一種基于發(fā)動機(jī)瞬態(tài)特性的綜合性能測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種綜合性能測試系統(tǒng)，具體是指一種基于發(fā)動機(jī)瞬態(tài)特性的綜合性能測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人們對汽車的可靠性、安全性和綠色性等方面的要求不斷提高，而發(fā)動機(jī)作為汽車的心臟部件，其技術(shù)水平直接影響到其動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放等性能指標(biāo)，發(fā)動機(jī)發(fā)生故障的頻率也是最高的。而發(fā)動機(jī)綜合性能測試是判定發(fā)動機(jī)技術(shù)狀況好壞的主要手段，也是汽車檢測和維修工作的重要內(nèi)容，因此發(fā)動機(jī)性能測試越來越受到人們的重視。傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)綜合性能測試系統(tǒng)大都是針對某一特定穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動機(jī)的性能進(jìn)行測試，而汽車在實際運行中多處于起動、加速和減速等瞬態(tài)工況，其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨時間發(fā)生改變，混合氣形成和燃燒等不斷地發(fā)生變化，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)動力性能、經(jīng)濟(jì)性能和排放性能以及其他性能指標(biāo)與通常穩(wěn)態(tài)工況下的指標(biāo)有很大的差異。因此提供一種可以測試發(fā)動機(jī)瞬態(tài)特性的綜合性能測試系統(tǒng)則是當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)綜合性能測試系統(tǒng)無法對發(fā)動機(jī)在瞬態(tài)工況下的性能進(jìn)行測試的缺陷，提供一種基于發(fā)動機(jī)瞬態(tài)特性的綜合性能測試系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種基于發(fā)動機(jī)瞬態(tài)特性的綜合性能測試系統(tǒng)，包括被測動力平臺，以及設(shè)置在被測動力平臺上的被測發(fā)動機(jī)，還包括有單片機(jī)，與單片機(jī)相連接的測控儀和功率分析儀，與測控儀相連接的油門驅(qū)動儀，與功率分析儀相連接的電機(jī)控制器，與被測發(fā)動機(jī)相連接的數(shù)據(jù)采集儀和轉(zhuǎn)矩傳感器，與數(shù)據(jù)采集儀相連接的信號處理系統(tǒng)，以及與信號處理系統(tǒng)相連接的分析儀；所述測控儀還與被測發(fā)動機(jī)相連接，轉(zhuǎn)矩傳感器與信號處理系統(tǒng)相連接；
所述所信號處理系統(tǒng)由前置放大電路，與前置放大電路相連接的低通濾波電路，與低通濾波電路相連接的緩沖電路，與緩沖電路相連接的差分變換電路，以及同時與差分變換電路和緩沖電路相連接的A/D轉(zhuǎn)換電路組成。
[0005]所述的前置放大電路由三極管VT1，三極管VT2，場效應(yīng)管Q，負(fù)極與三極管VTl的基極相連接、正極作為系統(tǒng)一輸入端的極性電容Cl，正極經(jīng)電阻R5后與三極管VT2的發(fā)射極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R2后與三極管VTl的基極相連接的極性電容C3，一端與三極管VTl的發(fā)射極相連接、另一端與極性電容C3的負(fù)極相連接的電阻R3，與極性電容C3相并聯(lián)的電阻R6，一端與場效應(yīng)管Q的柵極相連接、另一端與極性電容C3的負(fù)極相連接的電阻R7，一端與三極管VTl的集電極相連接、另一端經(jīng)電阻R4后與三極管VT2的集電極相連接的電阻Rl，正極與三極管VT2的集電極相連接、負(fù)極與低通濾波電路相連接的極性電容C2組成；所述場效應(yīng)管Q的漏極和源極均與低通濾波電路相連接，電阻Rl和電阻R4的連接點與場效應(yīng)管Q的漏極相連接，三極管VTl的集電極與三極管VT2的基極相連接。
