汽车性能试验测试与分析系统的研究与开发

汽车性能试验测试与分析系统的研究与开发

发表时间：2019-03-22T16:33:41.927Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：欧阳文华杨振波石胜文张舒理

[导读] 本文主要针对汽车性能试验测试展开探讨，论述了汽车性能试验测试以及分析系统的研究和开发工作，对于汽车性能试验测试的分析系统进行了进一步的总结。

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摘要：本文主要针对汽车性能试验测试展开探讨，论述了汽车性能试验测试以及分析系统的研究和开发工作，对于汽车性能试验测试的分析系统进行了进一步的总结，希望能够为今后的汽车性能试验测试和分析工作提供参考。

关键词：汽车，性能试验，测试，系统，开发

前言

在汽车的性能试验过程中，必须要采用更好的测试和分析系统，才能够在实践的过程中更加准确的分析汽车的性能情况，为此，采用一套更加合理有效的测试和分析系统，就成为了当今汽车试验过程中的必要。

1、系统的硬件组成

本系统的硬件是以笔记本电脑为核心，通过打印口和外挂式数据采集箱相连。在结构上，将笔记本电脑镶嵌在数据采集箱上，二者合为一体通过采集箱的一个电源插口由一个12V车载蓄电池统一供电笔记本电脑供电所需的逆变、整流等装置统统在采集箱内解决。

数据采集箱上有拓个模拟信号输入口和3个脉冲数字信号输入口。模拟信号输入口中有一个专用于踏板信号的输入，其余15个口用于行驶平顺性试验的多测点振动加速度信号的同步输人，操纵稳定性试验的侧向加速度、横摆角速度、车身侧倾角、方向盘力矩、方向盘转角以及基本性能试验的制动踏板力等物理量模拟电信号的输人。三个脉冲信号输人为车速信号的输入、油耗量信号的输人和制动器(或离合器)踏板信号的输人。

笔记本电脑通过打印机接口与数采箱通讯，以实现指令的传出和采集数据的传回。为了保证仪器操作人员和试车驾驶员的良好配合，电脑屏幕上显示的车速值通过串行口经采集箱转接，由一根长电缆远跟离同步传送给安放在驾驶员前方的一台微型显示器仁，这样，驾驶员和仪器操作员可以同时观察到车速状态。

跟数据采集箱相匹配的外围传感器包括:用于行驶平顺性试验的单向、三向加速度计一电荷放大器;用于操纵稳定性试验的陀螺仪、测力转向盘;用于基本性能试验的无接触光电测速仪、油耗计、制动踏板力计及踏板信号开关等。

2、系统的软件及主要功能

a)数据采集软件包括基本性能试验数据采集软件:滑行试验;最低、最高车速试验;加速性能试验;制动性能试验;等速燃油消耗量试验;加速燃油消耗量试验。

随机输入行驶平顺性试验数据采集与分析软件。

操纵稳定性试验数据采集软件:稳态回转;转向回正;转向轻便性;蛇行。

传感器标定软件:光电测速传感器白线标定;油耗传感器标定。

b)数据处理软件包括

基本性能试验数据处理软件:加速性能;制动性能;等速燃油消耗量。

随机输人行驶平顺性试验数据最终处理软件。

操纵稳定性试验数据处理软件:稳态回转;转向回正;转向轻便性;蛇行。

本系统的主要功能是按照国家标准完成汽车性能试验，实现对试验过程信号的实时监视;试验数据的采集;试验数据的储存;以及试验数据的处理在一个系统上一气呵成。处理结果的图形、曲线、表格、评价指标等均可以元文件格式或位图格式传给中文Word文字处理软件，这就意味着试验报告将能自动生成。也可以将原始数据、处理结果由打印机打印输出或存盘。

系统能完成的试验项目有:

a)汽车基本性能

滑行试验;最低稳定车速及最高车速试验;加速性能试验:加速油耗试验;等速油耗试验;制动试验

b)输入行驶平顺性试验

c)操纵稳定性试验

稳态回转试验;转向回正试验;转向轻便性试验;蛇行试验。

d)传感器标定功能

系统叮对光电测速传感器做白线标定，标定后得到脉冲常数(比例尺)mm/脉冲，对油耗传感器标定后得到脉冲常数(比例尺)mIJ/脉冲。在标定完成之后，这两个常数会自动置人系统，为系统中相关软件所共享。

