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發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，它包括數(shù)據(jù)庫(kù)單元、工況讀寫單元、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀寫單元、存儲(chǔ)單元、CAN通信接口和監(jiān)控單元：數(shù)據(jù)庫(kù)單元用于預(yù)存儲(chǔ)控制發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況點(diǎn)工作狀態(tài)的控制信號(hào)；工況讀寫單元用于從數(shù)據(jù)庫(kù)單元中讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)工況點(diǎn)的工作狀態(tài)的控制信號(hào)，并且將讀取的該點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的控制信號(hào)寫入標(biāo)定軟件；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀寫單元用于從臺(tái)架系統(tǒng)中讀取發(fā)動(dòng)機(jī)處于不同工況點(diǎn)時(shí)的工作狀態(tài)的測(cè)試信號(hào)，以及將讀取的測(cè)試信號(hào)寫入存儲(chǔ)單元；存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)工況點(diǎn)的工作狀態(tài)的控制信號(hào)，以及對(duì)應(yīng)的測(cè)試信號(hào)和功耗值；CAN通信接口用于連接外圍設(shè)備的；監(jiān)控單元用于描述測(cè)試過(guò)程中的超限報(bào)警和警告處置功能。
【專利說(shuō)明】發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架測(cè)試設(shè)備，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種使用更加方便，可以極 大節(jié)省人力和時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)所有工況點(diǎn)自動(dòng)遍歷的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 為了滿足日益嚴(yán)格的油耗和排放法規(guī)，汽車企業(yè)都運(yùn)用了越來(lái)越多的新技術(shù)到到 發(fā)動(dòng)機(jī)上，例如潤(rùn)輪增壓技術(shù)、可變氣門正時(shí)技術(shù)、可變氣門升程技術(shù)和多次噴射技術(shù)等， 因此發(fā)動(dòng)機(jī)控制變得越來(lái)越復(fù)雜，而為了取得發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)性能，必須對(duì)這些控制參數(shù)進(jìn) 行精細(xì)的標(biāo)定。發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架標(biāo)定就是運(yùn)用一定的試驗(yàn)方法學(xué)在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行 測(cè)試，這些測(cè)試需要調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制參數(shù)，并進(jìn)行測(cè)量，最后通過(guò)測(cè)量結(jié)果選擇最優(yōu)的控 制參數(shù)，并計(jì)算出ECU(發(fā)動(dòng)機(jī)控制器）內(nèi)部的控制MAP圖。
[0003] 目前的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架標(biāo)定主要分為試驗(yàn)設(shè)計(jì)、臺(tái)架數(shù)據(jù)測(cè)試、數(shù)據(jù)分析、ECU內(nèi)部 MAP計(jì)算和再次測(cè)試驗(yàn)證五個(gè)階段，其中，試驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)稱為DOE (design of experiment)，為 了尋找發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)控制參數(shù)，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)的控制參數(shù)進(jìn)行維度組合，例如發(fā)動(dòng)機(jī)有四 個(gè)控制參數(shù)（轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、點(diǎn)火角、噴油量），而要控制發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)的油耗效果，可以測(cè)試轉(zhuǎn) 速（15個(gè)點(diǎn)）X負(fù)荷（10個(gè)點(diǎn)）X點(diǎn)火角（10個(gè)點(diǎn)）X噴油量（5個(gè)點(diǎn)）共7500個(gè)點(diǎn)，而 這種測(cè)試需要耗費(fèi)大量的臺(tái)架測(cè)試時(shí)間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)以上的不足，本發(fā)明提供了一種使用更加方便，可以極大節(jié)省人力和時(shí)間，可 以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)所有工況點(diǎn)自動(dòng)遍歷的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，它包括：
[0005] 數(shù)據(jù)庫(kù)單元，用于預(yù)存儲(chǔ)控制發(fā)動(dòng)機(jī)處于不同工況點(diǎn)時(shí)的工作狀態(tài)的控制信號(hào)；