[0006]所述的低通濾波電路由放大器P —端與放大器P的正極相連接、另一端與極性電容C2的負(fù)極相連接的電阻R8，一端與放大器P的負(fù)極相連接、另一端接地的電阻R9，正極與緩沖電路相連接、負(fù)極經(jīng)極性電容C4后與場效應(yīng)管Q的漏極相連接的極性電容C7，正極與放大器P的負(fù)極相連接、負(fù)極與極性電容C7的負(fù)極相連接的極性電容C5，一端與場效應(yīng)管Q的源極相連接、另一端與極性電容C7的負(fù)極相連接的電阻R10，以及正極與放大器P的輸出極相連接、負(fù)極接地的極性電容C6組成；所述放大器P的輸出極還與緩沖電相連接。
[0007]所述的緩沖電路由三極管VT3，三極管VT4，三極管VT5，一端與極性電容C7的正極相連接、另一端經(jīng)電阻R12后接地的電阻R11，一端與極性電容C7的正極相連接、另一端與三極管VT3的集電極相連接的電阻R13，N極與極性電容C7的正極相連接、P極與三極管VT4的集電極相連接的二極管D1，正極與二極管Dl的P極相連接、負(fù)極與三極管VT5的基極相連接的極性電容C10，一端與三極管VT5的基極相連接、另一端則經(jīng)電阻R18后與差分變換電路相連接的電阻R17，一端與三極管VT5的發(fā)射極相連接、另一端接地的電阻R19，一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接、另一端與差分變換電路相連接的電阻R16，正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負(fù)極與三極管VT4的發(fā)射極相連接的極性電容C8，以及與極性電容C8相并聯(lián)的極性電容C9組成；所述的三極管VT3的基極同時與電阻Rll和電阻R12的連接點以及放大器P的輸出極相連接、集電極與三極管VT4的基極相連接、發(fā)射極與差分變換電路相連接，三極管VT5的基極與二極管Dl的N極相連接、集電極則同時與二極管Dl的N極以及A/D轉(zhuǎn)換電路相連接。
[0008]所述的差分變換電路包括變換芯片U，電阻R14，電阻R15，電阻R22，電阻R23，極性電容C11，極性電容C14，電感LI ;電阻R14的一端與三極管VT3的發(fā)射極相連接、另一端與變換芯片U的PGND管腳相連接，極性電容Cll的正極與電阻R16相連接、負(fù)極與變換芯片U的ADJ管腳相連接，電阻R15與極性電容Cll相并聯(lián)，電感LI的一端與變換芯片U的ISENSE管腳相連接、另一端則經(jīng)電阻R22和電阻R23后接地，極性電容C14的正極與A/D轉(zhuǎn)換電路相連接、其負(fù)極則與變換芯片U的FB管腳相連接，變換芯片U的VIN管腳與電阻R18相連接、PGATE管腳與其PGND管腳相連接、FB管腳與電阻R22和電阻R23的連接點相連接、GND管腳接地，電感LI和電阻R22的連接點與A/D轉(zhuǎn)換電路相連接。
[0009]所述的A/D轉(zhuǎn)換電路由轉(zhuǎn)換芯片U1，負(fù)極接地、而正極順次經(jīng)電阻R21和電阻R20后與三極管VT5的集電極相連接的極性電容C12，正極與轉(zhuǎn)換芯片Ul的CONT管腳相連接、負(fù)極與電感LI和電阻R22的連接點相連接的極性電容C13，N極與轉(zhuǎn)換芯片Ul的TR管腳相連接、P極與極性電容C14的正極相連接的二極管D3，N極與轉(zhuǎn)換芯片Ul的VCC管腳相連接、P極與轉(zhuǎn)換芯片Ul的RS管腳相連接的二極管D2，轉(zhuǎn)換芯片Ul的THR管腳與極性電容C12的正極相連接、DIS管腳與電阻R20和電阻R21的連接點相連接、GND管腳接地、VCC管腳接電源。
[0010]所述的變換芯片U為LM3485型集成電路，而轉(zhuǎn)換芯片Ul為NE555型集成電路。
[0011]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
(I)本發(fā)明可以對發(fā)動機(jī)在瞬態(tài)工況下的各項參數(shù)進(jìn)行測試。
[0012](2)本發(fā)明設(shè)置有信號處理系統(tǒng)，其可以對采集來的數(shù)據(jù)做處理，使發(fā)動機(jī)瞬態(tài)特性檢測結(jié)果更精確、更穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的信號處理系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]以上附圖中的附圖標(biāo)記名稱為:
