CN107187308A - 一种用于优化商用车发动机振动特性的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于优化商用车发动机振动特性的系统，包括悬置软垫、振动传感器、缸压传感器、报警器、组合仪表、单片机、调节开关、真空泵、驱动电机，所述悬置软垫是可变厚度的悬置软垫，安装在发动机与车架连接处；振动传感器安装在发动机前后四个悬置软垫处以及飞轮处，缸压传感器安装在发动机各缸处，可变厚度的悬置软垫由上连接支架、中间调节部分、下连接支架三部分连接构成，中间调节部分，由金属法兰、减振弹簧、气囊、真空阀组成；单片机放置在车身内、报警器、组合仪表和调节开关安装在驾驶室内，单片机能够与发动机ECU通讯。本发明能实时监测发动机产生的振动传递，当振动超过设定值时减小发动机的振动。

Description

一种用于优化商用车发动机振动特性的系统

技术领域

本发明属于商用车发动机与车架的连接技术领域，尤其是一种用于优化商用车发动机振动特性的系统。

背景技术

汽车在行驶时始终处于振动状态，由于路面不平，车速和运动方向的改变，发动机工作激励以及车轮、传动系统不平衡质量，产生整车和局部的强烈振动，这些振动严重影响汽车的平顺性、操纵稳定性等性能。

影响商用车振动的因素有很多，比如发动机自身在某些工况下燃烧情况欠佳，各缸喷油不均匀；进行发动机总布置时，悬置软垫刚度前后、左右不一致，造成发动机运行时抖动等；车辆抖动较严重时，驾驶员感到方向盘难以控制，不仅降低整车的操控性能，同时影响车辆行驶安全。

现有技术存在的问题是：

1）目前针对商用车发动机振动的现象只有通过原地测试进行评判，对于车辆在任何行驶状态下发动机振动问题没有及时监控的系统；

2）目前商用车解决发动机振动问题，通常是更换发动机悬置软垫，提升悬置软垫的刚度，使发动机前后四个悬置软垫刚度保持良好的一致性，没有从发动机本体的控制策略以及内部结构的变化进行调节。

发明内容

为了对发动机的振动特性进行监测与优化，避免发动机在某些工况下出现较大的振动，结合悬置软垫受到的振动，通过对发动机的振动特性检测调节悬置软垫的刚度，迅速判断发动机整车搭载后的平稳程度，本发明提出一种用于优化商用车发动机振动特性的系统。

为达到目的，本发明采用的技术方案如下：一种用于优化商用车发动机振动特性的系统，包括悬置软垫，其特征在于：还包括振动传感器、缸压传感器、报警器、组合仪表、单片机、调节开关、真空泵、驱动电机，所述悬置软垫是可变厚度的悬置软垫，安装在发动机与车架连接处；振动传感器安装在发动机前后四个悬置软垫处以及飞轮处，监测整个发动机的振动；缸压传感器安装在发动机各缸处，监测发动机运行时各缸内的燃烧压力；

可变厚度的悬置软垫由上连接支架、中间调节部分、下连接支架三部分连接构成，上连接支架由限位挡板、上支撑胶块组成，上支撑胶块固定在限位挡板上面，上支撑胶块和发动机底部直接接触，用于固定发动机；中间调节部分，由金属法兰、减振弹簧、气囊、真空阀组成，减振弹簧放置在气囊内腔，真空阀与气囊连接，金属法兰连接在气囊上面，真空泵、驱动电机安装在车架上，驱动电机带动真空泵，真空泵通过管路与真空阀连接；

单片机放置在车身内、报警器、组合仪表和调节开关安装在驾驶室内，单片机设置有CAN通讯模块，能够与发动机ECU通讯；振动传感器将采集到的信号传递至单片机，经过单片机处理计算后，与设定值对比，当超过设定值时，报警器报警；组合仪表上显示出四个可变厚度的悬置软垫的位置以及受到的振动大小，超出振动限值的位置用红色表示；此时单片机发送信号至发动机ECU，将喷油正时向上止点之后推移，保证发动机输出扭矩的前提下降低缸内燃烧压力；当振动依然超过设定值时，驾驶员按下调节开关，单片机传送信号至驱动电机，真空泵开始工作，将悬置的中间部分变成真空状态，此时内部弹簧回位；此时由发动机产生的振动传递至悬置软垫时因真空层的存在而迅速减小；当振动传感器监测的值低于限值时，表示振动已趋于平稳，报警器停止报警，驾驶员关闭调节开关。

有益效果：本发明车辆在行驶或怠速时，能实时监测发动机产生的振动传递，当超过设定值时，报警器报警，同时在组合仪表显示，并且单片机发送信号至发动机ECU，将喷油正时向上止点之后推移，保证发动机输出扭矩的前提下降低缸内燃烧压力，从而减小发动机的振动；当振动依然超过设定值时，驾驶员按下调节开关，单片机传送信号至驱动电机，真空泵开始工作，将气囊变成真空状态，此时由发动机产生的振动传递因真空层的存在而迅速减小。当振动传感器监测的值低于限值时，表示振动已趋于平稳，报警器停止报警，驾驶员关闭调节开关。本发明能对发动机的振动特性进行监测与优化， 在商用车上具有通用性。

