发动机综合测试控制系统的研制

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" L2 k6 R4 G. c* Y1 C- J" L+ ?; P3 A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
: t* l' Z( ?: l% [( t1 j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
$ _8 _  o% W3 Q4 w7 A* l+ m已成功运用于国内发动机生产企业。

# t$ ?- [! k6 d- Z$ D关键词:发动机;89C51单片机;综合测试控制系统

0引言
4 v0 z7 i' U* {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
用中,发动机台架测控都是必不可少的环节川。在国
, s8 q& M; A& Q2 ]' D6 `# }内,有些单位已研发出智能化的测试仪表,使试验精度
9 o' R" h# T1 k有了很大的提高,但其控制部分还没有实现计算机控
+ @% K! Q. G% A6 }) u制,不能形成成套的发动机自动测控系统。在国外,已
) ^8 }7 }0 _/ g; O4 m$ Y3 `开发出自动化水平较高的计算机测控系统,这些系统可
" b8 H% |& M6 h- o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
, [+ V+ m# t; A5 M& a- Z综合测试控制系统。该系统采用测功器及油门双回路
, u/ }/ k* y3 a3 Q5 W+ x& r直接数字PID控制的方式,保证测试的快速性、精确
0 }- _5 J0 V  L* O! ?8 I; `  M2 F: U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。
系统功能与结构
8 [1 a4 J0 h7 U' v& D+ Z7 K0 g! ^通过发动机台架试验,可以测定发动机的动力性

能、经济性能、机械摩擦损耗、启动性能、可靠性等(2]。
. y  q: O, |6 q5 C  O# Z本研究中发动机综合测试控制系统能够根据用户的要
8 ?1 q8 n! [2 N1 ~7 h求,自动调整T况,使发动机在指定的工况下稳定的运
; M+ ^7 @2 Y; n8 p- M9 T  F* U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
8 I9 r/ _5 l& R制曲线、自动永久保存及打印输出试验数据和性能曲
) ^# O% d" T* |$ W, V1 {0 ?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
4 Z4 j$ b2 {! k  H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
高的状况时,该系统能及时报警,并在延时后自动实现
快速设定的保护功能及其他参数超限的声光报警。此
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。
' G/ K2 v% e7 W8 S4 D% t单片机数据采集系统的工作原理如图1所示。
  C6 e3 o- W* e% p: w: a2 m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