汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)測(cè)試與發(fā)動(dòng)機(jī)工況模擬

1、汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)測(cè)試與發(fā)動(dòng)機(jī)工況模擬第3期(總第115期)1998年6月車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)VEHICLEENGINENo.3(TotaINo115)June1998技術(shù)與一親汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)測(cè)試與發(fā)動(dòng)機(jī)工況模擬TitionSystem.,.mM.;mU7/趙漢桃任潮1.16.(武漢汽車(chē)I業(yè)大學(xué)汽車(chē)電子電器研究所武漢430070)摘要通過(guò)剎試隸統(tǒng)設(shè)計(jì)宴踐,較系統(tǒng)地分析了汽車(chē)點(diǎn)史系統(tǒng)測(cè)試條件和發(fā)動(dòng)機(jī)工況模扭關(guān)準(zhǔn)確,合理地測(cè)試汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng),對(duì)確保和提高分電器,電子點(diǎn)火模塊及點(diǎn)火線圈等總成的性能是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),要保證點(diǎn)火系統(tǒng)性能測(cè)試的合理和準(zhǔn)確,其中重要條件是首先要使測(cè)試條件符合發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況.多年實(shí)踐

2、告訴我們,作為一個(gè)行業(yè)的規(guī)范化測(cè)試設(shè)備,僅具有自動(dòng)化,智能化和多功能是不夠的,還必須保證設(shè)備的高可靠性和測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性及可比性,后者尤為重要.為此,在研制汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)性能測(cè)試設(shè)備時(shí)必須解決和注意以下幾個(gè)問(wèn)題.1測(cè)試條件必須符合發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)性能測(cè)試精度的首要條件是要求測(cè)試各性能參數(shù)時(shí)的模擬條件要合試臺(tái)只有在點(diǎn)火電源,信號(hào)源,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,負(fù)荷等合理模擬各隨機(jī)因素的條件下,其信號(hào)傳感,信號(hào)變換,數(shù)據(jù)采集,傳輸和結(jié)果處理才正確,合理和有效.點(diǎn)火系統(tǒng)中點(diǎn)火線圈的安裝方位對(duì)工作收稿日期:1998,0323在.獗性能影響不太,主要是分電器,因其離心塊等部件受安裝方位的影響,在測(cè)試過(guò)

3、程中要盡量與實(shí)際裝車(chē)相一致同時(shí)要求測(cè)試臺(tái)調(diào)速密設(shè)計(jì)加工,以確保主軸和夾具的最大同fl-試結(jié)果的準(zhǔn)確度,重復(fù)性和可比性的首要條件.點(diǎn)火系統(tǒng)性能參數(shù)與轉(zhuǎn)速的控制性能密切相關(guān),特別是離fl,特性閉合角調(diào)整和斷電速調(diào)節(jié)范圍寬,調(diào)節(jié)速度快,調(diào)節(jié)精度高,調(diào)器和其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),先研制出性能完善的調(diào)速系統(tǒng)(見(jiàn)圖1).調(diào)速系統(tǒng)利用脈寬調(diào)制及速度一電流雙閉環(huán)控制原理保證了以下特性:?調(diào)速范圍寬滿(mǎn)足l0r/min4000r/rain無(wú)級(jí)程控調(diào)速,并且采用專(zhuān)用單片機(jī)獨(dú)立控制,最低轉(zhuǎn)速可達(dá)4r/min.?為了提高測(cè)試效率,滿(mǎn)足生產(chǎn)線的測(cè)試要求,從一個(gè)速度點(diǎn)(極差30Or/min)到另一個(gè)速度點(diǎn)一般只需2s時(shí)間即可穩(wěn)定.?

