使用测功机进行测试的装置和方法制造方法及图纸

一种用于车辆动力系的测试方法，包括：在测功机上对第一车辆或第一车辆的一部分进行第一测试期间，协调地进行如下控制：(i)根据负载规范控制加速器踏板、加速器踏板信号、燃料喷射器、歧管压力、马达控制器或节流阀，以及(ii)根据速度规范控制测功机，使得所述测功机施加动态扭矩，该动态扭矩使得第一车辆或第一车辆的一部分的动力系产生动态动力系扭矩。所述测试方法还包括：记录定义所述动态扭矩的历史的值；以及在所述测功机或另一测功机上对第一车辆或第一车辆的一部分的第二测试期间，或在所述测功机或另一测功机上对第二车辆或第二车辆的一部分的第二测试期间，协调地进行如下控制：(iii)根据定义所述动态扭矩的历史的值控制加速器踏板、加速器踏板信号、燃料喷射器、歧管压力、马达控制器或节流阀，以及(iv)根据所述速度规范控制所述测功机或所述另一测功机，使得所述测功机或所述另一测功机施加动态扭矩，该动态扭矩使得第一车辆或第一车辆的一部分的动力系或第二车辆或第二车辆的一部分的动力系再现所述动态动力系扭矩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用测功机进行测试的装置和方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年12月27日提交的美国临时申请No.62/610,541的权益，其内容通过引用并入本文。
技术介绍
本公开涉及汽车废气排放测量和分析以及车辆能效测量的
更具体地，本公开涉及基于在实验室测试期间模拟真实世界的情况来预测具有内燃机(ICE)的车辆的废气排放(包括来自混合动力电动车辆(HEV)的排放)，以及预测在真实世界中操作的所有动力系类型的车辆的能效的领域。具有ICE的现代汽车可以在地球上发现的环境、道路坡度和驾驶条件的几乎任何组合下可靠地操作。这种车辆在全世界是常见的，并且在从远低于0℃到高于40℃的环境温度范围内、从干燥的沙漠条件到潮湿的雨林、以及在从前车挨后车的缓慢的城市交通到德国高速公路上的高速运行中有规律且可靠地运行。拥有大量汽车的许多国家都有废气排放标准，即汽车制造商必须遵守的“尾管”标准。但经验表明，在已知影响真实世界中车辆的排放和燃料经济性的广泛的真实世界环境、道路和驾驶条件下测试车辆是困难且昂贵的。并且公知的是，HEV的能效和单次充电的BEV的范围在较低环境温度下降低。基于实验室的尾管排放测试历史上一直在有限范围的环境条件、车辆速度模式和驾驶条件下进行。由于近年来世界范围内车辆的数量急剧增加，并且由于车辆已经变得越来越由计算机控制，各国政府和汽车制造商有必要更好地了解在更广泛的操作条件下车辆的排放情况，以便在当前的环境空气“达标区域”继续达到国家环境空气质量(NAAQ)标准，并最终在当前的“非达标区域”达到该标准。车辆制造商还必须能够评估在更宽范围的环境和操作条件下改变车辆排放控制和动力系校准的影响。新的车辆废气排放法规部分地由NAAQ的测量水平驱动，NAAQ的测量水平针对已知直接或间接影响人类健康的特定标准污染物并且针对控制温室气体排放。NAAQ水平在世界各地差异很大，取决于移动排放源和固定污染源。人口密度、天气条件、车辆排放性能、当地在用车队的车龄和组成、固定的空气污染源和地理特征都是影响NAAQ的因素。例如，南加州的空气质量可能特别差，因为人口密度高，再加上众所周知的由于地理特征和大气条件的气温逆转。带有ICE的汽车和卡车造成了“移动源”的总体污染，最显著的是“尾管排放”。而BEV会造成“固定污染源”，即发电厂的排放。在真实世界中操作的任何特定车辆的尾管排放和能效取决于许多因素，包括各种环境条件、道路坡度、驾驶员行为、交通状况以及与这些因素相关的车辆排放控制的有效性。如果生产BEV的数量越来越多，由于它们从电网获得能量，则BEV在未来可能成为来自“固定源”的总体污染的重要因素。因此，了解BEV在真实世界驾驶中的能效也是重要的。因为基于实验室的测试是可重复的，并且因为基于质量(mass)的真实世界(例如，在路上)的测试直到最近，即，自便携式排放测量系统(PEMS)的商业化以来才成为可能，因此颁布新的排放标准以控制带有ICE的车辆的污染物和温室气体排放标准，传统上与以基于实验室的测试制度和相关方法联系在一起。虽然已知实验室测试方法对于在实际测试条件下的排放测量是非常精确和可重复的，但是现实世界中的驾驶可以使车辆经受传统实验室测试协议不会使其经受的范围广泛的条件。造成这一现象的原因有很多，包括难以在实验室中模拟整个范围的真实世界温度和大气压力条件、真实世界驾驶员行为在实际交通状况下的影响等。为了解决用于ICE车辆的仅实验室测试机制的限制，已经开发了用于在移动车辆在真实世界中驾驶时进行来自移动车辆的废气质量排放和燃料经济性的精确的真实世界测试的PEMS装置和方法。这在理解影响NAAQ、温室气体排放和车辆燃料经济性的车辆排放方面变得越来越重要。在过去的20年中，PEMS已经成为被监管机构和汽车制造商广泛使用的商业产品。例如，从2017年开始，基于PEMS的真实世界测试已经成为欧盟车辆认证过程所需的测试方法。但是，在车辆开发过程中，实验室测试仍然是车辆制造商和监管机构的一个有价值的工具，因为测试协议产生了非常可重复的测试结果。例如，对车辆或动力系的大的和小的改变对尾管排放的影响可以通过引入这种改变之后的重复测试来精确地确定。
