：与通讯系统用于实时进行数据的采集和信号的传输控制，并传送给上位机，采集的数据包括待试验车辆的状态信息、负载模拟系统、路面激励系统、与待试验车辆的热平衡相关的温度。

可见，本申请实施例提供的一种待试验车辆热平衡性能试验平台的有益效果为：本申请提供的一种待试验车辆热平衡性能试验平台能够模拟车辆在实际运行过程中的路面负载和路面激励，能够根据试验需要改变待试验车辆的路面负载和路面激励，较为全面地对待试验车辆进行热平衡性能试验。

如图4所示，本申请还提出了一种待试验车辆热平衡性能试验方法，所述方法包括：

S401、控制环境风洞模拟需要的试验环境，使待试验车辆与试验环境温度保持一致。

S402、启动待试验车辆，让车辆按照预设的工况运行。

S403、控制电磁离合器最大转矩和负载电机转速，模拟变路面附着系数工况和各轮负载。

S404、控制路面激励系统运行，模拟车辆运行时受到的路面激励。

S405、采集待试验车辆的温度数据，若采集待试验车辆的温度数据符合预设条件，则认为待试验车辆热平衡性能符合标准。

如图5所示，本申请还提出了一种待试验车辆热平衡性能试验装置，所述装置包括：

温度模拟模块501，用于控制环境风洞模拟需要的试验环境，使待试验车辆与试验环境温度保持一致；启动模块502，用于启动待试验车辆，让车辆按照预设的工况运行；负载模拟模块503，用于控制电磁离合器最大转矩和负载电机转速，模拟变路面附着系数工况和各轮负载；路面激励模块504，用于控制路面激励系统运行，模拟车辆运行时受到的路面激励；数据采集模块505，用于采集待试验车辆的温度数据，若采集待试验车辆的温度数据符合预设条件，则认为待试验车辆热平衡性能符合标准。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本申请，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本申请是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本申请。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本申请的范围，本申请的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

以上，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种待试验车辆热平衡性能试验平台，其特征在于，包括模块化试验台架、环境风洞、数据采集与通讯系统和dSPACE平台；

所述模块化试验台架包括负载模拟系统和路面激励系统，所述负载模拟系统用于模拟待试验车辆在实际路面行驶时受到的阻力，所述路面激励系统用于模拟待试验车辆在实际路面行驶时的振动；

所述环境风洞用于模拟待试验车辆在道路上行驶时的气候条件；

所述数据采集与通讯系统用于获得待试验车辆的实时运行数据；

所述dSPACE平台用于控制所述模块化试验台架实现对待试验车辆的动态负载模拟和路面激励。

2.根据权利要求1所述一种待试验车辆热平衡性能试验平台，其特征在于，所述负载模拟系统包括负载电机、飞轮、后转速转矩传感器、电磁离合器、前转速转矩传感器、球笼式等速万向节、双转鼓式滚筒；所述双转鼓式滚筒设置在待试验车辆的车轮下方，所述双转鼓式滚筒包括主动滚筒和从动滚筒，所述主动滚筒通过所述球笼式等速万向节与所述前转速转矩传感器连接，所述前转速转矩前传感器与所述电磁离合器连接，电磁离合器与所述转速转矩传感器连接，后转速转矩传感器通过皮带轮连接所述飞轮，所述飞轮连接所述负载电机。

3.根据权利要求2所述一种待试验车辆热平衡性能试验平台，其特征在于，所述负载电机的控制器与所述dSPACE平台建立有通讯连接，所述dSPACE平台向所述负载电机的控制器发送控制信号以控制所述负载电机的转速和转矩，模拟待试验车辆在实际路面行驶时受到的阻力，其中，所述负载电机的转速和转矩随汽车行驶状态的变化实时调整。

4.根据权利要求2所述一种待试验车辆热平衡性能试验平台，其特征在于，所述飞轮用于模拟待试验车辆在实际道路上行驶时旋转体的转动惯量及待试验车辆直线运动质量的惯量，所述飞轮的转动惯量根据待试验车辆的轴重确定，所述电磁离合器的最大传递力矩限制滚筒传递到惯性飞轮的驱动力矩，以模拟汽车在不同附着系数的路面上驱动时的附着力极限。

5.根据权利要求2所述一种待试验车辆热平衡性能试验平台，其特征在于，所述dSPACE平台接收所述后转速转矩传感器、电磁离合器、前转速转矩传感器发送的信号，根据后转速转矩传感器、电磁离合器、前转速转矩传感器发送的信号得到实际速度值和实际力矩值，根据实际速度值与目标速度作差得到第一差值，或根据实际力矩值与目标力矩作差得到第二差值，根据所述第一差值和所述第二差值对发送给负载电机的控制器和电磁离合器的控制信号进行调节。

6.根据权利要求1所述一种待试验车辆热平衡性能试验平台，其特征在于，所述负载模拟系统根据分布式驱动多轴轮式车辆动力学模型计算待试验车辆的路面阻力负载和惯性负载后，将待试验车辆的路面阻力负载和惯性负载转换为控制信号发送至负载电机的控制器，所述负载电机的控制器根据所述控制信号控制所述负载电机对双转鼓式滚筒加载，并控制电磁离合器的最大转矩实现变路面附着系数。

7.根据权利要求1所述一种待试验车辆热平衡性能试验平台，其特征在于，所述路面激励系统包括电液伺服加载器，所述路面激励系统根据路面激励系统模型生成实时代码，根据生成的实时代码对电液伺服加载器提供控制信号。

8.根据权利要求1所述一种待试验车辆热平衡性能试验平台，其特征在于，所述数据采集与通讯系统用于实时进行数据的采集和信号的传输控制，并传送给上位机，采集的数据包括待试验车辆的状态信息、负载模拟系统、路面激励系统、与待试验车辆的热平衡相关的温度。

9.一种待试验车辆热平衡性能试验方法，其特征在于，所述方法包括：

控制环境风洞模拟需要的试验环境，使待试验车辆与试验环境温度保持一致；

启动待试验车辆，让车辆按照预设的工况运行；

控制电磁离合器最大转矩和负载电机转速，模拟变路面附着系数工况和各轮负载；

控制路面激励系统运行，模拟车辆运行时受到的路面激励；

采集待试验车辆的温度数据，若采集待试验车辆的温度数据符合预设条件，则认为待试验车辆热平衡性能符合标准。

10.一种待试验车辆热平衡性能试验装置，其特征在于，所述装置包括：

温度模拟模块，用于控制环境风洞模拟需要的试验环境，使待试验车辆与试验环境温度保持一致；

启动模块，用于启动待试验车辆，让车辆按照预设的工况运行；

负载模拟模块，用于控制电磁离合器最大转矩和负载电机转速，模拟变路面附着系数工况和各轮负载；

路面激励模块，用于控制路面激励系统运行，模拟车辆运行时受到的路面激励；

数据采集模块，用于采集待试验车辆的温度数据，若采集待试验车辆的温度数据符合预设条件，则认为待试验车辆热平衡性能符合标准。

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