汽車點火系統(tǒng)測試與發(fā)動機(jī)工況模擬

1、汽車點火系統(tǒng)測試與發(fā)動機(jī)工況模擬第3期(總第115期)1998年6月車用發(fā)動機(jī)VEHICLEENGINENo.3(TotaINo115)June1998技術(shù)與一親汽車點火系統(tǒng)測試與發(fā)動機(jī)工況模擬TitionSystem.,.mM.;mU7/趙漢桃任潮1.16.(武漢汽車I業(yè)大學(xué)汽車電子電器研究所武漢430070)摘要通過剎試隸統(tǒng)設(shè)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(jī)工況模扭關(guān)準(zhǔn)確,合理地測試汽車發(fā)動機(jī)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(zhǔn)確,其中重要條件是首先要使測試條件符合發(fā)動機(jī)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(shè)備,僅具有自動化,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,在研制汽車發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)性能測試設(shè)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(jī)的實際工況發(fā)動機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速,負(fù)荷等合理模擬各隨機(jī)因素的條件下,其信號傳感,信號變換,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(shè)計加工,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(jī)獨立控制,最低轉(zhuǎn)速可達(dá)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(jī)給出轉(zhuǎn)速點車用發(fā)動機(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±2r/min;轉(zhuǎn)速點在1000r/min以下,最大調(diào)節(jié)誤差不超過±lr/min,轉(zhuǎn)速測量誤差不?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試創(chuàng)造了條件.發(fā)動機(jī)負(fù)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(zhuǎn)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(jī)控制驅(qū)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(jī)各種實際運行工況.2總體模擬系統(tǒng)設(shè)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(dá)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(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)框圖見圖3.它的結(jié)構(gòu)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(shè)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(zhuǎn)換和記錄等工作,包括IA,ADC,RAM的設(shè)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(shè)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(shè)計.發(fā)動機(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,其首要條件是對發(fā)動工況動態(tài)特性充分了解,才能正確設(shè)計計算機(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,電子點火模塊,點火線圈及系圖4發(fā)動機(jī)工況模擬系統(tǒng)框圖統(tǒng)火花各參數(shù)間的關(guān)系;?各信號的時域特性和頻譜特性;?火花參數(shù)特性,包括量值,信號