动态应变测试技术在汽车试验中的应用

刘泰

摘 要：应变测量从测量方式上一般可分为接触式和非接触式应变测量。接触式应变测量通常需将测量元件与被测物粘贴在一起，这样它才会随被测物的变形而改变形状，从而通过测量元件自身的性质而获取应变改变的信息。

关键词：动态应变测试技术;汽车试验;信息

动态应变测试是通用汽车总装厂强制执行的保证汽车安全性的测试。在转鼓上模拟汽车动态行驶，并通过由通用汽车卡车部编写的软件发送指令，与动力控制模块通讯。检测汽车各系统（如发动机、制动系统、空调和安全气囊等）近百项参数的性能，并与设计标准进行比较，当测出有不合标准的参数时，便输出故障信息，指出哪项参数没达标。

1 动态应变测试的发展

通用汽车公司的科技人员他们充分利用宝克转鼓试验机这一硬件平台，开发出自己的软件，并与宝克试验机通讯。利用16针的线缆插头将宝克试验机与汽车的PCM连接起来，同时向试验机发送指令并从PCM中读取所要的信息。这样，远远扩充了宝克转鼓/制动试验机的功能。这种测试被称作动态应变测试。后来。随着整车诊断技术的发展，出现了第二代车载诊断，动态应变测试技术能够出色地对整车做全面的车载诊断，能够测试出汽车动力系统，制动系统和车身系统细分的近百项性能参数。

2 动态应变测试技术在汽车试验中的应用

（1）在整车装配厂动态应变测试工位大都放在整车检测线四轮定位工位之后，用来检测汽车是否装配良好。动态应变测试时，测试软件便与这些模块进行通讯。测试前，系统需要输入被测试汽车的一些信息，如装备的发动机，驱动形式，是否装备安全气囊等等，以便软件调用相应的程序测试汽车。这些信息预先写入条形码中，动态应变测试前条形码中的信息通过扫描仪输入到系统中。

1）汽车开到设备的转鼓上，使四个车轮恰好停到四个转鼓的中央。司机通过操纵车门左边的司机操作面板升起前支撑辊，以使汽车的运转限定在转鼓上。同时，显示屏自动滑行到汽车的前结束后，汽车停下，等待下一项测试。使司机能清楚地看到程序的提示，四轮驱动测试。

2）司机把操作面板上的16针线缆插头插到当司机按下4轮低驱开关时，程序提示挂1档，汽车仪表板下方的数据接然后扫描条形码，加速到11公里/小时。当加速到11公里/小时系统通过识别条形码输入的汽车信息，程序提示“挂空档，减速到0”，司机踩闸使汽的程序进行测试。这时司机便可以按前面的显示车停下。这时程序提示“挂4轮高驱”，当司机按屏提示驾驶汽车进行测试。读取PCM的信息并把汽车的V1N号写入“挂空档，减速到0”，司机踩闸使车停下。开始检测各项性能。速器的差速比是否一致。

3）速度表检测。提示司机“挂2档，缓慢加稳定怠速测试。这是最后一阶段的测试，速到40公里/小时”。当车被加速到40公里/小时此时几乎不需要司机进行操作，只需耐心等待，程序显示“速度表检测”。

4）驻车制动检测。加速到56公里试时，程序会提示司机打开空调开关，当汽车加速到56公里/小时时，程序提示整个测试大约需要4分钟。测试结束后，打“挂空档，拉手闸”，驻车制动测试结束后，提示印机会打印出通过或未通过信息。如果汽车没有“踩闸”，使汽车停下来。通过测试，详细的故障清单会被打印出来。

5）加速性能和制动性能检测，详细的测试结果，以文件的形式被存储到电脑中，以便日后查时。

（2）故障检测问题。故障检测是测试中很重要的环节。计算机、信号调理、接线端子、适配器、机柜、电源、打印机等等，使系统结构复杂、体积庞大。采用高集成度的信号调理系统，将配桥、激励、报警等集于一身;采用网络处理方法和显示方法，可以将松散的处理放到网络终端去处理;采用高新的PXI总线技术，将计算机、信号调理、控制系统等集于一身。我们将数字控制电路对模拟部分操作的部分做成全电平控制，并严格处理模拟电路和数字电路的地线。空间布局上，将数字电路元件和模拟电路元件的距离放到最远。还有很多电路板设计方面的抗干扰经验，我们将尽可能地把它们应用到该系统地实现上面。电缆接插件的选型及电缆的屏蔽技术带屏蔽得多排针接插件是我们的首选。电缆为专门订制的多芯双绞屏蔽电缆。

（3）故障诊断。氧传感器的测量电压应在100到900毫伏之问宽幅震荡，而“车二”氧传感器电压信号最低值和最高值都是400毫伏左右，可以初步断定氧传感器失效或线束插接不好。经维修人员检查，排除线柬插接问题，确定是氧传感器失效。更换新的氧传感器后，通过测试。桥速比是对四轮驅动车而言的，四轮驱动车前后轮差速器的差速比一定要相同，才能保证四轮驱动时，前、后轮速度相同，确保汽车正常行驶。一定是前桥或后桥的差速器出错。当时恰好在试装一种新车型，这种新车型的前桥差速器与原车型产自同一个厂家，外形相似，但差速比不同。因而怀疑是把新车型的前桥差速器装到了这辆车上。后经总装人员确认，前桥差速器装错，对用户而言是非常危险的。通过动态应变测试，大大提高了汽车的可靠性。

通过以上介绍可知动态应变测试的优点是动态应变测试能够方便、快速地诊断出汽车的故障，它不但是整车装配厂用来验证汽车装配质量的工具，也是汽车修配厂用来诊断汽车的好帮手。目前我国的汽车制造和诊断技术与发达国家比还比较落后，我们要通过多引进和学习先进的技术并开发新的技术，逐步缩小这方面的差距。

参考文献：

[1]潘兵，谢惠民，戴福隆.数字图像相关中亚像素位移测量算法的研究[J].力学进展，2017，3（02）：245-252.