CN105319070B - 一种有限速保护的发动机性能参数测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有限速保护的发动机性能参数测试方法及系统，其中，所述方法包括：获取具有一预设频率的模拟车速信号；将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号；对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第一控制信号；根据所述第一控制信号，获取发动机的运行状态信息；根据所述发动机的运行状态信息，获取发动机的性能参数。本发明的方案确保了有限速保护的发动机的性能参数测试数据的准确性和测试项目的完整性。

Description

一种有限速保护的发动机性能参数测试方法及系统

技术领域

本发明涉及发动机台架测试技术领域，特别是涉及一种有限速保护的发动机性能参数测试方法及系统。

背景技术

众所周知，发动机台架基本性能对标Benchmarking测试、台架噪声、振动与声振粗糙度(NVH)Benchmarking测试是将发动机与变速器、整车主体分离之后，在试验台架上针对发动机进行的Benchmarking测试，可为发动机项目开发目标的制订提供重要的参考依据。而在测试中能否成功获得发动机的各项Benchmarking性能数据，体现其竞争优势，进而更加准确的指导发动机开发目标的设定，便取决于Benchmarking测试能否顺利完成。

对于多数发动机而言，在进行发动机基本性能Benchmarking测试和台架NVHBenchmarking测试时，可以将整车与电控单元ECU(Electronic Control Unit)之间的线束延长，恢复“整车—ECU—发动机”三者之间的正常通信后，便可进行相关测试，但在某些有限速保护的发动机，只延长线束还不够，因为虽然发动机运转，但“机车分离”后的车体无法动作，即没有车速信号反馈给ECU，ECU便限制发动机的转速和喷油策略，转速和喷油策略的限制也就影响了扭矩、功率、排温等数据。比如，现有技术对有限速保护的发动机的Benchmarking测试，在测试中经常会出现这样的情况：发动机与测功机正常对接，各线束及传感器连接正常，排除硬件连接失误的可能性，测试中，由测功机的操作系统控制发动机转速、节气门位置等参数，当发动机转速提升至某一特定值后，便无法再对发动机转速进行提升，而这一特定值往往远远低于待测发动机额定转速。例如，某发动机的额定转速为6000rpm(r/min)，而测试时，由测功机的操作系统控制发动机转速只能达到2000rpm，甚至更低，在这种情况下，Benchmarking测试将无法继续进行，项目开发受到严重影响；或者出现另外一种情况，即使Benchmarking测试顺利完成，试验数据与真实数据有着很明显的差距，无法正确指导项目开发目标的设定。例如，某新型发动机公告的最大扭矩为250N.m，而实际Benchmarking测试数据只有180N.m，与其公告数据有着很大的差距。如果出现上述状况，Benchmarking测试便毫无意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种有限速保护的发动机性能参数测试方法及系统，能够解决目前对有限速保护的发动机的性能参数测试时，由于机车分离使得没有车速信号反馈至电控单元，从而导致的有限速保护的发动机性能参数测试数据与实际数据有很大差距的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种有限速保护的发动机性能参数测试方法，其中，包括：

获取具有一预设频率的模拟车速信号；

将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号；

对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第一控制信号；

根据所述第一控制信号，获取发动机的运行状态信息；

根据所述发动机的运行状态信息，获取发动机的性能参数。

其中，在所述将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号之后还包括：

对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第二控制信号；

根据所述第二控制信号，对车速进行显示控制。

其中，所述模拟车速信号为具有所述预设频率的正弦波信号或为具有所述预设频率的方波信号。

其中，所述获取具有一预设频率的模拟车速信号的步骤包括：

接收一信号发射装置产生的具有所述预设频率的模拟车速信号；

对所述接收到的模拟车速信号按照预定义规则进行处理，获取处理后的具有所述预设频率的模拟车速信号。

其中，所述将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号的步骤包括：

将所述模拟车速信号通过一模数转换单元进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号。

其中，所述发动机的运行状态信息包括：发动机的运转速度和发动机的喷油策略；其中，所述根据所述第一控制信号，获取发动机的运行状态信息的步骤包括：根据所述第一控制信号，获取所述发动机的运转速度和所述发动机的喷油策略。

其中，所述根据所述发动机的运行状态信息，获取发动机的性能参数的步骤包括：

根据所述发动机的运转速度和所述发动机的喷油策略，获取发动机的性能参数；其中，所述性能参数包括：发动机扭矩、发动机的功率、发动机的排温数据。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种有限速保护的发动机性能参数测试系统，其中，包括：