系统的操作模式分为两种类型，其中儿个相对简单的试验如滑行试验、最低和最高车速试验、加速燃油消耗量试验等，其工作模式是这样的.操作者从键盘输人一系列指令开始进行试验，由各种传感器转换成的被测物理量动态信号，在数据采集箱里再转换成数字量从打印口传给微机、在实时显示的同时，执行软件将这些数据处理成曲线、表格、数值等标准所要求的各种形式的结果显示在微机显示器上，并按照既定的格式存人计算机硬盘，以备重新调对于其它多数较为复杂的试验项目，由于数据处理过程较长，其工作模式分为两步。第一步同上述类型一样，首先完成信号的实时监视和数据采集，微机将原始数据或一次处理数据按一定格式先存入硬盘，待试验完成后，再用相应的处理软件把一次处理数据调出进行过程更为复杂的二次处理，最后的结果如图形、曲线、表格、评价指标等一起显示在屏幕上，并可存盘、打印输出或直接剪贴给试验报告。随着微型计算机技术的迅猛发展，其性能大大提高，而价格大幅度下降，特别是便携式微机的发展，成为本系统开发的良好前提条件。由于笔记本微机趋于小型化，采用在其主板上内插采集卡进行数据采集的技术方案受到了限制，于是，本系统设计成外挂式采集箱，以使其不受限制，从而形成了其强大的功能。本系统的硬件开发工作是数据采集箱的研制，并解决与微

机的接口，以及外围传感器的匹配，其大量的工作是21个软件的编制工作。系统已开始投人使用，其性能表现还是令人满意的，但尚有提高和改进之处。其可靠性有待于使用实践的考验。

3、汽车性能试验测试与分析系统的发展

近年来，国内汽车新车型推出周期越来越短，这就要求针对新开发车型的基本性能试验要高效、准确。传统的试验仪器以单片机为处理器，以微型打印机或微型绘图仪为记录存储装置，大量的试验数据和图形曲线不能直接被撰写成试验报告，一般需要人工输入，效率低，为此，开发了以笔记本微机为核心的汽车基本性能测试分析系统，它采用USB接口与外挂式数据采集器连接，是一种将数据采集、试验过程监督、试验数据存储、试验报告撰写融为一体的虚拟仪器。数据采集器使用高速单片机和大规模门阵列，克服了国内同类仪器因采用RS-232串口、总线扩展、PCMCIA接口所带来的数据传输速度慢、笔记本微机选配困难等缺点和因“以软代硬”带来的误差，试验表明，该系统可以全面提高试验效率和测试精度，大大缩短试验报告的撰写时间。国外同类仪器与国内试验标准兼容差，试验数据一般需要二次处理，且价格昂贵，是本仪器价格的10～15倍。

系统组成汽车基本性能试验包括汽车的动力性、燃油经济性、制动性和车速里程表校验等项目。在文献[1]的基础上，设计了本系统配置。

笔记本微机可以根据选择运行不同的试验数据采集和分析程序，通过USB(通用串行总线)端口控制数据采集器，使其工作在与当前试验项目相适应的状态下，数据采集器采集非接触车速传感器、油耗计、踏板力计(或牵引力传感器)等传感器的信号，并将其初步处理后经USB端口传送给微机，完成数据显示、数据保存、试验图表生成等;同时，数据采集器将试验过程数据经RS-232端口发送给驾驶员监视器，同步显示试验数据。

4、结束语

综上所述，汽车性能测试的过程中，关于汽车性能的测试和分析系统的研究一直都未停止，本文对于相关的测试和分析系统进行了总结，并探讨了研究和开发的方法与要点，可供今后参考。

参考文献：

[1]刘兴武，王鼎星.汽车硅油风扇离合器性能试验方法研究和测试台研制[J].装备维修技术，2017(04):67-70+57.

[2]李忠利，赵书尚.汽车基本性能试验微机测试分析系统的开发[J].河南科技大学学报(自然科学版)，2017(04):26-29+0+5+0+4.

[3]岳榴，李忠利.汽车性能试验测试研究与开发[J].汽车技术，2017(03):18-20.