CN115112388A - 一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法及评价方法 - Google Patents

一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法及评价方法 Download PDF

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Abstract

一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法及评价方法，将传感器分别布置在环境模拟实验室内和待测试车辆的吹面出风口以及待测试车辆的驾乘舱头部的位置；待测试车辆进行道路载荷设定；保证待测试车辆的车内温度与环境模拟实验室内温度相同，当待测试车辆驾乘舱头部平均温度达到指定温度时，打开阳光模拟系统设定日照开始晒车，并捂车一段时间；待测试车辆保持匀速行驶，设置空调至中间挡位对待测试车辆的车内进行降温后，将空调调低一个挡位进行低噪音试验，停车怠速一段时间，当待测试车辆的车内温度稳定在空调设置的温度时，将空调再调低一个挡位，停车怠速一段时间，从而完成待测试车辆夏季自动空调的非自动模式空调性能试验。

Description

一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法及 评价方法
技术领域
本发明涉及车内自动空调技术领域，具体涉及一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法及评价方法。
背景技术
随着科学技术的迅猛发展，汽车自动空调逐渐成为标配、自动空调的整体性能和细节得到了全方位的提升，人们对汽车空调系统性能的要求也越来越高。部分消费者在使用自动空调的非自动模式操作下，空调性能也要保持良好。
汽车空调系统:由暖气装置、制冷装置、通风装置、空气净化装置和加湿装置中的一个或多个部件以及必要的控制部件等构成，用于调节驾乘舱内空气的温度、湿度、洁净度，并使其以一定速度在驾乘舱内定向流动和分配，从而给驾驶员和乘员提供舒适的环境及新鲜空气的系统。
自动空调：通过空调的电子控制系统自动实现调节出风口温度、出风量、出风模式、进风模式的空调系统。
手动空调：用户可以手动调节出风口温度、出风量、出风模式、进风模式的空调系统。
目前市场上虽有各项关于汽车空调的最大性能测试方法，但缺少针对用户日常非自动模式使用习惯下的空调性能和舒适性试验方法。
现有技术中，专利文献CN112033703A公开了“一种汽车乘员舱空调舒适性测试方法”，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。专利文献CN112393919A公开了“空调制冷性能测试方法”，通过确认汽车状态满足测试要求，再在汽车各预设测试点对应安装温度传感器和气压传感器以获得不同测试位置的温度和气压，再使汽车两次预热和升温模拟汽车各部件进入正常使用状态，再将汽车调整为怠速状态和固定温度下测试空调，专门针对在高端商务、政务用车场景中高温环境下长时间怠速(≥2h)这一特殊使用工况进行测试。
综上，现有的汽车空调测试方法缺少针对用户日常非自动模式使用习惯下的空调性能和舒适性试验方法。
发明内容
本发明解决了现有的汽车空调测试方法缺少针对用户日常非自动模式的空调性能和舒适性试验方法的问题。
本发明所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，包括以下步骤：
步骤S1，将传感器分别布置在环境模拟实验室内和待测试车辆的吹面出风口以及待测试车辆的驾乘舱头部的位置；
步骤S2，待测试车辆进行道路载荷设定；
步骤S3，保证待测试车辆的车内温度与环境模拟实验室内温度相同，当待测试车辆驾乘舱头部平均温度达到指定温度时，打开阳光模拟系统设定日照开始晒车，并捂车一段时间；
步骤S4，待测试车辆保持匀速行驶，设置空调至中间挡位对待测试车辆的车内进行降温后，将空调调低一个挡位进行低噪音试验，停车怠速一段时间，当待测试车辆的车内温度稳定在空调设置的温度时，将空调再调低一个挡位，停车怠速一段时间，从而完成待测试车辆夏季自动空调的非自动模式空调性能试验。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S1中，所述的传感器布置在环境模拟实验室内的位置为车前方1m处；
所述的传感器布置在待测试车辆的吹面出风口的位置为吹面出风口端面中心位置插入25mm处；
所述的传感器布置在待测试车辆的驾乘舱头部的位置为座椅的纵向中心面上，距离座椅垫上表面前边缘高为700mm，从座椅靠背上端面前边缘向前150mm处。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S2中，所述的道路载荷设定的公式为：
Figure BDA0003697850680000031
