本發(fā)明涉及整車性能的測試系統(tǒng)，尤其是一種車輛測試的全天候環(huán)境模擬系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，在汽車研發(fā)過程中，需要對研發(fā)出來的新款汽車在全天候環(huán)境下進行停止狀態(tài)與運行狀態(tài)下模擬監(jiān)測，從而了解該汽車的各方面性能，最普通的測試方式為在現(xiàn)實道路上進行測試，但是，路上試驗受時間、地點影響較大，環(huán)境因素不易控制，重復(fù)性不好，無法對整車及分系統(tǒng)技術(shù)開展深入研究，難以為新 研制的車輛提供必要的技術(shù)儲備。因此，隨著計算機及相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得人們利用仿真實驗設(shè)施進行模擬研究所獲得的收益越來越大，大大減少了道路試驗的次數(shù)，降低了成本。然而，車輛在測試艙內(nèi)其實是相對靜止的，現(xiàn)有模擬實驗系統(tǒng)中對行車中風速對車輛的穩(wěn)定性的測試，往往只考慮了風速的大小，并沒有結(jié)合實際行車中實際的相對風速，因此，得出的實驗數(shù)據(jù)是不直觀的。如公開號為CN101806850的中國專利公開了一種氣候環(huán)境模擬試驗方法，其包括以下操作：設(shè)置一環(huán)境模擬艙，在環(huán)境模擬艙中設(shè)置通有特高壓電的試品，在試品周圍設(shè)置熱霧系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)、覆冰系統(tǒng)、造風系統(tǒng)和融冰系統(tǒng)，在環(huán)境模擬艙外設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、壓強調(diào)節(jié)系統(tǒng)、測控系統(tǒng)和水源：模擬熱霧環(huán)境時，控制熱霧系統(tǒng)向環(huán)境模擬艙內(nèi)輸入蒸汽的速率；模擬淋雨環(huán)境時，使雨滴與試品表面碰撞時的角度成45°；模擬覆冰環(huán)境時，控制環(huán)境模擬艙中的溫度，使水滴均附著在試品表面；模擬刮風環(huán)境時，控制造風系統(tǒng)的風速；模擬融冰環(huán)境時，控制試品附近的溫度上升速率。本發(fā)明易于模擬各種不同的氣候環(huán)境，可以用于電力、交通、航空等等領(lǐng)域的試驗研究和產(chǎn)品性能測試等。如果本發(fā)明的試品是車輛時，造風系統(tǒng)只能設(shè)定風速，無法判斷實際車速和風速之間的實際風力，因此，實驗數(shù)據(jù)不夠直觀。又如公開號為CN103091116的中國專利公開了一種風沙環(huán)境模擬實驗臺，包括一個圍護結(jié)構(gòu)，在所述圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置模擬風沙系統(tǒng)、測試間及控制系統(tǒng)，所述模擬風沙系統(tǒng)由循環(huán)風道、送風機、沙箱及除塵器組成，所述測試間具有至少一個進風口和至少一個出風口，被測部件放置在所述測試間內(nèi)測試，所述送風機、沙箱、測試間及除塵器按風向依次與所述循環(huán)風道連通，所述模擬風沙系統(tǒng)和測試間與所述控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明能夠模擬沙漠氣候條件下的高速吹沙環(huán)境，為鐵路客車生產(chǎn)中的各相關(guān)部件、設(shè)備、裝置進行耐沙漠氣候環(huán)境試驗提供了良好的實驗條件。模擬風沙環(huán)境的時候，也同樣只考慮了風力的大小，忽略了客車本身行駛過程中的速度，從而不能直觀表現(xiàn)出速度與風力之間存在的相對風速。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有模擬實驗艙的造風系統(tǒng)只考慮了風本身的速度，沒有結(jié)合實際行駛情況下車輛的車速，從而存在一個相對風力的問題，實現(xiàn)一種能直觀表現(xiàn)出車速與風速之間的相對風速對車輛穩(wěn)定性的測試系統(tǒng)。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種車輛測試的全天候環(huán)境模擬系統(tǒng)，包括日照模擬系統(tǒng)、雨淋模擬系統(tǒng)、造風系統(tǒng)、尾氣排放處理系統(tǒng)和測試艙，所述造風系統(tǒng)包括出風口和鼓風機，所述測試艙四面?zhèn)缺谏隙季鶆蚍植加腥舾沙鲲L口，所述測試艙四面墻壁上的出風口分別與四組鼓風機相連，所述鼓風機分別與控制單元相連。本發(fā)明能模擬各類氣候條件（溫度、濕度、日照、雨淋等），并且能分別控制前后左右四面墻的風速，更貼合實際車輛運行時受風速的影響，大大減少道路試驗的次數(shù)、降低成本。