技术实现思路
这里，特定实施例可涉及对ICE车辆(或其部分)进行精确且可重复的排气质量排放测试，以及对所有车辆类型进行能效测量——在适用的情况下，对任何车辆/发动机模型、在任何路线上以及在感兴趣的任何环境条件集合上进行代表真实世界能效和尾管排放的测量。更具体地，特定实施例涉及用于通过主要在实验室中进行测试来测量车辆在宽范围的真实世界驾驶条件下的排放和能效性能的装置和方法。例如，车辆测试方法可以包括：分别根据定义车辆在道路上行驶的现实世界驾驶循环的真实世界车辆节气门规范(schedule)和真实世界速度规范来操作车辆和测功机，所述测功机用于向车辆提供道路负载；从所述测功机捕获由于操作而产生的输出扭矩数据；分别根据所述输出扭矩数据和所述真实世界速度规范来操作所述车辆和测功机，以复制所述车辆在所述真实世界驾驶循环期间经历的道路负载；以及根据进一步定义所述真实世界驾驶循环的真实世界换档规范来操作所述车辆。可以捕获对应于真实世界周围环境条件和所述车辆在所述真实世界驾驶循环期间经历的道路负载的真实世界排放数据。可以捕获对应于真实世界周围环境条件和所述车辆在所述真实世界驾驶循环期间经历的道路负载的真实世界能效数据。可以捕获模拟的真实世界排放数据连同车辆经历的复制的道路负载，并且可以通过将模拟的真实世界排放数据与真实世界排放数据进行比较来验证复制的道路负载。可以捕获真实世界能效数据连同车辆经历的复制的道路负载，并且可以通过将模拟的真实世界能效数据与真实世界能效数据进行比较来验证复制的道路负载。车辆测试方法还可以包括在模拟的周围环境条件下操作所述车辆并捕获排放数据，或者在模拟的周围环境条件下操作所述车辆并捕获能效数据。车辆测试实验室配备有传统底盘测功机或用于每个车辆驱动轮的单独车轴测功机，以及用于测试ICE车辆的质量排放采样设备(如果适用的话)，以及用于在测试车辆的时候将测试车辆暴露于一组感兴趣的环境条件(例如环境温度、压力和湿度)的一组补充测试设备。在实验室测试之前，在任何期望的环境和交通状况下，在真实世界中的任何感兴趣路线上驾驶待测试的车辆。例如，研究人员和监管机构可能对NAAQ“非达标地区”的交通干线特别感兴趣。并且寒冷天气燃料经济性性能对于在较冷气候中由客户更广泛地使用的车型的制造商可能是特别感兴趣的。在真实世界的驾驶期间，PEMS可以可选地安装在配备ICE的车辆上，以测量并记录质量排放，以克每英里或克每制动马力小时为单位，这取决于车辆的法规排放认证要求。除了可选的排放数据之外，还记录了表征车辆运行所需的环境天气条件和其他测试参数，包括整个测试期间的车速、加速器踏板或节气门位置以及制动踏板位置或状态(即开/关)。对于手动变速车辆，还必须记录档位选择和离合器踏板位置。在期望路线上的真实世界测试之后，然后将车辆带到专门配备的实验室并且放置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆动力系的测试方法，其包括：/n在测功机上对第一车辆或第一车辆的一部分进行第一测试期间，协调地进行如下控制：(i)根据负载规范来控制加速器踏板、加速器踏板信号、燃料喷射器、歧管压力、马达控制器或节流阀，以及(ii)根据速度规范来控制所述测功机，使得所述测功机施加动态扭矩，该动态扭矩使得第一车辆或第一车辆的一部分的动力系产生动态动力系扭矩；/n记录定义所述动态扭矩的历史的值；以及/n在所述测功机或另一测功机上对第一车辆或第一车辆的一部分的第二测试期间，或在所述测功机或另一测功机上对第二车辆或第二车辆的一部分的第二测试期间，协调地进行如下控制：(iii)根据定义所述动态扭矩的历史的值来控制加速器踏板、加速器踏板信号、燃料喷射器、歧管压力、马达控制器或节流阀，以及(iv)根据所述速度规范来控制所述测功机或所述另一测功机，使得所述测功机或所述另一测功机施加动态扭矩，该动态扭矩使得第一车辆或第一车辆的一部分的动力系或第二车辆或第二车辆的一部分的动力系再现所述动态动力系扭矩。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171227 US 62/610,5411.一种车辆动力系的测试方法，其包括：
在测功机上对第一车辆或第一车辆的一部分进行第一测试期间，协调地进行如下控制：(i)根据负载规范来控制加速器踏板、加速器踏板信号、燃料喷射器、歧管压力、马达控制器或节流阀，以及(ii)根据速度规范来控制所述测功机，使得所述测功机施加动态扭矩，该动态扭矩使得第一车辆或第一车辆的一部分的动力系产生动态动力系扭矩；
记录定义所述动态扭矩的历史的值；以及
在所述测功机或另一测功机上对第一车辆或第一车辆的一部分的第二测试期间，或在所述测功机或另一测功机上对第二车辆或第二车辆的一部分的第二测试期间，协调地进行如下控制：(iii)根据定义所述动态扭矩的历史的值来控制加速器踏板、加速器踏板信号、燃料喷射器、歧管压力、马达控制器或节流阀，以及(iv)根据所述速度规范来控制所述测功机或所述另一测功机，使得所述测功机或所述另一测功机施加动态扭矩，该动态扭矩使得第一车辆或第一车辆的一部分的动力系或第二车辆或第二车辆的一部分的动力系再现所述动态动力系扭矩。


