CN108663217A - 一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，具体包括如下步骤：(1)采集已公开的对标发动机及搭载车型数据，建立数据库基本信息；(2)采集对标发动机及搭载车辆的OBD数据及电气信号，获取信号类型、波形、速度与频率关系；(3)把发动机从整车上拆卸下来，分离发动机与变速箱，搭建对标试验台架系统；(4)运行台架系统，启用整车模拟运行功能，保障对标发动机正常点火运行。本发明所述的一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，有效的解决了各种对标发动机在台架上不能正常点火运行的问题，保障了发动机台架对标试验成功实施，本发明的方法可靠有效，且具有广泛通用性。

Description

一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法

技术领域

本发明属于发动机台架测试的汽车测试领域，尤其是涉及一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法。

背景技术

对标测试试验是汽车性能开发过程当中常用的技术手段，通过该试验获得竞品车型或者高性能车型的各类性能数据，可用于开发车型的性能指标制定、性能控制参考和性能横向评估。整车的对标测试试验比较容易，不需要对车辆进行特殊改动，按照试验规范直接进行试验测试即可，但作为车辆核心零部件的发动机，其对标测试则有很大难度。

发动机试验测试需要在专用台架上进行，而发动机的点火及各种工况运行都是由电子控制单元(ECU)进行控制的。常规试验发动机使用的都是台架ECU，其包含了全部发动机自身功能，可使发动机工作在所有的试验工况。但是对标测试的对象都是其他厂家的已上市发动机，拿不到其台架ECU，在这种条件下，只能使用对象发动机在整车搭载状态下的ECU(简称整车ECU)，控制发动机的点火及运行。但整车ECU与台架ECU有很大不同，除了发动机自身控制功能外，整车ECU具有与整车其他系统的通讯功能，并还能直接读取部分整车端传感器信息，它会根据这些传感器和关联系统的状态信息，按照预设逻辑对发动机运行状态进行调整或限制。如果整车ECU检测到其他关联系统没有正常运行或者需要读取的传感器信号缺失，则会控制发动机进入故障保护模式，发动机会限制转速、限制扭矩甚至不能点火。

随着汽车整体水平的进步，整车各系统之间逻辑关系更加紧密，影响发动机点火运行的关联条件越来越多，而且车型越高档，关联系统越多，影响逻辑也越复杂。目前常见的发动机运行整车限制因素有轮速车速、变速箱速度、变速箱档位、整车传感器信号，这些信号的错误(不在合理范围内或者缺失)将直接或者间接(通过刹车和变速箱系统)限制发动机的正常运行。

所以在台架上使用整车ECU进行发动机对标试验时，由于缺少整车其他关联系统与整车传感器信号，发动机则不能正常运行甚至不能点火。

另外常规试验发动机是使用简化的台架线束保证发动机各电器零件的供电，而对标试验发动机没有可用的台架线束，而单独制作台线束需要花费大量时间用于发动机电器件和ECU阵脚定义测量、线束分析以及制作工作。综上所述，对标发动机使用的整车ECU时，由于缺少整车其他关联系统与整车传感器信号，不能像使用普通台架ECU的发动机一样正常点火运行，这严重限制了发动机台架对标试验开展。为解决上述问题，本专利提供了一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，以解决对标发动机在台架上不能正常运行以及线束制作困难的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，以解决各种对标发动机在台架上不能正常点火运行的问题，保障发动机台架对标试验成功实施。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，具体包括如下步骤：

(1)采集已公开的对标发动机及搭载车型数据，建立数据库基本信息；

(2)采集对标发动机及搭载车辆的OBD数据及电气信号，获取信号类型、波形、速度与频率关系；

(3)把发动机从整车上拆卸下来，分离发动机与变速箱，搭建对标试验台架系统；

(4)运行台架系统，启用整车模拟运行功能，保障对标发动机正常点火运行。

进一步的，所述步骤(1)中的数据包括但不限于发动机的基本动力性参数、所采用先进技术及工作原理、变速箱信息、档位速比。

进一步的，所述步骤(2)中数据包括使用OBD诊断仪采集发动机、变速箱、刹车系统的OBD数据，使用示波器、万用表设备采集油门踏板、变速箱速度、自动变速箱控制阀和轮速电气信号。

