汽車點火系統(tǒng)測試與發(fā)動機工況模擬

1、汽車點火系統(tǒng)測試與發(fā)動機工況模擬第3期(總第115期)1998年6月車用發(fā)動機VEHICLEENGINENo.3(TotaINo115)June1998技術與一親汽車點火系統(tǒng)測試與發(fā)動機工況模擬TitionSystem.,.mM.;mU7/趙漢桃任潮1.16.(武漢汽車I業(yè)大學汽車電子電器研究所武漢430070)摘要通過剎試隸統(tǒng)設計宴踐,較系統(tǒng)地分析了汽車點史系統(tǒng)測試條件和發(fā)動機工況模扭關準確,合理地測試汽車發(fā)動機點火系統(tǒng),對確保和提高分電器,電子點火模塊及點火線圈等總成的性能是一個十分重要的環(huán)節(jié),要保證點火系統(tǒng)性能測試的合理和準確,其中重要條件是首先要使測試條件符合發(fā)動機的實際工況.多年實踐

2、告訴我們,作為一個行業(yè)的規(guī)范化測試設備,僅具有自動化,智能化和多功能是不夠的,還必須保證設備的高可靠性和測試結果的準確性及可比性,后者尤為重要.為此,在研制汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)性能測試設備時必須解決和注意以下幾個問題.1測試條件必須符合發(fā)動機的實際工況發(fā)動機點火系統(tǒng)性能測試精度的首要條件是要求測試各性能參數(shù)時的模擬條件要合試臺只有在點火電源,信號源,發(fā)動機轉速,負荷等合理模擬各隨機因素的條件下,其信號傳感,信號變換,數(shù)據(jù)采集,傳輸和結果處理才正確,合理和有效.點火系統(tǒng)中點火線圈的安裝方位對工作收稿日期: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,在測試過

3、程中要盡量與實際裝車相一致同時要求測試臺調(diào)速密設計加工,以確保主軸和夾具的最大同fl-試結果的準確度,重復性和可比性的首要條件.點火系統(tǒng)性能參數(shù)與轉速的控制性能密切相關,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)器和其它有關標準,先研制出性能完善的調(diào)速系統(tǒng)(見圖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)速范圍寬滿足l0r/min4000r/rain無級程控調(diào)速,并且采用專用單片機獨立控制,最低轉速可達4r/min.?為了提高測試效率,滿足生產(chǎn)線的測試要求,從一個速度點(極差30Or/min)到另一個速度點一般只需2s時間即可穩(wěn)定.?

4、調(diào)遣精度高只要計算機給出轉速點車用發(fā)動機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±2r/min;轉速點在1000r/min以下,最大調(diào)節(jié)誤差不超過±lr/min,轉速測量誤差不?轉速穩(wěn)定本調(diào)速系統(tǒng)由于采用轉速一電流雙閉環(huán)控制,轉速穩(wěn)定度±ldmin.這為離心特性的精確測試創(chuàng)造了條件.發(fā)動機負荷是通過測量分電器真空提前的首要條件是需要有一個真空度調(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)框圖號放大,模數(shù)轉換及顯示的測量系統(tǒng),以保證原理如圖2所示.本系統(tǒng)由于采用計算機控制驅動速度,保證了真空度的調(diào)節(jié)呈線性變化,

5、可仿真發(fā)動機各種實際運行工況.2總體模擬系統(tǒng)設計汽車點火系統(tǒng)性能綜合測試臺一般供試驗中心使用,用于產(chǎn)品研究開發(fā)過程中的性能分析.其特點是功能強,測試對象多,測試線或出廠校驗分電器,電子點火模塊和點火線圈的測試臺則要求有較高的測試速度,以不宜采用示波器采集和數(shù)宇通訊的方式,因為這種方式傳輸一個波形(5000個數(shù)字)需要秒級時間,而采用專用數(shù)據(jù)采集卡讀取一個字節(jié)只需要4gs,數(shù)據(jù)總傳輸時間也只需要30ms,且其記錄長度達8000個點,抗火花能力強,完全滿足大批量生產(chǎn)高效率測試30MFIz,以保證火花電壓的測量要求.1998年6月黃濤等:汽車點火系統(tǒng)測試與發(fā)動機工況模擬-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)框圖見圖3.它的結構特征有:總線電氣隔離,以克服強干擾源帶來的干擾現(xiàn)象;具有觸發(fā)通道,以保證瞬時信號和單次信號的順利捕捉.系統(tǒng)的硬件設計包括3部分:?采樣電路完成對模擬信號的放大,程控增益,信號的轉換和記錄等工作,包括IA,ADC,RAM的設計.?邏輯電路完成系統(tǒng)的控制工作,包括時鐘電路,譯碼電路和RAM地址計數(shù)器的設計.?觸發(fā)電路完成觸發(fā)信號的放大和整形,包括放大電路和觸發(fā)計數(shù)器的設計.發(fā)動機工況模擬系統(tǒng)十分復雜,特別是模擬內(nèi)容如圖4所示.模擬系統(tǒng)是應用計算機仿真,控制技術和必要的硬件相配合,其首要條件是對發(fā)動工況動態(tài)特性充分了解,才能正確設計計算機仿真系統(tǒng)和硬件模擬裝置.主要特性是:?離心提前特性與轉速變化(上升,下降)速率的關系;?真空提前特性與真空度變化(上升,下降)速率的關系;?分電器,電子點火模塊,點火線圈及系圖4發(fā)動機工況模擬系統(tǒng)框圖統(tǒng)火花各參數(shù)間的關系;?各信號的時域特性和頻譜特性;?火花參數(shù)特性,包括量值,信號