專利名稱：一種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測試系統(tǒng)，具體地說，是涉及一種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車驅(qū)動技術(shù)已經(jīng)發(fā)展百年，汽車的發(fā)動機(jī)排量越來越大，技術(shù)也越來越先進(jìn)，而相應(yīng)帶來的卻是汽車的高油耗和高排放，在國家現(xiàn)今推行的節(jié)能減排政策下，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、低排放和高效化已經(jīng)成為當(dāng)今汽車生產(chǎn)產(chǎn)家追求的終極目標(biāo)。在各國對汽車排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格的背景中，使用最廣泛且最為嚴(yán)苛的是歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)VI，該標(biāo)準(zhǔn)于2009年由歐盟出臺并進(jìn)行實(shí)施，我國也參照了這一標(biāo)準(zhǔn)對國內(nèi)的汽車尾氣排放問題進(jìn)行規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)VI對汽車排放的氮氧化物和顆粒物標(biāo)準(zhǔn)有著嚴(yán)格的要求，因此，與該標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的ETC、ESC實(shí)驗(yàn)便開始成為發(fā)動機(jī)測試的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，在試驗(yàn)中，若要達(dá)到這種標(biāo)準(zhǔn)，就必須需要發(fā)動機(jī)測控系統(tǒng)具有高速的瞬態(tài)測控能力。然而，目前行業(yè)內(nèi)還沒有一套完整的測試系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)進(jìn)行ETC、ESC實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有的對發(fā)動機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)的技術(shù)手段相當(dāng)單一，根本無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求的規(guī)格。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對上述技術(shù)問題提供了一種能夠適應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)，并完成相關(guān)瞬態(tài)測試的發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:—種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)，包括由連接有多功能數(shù)據(jù)采集儀和發(fā)動機(jī)測試儀的上位機(jī)、排放分析儀以及油門勵磁驅(qū)動儀組成的控制系統(tǒng)，均與上位機(jī)連接的油耗測試系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)，分別與多功能數(shù)據(jù)采集儀和排放分析儀連接的參數(shù)測量裝置，以及分別與發(fā)動機(jī)測試儀、油門勵磁驅(qū)動儀和發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)連接的測控系統(tǒng)；所述多功能數(shù)據(jù)采集儀和排放分析儀連接，并且發(fā)動機(jī)測試儀和油門勵磁驅(qū)動儀連接。具體地說，所述油耗測試系統(tǒng)包括依次連接的燃油箱、瞬態(tài)油耗儀和回油處理器；所述瞬態(tài)油耗儀與上位機(jī)連接。進(jìn)一步地，所述測控系統(tǒng)包括底座，安裝在底座上且具有進(jìn)水口和出水口的電渦流測功機(jī)，分別與該電渦流測功機(jī)連接的扭矩傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，一端與電渦流測功機(jī)的進(jìn)水口連接、另一端與一水源連通的測功機(jī)進(jìn)水管，設(shè)置在該測功機(jī)進(jìn)水管上的水泵，以及一端與電渦流測功機(jī)出水口連接、另一端與所述水源連通的測功機(jī)出水管；所述電渦流測功機(jī)分別與發(fā)動機(jī)測試儀和油門勵磁驅(qū)動儀連接；所述發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)則分別與測功機(jī)進(jìn)水管和測功機(jī)出水管連接。為使本實(shí)用新型能夠調(diào)節(jié)水泵的壓力，所述測功機(jī)進(jìn)水管上還設(shè)有溢流閥。再進(jìn)一步地，所述發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)包括設(shè)有溫度控制器的管柱，一端與該管柱連接并設(shè)有第一溫度傳感器的發(fā)動機(jī)進(jìn)水管，一端與管柱連接并連通發(fā)動機(jī)進(jìn)水管、另一端與測功機(jī)進(jìn)水管連通的冷卻水進(jìn)水管，一端與該管柱連接并設(shè)有第二溫度傳感器的發(fā)動機(jī)出水管，以及一端與該管柱連接并連通發(fā)動機(jī)出水管、另一端與測功機(jī)出水管連通的冷卻水出水管；所述溫度控制器與上位機(jī)連接。