专利名称：车辆行驶工况车载测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车辆行驶工况测试装置，特别是车辆行驶工况的车载测试装置，适于各种车辆的实际道路试验，可以完成试验室内不便完成的试验项目。
背景技术：
车辆的动力性和燃油经济性试验大多数是在试验室内实现的。车辆在底盘测功机上模拟实际道路按照标准工况行驶，使用专门的仪器记录车辆行驶速度、燃油消耗以及污染物排放等，以此分析车辆的性能。由于试验条件的限制，对于重型车辆的试验难以实现。
现有技术中，燃油消耗测量分两种途径，一种是在试验室内利用底盘测功机来完成的，可以实现对轻型车辆预定行驶工况的测试；另外一种是在试验场道路上，测量车辆等速油耗，而对于复杂的工况油耗测试则不能完成。试验室内试验前，首先设定底盘测功机的各项参数，被测试车辆模拟车辆道路行驶环境，在底盘测功机上按照某一预设的行驶工况运行，利用相应的分析设备完成对车辆动力性及燃油经济性的测定，如图1所示。很显然，这种试验适合于专门的试验场所，不可能实现实际道路上的行驶工况试验。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种能够在实际道路上进行行驶工况试验的车辆行驶工况车载测试装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的车辆行驶工况车载测试装置，包括速度传感器、油耗仪和行驶工况复现器。所述的装置设置有车辆综合性能记录仪，车辆综合性能记录仪分别与发动机转速信号和所述的行驶工况复现器连接，车辆综合性能记录仪与所述的速度传感器之间设置有跟踪滤波器，车辆综合性能记录仪与所述的油耗仪之间设置有油耗流量瞬态计；所述的油耗流量瞬态计由接口电路、时序判断电路和脉冲倍频电路集成；所述的车辆综合性能记录仪由主控制单元以及与主控制单元连接的模数转换单元A/D、频率调理单元、存储器单元、通讯数据接口、温度调理单元、和流量接口转换单元组成；所述主控制单元用于调度、协调任务的完成，对测试数据的存储、处理和分析，所述数据通信接口用于数据采集过程的远程监视，同时作为数据导出的接口。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果本实用新型解决了由于试验室内设备缺少而导致大吨位车辆无法测量设定工况下的燃油消耗问题。本实用新型主要测量试验车辆行驶的速度、发动机转速以及油耗等参数，能够以高频率实时显示车辆行驶速度保证与目标工况相符，精确可靠，安装使用简洁，从而可以方便的检测设定行驶工况下车辆的动力性及燃油经济性。
图1是传统车辆行驶工况的测试系统；图2是本实用新型车辆行驶工况车载测试装置的系统构成图；图3是本实用新型车辆行驶工况车载测试装置的油耗流量瞬态计构成图；图4是本实用新型车辆行驶工况车载测试装置的车辆综合性能记录仪系统构成图；图5是本实用新型的跟踪软件界面图；具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型作详细描述。
如图2所示，本实用新型的车辆行驶工况车载测试装置，包括速度传感器、油耗仪和行驶工况复现器。所述的装置设置有车辆综合性能记录仪，车辆综合性能记录仪分别与所述的发动机转速信号和所述的行驶工况复现器连接，车辆综合性能记录仪与所述的速度传感器之间设置有跟踪滤波器，车辆综合性能记录仪与所述的油耗仪之间设置有油耗流量瞬态计。所述的油耗流量瞬态计由接口电路、时序判断电路和脉冲倍频电路集成，见图3，图3中，1、2为信号输入，来自于油耗仪，3即接地线。所述的车辆综合性能记录仪由主控制单元以及与主控制单元连接的模数转换单元A/D、频率调理单元、存储器单元、通讯数据接口、温度调理单元、和流量接口转换单元组成，见图4。所述主控制单元用于调度、协调任务的完成，对测试数据的存储、处理和分析，所述数据通信接口用于数据采集过程的远程监视，同时作为数据导出的接口。