作為優(yōu)選：所述測試艙每面墻壁均設(shè)有風速感應(yīng)器。每面墻上的風速感應(yīng)器能時刻檢測出風口外的實際風速，一旦與設(shè)定風速有誤差便可作出調(diào)整。

作為優(yōu)選：所述測試艙設(shè)有速度臺，所述速度臺設(shè)有速度感應(yīng)器。速度臺實現(xiàn)了車輛位置不動的情況下仍然能正常加速運動，并且速度感應(yīng)器也能時刻檢測車輛的實速。

作為優(yōu)選：所述日照模擬系統(tǒng)包括LED照明組和燈組升降裝置，所述LED照明組安裝于燈組升降裝置下端，所述燈組升降裝置與控制單元相連，所述LED照明組設(shè)有控制開關(guān)，所述控制開關(guān)與控制單元相連。日照模擬系統(tǒng)驅(qū)動LED照明組，模擬實現(xiàn)在高光照下的汽車駕駛室內(nèi)的駕駛感受，以及測量空調(diào)系統(tǒng)在高溫高光照情況下的工況，充分為車輛在熱帶使用的部件老化測試做最佳檢驗。

作為優(yōu)選：所述雨淋模擬系統(tǒng)包括雨淋噴頭和雨淋升降裝置，所述雨淋噴頭與水泵之間的管路上設(shè)有控制閥，所述控制閥與控制單元相連，所述雨淋升降裝置與控制單元相連。用于整車防水性能測試，能夠模擬小雨到暴雨的各種降雨的組合，在駕駛室內(nèi)直觀感受到汽車淋雨的完整的印象，同時可以測試各種車輛線路與部件在雨中的絕緣以及防水性能。

作為優(yōu)選：所述尾氣排放處理系統(tǒng)包括排氣風機、尾氣管和排氣消聲，所述排氣風機采用變頻風機，所述尾氣管內(nèi)安裝壓力傳感器，所述排氣風機和壓力傳感器均與控制單元相連。尾氣排放處理系統(tǒng)能及時將車輛的尾氣排放出測試艙，使得尾氣不會影響測試艙內(nèi)的溫度等因素，實驗數(shù)據(jù)更可靠。

本發(fā)明還提供了兩種控制方法，第一種控制方法分為以下幾種情況：

1）模擬自然風速不變，車輛逆風變速行駛時的情況，

ⅰ每隔一段設(shè)定時間，車速感應(yīng)器持續(xù)將測得的車速信號傳送給控制單元；

ⅱ控制單元根據(jù)車速信號計算出在該自然風速條件下的相對風速；

?？刂茊卧賹⑿盘柊l(fā)送給鼓風機，控制鼓風機的轉(zhuǎn)速以獲得相應(yīng)風速。

2）模擬自然風速不變，車輛順風變速行駛時的情況，

ⅰ每隔一段設(shè)定時間，車速感應(yīng)器持續(xù)將測得的車速信號傳送給控制單元；

ⅱ控制單元根據(jù)車速信號計算出在該自然風速條件下的相對風速；

?？刂茊卧賹⑿盘柊l(fā)送給鼓風機，控制鼓風機的轉(zhuǎn)速以獲得相應(yīng)風速。

3）模擬自然風速不變，車輛側(cè)風變速行駛時的情況，此時，相對風速等于自然風速，控制單元直接發(fā)出信號控制鼓風機的轉(zhuǎn)速以獲得相應(yīng)風速。