第一获取装置，用于获取具有一预设频率的模拟车速信号；

第二获取装置，用于将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号；

第三获取装置，用于对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第一控制信号；

第四获取装置，用于根据所述第一控制信号，获取发动机的运行状态信息；

第五获取装置，用于根据所述发动机的运行状态信息，获取发动机的性能参数。

其中，所述有限速保护的发动机性能参数测试系统还包括：

第六获取装置，用于对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第二控制信号；

显示装置，用于根据所述第二控制信号，对车速进行显示控制。

其中，所述模拟车速信号为具有所述预设频率的正弦波信号或为具有所述预设频率的方波信号。

其中，所述第一获取装置包括：

接收单元，用于接收一信号发射装置产生的具有所述预设频率的模拟车速信号；

第一处理单元，用于对所述接收到的模拟车速信号按照预定义规则进行处理，获取处理后的具有所述预设频率的模拟车速信号。

其中，第二获取装置包括：

第二处理单元，用于将所述模拟车速信号通过一模数转换单元进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号。

其中，所述发动机的运行状态信息包括：发动机的运转速度和发动机的喷油策略；其中，所述第四获取装置包括：

第一获取单元，用于根据所述第一控制信号，获取所述发动机的运转速度和所述发动机的喷油策略。

其中，所述第五获取装置包括：

第二获取单元，用于根据所述发动机的运转速度和所述发动机的喷油策略，获取发动机的性能参数；其中，所述性能参数包括：发动机扭矩、发动机的功率、发动机的排温数据。

本发明的有益效果是：

本发明的方案，通过增加一车速信号，并将该车速信号加载至电控单元ECU，使得该ECU根据该车速信号发送控制发动机的运转速度和喷油策略等，从而确保了有限速保护的发动机性能参数测试实验的顺利进行、确保的发动机的扭矩、功率、排温数据等性能参数测试的准确性，大大缩小了发动机性能参数测试数据与实际数据的差距。

附图说明

图1表示本发明的有限速保护的发动机性能参数测试方法流程示意图一；

图2表示本发明的有限速保护的发动机性能参数测试方法流程示意图二；

图3表示本发明的具体实施例中有限速保护的发动机性能参数测试方法流程示意图；

图4表示本发明的有限速保护的发动机性能参数测试系统结构示意图一；

图5表示本发明的有限速保护的发动机性能参数测试系统结构示意图二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明的有限速保护的发动机性能参数测试方法，包括：

步骤11，获取具有一预设频率的模拟车速信号；

步骤12，将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号；

步骤13，对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第一控制信号；

步骤14，根据所述第一控制信号，获取发动机的运行状态信息；

步骤15，根据所述发动机的运行状态信息，获取发动机的性能参数。

其中，如图2所示，在所述步骤12之后，还包括：

步骤21，用于对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第二控制信号；

步骤22，用于根据所述第二控制信号，对车速进行显示控制。

其中，在步骤11之前，首先延长整车与电控单元ECU之间的线束。具体步骤如下：

将整车与ECU之间的线束逐一断开，逐一接入与之相同规格的电线，电线长度参考Benchmarking整车到发动机台架的距离(要求：尽可能的短，避免信号衰减)，并用焊锡紧固，以热塑管包裹，避免信号干扰。按照上述步骤，完成线束的延长工作，并将线束捆扎，以求整洁。

在上述延长整车与电控单元ECU之间的线束的步骤完成后，开始进行步骤11至步骤15以及步骤11至步骤22，下面将结合图2以及具体的实施例对上述步骤11至步骤15以及步骤11至步骤22作详细说明：

首先，寻找车速传感器。不同品牌的Benchmarking车型，车速信号传感器的安装位置也有所不同。根据以往的测试经验，先在发动机后端寻找，由于发动机台架Benchmarking测试是将发动机与变速器分离后安装到台架上，这将导致原本连接在变速器上的车速传感器被断开，无法正常接入。若在发动机后端有车速传感器，则将一信号发射装置的车速信号输出端与该车速传感器的输入端连接。然而，若在发动机后端没有找到车速传感器时，则采用以下备用方案：拆除四个车轮处的轮速传感器后，使信号线暴露出来、轮速传感器一般为两根线，一根是电源线，一根是信号线，使用万用表进行判断，低电压的为信号线，高电压的为电源线。将四个车轮处的车速信号线、电源线分别用相同规格的电线并联，并分别将引出信号线与一信号发射装置的车速信号输出端连接，且该四个信号线还与电控单元ECU连接。

然后，以采用第一个方案为例，如图3所示，将该信号发射装置接通220伏特稳压电源，选择与车速信号传感器对应的、且与具一预设频率的波形。一般磁电式车速传感器的输出波形为正弦波，不常用。霍尔式和光电式车速传感器的输出波形为方波，常用。调整信号的发射电压在-5V～+5V，发射频率范围为50Hz～200Hz。其中，该信号发射装置产生一模拟车速信号的过程描述如下：