4、調(diào)遣精度高只要計(jì)算機(jī)給出轉(zhuǎn)速點(diǎn)車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)1998年第3期圖1調(diào)速系統(tǒng)框圖在1000r/min以上,最大調(diào)節(jié)誤差不超過(guò)±2r/min;轉(zhuǎn)速點(diǎn)在1000r/min以下,最大調(diào)節(jié)誤差不超過(guò)±lr/min,轉(zhuǎn)速測(cè)量誤差不?轉(zhuǎn)速穩(wěn)定本調(diào)速系統(tǒng)由于采用轉(zhuǎn)速一電流雙閉環(huán)控制,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定度±ldmin.這為離心特性的精確測(cè)試創(chuàng)造了條件.發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷是通過(guò)測(cè)量分電器真空提前的首要條件是需要有一個(gè)真空度調(diào)節(jié),分辨及穩(wěn)定的控制系統(tǒng)和高精度的壓力傳感,信圖2真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖號(hào)放大,模數(shù)轉(zhuǎn)換及顯示的測(cè)量系統(tǒng),以保證原理如圖2所示.本系統(tǒng)由于采用計(jì)算機(jī)控制驅(qū)動(dòng)速度,保證了真空度的調(diào)節(jié)呈線性變化,

5、可仿真發(fā)動(dòng)機(jī)各種實(shí)際運(yùn)行工況.2總體模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)性能綜合測(cè)試臺(tái)一般供試驗(yàn)中心使用,用于產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中的性能分析.其特點(diǎn)是功能強(qiáng),測(cè)試對(duì)象多,測(cè)試線或出廠校驗(yàn)分電器,電子點(diǎn)火模塊和點(diǎn)火線圈的測(cè)試臺(tái)則要求有較高的測(cè)試速度,以不宜采用示波器采集和數(shù)宇通訊的方式,因?yàn)檫@種方式傳輸一個(gè)波形(5000個(gè)數(shù)字)需要秒級(jí)時(shí)間,而采用專(zhuān)用數(shù)據(jù)采集卡讀取一個(gè)字節(jié)只需要4gs,數(shù)據(jù)總傳輸時(shí)間也只需要30ms,且其記錄長(zhǎng)度達(dá)8000個(gè)點(diǎn),抗火花能力強(qiáng),完全滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)高效率測(cè)試30MFIz,以保證火花電壓的測(cè)量要求.1998年6月黃濤等:汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)測(cè)試與發(fā)動(dòng)機(jī)工況模擬-35圖3高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖

6、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖3.它的結(jié)構(gòu)特征有:總線電氣隔離,以克服強(qiáng)干擾源帶來(lái)的干擾現(xiàn)象;具有觸發(fā)通道,以保證瞬時(shí)信號(hào)和單次信號(hào)的順利捕捉.系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括3部分:?采樣電路完成對(duì)模擬信號(hào)的放大,程控增益,信號(hào)的轉(zhuǎn)換和記錄等工作,包括IA,ADC,RAM的設(shè)計(jì).?邏輯電路完成系統(tǒng)的控制工作,包括時(shí)鐘電路,譯碼電路和RAM地址計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì).?觸發(fā)電路完成觸發(fā)信號(hào)的放大和整形,包括放大電路和觸發(fā)計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì).發(fā)動(dòng)機(jī)工況模擬系統(tǒng)十分復(fù)雜,特別是模擬內(nèi)容如圖4所示.模擬系統(tǒng)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真,控制技術(shù)和必要的硬件相配合,其首要條件是對(duì)發(fā)動(dòng)工況動(dòng)態(tài)特性充分了解,才能正確設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)和硬件模擬裝置.主要特性是:?離心提前特性與轉(zhuǎn)速變化(上升,下降)速率的關(guān)系;?真空提前特性與真空度變化(上升,下降)速率的關(guān)系;?分電器,電子點(diǎn)火模塊,點(diǎn)火線圈及系圖4發(fā)動(dòng)機(jī)工況模擬系統(tǒng)框圖統(tǒng)火花各參數(shù)間的關(guān)系;?各信號(hào)的時(shí)域特性和頻譜特性;?火花參數(shù)特性,包括量值,信號(hào)