專利名稱：一種車輛底盤測功機測功系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動力輸出功率檢測系統(tǒng),具體涉及一種對車輛底盤輸出功率進行測試的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前基于底盤測功機的車輛底盤輸出功率測量方法為根據(jù)電渦流測功器特性，進行PID即比例-積分-微分控制的軟件方案，但實際應(yīng)用時車輛功率變化范圍很大，且電渦流測功器為時變、強耦合、非線性系統(tǒng)，難以建立準確的數(shù)學模型，使得PID控制的系數(shù)
及Jil無法準確獲得，因此，在實際應(yīng)用的產(chǎn)品中，也有人采用過系數(shù)自適應(yīng)的模糊PID
控制，但控制效果還是不夠理想，主要表現(xiàn)在加載穩(wěn)定時間較長，軟件加載對車速控制的穩(wěn)定性也較差，并只能測試特定車速點功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種可以測量任意車速點功率，并可實現(xiàn)功率曲線掃描及多點測功，測量穩(wěn)定性好、底盤測功機加載響應(yīng)快速、測試方法簡單，可靠性高的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)。本發(fā)明克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
本車輛底盤測功機測功系統(tǒng)包括工業(yè)控制計算機、與工業(yè)控制計算機通過總線相連的單片機控制系統(tǒng)、與單片機控制系統(tǒng)相連接的滾筒轉(zhuǎn)速脈沖單元、功率加載調(diào)整模塊、可控硅單元DA控制端以及與可控硅單元DA控制端相連接的底盤測功機，上述滾筒轉(zhuǎn)速脈沖單元連接于功率加載調(diào)整模塊的portl端口，單片機控制系統(tǒng)連接于功率加載調(diào)整模塊的port2端口，功率加載調(diào)整模塊的port3端口連接于可控娃單元DA控制端。上述功率加載調(diào)整模塊包括有三極管、光隔、運算放大器I、運算放大器2，三極管的基極經(jīng)電容Cl、電阻R1、及二極管Dl與Portl端口連接，三極管的發(fā)射極經(jīng)電阻R7連接與光隔，光隔經(jīng)電阻R10、R11連接于f/V變換電路的Port4端口，f/V變換電路的Port5端口連接于運算放大器I的同相輸入端，運算放大器I的反相輸入端連接于電阻R17、電位器R16，電位器R26以及運算放大器2的同相輸入端經(jīng)電阻R18、R19連接于運算放大器I的輸出端，運算放大器2的輸出端經(jīng)電阻R24、R25以及二極管D2連接于Port3端口，運算放大器2的反相輸入端經(jīng)電阻R20、R21連接于Port2端口，電阻R22、電位器R23連接于運算放大器2的反相輸入端和輸出端。上述總線可為CAN總線。上述總線可為RS-232總線。上述總線也可為RS-485總線。上述可控硅單元DA控制端為全隔離單相橋式全控整流模塊。上述f/V變換電路包括LM2917集成式頻率/電壓轉(zhuǎn)換器，LM2917集成式頻率/電壓轉(zhuǎn)換器的的I腳連接于Port4端口、3腳經(jīng)電容C6、C7和電阻R12連接于Port5端口，11腳連接于電阻R14、R15。本發(fā)明的有益效果是通過設(shè)置運算放大器2反相端的偏置參考電壓，可以測量任意車速點功率；連續(xù)改變參考電壓值Pset，可實現(xiàn)功率曲線掃描及多點測功。特定車速點測功時，由于本車輛底盤測功機測功系統(tǒng)是基于實際車速的硬件調(diào)節(jié)方案，實現(xiàn)了底盤測功機加載響應(yīng)的快速性，司機駕駛車輛達到設(shè)定車速時，加載即可完成。由于可控硅單元可使車速與加載阻力同步變化，確保車輛測功過程中車速穩(wěn)定性好。實際結(jié)果表明，對同一臺車重復測量，實際車速與設(shè)定車速的偏差在0. lkm/h之內(nèi)，對多車型測量時，車速可控制在0. 2km/h之內(nèi)，測試過程中車速波動在0. lkm/h之內(nèi)，達到了國標要求。通過設(shè)置光隔解決了編碼器信號對f/V轉(zhuǎn)換的影響，基于實際車速反饋信號 和設(shè)定車速參考值Vsgl進行實時調(diào)整加載，使得單片機控制系統(tǒng)不需進行相對復
雜的模糊PID等算法控制，可簡化單片機控制系統(tǒng)，降低成本，且測試方法簡單，可靠性較聞。


圖I為本發(fā)明的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)方框 圖2為本發(fā)明的功率加載調(diào)整模塊電路原理 圖3為本發(fā)明的f/V變換電路 圖中，I.三極管2.光隔3.運算放大器I 4.運算放大器2。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖I、附圖2、附圖3對本發(fā)明做進一步說明。按照GB21861-2008規(guī)定，汽車底盤輸出功率測試在底盤測功機上進行，手動檔汽車逐步加速并換至直接檔，自動擋汽車掛正常行車擋起步，將油門踏板踩到底，掃描最大功
率點(設(shè)最大功率點速度為Pp，設(shè)定測功機按速度Fp進行定速測功，待汽車速度在設(shè)定