此信号发射装置内置一电子计算单元和一信号发射单元，装置的输入界面由数字键、选择键和确认键组成，输出界面为液晶显示屏。测试前，先将车辆主减速器及变速器各档位传动比、车轮半径、车速传感器对应的波形等相关信息输入到电子计算单元，电子计算单元便可自动选择产生的模拟车速信号对应的波形。测试中，该信号发射装置的电子计算单元根据公式“车速＝发动机转速×车轮周长/总传动比＝发动机转速×车轮总长/主减速器/对应档位传动比”，并根据输入的发动机的转速值以及公式“车速＝2×π×车轮半径×车速频率)”，获取模拟车速信号的频率，并由信号发射单元将此频率的模拟车速信号发送至车速传感器。

然后，车速传感器接收该信号发射装置产生的具有该预设频率的模拟车速信号；并根据该车速传感器本身自有的预定义规则，对该接收到的模拟车速信号进行处理，获取能够被ECU识别的具有该预设频率的模拟车速信号。

然后，该ECU使用其自身具有的模数转换单元，将经过车速传感器处理过后的模拟车速信号转化为数字车速信号，并对处理过后的数字车速信号进行处理分析，获取用于控制发动机运行状态的第一控制信号，其中，该发动机的运行状态可以包括发动机的转速以及发动机的喷油策略等，与发动机连接的测功机根据该发动机的转速以及发动机的喷油策略，获取发动机扭矩、发动机功率、发动机的排温数据等性能参数。由公式“车速＝发动机转速×车轮周长/总传动比”可见，由于对于一辆特定的汽车来讲，轮胎规格，总传动比是固定的参数，因此发动机转速和车速存在正比例关系，即车速提高，那么发动机转速也会相应的提升，因此，通过调节信号发射装置发射的模拟车速信号的频率值，来调节车速(车速与车速频率的转换关系为：车速＝2×π×车轮半径×车速频率)，从而调节对应的发动机的转速，因此不会存在发动机的转速提升到某一特定值后，便不会再提升，从而影响发动机的运转速度和喷油策略，而导致发动机扭矩、发动机功率、发动机的排温数据等性能参数的试验数据与实际数据存在很大差距的问题。

而此时，电控单元ECU在对上述处理后的数字车速信号进行分析后，还会获取用于控制汽车仪表对车速值进行显示的第二控制信号，该仪表在接收到该第二控制信号后对车速信号进行显示。

上述对有限速保护的发动机性能参数测试方法，模拟了整车真实的行驶工况，确保了有限速保护的发动机性能参数数据测试实验的顺利进行、确保的发动机的扭矩、功率、排温数据等性能参数测试的准确性，大大缩小了发动机性能参数测试数据与实际数据的差距。

如图4所示，本发明的实施例还提供一种有限速保护的发动机性能参数测试系统，其中，包括：

第一获取装置41，用于获取具有一预设频率的模拟车速信号；

其中，在本发明的具体实施例中，该第一获取装置41可以为车速传感器。

第二获取装置42，用于将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号；

第三获取装置43，用于对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第一控制信号；

其中，该第二获取装置42和该第三获取装置43，在本发明的具体实施例中均可以为电控单元ECU。

第四获取装置44，用于根据所述第一控制信号，获取发动机的运行状态信息；

第五获取装置45，用于根据所述发动机的运行状态信息，获取发动机的性能参数。

其中，在本发明的具体实施例中，该第四获取装置44和该第五获取装置45可以同为测功机。

其中，如图5所示，本发明的有限速保护的发动机性能参数测试系统还包括：

第六获取装置51，用于对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第二控制信号；

其中，该第六获取装置51，在本发明的具体实施例中可为电控单元ECU。

显示装置52，用于根据所述第二控制信号，对车速进行显示控制。

其中，该显示装置52可以为汽车仪表，或者其他用于显示的显示屏等等。

其中，所述模拟车速信号为具有所述预设频率的正弦波信号或为具有所述预设频率的方波信号。

其中，该第一获取装置41包括：

接收单元，用于接收一信号发射装置产生的具有所述预设频率的模拟车速信号；

第一处理单元，用于对所述接收到的模拟车速信号按照预定义规则进行处理，获取处理后的具有所述预设频率的模拟车速信号。

其中，该第二获取装置42包括：

第二处理单元，用于将所述模拟车速信号通过一模数转换单元进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号。