優(yōu)選地，所述冷卻水進(jìn)水管上還設(shè)有冷卻水閥。更進(jìn)一步地，所述參數(shù)測量裝置包括排煙管，以及設(shè)置在該排煙管上的尾氣檢測傳感器和排氣溫度傳感器；所述尾氣檢測傳感器與排放分析儀連接，而所述排氣溫度傳感器則與多功能數(shù)據(jù)采集儀連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:(I)本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)具有響應(yīng)時間快，重復(fù)度高，高精度的特點(diǎn)，其不僅極大地減小控制回路的延遲，而且提高了整體控制的響應(yīng)時間。(2)本實(shí)用新型采用發(fā)動機(jī)測試儀對扭矩傳感器進(jìn)行扭矩信號采集，并對轉(zhuǎn)速扭矩信號進(jìn)行數(shù)字濾波和信號噪聲濾除，從而對原信號進(jìn)行低延遲高保真還原，很大程度上確保了對數(shù)字信號噪聲的控制精度和穩(wěn)定性，本實(shí)用新型加入發(fā)動機(jī)測試儀后，使得整個系統(tǒng)具有了集成度高，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)算能力強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)。(3)本實(shí)用新型采用電渦流測功機(jī)來濾除開關(guān)噪聲，從而實(shí)現(xiàn)了電渦流測功機(jī)對扭矩控制的高速響應(yīng)，并且也在很大程度上減小了穩(wěn)態(tài)控制下的扭矩文波。(4)本實(shí)用新型設(shè)有溢流閥，可以對與測功機(jī)進(jìn)水管連接的水泵進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，從而穩(wěn)定了電渦流測功機(jī)的進(jìn)水水壓，確保其正常使用。(5)本實(shí)用新型根據(jù)實(shí)際需要還設(shè)置了冷卻水閥，在需要向冷卻水進(jìn)水管進(jìn)水時開啟冷卻水閥，在不需要向冷卻水進(jìn)水管進(jìn)水時則關(guān)閉冷卻水閥，冷卻水閥的設(shè)置，進(jìn)一步提高了測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。(6)本實(shí)用新型構(gòu)思巧妙、設(shè)計合理、使用方便、性能穩(wěn)定，在新標(biāo)準(zhǔn)的要求下，其以完整的瞬態(tài)測試方式全面檢測了發(fā)動機(jī)的性能，確保了被測發(fā)動機(jī)能夠完全符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此，本實(shí)用新型在市場擁有著廣泛的應(yīng)用前景，相比現(xiàn)有技術(shù)來說，其具有實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和進(jìn)步，因而本實(shí)用新型適于推廣使用。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。圖2為控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為測控系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的連接示意圖。圖4為發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的連接示意圖。圖5為油耗測試系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的連接示意圖。圖6為本實(shí)用新型的安裝使用示意圖。其中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的零部件名稱為:I 一控制系統(tǒng)，2 —上位機(jī)，3 —多功能數(shù)據(jù)采集儀，4一排放分析儀，5 —發(fā)動機(jī)測試儀，6 —油門勵磁驅(qū)動儀，7 —燃油箱，8 —出油閥，9 一瞬態(tài)油耗儀，10 —回油處理器，11 一管柱，12—溫度控制器，13 一第一溫度傳感器，14 一第二溫度傳感器，15 一發(fā)動機(jī)出水管，16 —油門執(zhí)行器,17 —發(fā)動機(jī)進(jìn)水管，18 —排煙管，19 一尾氣檢測傳感器,20 —排氣溫度傳感器，21 —機(jī)油溫度傳感器，22 —電渦流測功機(jī)，23 —測功機(jī)進(jìn)水管，24 —手動閥門，25 一測功機(jī)出水管，26 —水泵，27 —溢流閥，28 —水池，29 —冷卻水出水管，30 —冷卻水進(jìn)水管，31—底座，32—扭矩傳感器，33—轉(zhuǎn)速傳感器，34—冷卻水閥。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)用新型包括控制系統(tǒng)1、測控系統(tǒng)、油耗測試系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)以及參數(shù)測量裝置，其中，測控系統(tǒng)、油耗測試系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)和參數(shù)測量裝置均與控制系統(tǒng)I連接，并且發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)還與測控系統(tǒng)連接?？刂葡到y(tǒng)是整個測試系統(tǒng)的核心部分,其由連接有多功能數(shù)據(jù)采集儀3和發(fā)動機(jī)測試儀5的上位機(jī)2、排放分析儀4以及油門勵磁驅(qū)動儀6組成，并且為方便使用，多功能數(shù)據(jù)采集儀3、排放分析儀
