2022年摩托车磁电机在线微机检测系统研究报告与开发.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用摩托车磁电机在线微机检测系统的讨论与开发舒红宇 1 雷宝云 2 岑伊万 1<1. 重庆高校机械工程学院,重庆 400030 ；2. 长安福特汽车有限公司,重庆 401122 ）摘要： 针对目前我国磁电机产品在线检测设备的落后现状,采纳现代微机检测与掌握技术开发了 一种新型的摩托车磁电机在线微机检测系统；该系统采纳特殊的设计方法提高了检测对象的装夹 速度和敏捷便利性,采纳特殊的信号处理和算法显著提高了摩托车磁电机点火提前角的数字化检 测精度；应用结果说明,该检测系统运行稳固牢靠,检测精度高,具有肯定的有用性和推广价 值；关键词： 磁电机；点火系统；在线；检测掌握 中国分类号：TH873.7 文献标识码： AThe Study and Development of On-line Test System for Motorcycle Magnet Generator with Microcomputer Shu Hongyu1, Lei Baoyun2, Cen yiwan1 1.College of Mechanical Engineering, Chongqing University, Chongqing 400030,China ；2.Changan Ford Automobile Corporation Ltd, Chongqing 401122,China>Abstract: This paper develops a new type of on-line test system for motorcycle magnet generator with modern microcomputer measure and control technology. The facility and efficiency of operation has been improved due to the special design of mechanism. We increase the precision of ignition angle by using a special signal processing algorithms. The application shows that this system runs stably and accurately. The technology and methods adopted in the system are practical and worthy of using abroad. Keywords: magnet generator, ignition system, on-line test, measure and control0 引言 磁电机 1是摩托车中特别重要的部件,它不仅 托车其它电器电子设备直接或间接的唯独电能来 直接为发动机点火系统供应点火能量,而且也是 源,其质量的好坏直接影响到摩托车的整体性能 摩 发 _ 挥和牢靠性；重庆市科委 2004 年度攻关工程资助 <7786）作者简介 ： 舒红宇 1963-> ,男,重庆人,工学博士,主 要从事车辆系统动力学、汽车电子掌握技术 等的讨论；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 长期以来,我国摩托车行业存在重生产轻测 试的倾向,使得我国的磁电机产品在线检测技术 和设备特别落后,因此充分利用现代微机检测与掌握技术讨论开发性能更好、使用更便利而成本 更低的摩托车零部件在线检测设备具有重要的、较普遍的意义；本文将通过摩托车磁电机产品性图1 测试系统硬件总体结构 机驱动并模拟在发动机曲轴上磁电机的转动,并 设计专用的电路将磁电机产生的各种信号通过整能的在线检测技术和设备的讨论开发,探讨其具 流、滤波等进行调理后输入到 A/D 数据采集卡,体实现的方法和途径,以满意和提高我国摩托车 然后利用运算机实现磁电机信号的分析处理；但行业零部件质量掌握的要求和水平 2 4；为适应在线检测的要求,本文在磁电机快速装夹1 磁电机在线检测系统的硬件组成与机械设计 机构设计方法上进行了探讨,详细结构如图 2 所一个完整的在线测试系统第一应当在硬件结构 示；设计上保证其测试对象在真实的或模拟的工作环 为满意磁电机在线检测的要求,其安装和检境下工作,然后才能利用各种测试仪器猎取检测 测应当掌握在 25 秒之内,这样利用一人操作的在对象的真实信息并进行分析处理；生产线上对称布置的两台检测设备,才能保证在本文开发的磁电机在线检测系统硬件主要包括 产量为 6000 台/ 天的生产节拍,因此其检测效率了两大部分：机械模拟台架和测试仪器硬件,其 系统结构如图 1所示；机械模拟台架仍旧采纳目前 抽检测试台类似的结构,即使用变频器掌握的调和装夹时间的要求较为苛刻,而目前磁电机抽检 用的测试设备采纳螺钉固定定子于底座和用螺母 固定转子在锥轴上的方法,不能达到要求；为此速电外部操作本文设计的结构如图2 所示的快速装夹机构,只需在相应的位置放下磁电机定子并转动手柄将其固紧,然后放下磁电机转子并盖上箱盖将其压紧传动系磁电机对象传感器即可完成装夹动作,娴熟后只需35 秒就可完成,同样在拆卸时只需打开箱盖,松开手柄就可变频调速电机信号调理电路将磁电机取出；而且简洁更换其中很少部件就能适应不同产品的检测,缩短在线检测中产品切换变频器测试信号时的预备时间；掌握信号另外在硬件设计上仍解决了因转速高而引起的高频振动噪声、运转平稳性和耐久性、制造串行通讯口A/D 采集卡成本等问题；处理器名师归纳总结 显示器键盘鼠标储备器1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 第 2 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1. 盒体 2. 转子 3. 定子 4. 通用底座 5. 专用底座 6. 驱动轴 7. 固紧螺杆 8. 固紧螺母 9. 拉紧销 10. 锥套 11. 固紧手柄 12. 