kW底盘测功机升级技术方案.doc

47kW底盘测功机升级改造方案编制： 审核： 批准： 嘉陵集团工程技术研究院2009-6-30 47kW底盘测功机升级改造方案 第 13 页 共 13 页47kW底盘测功机升级改造方案1 概要 该项目是对2001年从美国宝克公司购买的5566型47kW底盘测功机的计算机系统进行升级，并对设备进行一次系统性维修保养，更换设备出现故障的相关零部件。2 主要升级服务内容序号名称主要内容生产厂家1控制计算机系统包括硬件和软件升级，功能包括阻力加载、数据采集等。/2操作计算机系统硬件和软件升级/3性能测试计算机硬件和软件升级研华工控机4油耗仪更换流量式油耗仪，带电喷测试装置，并进行参数调整日本小野5发动机转速传感器精度达到0.5%，并将发动机转速信号采集到计算机系统日本小野6手持控制器能手动控制车辆举升、测功机速度、并加载阻力。/7各型温度传感器/8扭矩传感器检查其可靠性，确保升级后一年之内能正常工作。/9测功机电机转速传感器更换，并进行参数调整/10润滑系统更换同型号的测功机润滑油，对润滑组件添加润滑油。与原机一致11维修保养对设备进行一次系统性检查，维修和保养/12压缩空气过滤系统主要用于过滤压缩空气，供设备使用见附件3 总体技术要求：3.1 设备升级后，达到并优于原设备的功能，满足ECE、美国EPA RFP C100081T1、GB14622-2007、QC/T 60-93、日本 10.15 和日本11 工况等标准对底盘测功机的要求。3.1.1 必须满足国家标准GB14622-2007中C.5.3.1、C.5.3.7.4、C.5.4.3.4中对设备的要求和C.6.1中对冷却风机的要求。3.2 满足QC/T60-1993进行摩托车主要性能试验：起步加速、超越加速、爬坡、最高车速、最低稳定车速、滑行性能、经济车速油耗、GB15744-2008/GB16486-2008油耗测试、驱动轮输出功率试验、车速里程表校核。3.3 与排放分析仪系统配套使用，完成GB14622-2007、ECE40、EPA、11LAPS工况标准进行摩托车工况法排放试验。3.4 使用条件3.4.1 电源：三相交流：380V10%、50Hz 两相交流：220V10%3.4.2 使用环境使用温度范围：040相对湿度：2085R.H. (不结露)4 升级的主要硬件配置和硬件升级技术要求4.1 控制计算机系统4.1.1 编码器信号处理频率应提高到40MHz, 编码器两相位都可计算速度与加速度。4.1.2 提高主处理单元卡性能：硬件必须为升级改造承接方能提供的最新型号的处理器和内存。以太网接口升级为10/100 Mbps（双绞线）。4.1.3 支持分布式/远程IO，远程IO能够被正确定位于需要IO的地方。4.1.4 特殊信号类型（热电偶，4-20mA，计数器/定时器等）。4.1.5 内部IO性能，包括：模拟输入为16位分辨率，应有模拟隔离措施。4.1.6 提供至少一个隔离脉冲输出信号。4.2 操作计算机和性能测试计算机4.2.1 计算机配置应不低于以下配置序号名称要求备注1处理器Pentium IV 3.0GHz以上配置/2硬盘不小于120 GBytes/3内存不小于1G RAM/4CD ROM光驱52/5显示器17英寸彩色液晶显示器分辨率不低于128010246键盘/鼠标标准101键AT型键盘/ USB光电鼠标/7操作系统Windows XP/8USB接口2个或2个以上/9网络并口、串口和以太网卡/4.2.2 能和控制器实时通讯，无通讯延迟现象，系统通讯控制步长应在0.1ms以内，并有方法验证此步长。4.2.3 性能测试计算机数据采集模块至少应支持发动机转速、发动机机油温度或冷却液温度、进气温度、排气温度、发动机火花塞垫圈温度、排气背压和进气负压等参数的采集，并带有驱动这些接口的驱动程序。