I一單片機(jī)，2—功率分析儀，3 —電機(jī)控制器，4一測控儀，5—油門驅(qū)動儀，6—轉(zhuǎn)矩傳感器，7—數(shù)據(jù)采集儀，8—信號處理系統(tǒng)，9一分析儀，81—前置放大電路，82—低通濾波電路，83—緩沖電路，84—差分變換電路，85—A/D轉(zhuǎn)換電路。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。
實施例
[0017]如圖1所示，本發(fā)明包括被測動力平臺，固定在被測動力平臺上的被測發(fā)動機(jī)。為了對被測發(fā)動機(jī)的瞬態(tài)特性進(jìn)行綜合測試，本發(fā)明還包括有單片機(jī)1，與單片機(jī)I相連接的測控儀4和功率分析儀2，與測控儀4相連接的油門驅(qū)動儀5，與功率分析儀2相連接的電機(jī)控制器3，與被測發(fā)動機(jī)相連接的數(shù)據(jù)采集儀7和轉(zhuǎn)矩傳感器6，與數(shù)據(jù)采集儀7相連接的信號處理系統(tǒng)8，以及與信號處理系統(tǒng)8相連接的分析儀9。所述測控儀4還與被測發(fā)動機(jī)相連接，轉(zhuǎn)矩傳感器6與信號處理系統(tǒng)8相連接。
[0018]其中，單片機(jī)I作為本發(fā)明的控制系統(tǒng)，電機(jī)控制器3用于控制被測電機(jī)的啟停，功率分析儀2用于檢測被測發(fā)動機(jī)的輸出功率，油門驅(qū)動儀5用于為被測發(fā)動機(jī)的燃油發(fā)動機(jī)部分提供燃油，并通過測控儀4來顯示和控制其燃油輸出量。當(dāng)改變被測發(fā)動機(jī)供油量時，被測發(fā)動機(jī)的工況則發(fā)生改變，這時由數(shù)據(jù)采集儀7對被測發(fā)動機(jī)瞬態(tài)工況下的溫度、壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并輸送給信號處理系統(tǒng)8，而轉(zhuǎn)矩傳感器6則對被測發(fā)動機(jī)的瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測，檢測信號由信號處理系統(tǒng)8進(jìn)行處理后再由分析儀9對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行分析。
[0019]信號處理系統(tǒng)8為本發(fā)明的發(fā)明點，如圖2所示，其由前置放大電路81，與前置放大電路81相連接的低通濾波電路82，與低通濾波電路82相連接的緩沖電路83，與緩沖電路83相連接的差分變換電路84，以及同時與差分變換電路84和緩沖電路83相連接的A/D轉(zhuǎn)換電路85組成。
[0020]前置放大電路81用于對采集來的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行放大，其由三極管VT1，三極管VT2，場效應(yīng)管Q，負(fù)極與三極管VTl的基極相連接、正極作為系統(tǒng)一輸入端的極性電容Cl，正極經(jīng)電阻R5后與三極管VT2的發(fā)射極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R2后與三極管VTl的基極相連接的極性電容C3，一端與三極管VTl的發(fā)射極相連接、另一端與極性電容C3的負(fù)極相連接的電阻R3，與極性電容C3相并聯(lián)的電阻R6，一端與場效應(yīng)管Q的柵極相連接、另一端與極性電容C3的負(fù)極相連接的電阻R7，一端與三極管VTl的集電極相連接、另一端經(jīng)電阻R4后與三極管VT2的集電極相連接的電阻R1，正極與三極管VT2的集電極相連接、負(fù)極與低通濾波電路82相連接的極性電容C2組成；所述場效應(yīng)管Q的漏極和源極均與低通濾波電路82相連接，電阻Rl和電阻R4的連接點與場效應(yīng)管Q的漏極相連接，三極管VTl的集電極與三極管VT2的基極相連接。
[0021]因采集到的數(shù)據(jù)信號會有很多不需要的頻率，而低通濾波電路82則可以對不需要的頻率時行過濾。其由放大器P —端與放大器P的正極相連接、另一端與極性電容C2的負(fù)極相連接的電阻R8，一端與放大器P的負(fù)極相連接、另一端接地的電阻R9，正極與緩沖電路83相連接、負(fù)極經(jīng)極性電容C4后與場效應(yīng)管Q的漏極相連接的極性電容C7，正極與放大器P的負(fù)極相連接、負(fù)極與極性電容C7的負(fù)極相連接的極性電容C5，一端與場效應(yīng)管Q的源極相連接、另一端與極性電容C7的負(fù)極相連接的電阻R10，以及正極與放大器P的輸出極相連接、負(fù)極接地的極性電容C6組成。所述放大器