2.根据权利要求1所述的测试方法，所述测试方法还包括：在所述第一测试期间，根据环境空气规范进一步协调地控制排气背压、进气湿度、进气压力或进气温度。


3.根据权利要求1所述的测试方法，所述测试方法还包括在所述第二测试期间，根据与在所述第一测试期间使用的环境空气规范不同的环境空气规范，进一步协调地控制排气背压、进气湿度、进气压力或进气温度。


4.根据权利要求1所述的测试方法，所述测试方法还包括：在进行所述第二测试之前改变所述第一车辆或所述第一车辆的一部分的校准。


5.根据权利要求4所述的测试方法，其中，所述校准是排气后处理校准或动力系校准。


6.根据权利要求1所述的测试方法，所述测试方法还包括：在进行所述第二测试之前改变所述第一车辆或所述第一车辆的一部分的排气后处理。


7.根据权利要求1所述的测试方法，所述测试方法还包括：在进行所述第二测试之前改变所述第一车辆或所述第一车辆的一部分。


8.根据权利要求1所述的测试方法，所述测试方法还包括：在所述第二测试期间扰动所述加速器踏板的位置或制动踏板的位置。


9.一种车辆动力系的测试方法，其包括：
在动态动力系扭矩驱动道路上的第一车辆的第一测试期间，
记录指示所述动态动力系扭矩或指示动态驱动器扭矩请求的车辆参数的值，以定义负载规范，以及
记录车辆速度或发动机速度以定义速度规范；
在测功机上对第一车辆或所述第一车辆的一部分的第二测试期间或在测功机上对第二车辆或第二车辆的一部分的第二测试期间，协调地进行如下控制：(i)根据所述负载规范来控制加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：利奥·阿方斯·杰勒德·布雷顿，
申请(专利权)人：堀场仪器株式会社，
类型：发明
国别省市：美国;US