车辆综合性能记录仪的各单元功能如下主控制单元中央处理器控制各部件工作；AD转换单元16路12位模拟量数字化，将模拟输入信号转换为数字信号供计算机；频率调理单元五路频率周期单元，测试频率讯号如转速，车速，流量等；存储器单元记录数据和程序单元，为Flash盘；数据接口并口供传送数据和设置采集参数，485口供温度调理器使用，RS232口供数据输出等使用；电源单元将输入电源转变为内部使用电源；温度调理单元将热电偶传感器输出信号调理为数字信号供计算机处理；流量接口转换单元与进口流量仪输出接口连接转换为标准频率信号。
油耗流量瞬态计接于油耗仪后侧，对油耗仪的输出信号进行优化处理。其功能部分如下接口电路归正油耗仪输出信号；时序判断测试判断1，2两脉冲时序，当今1超前时输出脉冲；脉冲倍频加倍脉冲输出数提高测试动态精度。
速度传感器采用的OES-II型非接触光电传感器采用特殊的大面积硅光电器件作探测器。使用时将仪器安装在汽车外侧，镜头对准用灯光照亮的地面。汽车行驶时，地面杂乱花纹经光学系统成像并扫描过硅光电器件，经光电转换和空间滤波后，传感器仅输出随机窄带正弦波信号，信号的频率随车行速度成正比。OES-II传感器技术指标如下输出波形正弦波；输出信号电压＞0.1Vp-p；侧速范围0.5～250公里/小时；对应频率35Hz～17.5KHz；周期当量4mm/1周期；照明灯功率DC12V、55W；光学系统视场50mm×60mm；工作距离照明灯距地面约600mm，探测头前端距地面约500mm；高差影响工作距离在500±100mm内，测量误差＜0.2％；其它功能有白线信号输出；尺寸重量86mm×94mm×260mm，重2.5公斤。
跟踪滤波器采用TRF型带通跟踪滤波器为独立铁盒装置，置于机箱外，可后接数据采集器、电脑或其它二次仪表使用。将传感器输出的信号经TRF型带通跟踪滤波器滤波和整形后，转换为标准TTL脉冲输出，每一脉冲严格对应汽车相对地面走过的一段距离。将输出信号经过计数和微机处理后就可实时显示车行速度、路程、加速度和经过的时间，并可将数据进行存储和打印。TRF-II型跟踪滤波器主要技术指标跟踪带宽25HZ～20KHZ；跟踪速度＞1.0G；信号输出14mm/1脉冲，与TTL兼容；信号输出210mm/1脉冲，与TTL兼容；白线输出正脉冲，与TTL兼容；电源电压VDD+5V，IDD0.3A；尺寸134mm×66mm×27mm。
油耗仪用于测量车辆行驶时的燃油消耗，其产生的信号经油耗流量瞬态计优化后送入车辆综合性能记录仪。油耗仪由实现测量功能的FLOWTRONIC4705和显示功能的FLOWTRONIC206-207组成。FLOWTRONIC4705是由QUICKLYAG生产的一种高精度、高可靠性的流量计，它具有体积小、重量轻、使用范围广和连接方便等优点，适用于化油器式发动机、电喷式发动机以及柴油发动机的油耗测试。FLOWTRONIC 4705把喷射活栓热交换单元与流量计组装在一起，使得内燃机油耗测量更加方便和快捷。整个装置正好可以放在驾驶员脚旁边，通过聚酰胺软管与发动机连接在一起。这样就可以由该装置的可变压力调整器和热交换单元测量车进入发动机的燃油量。