进一步的，所述步骤(3)具体包括如下步骤：

(31)搭建台架机械系统，把对标发动机安装到台架上驱动飞轮与测功机连接，再把台架各种管路和监控传感器与发动机连接；

(32)搭建台架电气系统，把拆卸后发动机的整车放置于台架旁边，再把对标发动机与整车之间的原装连接线束作切断延长，并且连接发动机端油门踏板信号线与台架电子油门；

(33)把车辆运行信号模拟系统接入发动机对标台架，把通过台架测功机获得的发动机转速信号作为输入信号，接入车辆运行信号模拟系统，再把生成的模拟输出信号接入整车对应系统；

(34)打开车辆钥匙开关，使整车和发动机都处于上电状态，检查发动机和整车的故障状态，如无故障，则系统搭建成功，如有故障，则检查前述步骤，使其故障消除。

进一步的，所述步骤(32)中延长的线束包括发动机与蓄电池之间的供电发电线路、发动机与整车其他系统及传感器之间的信号线和CAN通讯总线。

进一步的，所述步骤(4)具体包括如下步骤：

(41)首先选定整车模拟运行档位，根据步骤(2)中获取的某档位下的发动机转速、变速箱转速和轮速车速信息，计算出某档位的速比，把速比信息输入车辆运行信号模拟系统；

(42)车辆运行信号模拟系统根据输入的发动机转速以及速比信息，计算出对应的轮速和变速箱转速，使其保持此速比并动态跟随发动机转速变化；

(43)车辆运行信号模拟系统把实时计算的速度信号和预设的其他信号，按照步骤(2)中采集到的信号类型、波形、速度与频率关系信息进行设置并模拟输出；

(44)在发动机启动运行后，整车接收到了车辆运行信号模拟系统发出来的各类模拟信号，使发动机处于模拟整车搭载状态，且与整车在某档位下同步运行。

相对于现有技术，本发明所述的一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法具有以下优势：

本发明所述的一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，有效的解决了各种对标发动机在台架上不能正常点火运行的问题，保障了发动机台架对标试验成功实施，本发明的方法可靠有效，且具有广泛通用性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种基于整车模拟运行的发动机台架对标设备关联示意图。

附图标记说明：

1-台架系统；2-测功机；3-车辆运行信号模拟系统；4-对标发动机；5-整车。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，以解决各种对标发动机在台架上不能正常点火运行的问题，保障发动机台架对标试验成功实施。本发明的设备关联图如图1所示。本发明的方法具体包括如下：

1、首先采集对标发动机及搭载车型的公开物，一般可采集到发动机的基本动力性参数、所采用先进技术及工作原理、变速箱信息、档位速比(部分成型能获取到)等基本信息，为后续的台架搭建和性能调试做准备；

2、采集对标发动机及搭载车辆的OBD数据及电气信号。在整车道路或转鼓试验中，使用OBD诊断仪读取采集发动机、变速箱、刹车等系统的OBD数据，并使用示波器、万用表等设备采集油门踏板、变速箱速度、自动变速箱控制阀和轮速等电气信号，获取信号类型、波形等信息，为后续整车模拟运行步骤收集数据及信号信息；

3、发动机对标试验台架搭建。把对标发动机4从整车5上拆卸下来，分离对标发动机4与变速箱，按照图1方式搭建对标试验台架，首先进行台架机械系统搭建，即把对标发动机4安装到台架系统1上驱动飞轮与测功机2连接，再把台架系统1各种管路和监控传感器与对标发动机4连接。而后进行电气系统搭建，即把拆卸后对标发动机4的整车5放置于台架系统1旁边，满足试验要求条件下尽量靠近对标发动机4，再把对标发动机4与整车5之间的原装连接线束作切断延长，延长长度尽量短。延长的线束包括发动机与蓄电池之间的供电发电线路、发动机与整车其他系统及传感器之间的信号线和CAN通讯总线，再连接好对标发动机4的油门踏板信号线与台架系统1电子油门。最后把车辆运行信号模拟系统3接入对标发动机4对标台架系统1，把通过台架系统1测功机2获得的对标发动机4的转速信号作为输入信号，接入车辆运行信号模拟系统3，再把生成的模拟输出信号，如轮速信号、变速箱转速及变速箱电磁阀信号以及其他必要的信号接入整车5对应系统。最后打开车辆钥匙开关，使整车和发动机都处于上电状态，检查发动机和整车的故障状态，如无故障，则系统搭建成功，如有故障，则检查前述步骤，使其故障消除。

