摘要：本文基于虚拟仪器构建商用车电性能综合测试系统，以满足整车条件下商用车电量平衡测试需要，为电器部件匹配选型提供测试手段。首先对测试系统硬件进行选型，设计以美国NI cRIO-9033控制器为核心的测试系统，实现对发电机和蓄电池端电压和电流、发动机转速及车速、温度等信号的同步采集。然后给出测试系统的虚拟软件设计方案，采用多线程和状态机技术，提高了软件运行实时性和好的人机交互性能，同时占用硬件资源少。最后进行商用车电性能虚拟综合测试系统的场地实车试验，试验验证了本系统工作的可靠性。

    随着汽车电子技术的发展，商用车电器件日益增多且功能复杂，在有效提高驾驶舒适性和行车安全性的同时也给电器件选型匹配提出挑战。合理的电器件匹配选型可以优化提高商用车动力性和经济性能，如智能发电机、空调压缩机选型、整车电源系统设计等，特别是汽车电气系统的电平衡，对载重情况和运行工况复杂多变的商用车显得尤为重要。当前，对商用车性能测试研究主要集中在电控系统测试技术，如电子稳定性系统、自动变速器系统测试技术、电动助力转向等，以及发动机性能研究，且逐步向便携式、虚拟仪器方向发展，但对整车电性能测试研究文献较少。
    本文研究商用车电性能虚拟测试系统，选用美国NI虚拟仪器硬件和LabVIEW开发环境，实现发电机与蓄电池端的电压和电流，发电机线圈和蓄电池桩头温度，以及发动机转速、车速等物理量的实时同步测试，为商用车电性能综合评估、电器部件选型优化分析等提供有效手段。

    1 系统硬件设计
    1.1测试系统硬件结构
    构建如图1所示的测试系统硬件结构，实现商用车蓄电池和发电机端电压、电流，蓄电池桩头和发电机线圈温度，以及发动机转速、车速等信息的实时同步采集、数据记录和分析。整个系统包括传感器、数据采集器和上位机便携式计算机3部分。

    车载数据采集器选用美国NI公司的嵌入式实时控制器cRIO 9033及C模块（NI 9853、NI 9229、NI9205、NI 9214） ，可靠性均为工业级，工作温度－40～70℃。控制器中提供FPGA硬件，通过编程可使得系统工作实时性和可靠性更高。
    系统选用日本日置电机株式会社（HIOKI）的CT686X系列钳式电流传感器，体积小巧，非接触感应式测量，现场安装方便。转速和车速信息通过整车的OBD II口获得。对于CAN通信的车辆且有CAN的．dbc文件，可通过NI 9853模块进行采集；对于K线通信或无．dbc文件的CAN通信车辆，使用ELM327和控制器串口同步采集发动机转速及车速信息。

[1] [2] [3] [4]  下一页