的檢測速度下穩(wěn)定5s后，記錄儀表顯示不少于3s內(nèi)的汽車底盤輸出功率值平均值；在讀數(shù)期間，實際檢測速度與設(shè)定檢測速度的允差為±0. 5Km/h。附圖I為本發(fā)明的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)方框圖，包括工業(yè)控制計算機、與工業(yè)控制計算機通過總線相連的單片機控制系統(tǒng)、與單片機控制系統(tǒng)相連接的滾筒轉(zhuǎn)速脈沖單元、功率加載調(diào)整模塊、可控硅單元DA控制端以及與可控硅單元DA控制端相連接的底盤測功機，上述滾筒轉(zhuǎn)速脈沖單元連接于功率加載調(diào)整模塊的portl端口，單片機控制系統(tǒng)連接于功率加載調(diào)整模塊的port2端口，功率加載調(diào)整模塊的port3端口連接于可控娃單 元DA控制端。上述總線可以為CAN總線、RS-485總線或者RS-232總線。滾筒轉(zhuǎn)速脈沖單元產(chǎn)生的脈沖信號(對應(yīng)實際車速)由功率加載調(diào)整模塊進行f/
V轉(zhuǎn)換放大后得到電壓值Gpbbi1 ;設(shè)定車速點由工業(yè)控制計算機控制系統(tǒng)通過CAN總線、RS-485總線或者RS-232總線通訊傳遞給單片機控制系統(tǒng)，單片機控制系統(tǒng)根據(jù)標定參數(shù)得到設(shè)定車速目標電壓值，進而通過單片機DA給定,Vsjt U 進行差分運算放大后輸出電壓到可控硅單元DA控制端，控制底盤測功機進行設(shè)定點測功。通過單片機控制系統(tǒng)調(diào)整^，進而調(diào)節(jié)速度設(shè)定點，動態(tài)掃描到最大功率點后進行定車速點測功，定車速點
測功時采用修正算法使實際檢測速度與設(shè)定檢測速度的誤差在±0. 5km/h以內(nèi)。上述的標定參數(shù)主要包括車速為40km/h時，標定得到相應(yīng)發(fā)動機功率的單片機
DA給定值Fsst4tj ,標定時發(fā)動機額定功率分為50kff, 50kff lOOkff, IOOkff <p^150kff, 150kff <P< 200kff, P >250kff五個段分別標定，并標定出相應(yīng)功率下車速增加5km/h時，DA給定值增加量A%。據(jù)此可初步計算得到相應(yīng)車輛設(shè)定車速Msgf的DA給定&
權(quán)利要求
1.一種車輛底盤測功機測功系統(tǒng)，其特征在于包括工業(yè)控制計算機、與工業(yè)控制計算機通過總線相連的單片機控制系統(tǒng)、與單片機控制系統(tǒng)相連接的滾筒轉(zhuǎn)速脈沖單元、功率加載調(diào)整模塊、可控硅單元DA控制端以及與可控硅單元DA控制端相連接的底盤測功機，上述滾筒轉(zhuǎn)速脈沖單元連接于功率加載調(diào)整模塊的Portl端口，單片機控制系統(tǒng)連接于功率加載調(diào)整模塊的port2端口，功率加載調(diào)整模塊的port3端口連接于可控硅單元DA控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)，其特征在于上述功率加載調(diào)整模塊包括有三極管(I)、光隔(2 )、運算放大器I (3 )、運算放大器2 (4 )，三極管(I)的基極經(jīng)電容Cl、電阻R1、及二極管Dl與Portl端口連接，三極管(I)的發(fā)射極經(jīng)電阻R7連接與光隔(2)，光隔(2)經(jīng)電阻R10、R11連接于f/V變換電路的Port4端口，f/V變換電路的Port5端口連接于運算放大器I (3)的同相輸入端，運算放大器I (3)的反相輸入端連接于電阻R17、電位器R16，電位器R26以及運算放大器2 (4)的同相輸入端經(jīng)電阻R18、R19連接于運算放大器I (3)的輸出端，運算放大器2 (4)的輸出端經(jīng)電阻R24、R25以及二極管D2連接于Port3端口，運算放大器2 (4)的反相輸入端經(jīng)電阻R20、R21連接于Port2端口，電阻R22、電位器R23連接于運算放大器2 (4)的反相輸入端和輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)，其特征在于上述總線為CAN總線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)，其特征在于上述總線為RS-232總線。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)，其特征在于上述總線為RS-485總線。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)，其特征在于上述可控硅單元DA控制端為全隔離單相橋式全控整流模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)，其特征在于上述f/V變換電路包括LM2917集成式頻率/電壓轉(zhuǎn)換器，LM2917集成式頻率/電壓轉(zhuǎn)換器的的I腳連接于Port4端口、3腳經(jīng)電容C6、C7和電阻R12連接于Port5端口，11腳連接于電阻R14、R15。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對車輛底盤輸出功率進行測試的車輛底盤測功機測功系統(tǒng)。包括工業(yè)控制計算機、與工業(yè)控制計算機通過總線相連的單片機控制系統(tǒng)、與單片機控制系統(tǒng)相連接的滾筒轉(zhuǎn)速脈沖單元、功率加載調(diào)整模塊、可控硅單元DA控制端以及與可控硅單元DA控制端相連接的底盤測功機，上述滾筒轉(zhuǎn)速脈沖單元連接于功率加載調(diào)整模塊的port1端口，單片機控制系統(tǒng)連接于功率加載調(diào)整模塊的port2端口，功率加載調(diào)整模塊的port3端口連接于可控硅單元DA控制端。該系統(tǒng)可以測量任意車速點功率，實現(xiàn)了底盤測功機加載響應(yīng)的快速性，可控硅單元可使車速與加載阻力同步變化，確保車輛測功過程中車速穩(wěn)定性好，且測試方法簡單，可靠性較高。
文檔編號G01L3/24GK102620876SQ20121011975
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者唐向臣, 田作友, 田雪松, 程勇, 黃萬友 申請人:山東大學