4.2.4 数据采集信号不应受电磁干扰，采集数据的波动率1%。4.3 油耗仪4.3.1 油耗仪测量精度：0.10.125%4.3.2 油压控制精度：不大于2%4.3.3 油压控制范围：0500kPa4.3.4 燃油密度测量精度：0.1%读数值之内（在0.76g/cm3时）4.3.5 密度再现性：0.0002g/cm34.3.6 零点漂移：不大于0.1% F.S （24小时内）4.3.7 油耗仪应能满足普通车和电喷车的测试要求。4.3.8 油耗仪应能测试燃油的密度。4.3.9 油耗仪要求能测试燃油的瞬时油耗。4.3.10 如果开发商对油耗仪的外围环境有特殊要求，则应在招标书上加以说明。4.3.11 油耗仪及各密封圈应具有抗20%70%酒精汽油和100%醇类燃油腐蚀的能力。4.3.12 对于4.3.2和4.3.3，升级改造承接方可根据我方具体使用要求进行配置。如果不配置电喷车辆测试装置，那么必须预留出电喷测量装置的接口。4.4 发动机转速传感器4.4.1 发动机转速传感器应采用夹子式，能适应各种点火能量摩托车的测试要求，抗干扰能力强。4.4.2 发动机转速测量误差：0.5%。4.5 手持控制器4.5.1 手持控制器必须有以下功能：控制举升装置、转鼓速度设置、转鼓正反转控制、测功机启停等。4.5.2 手持控制器应便于放置，应有磁性装置，可固定在测功机旁。4.5.3 手持控制器应有液晶显示屏，能防摔、防碰撞。4.6 温度传感器4.6.1 机油温度(或冷却液温度)传感器：数量：1只传感器类型：T型热电偶工作范围：0200测量精度：0.5%4.6.2 火花塞垫圈温度传感器：数量：1只传感器类型：K型热电偶工作范围：01000测量精度：0.5%4.7 扭矩传感器如果原有传感器正常，可不做更换，但都应达到以下要求。4.7.1 扭矩传感器参数: 线性度：0.1%FS精度： 0.1%FS4.7.2 扭矩传感器的安装后不应受到测功机工作的影响，无振动和干涉，并有相应的抗电磁干扰措施。4.7.3 采用HBM非接触式扭矩传感器。4.8 测功机电机转速传感器4.8.1 可通过编码器测量测功机电机转速 每转脉冲数大于等于3000个 速度测量误差0.01km/h 距离测量误差0.001m 4.8.2 转速传感器必须和电机相匹配，易于安装和更换。4.8.3 有较高的抗扰度（编码器两相位都可计算速度与加速度）。4.9 调整系统寄生阻力，升级维护后的寄生阻力应至少减少到升级前的50%，并保证寄生阻力一年内的变化值10%。4.10 系统的所有点的滑行检查误差1%，最小速度间隔10km/h。5 升级后的软件系统5.1 软件系统基本要求5.1.1 操作计算机软件和性能测试软件软件所基于的操作系统应该是Windows XP及后续系列产品。软件应有良好的可操作界面。5.1.2 软件的数据库功能：5.1.2.1 测试数据保存在数据库中。5.1.2.2 系统应提供数据库外部外部接口的通讯协议，通过此端口可查看测试数据，但不得修改。5.1.2.3 数据库应具有网络功能：l 应详细说明使用的数据库类型和版本，以及数据库表的说明和划分方法；l 提供数据库接口的用户帐户和密码；l 提供数据库表和字段名称的详细说明；l 提供数据库所有字段与软件界面实际数据对应表。5.1.3 数据库软件使用SQL SERVER 2000，数据库的存储量应可保证我方在三年以内正常使用，不需要对计算机和软件进行维护。5.2 控制计算机和操作计算机软件系统：在实现原软件功能情况下，进行以下优化，包括：5.2.1 新的控制策略极大地提高惯量模拟范围与测功机响应时间。增加了惯量模拟范围。