弹簧压紧机构图 2 磁电机测试机械台架装夹机构2 检测系统的软件设计图 3 磁电机在线检测系统软件的主要封装类磁电机及其组成的点火系统的信号检测和本文设计的磁电机在线检测系统的对象如图3快速处理是本在线检测系统的另一重要方面,本所示,图中的对象包括了系统的测试、处理、控文 基 于Windows 操 作 系 统 平 台 , 使 用Visual 制、结果的表达与储备等过程,分别使用动态链C+6.0 开发工具和面对对象的方法设计和开发了 磁电机在线检测的软件系统,实现了更高的点火 提前角的数字化检测精度、更好的用户界面、更 丰富的功能和可扩展性、可重用性、可保护性,并具有声音提示报警和统计分析等功能；接库、 COM组件、 C+中的类和模板等形式进行代 码的封装；在这些对象的详细实现中,如串行通 信和声音提示等,大部分都直接使用了底层的 Windows API 函数,与其他使用第三方控件和接口 实现的方式相比,使用更敏捷、功能更强大、运2.1 面对对象技术和方法的应用 行效率更高；本 文 采 用 现 代 面 向 对 象 5 Object-2.2 检测系统软件架构方法Oriented ,简称 OO>技术的思想和方法,对磁电机 本文充分采纳了 MFC的 Document/View 软件在线检测的软件系统进行了设计和开发；面对对 架构思想,利用由 CDocument 派生的 CMagObject象技术的观点基于一种直观的思维方式,以一种 表达和封装测试对象的数据内容,用 CView 派生自然的方法描述客观世界,把客观世界的事物看 成一个个不同的对象,每一个对象都有自己的属性和方法,对象之间采纳消息等机制进行通信；其基本的特点有数据抽象、封装、继承、多态及的 CWaveMonitor 表达和封装测试对象的多种外观 和视觉侧面,从而实现数据的治理与表达分开,使程序结构更清楚,开发效率更高；名师归纳总结 消息通信等,比之面对过程的方法在开发效率、外部操作第 3 页,共 6 页代码的可重用性、软件的可扩展性和可保护性等CFre500CMagFunc方面具有明显的优点；CSerialComm 812PGComm 对象名称说明CMagObject CMagObject 测试对象数据类812PGComm A/D 板卡接口类CWaveDevice CWaveMonitor 生成测试文件CMagFunc数据处理类音箱显示器储备器CSerialCom串口通信类图 4 对象间的通信和连接关系- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用在 VC 中 Document/View 结构主要有两种实现其中 为固定的修正值；但由于最高采样频率方式： SDI<Single Document Interface,单文档 受到 AD 卡的限制以及转速波动、噪声的影响,实界面）和 MDI<Multiple Documents Interface,际中 x0,x1,x2 位置很难精确确定,因而点火提前多文档界面）,VC 的 Application Framework 会 角的检测存在误差并且不同的信号周期具有波依据用户挑选自动产生代码框架,使用特别方 动,为此,本文提出了曲线拟合搜寻法；便；其中 SDI 只支持一种文档结构,一个 SDI 程 如图 6 所示,第一依据原始信号的特点构造序一次只能处理一个文档对象；MDI 接口可支持多 一条拟合的规章的曲线去靠近原始信号,然后将种文档,并可同时处理多个文档对象；本文采纳 x0,x1 和 x2 的搜寻确定转变成对 y0,y1 和 y2 的确了 MDI 结构,以便今后测试对象的扩展；详细对定；而规章曲线的构造方法如下：象 间 的 通 信 和 连 接 关 系 如 图 4 所 示 ；依据原始信号特点构造转位方波和点火脉检测系统软件界面如图 5所示；冲三角波,然后在肯定的范畴内横向移动方波和2.3 磁电机在线检测系统的点火提前角测试算法 6 三角波的位置,同时对方波和三角波的宽度进行为保证测试结果的精确性、牢靠性、稳固性 以及满意在线检测的效率要求,本文对点火提前 角、充电电压、电流等检测的算法上进行了改进拉伸和压缩,将每转变一步得到的拟合曲线与原 始信号进行卷积并将得到的结果记录下来进行比 较,其中最小值所对应的曲线就是正确拟合曲和探讨,以点火提前角的检测算法的探讨为例说 线；明如下：实践证明,使用该方法能够显著提高点火检测采样到点火原始信号波形如图 6 所示,提前角的检测精度和稳固性；另外本文对详细的算法进行了优化,将算法的运行时间掌握在一个x0点火脉冲信号x2比较抱负的范畴内,保证了算法的效率；x13 结论本文将开发的摩托车磁电机在线微机检测系y0y1y2统产品 <整体外观如图7 所示）的测试结果与进口图 6 测量点火提前角的信号其中 x0,x2位置处的负脉冲表示磁电机转动位置信的磁电机检测设备上的测试结果进行了比较,得 到各个检测工程中最大的误差在 4以内,同时运 行稳固牢靠,使用便利,测试效率高而成本大幅号,而x1 表示点火时刻位置；理论上,点火提前度降低,实现并达到了大批量磁电机生产的在线角可用下式运算得到：检测的要求；目前该在线检测系统已胜利交付生 产厂家使用并得到用户好评,证明白其适用性和名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 牢靠性；开发过程中所提出的技术和方法可以在 类似产品的在线检测中推广应用；参考文献：1 任立环 . 摩托车磁电机技术现状和展望A. 小型内燃机 , 1999,286>：41-42.2 李捷辉 . 采纳单片机实现摩托车磁电机性能的 测试 A ,小型内燃机,1999,286>:23-27 3 赵德安,李金伴 . 磁电机性能智能测试台的研 制A ,电气传动, 1998 年第 3 期:35-39 4 李旭辉 , 肖沙里,吴占民 . 磁电机实时测试系 统B ,自动化与外表,2002 年第 4 期:41-43 5 Chung, C. M. ； Lee, M. C., Object-oriented programming software metricsA, International Journal of Mini and Microcomputers, 1994, 161>:7-156 李及贤,任立环. 磁电机点火系统主要参数的测 试 及 其 典 型 波 形 A , 小 型 内 燃 机 ,1994,235>:54-58附：作者联系方式 地址：重庆高校机械学院汽车工程系 姓名：舒红宇 邮编： 400030 E-mail: cquautoinst 电话： <023）65103568 名师归纳总结 传真：<023）65103568第 5 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 个人资料整理仅限学习使用第 6 页,共 6 页- - - - - - -