[0006] 工況讀寫單元，用于從數(shù)據(jù)庫(kù)單元中逐個(gè)讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)工況點(diǎn)的工作狀態(tài)的 控制信號(hào)，并且將讀取的該點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的控制信號(hào)寫入標(biāo)定軟件；
[0007] 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀寫單元，用于從臺(tái)架系統(tǒng)中讀取發(fā)動(dòng)機(jī)處于不同工況點(diǎn)時(shí)的工作狀態(tài) 的測(cè)試信號(hào)，以及將讀取的測(cè)試信號(hào)寫入存儲(chǔ)單元；
[0008] 存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)工況點(diǎn)的工作狀態(tài)的控制信號(hào)，以及對(duì)應(yīng)的測(cè) 試信號(hào)和功耗值。
[0009] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的控制信號(hào)包括VVT角度值、進(jìn)氣 歧管的壓力值、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值和點(diǎn)火角度值。
[0010] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述工況讀寫單元按照遍歷的方式，將發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工況 點(diǎn)的工作狀態(tài)的控制信號(hào)讀取一次。
[0011] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述工況讀寫單元與標(biāo)定軟件之間采用INCA-C0M進(jìn)行 通訊。
[0012] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)的測(cè)試信號(hào)包括耗油量值、尾氣 溫度值和發(fā)動(dòng)機(jī)爆震強(qiáng)烈值。
[0013] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀寫單元與臺(tái)架系統(tǒng)之間通過(guò)ASAM-3MC 協(xié)議進(jìn)行通訊。
[0014] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，它還包括用于連接外圍設(shè)備的CAN通信接口。
[0015] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，它提供流程圖的形式或者Python腳本的形式，或者兩者 的結(jié)合。
[0016] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還包括描述測(cè)試過(guò)程中的超限報(bào)警和警告處置功能的監(jiān) 控單元。
[0017] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的方法建立發(fā)動(dòng) 機(jī)控制參數(shù)與優(yōu)化目標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型，而減少臺(tái)架測(cè)試工況點(diǎn)的目的，可以自動(dòng)完成發(fā) 動(dòng)機(jī)臺(tái)架標(biāo)定的測(cè)試過(guò)程，大大縮短了臺(tái)架標(biāo)定的時(shí)間，提高了自動(dòng)測(cè)試的精度，并節(jié)省人 力資源。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述。
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)單元11、工況讀寫單 元12、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀寫單元13、存儲(chǔ)單元14、CAN通信接口 15和監(jiān)控單元16,其中，
[0021] 數(shù)據(jù)庫(kù)單元11用于預(yù)存儲(chǔ)控制發(fā)動(dòng)機(jī)21處于不同工況點(diǎn)時(shí)的工作狀態(tài)的控制信 號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)21工作狀態(tài)的控制信號(hào)一般包括VVT角度值、進(jìn)氣歧管的壓力值、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值 和點(diǎn)火角度值。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)21工作狀態(tài)的控制信號(hào)可以根據(jù)測(cè)試人員預(yù)先定義的數(shù)據(jù)錄 入存儲(chǔ)，以供其它單元調(diào)用而驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)21按照該工作狀態(tài)的控制信號(hào)進(jìn)行工作，例如臺(tái) 架標(biāo)定過(guò)程中，常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)21的VVT角度變化范圍在0度至50度之間，如果按照5度一個(gè) 工況點(diǎn)進(jìn)行VVT角度的調(diào)整，則需要測(cè)試11個(gè)工況點(diǎn)；增壓發(fā)動(dòng)機(jī)21的進(jìn)氣歧管的壓力可 以從200hpa增加到1800hpa，如果按照每lOOhpa -個(gè)工況點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)氣歧管的壓力調(diào)節(jié)，則 需要測(cè)試17個(gè)工況點(diǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)21的轉(zhuǎn)速范圍一般從1000r/min到6000r/min，如果按照每 500r/min -個(gè)工況點(diǎn)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，則需要測(cè)試11個(gè)工況點(diǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)21的點(diǎn)火角 度變化范圍在0度至50度之間，如果按照5度一個(gè)工況點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)火角度的調(diào)整，則需要測(cè) 試11個(gè)工況點(diǎn)。