5.2.2 与新的DC HBM信号调节器结合，目前在低于25%过平衡时响应时间低于50ms。5.2.3 增强了故障警告系统性能，针对故障与警告的原因提供更明确详细的信息。5.2.4 可以增加更多定制的故障与诊断。5.2.5 D3用户界面计算机基于Windows XP设计，可以使用标准的SCPI协议与D3盒通讯。使用SCPI，用户主控计算机有权使用BEP用户界面计算机访问的所有相同的程序。5.2.6 目前可以通过一个动态自重测量程序快速检验测力传感器的状态以及现有拟合曲线系数。5.2.7 增加了转鼓计时器与测功机功率计时器，可以更加精确地测量测功机以便进行维护保养。5.2.8 基于欧洲标准和程序的欧洲滑行试验与车辆测定方法，目前已经被包括在标准的控制包中。5.2.9 自动暖机面板可以用来选择每日预编的暖机时间，允许到达现场之前运行恒速暖机试验。新的车辆数据库工具运行操作者采用更多的方式搜索与更改车辆信息。5.2.10 其它各种功能包括：定制拟合曲线面板，通过手持遥控器执行自重测试，新的基本惯量与零值调节面板。5.3 性能测试软件：5.3.1 整车测试系统应能按QC/T 60-93(最新版本)及相关标准完成以下项目的测试：l 车速里程表指示值校核（包括车速指示值校核和里程指示值校核）l 加速性能：包括起步加速性能和超越加速性能。还能按照GB/T12543汽车加速性能测试方法进行测试。l 爬坡能力：包括陡坡和缓坡（长坡）l 最高车速l 最低稳定车速l 滑行性能l 燃油消耗：包括等速油耗和工况油耗，并能按照GB15744-2008和GB16486-2008自动计算加权油耗值。还能按照ISO7860 第二版摩托车燃油消耗量测量方法进行测试。l 驱动轮输出功率：包括机械损失功率测试，并能计算摩托车发动机功率、扭矩、燃油消耗率。5.3.2 试验数据表的基本参数录入：下表参数为一个试验车辆（不论进行何种试验）的基本试验参数，所有项目在输入时都是可选的。它们应该有一个特定的设定界面进行输入，这些基本参数应是报表的一部分，每一个基本参数都应有一个唯一的名称，以便在自定义报表中引用。其中斜体字部分是一个车辆的基本参数，应能单独保存在数据库中并能在填写有关项目时调入，且对该类数据的调入不应影响其它项目的内容。所有项目都应该是能手工输入的，不论是否调入了系统已有值或从仪器上读入了有关值。虽然表中部分项目仅适用于某类测试，但其设置界面应是一致的。整车性能测试无需针对各项目分别设置。参数名称说 明试验编号至少16字节样品编号试验日期/试验地点试验室温度（C）设置界面中应提供直接读入环境站数据的手段试验室大气压（kPa）设置界面中应提供直接读入环境站数据的手段试验室相对湿度（%）设置界面中应提供直接读入环境站数据的手段底盘测功机型号至少64字节底盘测功机检定有效期最多20字节转鼓直径（mm）默认值发动机转速表型号至少64字节其它试验仪器设备名称（1-6）至少支持6个额外仪器、设备输入其它试验仪器设备型号（1-6）至少支持8个额外仪器、设备输入其它试验仪器设备检定有效期（1-6）至少支持6个额外仪器、设备输入，最多20字节车辆型号最多20字节车架编号（VIN）最多24字节发动机型号最多20字节发动机编号最多20字节车辆基准质量（kg）/燃油牌号最多20字节燃油密度初级传动比应能支持以数值输入或m:n的型式输入试验挡传动比应能支持以数值输入或m:n的型式输入末级传动比应能支持以数值输入或m:n的型式输入车辆加载质量（kg）前轮胎压（kPa）（左/右）/后轮胎压（kPa）（左/右）/（边轮）胎压（kPa）/驱动轮动力直径（mm）/驾驶员最多32字节试验员最多32字节校核最多32字节备注最多256字节5.3.3 整车性能测试参数：整车性能各测试项目的最小测试参数集合如下表 。