发动机综合测试控制系统的研制

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7 P; t  z, N6 L摘要:为 了实现发动机测试系统的实时监测与管理,采用89C51单片机完成了该系统的硬件设计,并
且使用Delphi编程实现了上位机软件设计。该系统通过各个传感器将各种需要采集的信号传送给单
片机,再经过信号调理转化为标准信号,然后将这些数据送往上位机软件显示、处理、保存。该系统实现
了台架试验中的测控过程和试验后数据处理的全自动化,节约了时间和人力,提高了劳动生产率。目前
已成功运用于国内发动机生产企业。
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关键词:发动机;89C51单片机;综合测试控制系统

: D& q- K# {2 O/ f4 `- _8 d0引言
. U+ O  N4 c# e6 t# G. T发动机是汽车的核心部分,其性能的好坏直接影响
到汽车的整体性能。因此,在发动机的开发、生产和使
9 ^- X& v) h( R$ L1 H9 `用中,发动机台架测控都是必不可少的环节川。在国
内,有些单位已研发出智能化的测试仪表,使试验精度
有了很大的提高,但其控制部分还没有实现计算机控
制,不能形成成套的发动机自动测控系统。在国外,已
2 J: I, Q/ E) X( k( a4 j3 }3 ]开发出自动化水平较高的计算机测控系统,这些系统可
靠性高,稳定性好,性能测试准确,但价格昂贵,维修困难。
本研究针对发动机性能测试的特点,开发发动机
+ G' Q: Q% m. t9 Z6 `综合测试控制系统。该系统采用测功器及油门双回路
. j$ l0 S  a$ p* G% C6 u  f直接数字PID控制的方式,保证测试的快速性、精确
性;同时采用直接数字控制(DDC)的方式和工况的数
字给定,保证负荷及油门控制的高精度和高稳定性。
6 m2 y" p  O: m' ?系统功能与结构
3 C3 H2 i- h/ m2 W通过发动机台架试验,可以测定发动机的动力性

: U! `( e$ y/ h7 Q能、经济性能、机械摩擦损耗、启动性能、可靠性等(2]。
本研究中发动机综合测试控制系统能够根据用户的要
求,自动调整T况,使发动机在指定的工况下稳定的运
行,完成对数据的采集、显示、记录、打印,并可实时跟
踪试验过程中发动机各性能参数的变化,实现实时绘
制曲线、自动永久保存及打印输出试验数据和性能曲
线,同时能自动消除误差,实现发动机台架试验的自动
检测。该控制系统能够对温度和压力进行恒温恒压控
制,使试验在稳定的大气环境下进行，提高了测量精
度。在试验过程中,当出现超扭矩、超转速、低油压过
! j1 t8 j2 {( ~+ o' z; C高的状况时,该系统能及时报警,并在延时后自动实现
3 @2 Q% v) u. f# w快速设定的保护功能及其他参数超限的声光报警。此
8 u/ H- n7 d3 b1 w! O) X/ \外,仪器修改后的所有参数均自动永久保留,避免了每
次开机后的重新设定。
8 H! o  |+ u4 f8 G单片机数据采集系统的工作原理如图1所示。
通过各个传感器将各种需要采集的信号传送给单
片机,再经过整形、滤波、放大调理电路转化为标准信
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一盆绿箩

发动机是汽车的核心部分