[发明专利]一种用于汽车虚拟台架测试的信号转接盒

说明书

本发明提供了一种用于汽车虚拟台架测试的信号转接盒，包括信号转接盒盖、信号转接盒体、信号转接盒合页、信号转接盒旋转锁、信号转接盒面板、面板香蕉插座。本发明所述的一种用于汽车虚拟台架测试的信号转接盒结构简单，安装简便，使用灵活，可以通过两种方式来建立汽车虚拟台架HIL机柜与汽车ECU之间的连接关系，实现两者之间的信息交互，并开展相应的虚拟测试与标定开发工作，还可以便于在信号转接盒面板上直接进行信号测量及外部模拟故障输入，显著降低了汽车虚拟台架的测试成本，缩短了汽车虚拟台架的准备时间，提高汽车虚拟台架的测试效率，以及拓展了汽车虚拟台架的用途。

技术领域

本发明属于汽车测试技术领域，尤其是涉及一种用于汽车虚拟台架测试的信号转接盒。

背景技术

随着市场上机动车保有量的不断增加，能源消耗和环境污染问题日益凸显，国家也出台更为严苛的油耗和排放限值法规促使主机厂和车企加快节能减排的研究，2018年国家发布了《GB 30510-2018重型商用车辆燃料消耗量限值》，不同设计总质量的货车燃料消耗量较上一阶段限值降低了11.5-15.4％，重型商用车第四阶段油耗限值标准工作组也于2020年8月份正式启动。重型车国六法规也要求对发动机和整车分别进行认证，并实施排放和油耗联合管控，同时对生产一致性和在用符合性也提出了更高的要求。伴随着更严格的法规要求，监管和处罚力度也日趋严厉，并有了上位法——“大气法”的依据。下阶段排放标准和油耗标准会在油耗排放限值上有更严苛的要求，同时测试工况也可能会面临中国工况切换的问题，对于重型车和发动机企业来说，同时满足重型车油耗排放法规要求的挑战巨大。因此，非常有必要在车辆研发前期对车辆进行油耗及排放预评估测试。

但是，由于重型车行业的特殊性，一款发动机往往要匹配各种不同类型的车辆。以玉柴发动机为例，一款发动机匹配的不同企业、不同配置的整车，可能达到数百个之多，在涵盖公交、重型货车、自卸车、牵引车、城市客车等五大基本类型的同时，还包括搅拌车、洒水车等各类专业车型。对于发动机企业而言，需要掌握匹配了这些车型后的油耗及排放情况。对于整车企业而言，也需要知道匹配了该发动机后的合规性风险。但如果要对每一种车型都进行排放和油耗法规的验证，是不可能完成的工作。因此，评估这些车型的排放和油耗的水平，识别这些车型油耗排放法规符合性的风险，对企业而言是生死攸关的事情，也是目前企业面临的最大痛点。

轻型车国六法规也要求进行实际道路排放(RDE)及油耗的型式认证。同时，随着第五阶段油耗标准(GB 19578-2021、GB 27999-2019)实施及2030年碳达峰国家战略要求，车辆未来发展中势必会引入小排量发动机及混合动力、启停等新技术。这些新技术的应用均会对轻型车油耗及排放控制带来新的开发需求。此外，由于轻型车开发周期的大幅缩减，其开发工作也面临着开发成本控制和开发效率提升的压力。

随着汽车电控系统复杂程度的增加，电控单元(Electronic Control Unit，以下简称ECU)中的标定参数也变得极其庞大。ECU控制策略的开发验证、标定参数的优化等工作量大大增加，使得所需要的开发周期逐渐增长，开发成本逐渐提高。

针对以上现状，为解决行业痛点，一种基于汽车虚拟台架测试汽车油耗及排放的方法应运而生。通过汽车虚拟台架的开发可以将大量测试试验从真实台架转移到虚拟台架上开展，进而降低开发成本，提高工作效率。

汽车虚拟台架是一种通过模拟仿真的虚拟环境来测试整车性能和排放的虚拟仿真测试系统，主要包括虚拟台架操作台(主要包括液晶显示器、显示器支架、操作面板、主控主机、主控主机扩展箱、自动化测试主机、硬件在环测试系统主机)及硬件在环测试系统机柜(主要包括硬件在环系统、ECU、电控部件负载箱、实时仿真模型)。

基于硬件在环(Hardware-in-the-Loop，以下简称HIL)系统的汽车虚拟台架可以在可重复的虚拟仿真试验环境下进行ECU的测试与标定，并且实现了真实的ECU与虚拟的实时仿真模型(即虚拟汽车)的联合仿真。即在汽车虚拟台架上，利用汽车实时仿真模型，开展汽车测试循环工况试验，从而精确、真实地评估汽车在瞬态工况下的燃油经济性和排放性能。