该表中部分数据可能需要手工录入或从数据库中调入（如传动比参数）。部分中间量可能未包括在表内。注意，这些参数在报表输出时也是可选的。测试项目参数名称说明车速表指示值校核设定车速，车速表指示值，车速实际值，车速表指示值修正率设定车速可能是指示值，也可能是实际值，视试验方法而定。里程表指示值校核里程表指示里程，实际里程，里程表指示值修正率/加速性能指令开始时初速度（起加），设定初速，初速（超加） ，初速波动误差范围，末速度，加速距离，加速时间，起点至各特征点行驶时间，起点至各特征点平均加速度。初速波动误差范围适用于超加爬陡坡能力试验挡位，两段行驶时间，设定坡度角。/爬缓坡（长坡）能力初速度，试验挡位，设定爬坡距离，爬坡距离，设定坡度角，平均速度，主观判断项，起始发动机温度，结束发动机温度/最高车速试验挡位，设定测试距离，实际行驶距离，通过时间，平均车速，车速波动方差/最低稳定车速试验挡位，设定测试距离，实际行驶距离，通过时间，平均车速，车速波动方差，主观判断项目/滑行性能设定初速，实际初速，滑行距离，通过50m和100m时间，减速度，滑行阻力系数/燃油消耗试验挡位，设定测试距离，实际行驶距离，测试时间，平均速度，速度波动方差，I型试验燃油消耗量（GB15744-2008）、II型试验燃油消耗量（GB15744-2008），百公量油耗（GB15744-2008）可测试GB15744-2008和GB16486-2008油耗所要求的驱动轮输出功率设定测试时间，实际测试时间，测试距离，平均车速，速度波动方差，发动机转速，发动机转速波动方差，测功机制动力，测功机制动力矩，测功机制动力矩波动方差，测功机制动功率（驱动轮输出功率），驱动轮输出扭矩，燃油消耗量，比油耗/机械损失功率设定测试时间，实际测试时间，测试距离，平均车速，速度波动方差，测功机驱动力，测功机驱动力矩（机械损失扭矩），测功机驱动力矩波动方差，测功机驱动功率（机械损失功率）/5.3.4 性能测试具体要求：5.3.4.1 各测试项目中要求绘制的曲线应是可选的，应可在屏幕上显示及打印输出。且该选择应是针对某一测试项目，而不是整个测试项目。默认情况下不需要曲线输出。不论是否进行曲线输出，有关数据应作为测试数据的一部分进行保存。5.3.4.2 系统应能对发动机转速、车速、各种温度、压力进行连续监控、记录，并根据用户的选择在司机助屏幕上进行曲线显示或进行打印曲线输出。5.3.4.3 各测试项目的多个测试数据应能按各参数进行排序。5.3.4.4 加速性能测试除应能按摩托车测试方法QC/T 60-93进行测试外，还应能按汽车测试方法进行。即测试从设定初速至设定末速的加速时间，将汽车加速性能测试与摩托车加速性能测试分开为独立的测试项目。且加速性能的初速、末速和加速距离应是可设定的。5.3.4.5 对每一个加速性能测试点，系统应能绘出测试过程中的速度-时间曲线、加速度-时间曲线和发动机转速-时间曲线。但它们应该是可选的，且该选择应是针对各测试点的，而不是整个系统。默认情况下不需要该图。5.3.4.6 最低稳定车速的数据中应包括以下主观判断项，“全开节气门发动机是否熄火”，“全开节气门传动系统是否震颤”。它们的默认值都是“否”。但操作员应能够对其进行更改。5.3.4.7 燃油消耗项目测试时，系统应另有一种测试模式或一个相对独立的测试项目，在进行GB15744-2008和GB16486-2008测试时可显示工况走行曲线，并根据GB15744-2008和GB16486-2008 I型试验和II型试验数据计算最终加权油耗。5.3.4.8 测驱动轮输出功率时，系统在对相关数据采集的同时，应能同时采集发动机的转速、机油温度（或冷却液温度）、火花塞垫圈温度，但具体采集哪种参数应是可选的。