式中，F为待测试车辆道路载荷，CD空气阻力系数，A为车辆迎风面积，ρ为空气密度，V为汽车行驶速度，f为摩擦阻力系数，M为整车所允许的最大质量，g为重力加速度。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S3中，所述的保证待测试车辆的车内温度与环境模拟实验室内温度相同的方法为：
打开待测试车辆全部车门窗，直至待测试车辆的车内温度与环境模拟实验室内温度相同。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S3中，所述的头部平均温度达到指定温度为35℃±1℃。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S3中，所述的打开阳光模拟系统设定日照为800W/㎡。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S3中，所述的捂车一段时间为30min。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S4中，所述的待测试车辆保持匀速行驶为40km/h。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S4中，所述的停车怠速一段时间为5min。
本发明所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能评价方法，所述评价方法采用上述方法所述的试验方法的试验方法进行评价，所述的评价方法包括以下步骤：
步骤一，将待测试车辆的吹面出风口温度、头部平均温度、头部平均温度波动、吹面出风口平均温度波动和主观评价作为评价指标；
步骤二，采用AHP确定待测试车辆的吹面出风口温度、头部平均温度、头部平均温度波动、吹面出风口平均温度波动和主观评价的权重；
步骤三，采取打分加权的方式分别对待测试车辆的吹面出风口温度、头部平均温度、头部平均温度波动、吹面出风口平均温度波动和主观评价进行性能评价。
本发明解决了现有的汽车空调测试方法缺少针对用户日常非自动模式的空调性能和舒适性试验方法的问题。具体有益效果包括：
本发明所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，在台架上模拟验证了用户在使用车辆自动空调的非自动模式下的空调性能和乘坐舒适性。一方面在台架上等化道路及不同季节，节约了研发成本，降低了试验风险，保证了无论任何时间、任何天气都可以进行验证，保证了试验周期，另一方面，为产品开发提供一个明确、具有竞争力和可行性的目标，以满足用户对汽车空调最大降温性能及空调舒适性的需求。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是具体实施方式所述的测量参数和传感器安装位置图。
图2是具体实施方式所述的预处理工况图。
图3是具体实施方式所述的试验工况图。
图4是具体实施方式所述的夏季自动空调非自动模式性能试验评价指标体系图。
图5是具体实施方式所述的乘用车自动空调非自动模式性能试验各评价指标权重图。
图6是具体实施方式所述的评价项目打分标准图。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明的多种实施方式进行清楚、完整地描述。通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本实施方式所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，包括以下步骤：
步骤S1，将传感器分别布置在环境模拟实验室内和待测试车辆的吹面出风口以及待测试车辆的驾乘舱头部的位置；
步骤S2，待测试车辆进行道路载荷设定；
步骤S3，保证待测试车辆的车内温度与环境模拟实验室内温度相同，当待测试车辆驾乘舱头部平均温度达到指定温度时，打开阳光模拟系统设定日照开始晒车，并捂车一段时间；
步骤S4，待测试车辆保持匀速行驶，设置空调至中间挡位对待测试车辆的车内进行降温后，将空调调低一个挡位进行低噪音试验，停车怠速一段时间，当待测试车辆的车内温度稳定在空调设置的温度时，将空调再调低一个挡位，停车怠速一段时间，从而完成待测试车辆夏季自动空调的非自动模式空调性能试验。
本实施方式中，所述的步骤S1中，所述的传感器布置在环境模拟实验室内的位置为车前方1m处；
所述的传感器布置在待测试车辆的吹面出风口的位置为吹面出风口端面中心位置插入25mm处；
所述的传感器布置在待测试车辆的驾乘舱头部的位置为座椅的纵向中心面上，距离座椅垫上表面前边缘高为700mm，从座椅靠背上端面前边缘向前150mm处。
本实施方式中，所述的步骤S2中，所述的道路载荷设定的公式为：
Figure BDA0003697850680000061
式中，F为待测试车辆道路载荷，CD空气阻力系数，A为车辆迎风面积，ρ为空气密度，V为汽车行驶速度，f为摩擦阻力系数，M为整车所允许的最大质量，g为重力加速度。
本实施方式中，所述的步骤S3中，所述的保证待测试车辆的车内温度与环境模拟实验室内温度相同的方法为：