其中，所述发动机的运行状态信息包括：发动机的运转速度和发动机的喷油策略；其中，所述第四获取装置44包括：

第一获取单元，用于根据所述第一控制信号，获取所述发动机的运转速度和所述发动机的喷油策略。

其中，所述第五获取装置45包括：

第二获取单元，用于根据所述发动机的运转速度和所述发动机的喷油策略，获取发动机的性能参数；其中，所述性能参数包括：发动机扭矩、发动机的功率、发动机的排温数据。

需要说明的是，该系统是与上述方法实施例对应的系统，上述方法实施例中所有实现方式均适用于该系统的实施例中，也能达到相同的技术效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有限速保护的发动机性能参数测试方法，其特征在于，包括：

获取具有一预设频率的模拟车速信号；

将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号；

对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第一控制信号；

根据所述第一控制信号，获取发动机的运行状态信息；

根据所述发动机的运行状态信息，获取发动机的性能参数；

其中，所述获取具有一预设频率的模拟车速信号的步骤包括：

接收一信号发射装置产生的具有所述预设频率的模拟车速信号，其中，所述信号发射装置的信号输出端与发动机后端的车速传感器或车轮处的轮速传感器的信号线连接，且所述信号发射装置具有一与所述车速传感器或车轮处的轮速传感器相对应的波形；

对所述接收到的模拟车速信号按照预定义规则进行处理，获取处理后的具有所述预设频率的模拟车速信号；

其中，所述模拟车速信号为具有所述预设频率的正弦波信号或为具有所述预设频率的方波信号。

2.根据权利要求1所述的有限速保护的发动机性能参数测试方法，其特征在于，在所述将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号之后还包括：

对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第二控制信号；

根据所述第二控制信号，对车速进行显示控制。

3.根据权利要求1所述的有限速保护的发动机性能参数测试方法，其特征在于，所述将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号的步骤包括：

将所述模拟车速信号通过一模数转换单元进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号。

4.根据权利要求1所述的有限速保护的发动机性能参数测试方法，其特征在于，所述发动机的运行状态信息包括：发动机的运转速度和发动机的喷油策略；其中，所述根据所述第一控制信号，获取发动机的运行状态信息的步骤包括：根据所述第一控制信号，获取所述发动机的运转速度和所述发动机的喷油策略。

5.根据权利要求4所述的有限速保护的发动机性能参数测试方法，其特征在于，所述根据所述发动机的运行状态信息，获取发动机的性能参数的步骤包括：

根据所述发动机的运转速度和所述发动机的喷油策略，获取发动机的性能参数；其中，所述性能参数包括：发动机扭矩、发动机的功率、发动机的排温数据。

6.一种有限速保护的发动机性能参数测试系统，其特征在于，包括：

第一获取装置，用于获取具有一预设频率的模拟车速信号；

第二获取装置，用于将所述模拟车速信号进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号；

第三获取装置，用于对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第一控制信号；

第四获取装置，用于根据所述第一控制信号，获取发动机的运行状态信息；

第五获取装置，用于根据所述发动机的运行状态信息，获取发动机的性能参数；

其中，所述第一获取装置包括：

接收单元，用于接收一信号发射装置产生的具有所述预设频率的模拟车速信号，其中，所述信号发射装置的信号输出端与发动机后端的车速传感器或车轮处的轮速传感器的信号线连接，且所述信号发射装置具有一与所述车速传感器或车轮处的轮速传感器相对应的波形；

第一处理单元，用于对所述接收到的模拟车速信号按照预定义规则进行处理，获取处理后的具有所述预设频率的模拟车速信号；

其中，所述模拟车速信号为具有所述预设频率的正弦波信号或为具有所述预设频率的方波信号。

7.根据权利要求6所述的有限速保护的发动机性能参数测试系统，其特征在于，所述有限速保护的发动机性能参数测试系统还包括：

第六获取装置，用于对所述处理后的数字车速信号进行处理分析，获取第二控制信号；

显示装置，用于根据所述第二控制信号，对车速进行显示控制。

8.根据权利要求6所述的有限速保护的发动机性能参数测试系统，其特征在于，所述第二获取装置包括：

第二处理单元，用于将所述模拟车速信号通过一模数转换单元进行数字化处理，获取处理后的具有所述预设频率的数字车速信号。

9.根据权利要求6所述的有限速保护的发动机性能参数测试系统，其特征在于，所述发动机的运行状态信息包括：发动机的运转速度和发动机的喷油策略；其中，所述第四获取装置包括：

第一获取单元，用于根据所述第一控制信号，获取所述发动机的运转速度和所述发动机的喷油策略。

10.根据权利要求9所述的有限速保护的发动机性能参数测试系统，其特征在于，所述第五获取装置包括：

第二获取单元，用于根据所述发动机的运转速度和所述发动机的喷油策略，获取发动机的性能参数；其中，所述性能参数包括：发动机扭矩、发动机的功率、发动机的排温数据。