5.3.4.9 测试过程中数据可自动保存，不会因为关闭软件或程序出错造成数据丢失，测试结束后可立即转入下一测试项目，每项测试的过程中也可转入下一项测试，不影响正在进行的测试，数据不会丢失。每项测试记录中的所有数据可手动修改。5.4 司机助系统要求5.4.1 由于我方已有司机助显示器，此次升级不考虑增加司机助显示器，但应有显示切换功能，在进行整车性能测试时，切换到宝克公司的司机助显示程序；在进行工况测试时，切换到我方已有的工况排放司机助显示。5.4.2 工况运行曲线应是可自定义的。但系统交付时，应包含ECE R40、ECE R47、WMTC、EPA CFR 86 Appendix I (b) 和(c)和GB 14622-2007附录C所述的运行循环和附录D所述耐久循环，但对工况运行曲线的定义应是由测试系统完成的。5.4.3 司机助工况运行曲线显示要求5.4.3.1 司机助系统应充分利用屏幕宽度及高度显示工况曲线，以使驾驶员能够清晰地观查曲线，显示曲线如下图所示，曲线可按照我方要求放大缩小，并可横向或竖向显示。5.4.3.2 同一条曲线在显示过程中应保持一致比例。5.4.3.3 理论曲线与容差曲线应使用明显不同的颜色显示。5.4.3.4 在保持足够显眼的前提下，曲线线条应尽量细。5.4.3.5 系统应有一个游标实时显示车辆当前速度，且速度在容差范围内时和在容差范围之外时应使用明显不同的颜色显示。在保持足够显眼的前提下，该游标本身的线条应足够细，以便较精确地控制车速。但游标本身图案应足够大，以方便驾驶员捕捉游标位置。5.4.3.6 曲线的滚动应是纵向的，且曲线滚动时应流畅、均匀、不发生闪烁。5.4.3.7 曲线滚动时应保证游标显示的稳动，不会因为曲线刷新导致游标突然位置变化。5.4.3.8 除以足够大的比例显示曲线的一部分外，司机助应以一个较小的，但是足够的分辨率显示完整的曲线（不显示容差曲线），以方便了解当前处于整个试验的什么位置。该完整曲线不应覆盖前述部分曲线的任何部分。5.4.3.9 司机助在显示曲线的同时应显示当前曲线运行时间，该时间的显示精确到1s。5.4.3.10 司机助在显示曲线的同时应显示当前的超差次数。5.5 标定功能所有模拟信号测试量均能通过软件标定功能进行校准标定，标定窗口应简单明了，可以自动设定修正系数，也可以人工修改，并能以报告形式打印。标定功能应包含上述预留信号(温度、压力)的修正。6 其它升级服务内容要求6.1 对测功机和电机的润滑系统进行检查，对润滑组件添加润滑油，并提供测功机5年用量的润滑油。6.2 对测功机和电机同轴度进行检查，同轴度如果不符合运行要求，应进行调整。 6.3 增加和更换的线缆应有金属屏蔽管保护。6.4 对变频器、变压器等高压部件进行相应的检查和维护。6.5 对风机的风速进行修正和调整，所有运行区间的精度应在5km/h内，并达到GB14622-2007要求。6.6 风机离地高度应符合GB14622-2007的要求。（改进方案可由我方提出，费用由宝克公司承担。）6.7 对测功机冷却用空调进行修理，保证其正常使用。7 备件、易损件及易耗品如有易损件及易耗品，宝克公司应提供。8 技术资料8.1 软件资料8.1.1 承接方应提供系统升级后的所有的操作系统安装光盘、软件安装程序。8.1.2 承接方应提供该系统升级后的完整有效的软件操作、使用说明书。8.1.3 承接方应提供系统升级后的所有通信协议。8.2 硬件资料8.2.1 承接方应提供系统硬件升级后的所有硬件图纸和说明书。8.2.2 承接方应提供系统硬件升级后的电路图纸。8.3 所有技术资料应提供至少两套。9 安装调试、培训和验收9.1 项目承接方负责所有硬件设备和软件的安