打开待测试车辆全部车门窗，直至待测试车辆的车内温度与环境模拟实验室内温度相同。
本实施方式中，所述的步骤S3中，所述的头部平均温度达到指定温度为35℃±1℃。
本实施方式中，所述的步骤S3中，所述的打开阳光模拟系统设定日照为800W/㎡。
本实施方式中，所述的步骤S3中，所述的捂车一段时间为30min。
本实施方式中，所述的步骤S4中，所述的待测试车辆保持匀速行驶为40km/h。
本实施方式中，所述的步骤S4中，所述的停车怠速一段时间为5min。
本实施方式所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能评价方法，所述评价方法采用上述实施方式所述的试验方法的试验方法进行评价，所述的评价方法包括以下步骤：
步骤一，将待测试车辆的吹面出风口温度、头部平均温度、头部平均温度波动、吹面出风口平均温度波动和主观评价作为评价指标；
步骤二，采用AHP确定待测试车辆的吹面出风口温度、头部平均温度、头部平均温度波动、吹面出风口平均温度波动和主观评价的权重；
步骤三，采取打分加权的方式分别对待测试车辆的吹面出风口温度、头部平均温度、头部平均温度波动、吹面出风口平均温度波动和主观评价进行性能评价。
本实施方式基于本发明所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，具体对象提供一种实际的实施方式：
步骤A.乘用车自动空调的非自动模式性能试验
(1)安装传感器
在被测车辆的吹面出风口、驾乘舱头部布置传感器，具体测量点及位置如图1所示；
(2)进行转鼓载荷设定
汽车道路载荷的设定按照下式进行计算：
Figure BDA0003697850680000081
式中，F为汽车道路载荷，单位为牛顿(N)，CD为空气阻力系数(无量纲值)，A为车辆迎风面积，单位为平方米(m2)，ρ为空气密度，单位为千克每立方米(kg/m3)，35℃时取1.146kg/m3，V为汽车行驶速度，单位为千米每小时(km/h)，f为摩擦阻力系数(无量纲值)，35℃时取0.011，M为整车所允许的最大质量(如果车辆可牵引，则为列车最大设计总质量)，单位为千克(kg)，g为重力加速度，单位为米每二次方秒(m/s3)；
(3)进行整车台架试验验证
车辆预处理，如图2所示进行预热升温。预热升温共分3个阶段，依次连续进行。环境温度设定35℃，相对湿度50％。车门窗打开进行同温处理，待驾乘舱头部平均温度达到35℃±1℃时，打开阳光模拟系统，设定日照800W/m2，晒车30min。之后将车门窗全部关闭，捂车30min。
如图3所示进行试验。试验共分5个工况，依次连续进行。起始车速40km/h、空调设置中间挡位较大风量运行10min对车内进行快速降温处理，之后模拟用户使用习惯，将风量调低一个挡位保持低噪音试验20min,然后停车怠速5min,模拟城市堵车场景。待车内温度彻底降低之后，根据用户使用习惯将风量调至次低挡以40km/h行驶20min后怠速5min。模拟行车及堵车工况。
步骤B.乘用车自动空调的非自动模式舒适性主观评价试验
重复步骤A中试验工况，同时邀请空调评价专业人员进入驾乘舱，对每一座位进行主观评价；
步骤C.评价指标体系建立
(1)评价指标的选取
建立科学合理的评价指标体系是判定自动空调非自动模式试验性能的核心和根本，根据自动空调非自动模式试验结果的归纳分析情况，针对制冷工况，选取吹面出风口温度、头部平均温度、头部平均温度波动、吹面出风口平均温度波动、主观评价四个便于量化考核且对乘用车自动空调非自动模式性能评价的选择(目标层)影响较大的性能指标(一级指标)及相应指标(二级指标)作为评价指标；
(2)评价指标体系
基于上述影响乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度选择的五大项目研究，应用AHP构建乘用车自动空调非自动模式性能试验的评价指标体系，如图4所示。由图4可以看出，乘用车自动空调非自动模式性能试验的评价体系中包含5个一级指标，涵盖影响自动空调非自动模式性能的主要方面；25个二级指标将影响5个一级指标的因素进行分解、细化和延伸，使指标体系的层次更清晰，具有一定的可操作性；
(3)评价指标权重的确定
采用AHP来确定各评价指标的权重。评价权重确定过程为根据建立的评价体系制成相对应AHP权重调查表，分发给从事整车空调系统性能评价的10位专业人员进行打分，要求专业人员根据自己对评价指标的理解独立打出比较分值，并进行统计。根据AHP原理进行分析计算，得到目标层对各一级指标之间判断矩阵、各一级指标对二级指标因素之间的判断矩阵，并计算得到每个判断矩阵的特征向量W、最大特征值λmax以及CR。通过对上述结果进行汇总，最终得到乘用车自动空调非自动模式性能试验各评价指标权重如图5所示；
(4)乘用车夏季自动空调的非自动模式下空调性能及评价试验的评价指标体系已经制定，各评价指标的权重也通过AHP确定，最终需要采取打分加权的方式对试验的各项指标进行评价。根据乘用车夏季自动空调的非自动模式下空调性能试验的相关试验数据库以及专业评价人员经验，针对各评价项目(一级指标)制定了打分标准，通过主观评价与客观试验结合方式按照图6进行打分；