當風速感應(yīng)器測得的實際風速與控制單元得出的相對風速誤差超過誤差設(shè)定值時，控制單元發(fā)出信號，使得鼓風機根據(jù)設(shè)定的調(diào)整量進行調(diào)整。

第二種控制方法分為以下幾種情況：

1）模擬自然風速不變，車輛逆風變速行駛時的情況，

ⅰ車速根據(jù)控制單元設(shè)定的加速度均勻加速；

ⅱ鼓風機根據(jù)控制單元設(shè)定的轉(zhuǎn)速加速度與車速同時均勻加速轉(zhuǎn)動；

2）模擬自然風速不變，車輛順風變速行駛時的情況，

ⅰ車速根據(jù)控制單元設(shè)定的加速度均勻加速；

ⅱ鼓風機根據(jù)控制單元設(shè)定的轉(zhuǎn)速加速度與車速同時均勻加速轉(zhuǎn)動；

3）模擬自然風速不變，車輛側(cè)風變速行駛時的情況，此時，相對風速等于自然風速，控制單元直接發(fā)出信號控制鼓風機的轉(zhuǎn)速以獲得相應(yīng)風速。

當車速感應(yīng)器測得的某時刻實際車速與控制單元所設(shè)定加速度均勻加速對應(yīng)時刻下的速度存在的誤差超過誤差設(shè)定值時，控制單元發(fā)出信號，使得車輛根據(jù)設(shè)定的調(diào)整量進行調(diào)整。

有益效果：本發(fā)明能模擬各類氣候條件（溫度、濕度、日照、雨淋等）和車輛運行狀態(tài)，大大減少道路試驗的次數(shù)、降低成本。本發(fā)明還重點考慮到了實際行車時，逆風狀態(tài)和順風狀態(tài)下，車速和風速之間會形成一個相對風速，而在測試艙中，車輛實際是相對靜止的，本發(fā)明的控制方法直接控制相對風速，更直觀、更貼合實際的展現(xiàn)了車輛在不同車速下，風速對車輛的穩(wěn)定性的測試。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明所述的車輛測試的全天候環(huán)境模擬測試艙的俯視圖。

附圖2是本發(fā)明所述的車輛測試的全天候環(huán)境模擬測試艙的側(cè)視圖。

1、測試艙；2、出風口；3、鼓風機；4、速度臺；5、LED照明組；6、燈組升降裝置；7、雨淋噴頭；8、雨淋升降裝置。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。

實施例一：如圖1-2所示，本發(fā)明是一種車輛測試的全天候環(huán)境模擬系統(tǒng)，包括日照模擬系統(tǒng)、雨淋模擬系統(tǒng)、造風系統(tǒng)、尾氣排放處理系統(tǒng)和測試艙1，所述造風系統(tǒng)包括出風口2和鼓風機3，所述測試艙1四面?zhèn)缺谏隙季鶆蚍植加腥舾沙鲲L口2，所述測試艙1四面墻壁上的出風口2分別與四組鼓風機3相連，所述鼓風機3分別與控制單元相連。本發(fā)明能模擬各類氣候條件（溫度、濕度、日照、雨淋等），并且能分別控制前后左右四面墻的風速，更貼合實際車輛運行時受風速的影響，大大減少道路試驗的次數(shù)、降低成本。

作為優(yōu)選：所述測試艙1每面墻壁均設(shè)有風速感應(yīng)器。每面墻上的風速感應(yīng)器能時刻檢測出風口2外的實際風速，一旦與設(shè)定風速有誤差便可作出調(diào)整。

作為優(yōu)選：所述測試艙1設(shè)有速度臺4，所述速度臺4設(shè)有速度感應(yīng)器。速度臺4實現(xiàn)了車輛位置不動的情況下仍然能正常加速運動，并且速度感應(yīng)器也能時刻檢測車輛的實速。