4、發(fā)動機(jī)測試儀5和油門勵磁驅(qū)動儀6共同安裝到一個控制柜上，并通過一條CAN總線與上位機(jī)2連接多功能數(shù)據(jù)采集儀3和發(fā)動機(jī)測試儀5的數(shù)據(jù)可以單獨(dú)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)2上。此外，所述多功能數(shù)據(jù)采集儀3和排放分析儀4連接，并且發(fā)動機(jī)測試儀5和油門勵磁驅(qū)動儀6連接，如圖2所示。具體地說，上位機(jī)2分別與油耗測試系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)連接，發(fā)動機(jī)測試儀5和油門勵磁驅(qū)動儀6同時與測控系統(tǒng)連接。測控系統(tǒng)用于采集發(fā)動機(jī)的扭矩、轉(zhuǎn)速和功率，如圖3所示，其包括底座31，安裝在底座31上且具有進(jìn)水口和出水口的電渦流測功機(jī)22，分別與該電渦流測功機(jī)22連接的扭矩傳感器32和轉(zhuǎn)速傳感器33，一端與電渦流測功機(jī)22的進(jìn)水口連接、另一端與水池28連通的測功機(jī)進(jìn)水管23，設(shè)置在該測功機(jī)進(jìn)水管23上的水泵26，以及一端與電渦流測功機(jī)22出水口連接、另一端與水池28連通的測功機(jī)出水管25 ;所述電渦流測功機(jī)22分別與發(fā)動機(jī)測試儀5和油門勵磁驅(qū)動儀6連接。此外，為了對與水泵26進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，從而穩(wěn)定了電渦流測功機(jī)的進(jìn)水水壓，確保其正常使用，所述測功機(jī)進(jìn)水管23上還設(shè)有溢流閥27。如圖4、6所示，所述發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)包括設(shè)有溫度控制器12的管柱11，一端與該管柱11連接并設(shè)有第一溫度傳感器13的發(fā)動機(jī)進(jìn)水管17，一端與管柱11連接并連通發(fā)動機(jī)進(jìn)水管17、另一端與測功機(jī)進(jìn)水管23連通的冷卻水進(jìn)水管30，一端與該管柱11連接并設(shè)有第二溫度傳感器14的發(fā)動機(jī)出水管15，以及一端與該管柱11連接并連通發(fā)動機(jī)出水管15、另一端與測功機(jī)出水管25連通的冷卻水出水管29 ;所述溫度控制器12與上位機(jī)2連接。此外，為控制冷卻水管30的進(jìn)水時間，所述冷卻水進(jìn)水管30上還設(shè)有冷卻水閥34。油耗測試系統(tǒng)用于采集發(fā)動機(jī)的瞬時油耗，如圖5所示，其包括依次連接的燃油箱7、瞬態(tài)油耗儀9和回油處理器10 ;所述瞬態(tài)油耗儀9與上位機(jī)2連接。如圖6所示，所述參數(shù)測量裝置包括排煙管18，以及設(shè)置在該排煙管18上的尾氣檢測傳感器19和排氣溫度傳感器20 ;所述尾氣檢測傳感器19與排放分析儀4連接，而所述排氣溫度傳感器20則與多功能數(shù)據(jù)采集儀3連接。如圖6所示，使用時，將本實(shí)用新型與被測發(fā)動機(jī)，具體地說，是將電渦流測功機(jī)22、排煙管18、回油處理器10、發(fā)動機(jī)進(jìn)水管17和發(fā)動機(jī)出水管15與被測發(fā)動機(jī)相對應(yīng)的位置進(jìn)行連接，同時在被測發(fā)動機(jī)底部還安裝一個機(jī)油溫度傳感器21，并且在其旁邊設(shè)置一個油門執(zhí)行器16，該油門執(zhí)行器16為現(xiàn)有技術(shù)，其主要由伺服電機(jī)和伺服電機(jī)控制器組成。本實(shí)用新型的工作過程為:上位機(jī)2根據(jù)歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)VI的要求設(shè)定發(fā)動機(jī)測試工況以及發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。這兩個設(shè)定值由上位機(jī)2通過CAN通訊下發(fā)給發(fā)動機(jī)測試儀5，發(fā)動機(jī)測試儀5接到該指令后通過扭矩傳感器32和轉(zhuǎn)速傳感器33對發(fā)動機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速進(jìn)行高速采樣，然后發(fā)動機(jī)測試儀5通過油門勵磁驅(qū)動儀6迅速調(diào)整電渦流測功機(jī)22的勵磁電流和發(fā)動機(jī)的油門開度，從而使發(fā)動機(jī)在0.5秒內(nèi)達(dá)到指定工況，同時上位機(jī)2通過CAN總線向溫度控制器12下發(fā)該工況下發(fā)動機(jī)所需的冷卻水水溫，并由溫度控制器12根據(jù)第一溫度傳感器13和第二溫度傳感器14測量出的冷卻水水溫差實(shí)時計算出熱交換量，然后再根據(jù)該熱交換量控制冷卻水閥34等效開度，以使發(fā)動機(jī)冷卻水溫達(dá)到指定值。當(dāng)發(fā)動機(jī)工況達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，由多功能數(shù)據(jù)采集儀3采集發(fā)動機(jī)的水溫、排溫以及油溫，由發(fā)動機(jī)測試儀5采集發(fā)動機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，排放分析儀4采集尾氣成分，瞬態(tài)油耗儀9采集發(fā)動機(jī)該工況下的油耗，上述采集的數(shù)據(jù)最后通過CAN總線上傳至上位機(jī)2，由上位機(jī)2進(jìn)行分析和處理后，得出發(fā)動機(jī)的瞬態(tài)測控性能的測試數(shù)據(jù)。