CN103674363A - 一种发动机低温起动阻力矩测试系统 - Google Patents

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干能强
何英东
吴存学
王文玺
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Chongqing Changan Automobile Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种发动机低温起动阻力矩测试系统，其中发动机、伺服电机、转速转矩传感器均固定在螺旋升降仪上；发动机置于低温仓内，通过第一联轴器与低温仓外的转速转矩传感器的一端连接，转速转矩传感器另一端通过第二联轴器与伺服电机的输出端相连；工控机与伺服电机通过控制线路连接；工控机通过实车在常温下发动机的起动速度特性曲线，编制运动程序来控制伺服电机驱动发动机运动，转速转矩传感器采集盒分别与转速转矩传感器和工控机连接，用以采集发动机转速和转矩的实时数据，并将采集到的数据保存到工控机中。该测试系统可靠性高、安全性好、评价内容全面。

Description

一种发动机低温起动阻力矩测试系统
技术领域
本发明涉及汽车检测技术领域，更具体的说涉及一种发动机低温起动阻力矩测试系统。
背景技术
发动机起动性能是判断发动机是否合格的关键性指标之一。过低的环境温度易导致润滑油的粘度升高，起动阻力矩增加，起动转速降低，造成发动机的起动困难。
中国地域广阔，尤其是北方地区，冬季气温很低，车辆起动困难现象较普遍；而国内一些研究机构都是在常温条件下研究发动机起动力矩，在发动机低温起动力矩方面才刚刚起步，一般不具备测试及分析能力。发动机低温扭矩测试工作无法开展，导致无法对起动电机及蓄电池正确选型，无法落实冷起动失败的具体原因，给发动机冷起动的前期问题规避及后期整改优化带来了较大的困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机低温起动阻力矩测试系统，其可靠性高、安全性好、评价内容全面。
本发明所述发动机低温起动阻力矩测试系统，包括发动机、带减速器的伺服电机、螺旋升降仪、转速转矩传感器、转速转矩传感器采集盒和工控机，所述发动机、伺服电机、转速转矩传感器均固定在螺旋升降仪上；所述发动机置于低温仓内，其动力输入端连接第一联轴器，第一联轴器穿过低温仓上的通孔与低温仓外的转速转矩传感器的一端连接，所述转速转矩传感器另一端通过第二联轴器与伺服电机的输出端相连；所述工控机与伺服电机通过控制线路连接；工控机通过实车在常温下发动机的起动速度特性曲线，编制运动程序来控制伺服电机驱动发动机运动，所述转速转矩传感器采集盒分别与转速转矩传感器和工控机连接，用以采集发动机转速和转矩的实时数据，并将采集到的数据保存到工控机中。
所述发动机带有飞轮的一端通过两个减震悬置安装到螺旋升降仪上，发动机的另一端通过连接件安装到螺旋升降仪上。保证了连接部分具有适当的刚度，防止震动过大而发生断裂。
本发明所述发动机低温起动阻力矩测试系统，开始时确定发动机在常温下起动的速度特性曲线，且该速度特性曲线是在实车上获取的，该速度特性曲线编制成运动程序输入工控机中，工控机通过该运动程序控制伺服电机驱动发动机运动，此时的发动机处于设定的低温环境中，转速转矩传感器采集盒采集到的转矩数据即为发动机阻力矩数据，采集到的转速数据即为发动机的速度数据，并将该数据存储到工控机中，进行数据分析，首先对离散点进行拟合，继而对拟合曲线进行包络运算，即可得到发动机速度和阻力矩的变化趋势。试验过程中，编制不同的运动控制程序，对发动机飞轮瞬态和稳态阻力矩进行测试，并可设定不同的低温值进行测试。
本发明所述发动机低温起动阻力矩测试系统，可以对发动机低温起动阻力矩进行精确的测试，针对不同的发动机都可以采用本发明，其可靠性高、安全性好、评价内容全面。
附图说明
图1为本发明所述发动机低温起动阻力矩测试系统的结构示意图；
图2为本发明所述发动机低温起动阻力矩测试系统的原理图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过结合附图来对本发明进行详细阐述。
如图1和图2所示，该发动机低温起动阻力矩测试系统包括发动机1-1、带减速器的伺服电机1-6、螺旋升降仪1-7、转速转矩传感器1-9、转速转矩传感器采集盒2-7和工控机2-6，所述发动机1-1、伺服电机1-6、转速转矩传感器1-9均固定在螺旋升降仪1-7上，保证了三者处于同一水平面上；所述发动机1-1置于低温仓1-2内，其动力输入端连接第一联轴器1-3，第一联轴器1-3穿过低温仓上的通孔通过与低温仓外的转速转矩传感器的一端连接，所述转速转矩传感器1-9另一端通过第二联轴器1-5与伺服电机1-6的输出端相连；所述发动机1-1带有飞轮的一端通过两个减震悬置1-10安装到螺旋升降仪1-7上，发动机1-1的另一端通过连接件1-8安装到螺旋升降仪1-7上。所述工控机2-6与伺服电机1-6通过控制线路连接；工控机2-6通过实车在常温下的发动机的起动速度特性曲线，编制运动程序来控制伺服电机1-6驱动发动机1-1运动，所述转速转矩传感器采集盒2-7分别与转速转矩传感器1-9和工控机2-6连接，用以采集发动机转速和转矩的实时数据，并将采集到的数据保存到工控机2-6中。
本发明的具体工作原理如下：
（1）将发动机1-1放入低温仓1-2中，将伺服电机1-6和转速转矩传感器采集盒2-7与发动机1-1进行连接；
（2）关闭仓门，在低温仓1-2的开孔处用保温材料进行填充，冷冻8h以上，以达到需要的温度；
（3）发动机低温阻力矩的测试分为瞬态起动测试和稳态起动测试。对于瞬态起动测试，需要确定发动机在常温（25℃）下的起动速度特性曲线，而这个速度特性曲线必须在实车上进行获取；对于稳态起动测试，亦即在恒转速下进行测试；
（4）发动机瞬态起动低温阻力矩测试：
①将根据常温下发动机的起动速度特性曲线编制的运动程序输入工控机2-6中，由工控机来控制伺服电机1-6；
②伺服电机1-6连接转速转矩传感器1-9，并通过第一联轴器1-3与发动机1-1连接，进而驱动发动机1-1；
③转速转矩传感器1-9将采集到的发动机转速和转矩的数据采集到转速转矩传感器采集盒2-7中，转速转矩传感器的采集频率为600Hz，转速转矩传感器采集到的转矩数据即为发动机阻力矩数据，采集到的转速数据即为发动机的速度数据，温度采集点包括-10℃、-15℃、-18℃、-25℃和-30℃；
④转速转矩传感器采集盒2-7采集的数据并存储到工控机2-6中，以便进行数据分析；
（5）发动机稳态起动低温阻力矩测试：
①发动机稳态起动低温阻力矩测试的转速点包括：50rpm、60rpm、70rpm、80rpm、100rpm、110rpm、120rpm、140rpm、170rpm、200rpm；
②伺服电机1-6连接转速转矩传感器1-9，并通过第一联轴器1-3与发动机1-1连接，进而驱动发动机1-1；
③转速转矩传感器1-9将采集到的发动机转速和转矩的数据采集到转速转矩传感器采集盒2-7中，转速转矩传感器的采集频率为600Hz，转速转矩传感器1-9采集到的转矩数据即为发动机阻力矩数据，采集到的转速数据即为发动机的速度数据，温度采集点包括-10℃、-15℃、-18℃、-25℃和-30℃；
④转速转矩传感器采集盒2-7采集的数据并存储到工控机2-6中，以便进行数据分析；
（6）将采集到的转速和转矩数据进行分析，首先对离散点进行拟合，继而对拟合曲线进行包络运算，即可得到发动机速度和阻力矩的变化趋势。