因此，對(duì)于裝有進(jìn)氣VVT和排氣VVT的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)21來(lái)講，要測(cè)試所有可 能的VVT組合，需要測(cè)試的工況點(diǎn)數(shù)量為11X 17X 11X 11 = 22627種組合。
[0022] 工況讀寫單元12 -方面從數(shù)據(jù)庫(kù)單元11中逐個(gè)讀取發(fā)動(dòng)機(jī)21的每個(gè)工況點(diǎn)的 工作狀態(tài)的控制信號(hào)，另一方面，工況讀寫單元12將讀取的該點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)21工作狀態(tài)的控 制信號(hào)寫入標(biāo)定軟件22中，標(biāo)定軟件22根據(jù)被寫入的發(fā)動(dòng)機(jī)21工作狀態(tài)的控制信號(hào)控 制發(fā)動(dòng)機(jī)控制器23,從而利用發(fā)動(dòng)機(jī)控制器23驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)21按照該點(diǎn)的控制信號(hào)進(jìn)行工 作。工況讀寫單元12按照遍歷的方式，將發(fā)動(dòng)機(jī)21每個(gè)工況點(diǎn)的工作狀態(tài)的控制信號(hào)讀取 一次，以便于記錄發(fā)動(dòng)機(jī)21相對(duì)完整的工作狀態(tài)的信息。工況讀寫單元12提供INCA-C0M 通信接口，即工況讀寫單元12與標(biāo)定軟件22 (INCA)之間采用INCA-C0M進(jìn)行通訊，INCA是 ETAS公司的一款標(biāo)定軟件，INCA已經(jīng)基本成為國(guó)際通用的E⑶標(biāo)定軟件，INCA能夠修改 E⑶參數(shù)、測(cè)量E⑶變量，E⑶是發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的簡(jiǎn)稱，INCA-COM協(xié)議是INCA軟件的一個(gè)插 件，它允許第三方的軟件訪問(wèn)INCA，達(dá)到人工操作INCA的所有功能。
[0023] 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀寫單元13 -方面從臺(tái)架系統(tǒng)24中讀取發(fā)動(dòng)機(jī)21處于不同工況點(diǎn)時(shí) 的工作狀態(tài)的測(cè)試信號(hào)，另一方面將讀取的測(cè)試信號(hào)寫入存儲(chǔ)單元14。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)21的 工作狀態(tài)的測(cè)試信號(hào)包括耗油量值、尾氣溫度值和發(fā)動(dòng)機(jī)爆震強(qiáng)度值，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)21的耗 油量值、尾氣溫度值和發(fā)動(dòng)機(jī)爆震強(qiáng)烈值可以基本評(píng)估出發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀寫 單元13提供ASAM-3MC通信接口，即監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀寫單元13與臺(tái)架系統(tǒng)24之間通過(guò)ASAM-3MC 協(xié)議進(jìn)行通訊，ASAM-3MC協(xié)議支持以太網(wǎng)和RS232物理層的傳輸介質(zhì)。
[0024] 存儲(chǔ)單元14用于存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)21的每個(gè)工況點(diǎn)的工作狀態(tài)的控制信號(hào)，以及對(duì)應(yīng) 的測(cè)試信號(hào)和功耗值，以供其它設(shè)備調(diào)用或者讀取。
[0025] CAN通信接口 15用于連接外圍設(shè)備，CAN通信接口 15支持CAN通訊，能夠連接任 何支持CAN通訊的外部設(shè)備，例如燃燒分析儀，這方便用戶擴(kuò)展本發(fā)明的功能。
[0026] 監(jiān)控單元16獨(dú)立與主流程之外，用戶可以在監(jiān)控單元16中描述測(cè)試過(guò)程中的超 限報(bào)警和警告處置功能，以提高測(cè)試過(guò)程的安全性，例如可以監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)排溫或發(fā)動(dòng)機(jī)爆 震強(qiáng)烈程度等，在被監(jiān)控對(duì)象達(dá)到一定限值時(shí)，可以執(zhí)行相應(yīng)的安全控制操作。
