基于通用测试技术的汽车发动机台架测控平台的研究
时间：2020-04-29 05:23:30 来源：千叶帆 本文已影响人
摘 要：本文首先对通用测试技术进行了简要介绍，并从发动机台架试验平台、通用测试技术在该平台中的应用两个角度出发，对汽车发动机台架测试的通用测控平台进行了详细的探讨。
关键词：汽车发动机；台架测试；通用测控平台；研究
前言：现阶段，单一的功能是发动机台架测控平台应用过程中的主要特点，其拥有较差的可扩展性，只能够实现专机专用，在进行搭建的过程中，无法从使用者的测试需求出发。在这种情况下，为了促使汽车发动机台架测试在使用过程中的功能得以健全，本文对通用测控平台在这一领域的应用展开了探讨。
一、通用测试技术概述
通用测试技术是一项综合性技术，能够充分融合网络通信、虚拟仪器以及测试测量等多种技术，因此其在进行测量和测试的过程中，可靠性以及精确性都能够得到有效的提升。针对飞速发展的汽车工业来讲，其发动机性能的检测能力是推动汽车领域不断进步的关键环节之一，通用测试技术能够在综合应用多种技术功能的背景下，促使发动机的性能得以提升，它能有效判定发动机运行的稳定情况、不同外界环境下的运行状态以及发动机是否在设计过程中体现出了合理的结构。
传统的测试过程中，遇到的相关问题需要对硬件进行应用，在信息技术以及数字技术快速发展的过程中，处理信号的能力提升，配置功能更加灵活，同时分析能力也更加强大，因此测试系统在面对一系列难题的过程中，各种方法的搭建速度更加快捷[1]。
通用测试技术在使用过程中，具有较强的扩展性，越来越高的测试需求是该技术得以完善的基础，而技术的完善也转变了测试的需求内容，在对通用测试技术进行研究的过程中，促使扩展性在系统中得以有效提升是关键，这一过程中，在重新分配现有软件资源的过程中需要对现有的软硬件组合进行优化，从而在满足新的需求过程中，降低成本；通用测试技术的灵活性是该技术使用过程中的精髓，这一功能可以在对测试系统功能以及软硬件采集设备进行更改的过程中，对使用者不同的需求进行满足，促使解决方案变得更加灵活多样。
二、汽车发动机台架测试的通用测控平台研究
（一）发动机台架试验平台
发动机试验台架通常包括测功机，测功机通过联轴器输入阻力至待测发动机，同时配备冷却系统、油耗仪、尾气分析仪等。
Me-Mw=Ie×dwe/dt、Mw-Md=Id×dwd/dt。其中，假设刚性轴是运行中的传动轴，那么此时就有We=Wd，由此可知Mw=（MdIe+MeId）/（Ie+Id）。该式中，发动机扭矩为Me；内部转矩在测功机中的体现应用Md来表示；轴的扭矩为Mw；转动惯量在发动机的体现应用Ie来表示；转动惯量在测功机中的体现应用Id来表示。
在采集轴参数的过程中，需对传感器等进行应用，如转速以及扭矩等，此时还可以对输出转动惯量在测功机中的体现以及输入惯量在发动机中的体现进行确定，公式的有效应用可以对测试平台进行确定[2]。
在传统发动机测试系统当中，面对特定的需求以及任务而灵活的变化困难较大，其运行中对测试系统产生了严重的限制，导致其仅适用于特定的场合以及范围，如果一定的变化发生于任务当中，采集参数的增减等使用者的基本需求，会对采集通道进行转变，对参数的优先级进行重新设定，灵活性操作在测试界面当中无法得到实现。而应用通用测试技术以后，以上种种限制性因素被有效解决。
（二）通用测试技术在该平台中的应用
随着发动机台架测试的发展，需要设置各种温度和压力传感仪表以及数据采集装置来对试验数据进行采集，汽车发动机运行中，实时采集以及检测其性能的参数工作需要应用外围硬件设备，这就是发動机测控平台的主要功能。固定硬件组合形式是通用测试平台中硬件设计的主要形式，其通常包含多个组成单元，如模数转换芯片、传感器输出接口以及电压调节模块等。实时监测以及采集发动机基本性能参数，再对其进行模数转换以及信号调理，最后与上位机之间进行通信。
发动机测试系统中可以选用多种软件平台，如VC++软件，在软件自动运行以及人机交互的基础上，上位机软件能够有效采集不同协议和硬件端口的数据，更重要的是能够提升信息采集的速度，在实时显示接收数据的同时对其进行保存，并在系统内部对这些数据进行深入的分析和处理。数据接收层、计算层以及显示层和处理层等是通用测试软件的重要组成部分。其中，接收层在应用过程中，连接设备终端采集设备，能够对不同采集设备的输入进行支持，该层运行中，数据处理DLL的开发是在对动态链接库进行开发的环境下产生的，使用者需要对接口定义规则进行充分的遵守，才能够将其有效应用于不同的测试任务数据处理环节当中，使用者在对实际测试需求进行了解的基础上，可以对现有的DLL进行重新的编写；而计算层在运行过程中，柔性匹配计算在用户的设置基础上被应用，其主要功能是分割采集到的数据，并进行平均计算，从中将有效的数据进行提取；数据显示层在运行过程中，同样需要对柔性显示设置进行应用，并在多种途径的应用下，实时显示多种使用者需求的数据；而数据处理层在使用过程中，分析、处理数据库中提取的数据[3]。
结论：综上所述，通用测试技术是一项综合技术，其在应用过程中，既具有网络通信的功能，也拥有测试测量等功能，其在汽车发动机台架测试中的应用，能够有效促使该系统应用过程中的精度以及灵活性得以提升。为了实现这一领域的进步，现阶段积极加强汽车发动机台架测试与通用测试技术的融合研究具有重要意义。
参考文献
[1] 秦大同，张志龙，叶明. 重型汽车机械自动变速传动试验台测控系统开发[J]. 重庆大学学报，2009，01：11-16.
[2] 王立新，李荣廷. 基于虚拟仪器LabVIEW的发动机台架试验数据采集系统设计[J]. 河北科技大学学报，2014，02：109-117.
[3] 缪鹏程. 汽车空调压缩机用电磁离合器动态特性试验台的设计[J]. 西华师范大学学报（自然科学版），2014，02：190-195.
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