FLOWTRONIC206-207是瑞士QUICKLY AG生产的一种自动道路测试仪器，具有灵活的外形和强大的功能。其拥有8套程序，在适合中国汽车测试标准的情况下，以满足常规的试验任务，如汽车加速性能试验、行驶速度试验、制动试验以及燃油消耗试验等。
FLOWTRONIC4705和FLOWTRONIC206-207完全实现被测试车辆的燃油消耗试验。为了得到瞬时油耗值，专门开发了油耗流量瞬态计，按照记录仪的频率设定瞬态测量车辆燃油消耗。
车辆综合性能记录仪是专门开发的用于车辆的信号采集记录仪器，它可以与微机(便携机或笔记本)联网，用专用通讯线将微机(便携机或笔记本)并行口与记录仪通讯口连接，实现数据传输。与跟踪软件相结合，即可以使记录仪工作在速度跟踪状态。记录仪主要技术指标如下模拟输入通道16路12位A/D输入(0～+5V)；数字输入通道5路16位计数器1路正弦波输入4路TTL/CMOS输入；温度通道8路(T、J、K热电偶)(1)供电电源直流10～15V＜12W；扫描范围0.01～600秒。
行驶工况复现器用于车行状态的显示及行驶跟踪，由笔记本电脑承载。试验车辆运行的同时，各路信号送入车辆综合性能记录仪，这些信号再经RS232传输线送入笔记本实时显示。电脑中用的跟踪软件是为此种试验专门开发的，界面如图5所示。
根据笔记本电脑上显示的速度曲线实现速度跟踪。将常用的几种标准行驶工况数据导入跟踪软件，就可以得到如图5中所示的两条红色范围线。图中显示的是准备跟踪欧洲NEDC行驶工况时的界面。车辆行驶时，实时速度点会形成兰色点线，由驾驶员参照该曲线，使其尽量落入红色范围线内，即实现了类似底盘测功机上跟踪工况曲线情形。
试验结束后，在车辆综合性能记录仪及跟踪软件中都存储有试验过程数据，经过对这些数据的分析处理，即可最终完成道路行驶工况试验。
权利要求1.一种车辆行驶工况车载测试装置，包括速度传感器、油耗仪和行驶工况复现器，其特征是，所述的装置设置有车辆综合性能记录仪，车辆综合性能记录仪分别与发动机转速信号和所述的行驶工况复现器连接，车辆综合性能记录仪与所述的速度传感器之间设置有跟踪滤波器，车辆综合性能记录仪与所述的油耗仪之间设置有油耗流量瞬态计；所述的油耗流量瞬态计由接口电路、时序判断电路和脉冲倍频电路集成；所述的车辆综合性能记录仪由主控制单元以及与主控制单元连接的模数转换单元A/D、频率调理单元、存储器单元、通讯数据接口、温度调理单元、和流量接口转换单元组成；所述主控制单元用于调度、协调任务的完成，对测试数据的存储、处理和分析，所述数据通信接口用于数据采集过程的远程监视，同时作为数据导出的接口。
专利摘要本实用新型公开了一种车辆行驶工况车载测试装置，包括速度传感器、跟踪滤波器、油耗仪、油耗流量瞬态计和行驶工况复现器。它还设置有车辆综合性能记录仪，车辆综合性能记录仪与速度传感器之间设置有跟综滤波器，车辆综合性能记录仪与油耗仪之间设置有油耗流量瞬态计。车辆综合性能记录仪由主控制单元以及与主控制单元连接的模数转换单元A/D、频率调理单元、存储器单元、通讯数据接口、温度调理单元、和流量接口转换单元组成。本实用新型主要测量试验车辆行驶的速度、发动机转速以及燃油消耗量，能够以高频率实时显示车辆行驶速度及油耗，保证与目标工况相符，精确可靠，安装使用简洁，从而可以方便的检测设定行驶工况下车辆的动力性及燃油经济性。
文档编号G01M17/007GK2733335SQ200420029619
公开日2005年10月12日 申请日期2004年8月25日 优先权日2004年8月25日
发明者李孟良, 朱西产, 张富兴, 马志雄 申请人:天津汽车检测中心