附图说明

图1是本发明一种用于优化商用车发动机振动特性的系统的示意图。

图2是本发明中可变厚度的悬置软垫的示意图。

图3是可变厚度的悬置软垫中气囊、减振弹簧的设置图。

图 4系统监测与控制流程示意图。

图中所示：发动机1，车架2，发动机悬置3，振动传感器；4，悬置软垫5，缸压传感器6，限位挡板7，支撑胶块8，中间调节部分9，真空阀10，减振弹簧11，下连接支架12，气囊13，气囊内腔14，金属法兰15。

具体实施方式

结合图1-图4所示，进一步描述本发明如下：一种用于优化商用车发动机振动特性的系统，由振动传感器4、缸内压力传感器6、报警器、组合仪表、单片机、调节开关、悬置软垫5、真空泵（图中没有表达）、驱动电机（图中没有表达）组成，振动传感器4安装在发动机前后四个悬置软垫5处以及飞轮处，监测整个发动机的振动；所述悬置软垫5是可变厚度的悬置软垫，安装在发动机与车架连接处；振动传感器3安装在发动机前后四个悬置软垫处以及飞轮处，监测整个发动机的振动；缸压传感器6安装在发动机各缸处，监测发动机运行时各缸内的燃烧压力；

单片机放置在车身内、报警器、组合仪表和调节开关安装在驾驶室内；单片机设置有CAN通讯模块，能够与发动机ECU通讯，并根据发动机的振动状态调节喷油正时；

悬置软垫（可变厚度的悬置软垫）5安装在发动机1与车架2连接处，可变厚度的悬置软垫由上连接支架、中间调节部分、下连接支架12三部分连接构成，上连接支架由限位挡板7、上支撑胶块8组成，上支撑胶块8固定在限位挡板7上面，上支撑胶块8和发动机底部直接接触，用于固定发动机1；中间调节部分，由金属法兰15、减振弹簧11、气囊13、真空阀10组成，减振弹簧11放置在气囊内腔14，真空阀11与气囊13连接，金属法兰15连接在气囊13上面，真空泵、驱动电机安装在车架上，驱动电机带动真空泵，真空泵通过管路与真空阀连接；下部12与车架连接；

单片机对各个振动测量点的测量值均要求在设定值以下，车辆在行驶或怠速时，振动传感器将采集到的信号传递至单片机，经过单片机处理计算后，与设定值对比，当超过限值时，报警器报警，组合仪表上显示出四个悬置软垫的位置以及受到的振动大小，超出振动限值的位置用红色表示。此时单片机发送信号至发动机ECU，将喷油正时向上止点之后推移，保证发动机输出扭矩的前提下降低缸内燃烧压力，从而减小发动机的振动；当振动依然超过设定值时，驾驶员按下调节按钮，单片机传送信号至驱动电机，真空泵开始工作，将悬置的中间部分变成真空状态，此时内部弹簧回位；此时由发动机产生的振动传递至悬置软垫时因真空层的存在而迅速减小；当振动传感器监测的值低于限值时，表示振动已趋于平稳，此时报警器停止报警，驾驶员关闭调节开关即可；该系统监测的发动机振动数据能够储存在单片机中，便于调取查看。

本发明能够在车辆运行的状态对发动机的振动特性进行监测与优化；在商用车具备安装通用性。

Claims (1)

1.一种用于优化商用车发动机振动特性的系统，包括悬置软垫，其特征在于：还包括振动传感器、缸压传感器、报警器、组合仪表、单片机、调节开关、真空泵、驱动电机，所述悬置软垫是可变厚度的悬置软垫，安装在发动机与车架连接处；振动传感器安装在发动机前后四个悬置软垫处以及飞轮处，监测整个发动机的振动；缸压传感器安装在发动机各缸处，监测发动机运行时各缸内的燃烧压力；

可变厚度的悬置软垫由上连接支架、中间调节部分、下连接支架三部分连接构成，上连接支架由限位挡板、上支撑胶块组成，上支撑胶块固定在限位挡板上面，上支撑胶块和发动机底部直接接触，用于固定发动机；中间调节部分，由金属法兰、减振弹簧、气囊、真空阀组成，减振弹簧放置在气囊内腔，真空阀与气囊连接，金属法兰连接在气囊上面，真空泵、驱动电机安装在车架上，驱动电机带动真空泵，真空泵通过管路与真空阀连接；

单片机放置在车身内、报警器、组合仪表和调节开关安装在驾驶室内，单片机设置有CAN通讯模块，能够与发动机ECU通讯；振动传感器将采集到的信号传递至单片机，经过单片机处理计算后，与设定值对比，当超过设定值时，报警器报警；组合仪表上显示出四个可变厚度的悬置软垫的位置以及受到的振动大小，超出振动限值的位置用红色表示；此时单片机发送信号至发动机ECU，将喷油正时向上止点之后推移，保证发动机输出扭矩的前提下降低缸内燃烧压力；当振动依然超过设定值时，驾驶员按下调节开关，单片机传送信号至驱动电机，真空泵开始工作，将悬置的中间部分变成真空状态，此时内部弹簧回位；此时由发动机产生的振动传递至悬置软垫时因真空层的存在而迅速减小；当振动传感器监测的值低于限值时，表示振动已趋于平稳，报警器停止报警，驾驶员关闭调节开关。