按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于:包括由連接有多功能數(shù)據(jù)采集儀(3)和發(fā)動機(jī)測試儀(5)的上位機(jī)(2)、排放分析儀(4)以及油門勵磁驅(qū)動儀(6)組成的控制系統(tǒng)(1)，均與上位機(jī)(2)連接的油耗測試系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)，分別與多功能數(shù)據(jù)采集儀(3)和排放分析儀(4)連接的參數(shù)測量裝置，以及分別與發(fā)動機(jī)測試儀(5)、油門勵磁驅(qū)動儀(6)和發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)連接的測控系統(tǒng)；所述多功能數(shù)據(jù)采集儀(3)和排放分析儀(4)連接，并且發(fā)動機(jī)測試儀(5)和油門勵磁驅(qū)動儀(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述油耗測試系統(tǒng)包括依次連接的燃油箱(7)、瞬態(tài)油耗儀(9)和回油處理器(10);所述瞬態(tài)油耗儀(9)與上位機(jī)(2)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述測控系統(tǒng)包括底座(31)，安裝在底座(31)上且具有進(jìn)水口和出水口的電渦流測功機(jī)(22 )，分別與該電渦流測功機(jī)(22)連接的扭矩傳感器(32)和轉(zhuǎn)速傳感器(33)，一端與電渦流測功機(jī)(22)的進(jìn)水口連接、另一端與一水源連通的測功機(jī)進(jìn)水管(23)，設(shè)置在該測功機(jī)進(jìn)水管(23)上的水泵(26)，以及一端與電渦流測功機(jī)(22)出水口連接、另一端與所述水源連通的測功機(jī)出水管(25);所述電渦流測功機(jī)(22)分別與發(fā)動機(jī)測試儀(5)和油門勵磁驅(qū)動儀(6)連接；所述發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)則分別與測功機(jī)進(jìn)水管(23)和測功機(jī)出水管(25)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述測功機(jī)進(jìn)水管(23)上還設(shè)有溢流閥(27)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)包括設(shè)有溫度控制器(12)的管柱(11)，一端與該管柱(11)連接并設(shè)有第一溫度傳感器(13)的發(fā)動機(jī)進(jìn)水管(17)，一端與管柱(11)連接并連通發(fā)動機(jī)進(jìn)水管(17)、另一端與測功機(jī)進(jìn)水管(23)連通的冷卻水進(jìn)水管(30)，一端與該管柱(11)連接并設(shè)有第二溫度傳感器(14)的發(fā)動機(jī)出水管(15)，以及一端與該管柱(11)連接并連通發(fā)動機(jī)出水管(15)、另一端與測功機(jī)出水管(25)連通的冷卻水出水管(29);所述溫度控制器(12)與上位機(jī)(2)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻水進(jìn)水管(30)上還設(shè)有冷卻水閥(34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述參數(shù)測量裝置包括排煙管(18)，以及設(shè)置在該排煙管(18)上的尾氣檢測傳感器(19)和排氣溫度傳感器(20 );所述尾氣檢測傳感器(19 )與排放分析儀(4 )連接，而所述排氣溫度傳感器(20 )則與多功能數(shù)據(jù)采集儀(3)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)動機(jī)瞬態(tài)測試系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的技術(shù)手段無法根據(jù)歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)Ⅵ的規(guī)格對發(fā)動機(jī)進(jìn)行瞬態(tài)測試的問題。該測試系統(tǒng)包括由連接有多功能數(shù)據(jù)采集儀和發(fā)動機(jī)測試儀的上位機(jī)、排放分析儀以及油門勵磁驅(qū)動儀組成的控制系統(tǒng)，均與上位機(jī)連接的油耗測試系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)，分別與多功能數(shù)據(jù)采集儀和排放分析儀連接的參數(shù)測量裝置，以及分別與發(fā)動機(jī)測試儀、油門勵磁驅(qū)動儀和發(fā)動機(jī)保障管路系統(tǒng)連接的測控系統(tǒng)；所述多功能數(shù)據(jù)采集儀和排放分析儀連接，并且發(fā)動機(jī)測試儀和油門勵磁驅(qū)動儀連接。本實(shí)用新型具有使用方便、響應(yīng)快速、控制準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，其能夠根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求的規(guī)格對發(fā)動機(jī)的性能進(jìn)行瞬態(tài)測試，因此，適于推廣使用。
文檔編號G01M15/04GK202994471SQ20122073882
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者程社林, 吳明祺, 余仁偉, 曹誠軍 申請人:成都誠邦動力測試儀器有限公司