作為優(yōu)選：所述日照模擬系統(tǒng)包括LED照明組5和燈組升降裝置6，所述LED照明組5安裝于燈組升降裝置6下端，所述燈組升降裝置6與控制單元相連，所述LED照明組5設(shè)有控制開關(guān)，所述控制開關(guān)與控制單元相連。日照模擬系統(tǒng)驅(qū)動LED照明組5，模擬實現(xiàn)在高光照下的汽車駕駛室內(nèi)的駕駛感受，以及測量空調(diào)系統(tǒng)在高溫高光照情況下的工況，充分為車輛在熱帶使用的部件老化測試做最佳檢驗。

作為優(yōu)選：所述雨淋模擬系統(tǒng)包括雨淋噴頭7和雨淋升降裝置8，所述雨淋噴頭7與水泵之間的管路上設(shè)有控制閥，所述控制閥與控制單元相連，所述雨淋升降裝置8與控制單元相連。用于整車防水性能測試，能夠模擬小雨到暴雨的各種降雨的組合，在駕駛室內(nèi)直觀感受到汽車淋雨的完整的印象，同時可以測試各種車輛線路與部件在雨中的絕緣以及防水性能。

作為優(yōu)選：所述尾氣排放處理系統(tǒng)包括排氣風機、尾氣管和排氣消聲，所述排氣風機采用變頻風機，所述尾氣管內(nèi)安裝壓力傳感器，所述排氣風機和壓力傳感器均與控制單元相連。尾氣排放處理系統(tǒng)能及時將車輛的尾氣排放出測試艙，使得尾氣不會影響測試艙內(nèi)的溫度等因素，實驗數(shù)據(jù)更可靠。

本發(fā)明還提供了一種車輛測試的全天候環(huán)境模擬系統(tǒng)的控制方法，分為以下幾種情況：

1）模擬自然風速不變，車輛逆風變速行駛時的情況，

ⅰ每隔0.5S，車速感應(yīng)器持續(xù)將測得的車速信號傳送給控制單元；

ⅱ控制單元根據(jù)車速信號依據(jù)公式V_相對=V_風+V_車計算出在該自然風速條件下的相對風速；

?？刂茊卧賹⑿盘柊l(fā)送給鼓風機3，控制鼓風機3的轉(zhuǎn)速以獲得相應(yīng)風速。

2）模擬自然風速不變，車輛順風變速行駛時的情況，

ⅰ每隔0.5S，車速感應(yīng)器持續(xù)將測得的車速信號傳送給控制單元；

ⅱ控制單元根據(jù)車速信號依據(jù)公式V_相對=V_風-V_車計算出在該自然風速條件下的相對風速；

ⅲ控制單元再將信號發(fā)送給鼓風機，控制鼓風機的轉(zhuǎn)速以獲得相應(yīng)風速。

3）模擬自然風速不變，車輛側(cè)風變速行駛時的情況，此時，相對風速等于自然風速，控制單元直接發(fā)出信號控制鼓風機3的轉(zhuǎn)速以獲得相應(yīng)風速。

當風速感應(yīng)器測得的實際風速與控制單元得出的相對風速誤差超過誤差設(shè)定值5m/s時，控制單元發(fā)出信號，使得鼓風機3根據(jù)設(shè)定的調(diào)整量10圈/分進行調(diào)整。

實施例二：如圖1-2所示，本發(fā)明是一種車輛測試的全天候環(huán)境模擬系統(tǒng)，包括日照模擬系統(tǒng)、雨淋模擬系統(tǒng)、造風系統(tǒng)、尾氣排放處理系統(tǒng)和測試艙1，所述造風系統(tǒng)包括出風口2和鼓風機3，所述測試艙1四面?zhèn)缺谏隙季鶆蚍植加腥舾沙鲲L口2，所述測試艙1四面墻壁上的出風口2分別與四組鼓風機3相連，所述鼓風機3分別與控制單元相連。本發(fā)明能模擬各類氣候條件（溫度、濕度、日照、雨淋等），并且能分別控制前后左右四面墻的風速，更貼合實際車輛運行時受風速的影響，大大減少道路試驗的次數(shù)、降低成本。