运行台架系统1，启用整车模拟运行功能，保障对标发动机4正常点火运行。首先选定整车模拟运行档位，按照在第2步获取的某档位下的发动机转速、变速箱转速和轮速车速信息，计算出某档位的速比(可与第1步公开物获得速比相互校核)，把速比信息输入车辆运行信号模拟系统3。该系统根据输入的发动机转速以及速比信息，计算出对应的轮速和变速箱转速，使其保持此速比并动态跟随发动机转速变化。车辆运行信号模拟系统3把实时计算的速度信号和预设的变速箱电磁阀等其他信号，按照第2步中采集到的信号类型、波形、速度与频率关系等信息进行设置并模拟输出。在对标发动机4启动运行后，整车5接收到了车辆运行信号模拟系统3发出来的各类模拟信号，使对标发动机4的ECU和整车关联系统都认为对标发动机4还处于整车搭载状态，且与整车5在某档位下同步运行。继而解除对标发动机4的各类点火运行限制，解决对标发动机4在台架系统1上不能正常点火运行的问题，保障发动机台架对标试验成功实施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

(1)采集已公开的对标发动机及搭载车型数据，建立数据库基本信息；

(2)采集对标发动机及搭载车辆的OBD数据及电气信号，获取信号类型、波形、速度与频率关系；

(3)把发动机从整车上拆卸下来，分离发动机与变速箱，搭建对标试验台架系统；

(4)运行台架系统，启用整车模拟运行功能，保障对标发动机正常点火运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，其特征在于：所述步骤(1)中的数据包括但不限于发动机的基本动力性参数、所采用先进技术及工作原理、变速箱信息、档位速比。

3.根据权利要求1所述的一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，其特征在于：所述步骤(2)中数据包括使用OBD诊断仪采集发动机、变速箱、刹车系统的OBD数据，使用示波器、万用表设备采集油门踏板、变速箱速度、自动变速箱控制阀和轮速电气信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括如下步骤：

(31)搭建台架机械系统，把对标发动机安装到台架上驱动飞轮与测功机连接，再把台架各种管路和监控传感器与发动机连接；

(32)搭建台架电气系统，把拆卸后发动机的整车放置于台架旁边，再把对标发动机与整车之间的原装连接线束作切断延长，并且连接发动机端油门踏板信号线与台架电子油门；

(33)把车辆运行信号模拟系统接入发动机对标台架，把通过台架测功机获得的发动机转速信号作为输入信号，接入车辆运行信号模拟系统，再把生成的模拟输出信号接入整车对应系统；

(34)打开车辆钥匙开关，使整车和发动机都处于上电状态，检查发动机和整车的故障状态，如无故障，则系统搭建成功，如有故障，则检查前述步骤，使其故障消除。

5.根据权利要求4所述的一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，其特征在于：所述步骤(32)中延长的线束包括发动机与蓄电池之间的供电发电线路、发动机与整车其他系统及传感器之间的信号线和CAN通讯总线。

6.根据权利要求1所述的一种基于整车模拟运行的发动机台架对标方法，其特征在于：所述步骤(4)具体包括如下步骤：

(41)首先选定整车模拟运行档位，根据步骤(2)中获取的某档位下的发动机转速、变速箱转速和轮速车速信息，计算出某档位的速比，把速比信息输入车辆运行信号模拟系统；

(42)车辆运行信号模拟系统根据输入的发动机转速以及速比信息，计算出对应的轮速和变速箱转速，使其保持此速比并动态跟随发动机转速变化；

(43)车辆运行信号模拟系统把实时计算的速度信号和预设的其他信号，按照步骤(2)中采集到的信号类型、波形、速度与频率关系信息进行设置并模拟输出；

(44)在发动机启动运行后，整车接收到了车辆运行信号模拟系统发出来的各类模拟信号，使发动机处于模拟整车搭载状态，且与整车在某档位下同步运行。