[0027] 在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架標(biāo)定過(guò)程中，測(cè)量設(shè)備25用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)21的工作狀 態(tài)，以獲取發(fā)動(dòng)機(jī)21處于不同工況點(diǎn)時(shí)的工作狀態(tài)的對(duì)應(yīng)的測(cè)試信號(hào)，其中，測(cè)量設(shè)備25 一般包括流量傳感器、溫度傳感器和爆震傳感器，耗油量值通過(guò)安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)21的進(jìn)油管 內(nèi)的液體流量傳感器獲取對(duì)應(yīng)的流量值，尾氣溫度值通過(guò)安裝于汽車排氣管內(nèi)的溫度傳感 器獲取對(duì)應(yīng)的溫度值，發(fā)動(dòng)機(jī)爆震強(qiáng)烈值通過(guò)安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上的爆震傳感器獲取對(duì)應(yīng)的爆 震強(qiáng)度值；測(cè)功機(jī)26用于通過(guò)它來(lái)讀取發(fā)動(dòng)機(jī)21的動(dòng)力輸出數(shù)值，同時(shí)通過(guò)控制系統(tǒng)來(lái)對(duì) 發(fā)動(dòng)機(jī)21施加相應(yīng)的負(fù)荷；臺(tái)架控制單元27驅(qū)動(dòng)臺(tái)架系統(tǒng)24對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)21進(jìn)行控制；臺(tái)架 系統(tǒng)24用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)21的工作狀態(tài)進(jìn)行控制、測(cè)量顯示和數(shù)據(jù)記錄。
[0028] 本發(fā)明還它提供流程圖的形式或者Python腳本的形式，或者兩者的結(jié)合，以減少 流程圖的復(fù)雜度，同時(shí)可以封裝調(diào)用測(cè)試過(guò)的共用測(cè)試邏輯算法，本發(fā)明的Python腳本可 以實(shí)現(xiàn)流程圖中的所有功能，也可以作為圖形化測(cè)試流程的一個(gè)子模塊。
[0029] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在實(shí)施 過(guò)程中可能存在局部微小的結(jié)構(gòu)改動(dòng)，如果對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變型不脫離本發(fā)明的精 神和范圍，且屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng) 和變型。
【權(quán)利要求】
1. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，它包括： 數(shù)據(jù)庫(kù)單元（11)，用于預(yù)存儲(chǔ)控制發(fā)動(dòng)機(jī)（21)處于不同工況點(diǎn)時(shí)的工作狀態(tài)的控制 信號(hào)； 工況讀寫單元（12)，用于從數(shù)據(jù)庫(kù)單元（11)中逐個(gè)讀取發(fā)動(dòng)機(jī)（21)的每個(gè)工況點(diǎn)的 工作狀態(tài)的控制信號(hào)，并且將讀取的該點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)（21)工作狀態(tài)的控制信號(hào)寫入標(biāo)定軟 件（22); 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀寫單元（13)，用于從臺(tái)架系統(tǒng)（24)中讀取發(fā)動(dòng)機(jī)（21)處于不同工況點(diǎn)時(shí) 的工作狀態(tài)的測(cè)試信號(hào)，以及將讀取的測(cè)試信號(hào)寫入存儲(chǔ)單元（14); 存儲(chǔ)單元（14)，用于存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)（21)的每個(gè)工況點(diǎn)的工作狀態(tài)的控制信號(hào)，以及對(duì)應(yīng) 的測(cè)試信號(hào)和功耗值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)（21)工 作狀態(tài)的控制信號(hào)包括VVT角度值、進(jìn)氣歧管的壓力值、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值和點(diǎn)火角度值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述工況讀寫單元 (12)按照遍歷的方式，將發(fā)動(dòng)機(jī)（21)每個(gè)工況點(diǎn)的工作狀態(tài)的控制信號(hào)讀取一次。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述工況讀寫單元 (12)與標(biāo)定軟件（22)之間采用INCA-COM進(jìn)行通訊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)（21)的 工作狀態(tài)的測(cè)試信號(hào)包括耗油量值、尾氣溫度值和發(fā)動(dòng)機(jī)爆震強(qiáng)烈值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀寫 單元（13)與臺(tái)架系統(tǒng)（24)之間通過(guò)ASAM-3MC協(xié)議進(jìn)行通訊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，它還包括用于連接 外圍設(shè)備的CAN通信接口（15)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，它提供流程圖的形 式或者Python腳本的形式，或者兩者的結(jié)合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，還包括描述測(cè)試過(guò) 程中的超限報(bào)警和警告處置功能的監(jiān)控單元。
【文檔編號(hào)】G01M15/00GK104089777SQ201410321318
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】鄺杰源 申請(qǐng)人:廣州錦紅源電子科技有限公司