(5)图6中对吹面出风口温度、吹面出风口平均温度波动、头部平均温度、头部平均温度波动四个项目通过客观试验测量得出性能结果。将各评价项目客观测量的性能结果与主观评价打分表中各分值进行了一一对应，解决了主、客观评价分值统一的问题；
(6)在实际案例应用中，对乘用车夏季自动空调的非自动模式下空调性能试验各评价项目的客观试验结果和主观评价结果运用本文建立的评价指标体系，参照图6中的评价项目打分标准，获得各评价项目的评价情况，结合AHP计算得到的各评价项目的权重，采用加权法得到试验性能的综合评价情况，最后根据评价结果判断乘用车夏季自动空调的非自动模式下空调性能是否符合要求。
以上对本发明所提出的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法及评价方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将传感器分别布置在环境模拟实验室内和待测试车辆的吹面出风口以及待测试车辆的驾乘舱头部的位置；
步骤S2，待测试车辆进行道路载荷设定；
步骤S3，保证待测试车辆的车内温度与环境模拟实验室内温度相同，当待测试车辆驾乘舱头部平均温度达到指定温度时，打开阳光模拟系统设定日照开始晒车，并捂车一段时间；
步骤S4，待测试车辆保持匀速行驶，设置空调至中间挡位对待测试车辆的车内进行降温后，将空调调低一个挡位进行低噪音试验，停车怠速一段时间，当待测试车辆的车内温度稳定在空调设置的温度时，将空调再调低一个挡位，停车怠速一段时间，从而完成待测试车辆夏季自动空调的非自动模式空调性能试验。
2.根据权利要求1所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，其特征在于，所述的步骤S1中，所述的传感器布置在环境模拟实验室内的位置为车前方1m处；
所述的传感器布置在待测试车辆的吹面出风口的位置为吹面出风口端面中心位置插入25mm处；
所述的传感器布置在待测试车辆的驾乘舱头部的位置为座椅的纵向中心面上，距离座椅垫上表面前边缘高为700mm，从座椅靠背上端面前边缘向前150mm处。
3.根据权利要求1所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，其特征在于，所述的步骤S2中，所述的道路载荷设定的公式为：
Figure FDA0003697850670000021
式中，F为待测试车辆道路载荷，CD空气阻力系数，A为车辆迎风面积，ρ为空气密度，V为汽车行驶速度，f为摩擦阻力系数，M为整车所允许的最大质量，g为重力加速度。
4.根据权利要求1所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，其特征在于，所述的步骤S3中，所述的保证待测试车辆的车内温度与环境模拟实验室内温度相同的方法为：
打开待测试车辆全部车门窗，直至待测试车辆的车内温度与环境模拟实验室内温度相同。
5.根据权利要求1所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，其特征在于，所述的步骤S3中，所述的头部平均温度达到指定温度为35℃±1℃。
6.根据权利要求1所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，其特征在于，所述的步骤S3中，所述的打开阳光模拟系统设定日照为800W/㎡。
7.根据权利要求1所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，其特征在于，所述的步骤S3中，所述的捂车一段时间为30min。
8.根据权利要求1所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，其特征在于，所述的步骤S4中，所述的待测试车辆保持匀速行驶为40km/h。
9.根据权利要求1所述的一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能试验方法，其特征在于，所述的步骤S4中，所述的停车怠速一段时间为5min。
10.一种乘用车夏季自动空调的非自动模式空调性能评价方法，其特征在于，所述评价方法采用权利要求1所述的试验方法的试验方法进行评价，所述的评价方法包括以下步骤：
步骤一，将待测试车辆的吹面出风口温度、头部平均温度、头部平均温度波动、吹面出风口平均温度波动和主观评价作为评价指标；
步骤二，采用AHP确定待测试车辆的吹面出风口温度、头部平均温度、头部平均温度波动、吹面出风口平均温度波动和主观评价的权重；
步骤三，采取打分加权的方式分别对待测试车辆的吹面出风口温度、头部平均温度、头部平均温度波动、吹面出风口平均温度波动和主观评价进行性能评价。
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