Claims (2)

1.一种发动机低温起动阻力矩测试系统，包括发动机（1-1）、带减速器的伺服电机（1-6）、螺旋升降仪（1-7）、转速转矩传感器（1-9）、转速转矩传感器采集盒（2-7）和工控机（2-6），其特征在于：所述发动机、伺服电机、转速转矩传感器均固定在螺旋升降仪上；所述发动机置于低温仓内，其动力输入端连接第一联轴器，第一联轴器（1-3）穿过低温仓上的通孔与低温仓外的转速转矩传感器的一端连接，所述转速转矩传感器另一端通过第二联轴器（1-5）与伺服电机的输出端相连；所述工控机与伺服电机通过控制线路连接；工控机通过实车在常温下发动机的起动速度特性曲线，编制运动程序来控制伺服电机驱动发动机运动，所述转速转矩传感器采集盒分别与转速转矩传感器和工控机连接，用以采集发动机转速和转矩的实时数据，并将采集到的数据保存到工控机中。
2.根据权利要求1所述发动机低温起动阻力矩测试系统，其特征在于：所述发动机（1-1）带有飞轮的一端通过两个减震悬置（1-10）安装到螺旋升降仪（1-7）上，发动机的另一端通过连接件（1-8）安装到螺旋升降仪上。
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