作為優(yōu)選：所述測試艙1每面墻壁均設(shè)有風速感應(yīng)器。每面墻上的風速感應(yīng)器能時刻檢測出風口2外的實際風速，一旦與設(shè)定風速有誤差便可作出調(diào)整。

作為優(yōu)選：所述測試艙1設(shè)有速度臺4，所述速度臺4設(shè)有速度感應(yīng)器。速度臺4實現(xiàn)了車輛位置不動的情況下仍然能正常加速運動，并且速度感應(yīng)器也能時刻檢測車輛的實速。

作為優(yōu)選：所述日照模擬系統(tǒng)包括LED照明組5和燈組升降裝置6，所述LED照明組5安裝于燈組升降裝置6下端，所述燈組升降裝置6與控制單元相連，所述LED照明組5設(shè)有控制開關(guān)，所述控制開關(guān)與控制單元相連。日照模擬系統(tǒng)驅(qū)動LED照明組5，模擬實現(xiàn)在高光照下的汽車駕駛室內(nèi)的駕駛感受，以及測量空調(diào)系統(tǒng)在高溫高光照情況下的工況，充分為車輛在熱帶使用的部件老化測試做最佳檢驗。

作為優(yōu)選：所述雨淋模擬系統(tǒng)包括雨淋噴頭7和雨淋升降裝置8，所述雨淋噴頭7與水泵之間的管路上設(shè)有控制閥，所述控制閥與控制單元相連，所述雨淋升降裝置8與控制單元相連。用于整車防水性能測試，能夠模擬小雨到暴雨的各種降雨的組合，在駕駛室內(nèi)直觀感受到汽車淋雨的完整的印象，同時可以測試各種車輛線路與部件在雨中的絕緣以及防水性能。

作為優(yōu)選：所述尾氣排放處理系統(tǒng)包括排氣風機、尾氣管和排氣消聲，所述排氣風機采用變頻風機，所述尾氣管內(nèi)安裝壓力傳感器，所述排氣風機和壓力傳感器均與控制單元相連。尾氣排放處理系統(tǒng)能及時將車輛的尾氣排放出測試艙，使得尾氣不會影響測試艙內(nèi)的溫度等因素，實驗數(shù)據(jù)更可靠。

本發(fā)明還提供了一種車輛測試的全天候環(huán)境模擬系統(tǒng)的控制方法，分為以下幾種情況：

1）模擬自然風速不變，車輛逆風變速行駛時的情況，

ⅰ車速根據(jù)控制單元設(shè)定的加速度2.7m/s²均勻加速；

ⅱ鼓風機3根據(jù)控制單元設(shè)定的轉(zhuǎn)速加速度與車速同時均勻加速轉(zhuǎn)動，V_相對=V_風+V_車，V_車=at；

2）模擬自然風速不變，車輛順風變速行駛時的情況，

ⅰ車速根據(jù)控制單元設(shè)定的加速度2.7m/s²均勻加速；

ⅱ鼓風機3根據(jù)控制單元設(shè)定的轉(zhuǎn)速加速度與車速同時均勻加速轉(zhuǎn)動，V_相對=V_風-V_車，V_車=at；

3）模擬自然風速不變，車輛側(cè)風變速行駛時的情況，此時，相對風速等于自然風速，控制單元直接發(fā)出信號控制鼓風機的轉(zhuǎn)速以獲得相應(yīng)風速。

當車速感應(yīng)器測得的某時刻實際車速與控制單元所設(shè)定加速度均勻加速對應(yīng)時刻下的速度存在的誤差超過誤差設(shè)定值5m/s時，控制單元發(fā)出信號，使得車輛根據(jù)設(shè)定的調(diào)整量0.1m/s²進行調(diào)整。