CN109187033B

CN109187033B - 一种凸轮上止点的获取方法及装置

Info

Publication number: CN109187033B
Application number: CN201811221927.2A
Authority: CN
Inventors: 陆程翔; 孙自鸿
Original assignee: Anqing CSSC Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Anqing CSSC Diesel Engine Co Ltd
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2020-12-18
Anticipated expiration: 2038-10-19
Also published as: CN109187033A

Abstract

本发明公开了一种凸轮上止点的获取方法，应用于四冲程发送机的控制系统，所述方法包括：1)、在凸轮位于上止点时，装配飞轮装配，并获取飞轮上的标记到转速传感器的角度；2)、在曲轴带动飞轮和凸轮转动时，接收测速传感器测量的标记信号以及凸轮位置传感器测量的凸轮位置信号；3)、根据飞轮上的标记到转速传感器的角度，获取与凸轮上止点对应的标记信号，并将该信号所对应的凸轮位置作为凸轮的上止点。本发明实施例还提供了一种凸轮上止点的获取装置。应用本发明实施例，可以提高针对凸轮的上止点的测量精度。

Description

一种凸轮上止点的获取方法及装置

技术领域

本发明涉及一种发动机测试方法及装置，更具体涉及一种凸轮上止点的获取方法及装置。

背景技术

随着发动机技术的进步，对发动机进行的各项参数进行精确测量是十分必要的。

目前，通常使用上止点传感器获取四冲程发动机的凸轮的上止点。由于发动机结构的原因，发动机的凸轮与发动机的曲轴的转速比为1:2，发动机的曲轴与发动机飞轮的转速比为1:1，即凸轮的转速为发动机飞轮的一半。

但是，凸轮的尺寸较小，因此凸轮外边缘上设置的测速齿的数量也较少，因此各个测速齿所对应的角度较大，进而导致凸轮位置传感器测量的凸轮上止点所对应的角度范围较大，进而导致凸轮上止点的测量不够准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种凸轮上止点的获取方法及装置，以解决现有技术中凸轮上止点测量不够准确的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供了一种凸轮上止点的获取方法，应用于四冲程发送机的控制系统，所述系统包括：与曲轴同步转动的飞轮和凸轮；所述飞轮的轮缘表面设有测速齿以及与测速齿形状不同的标记，机架上与所述标记对应的位置设有转速传感器；所述机架上在于凸轮对应的位置设有凸轮位置传感器，其中，所述凸轮位置传感器以及转速传感器均与控制系统连接；

所述方法包括：

1)、在凸轮位于上止点时，装配飞轮装配，并获取飞轮上的标记到转速传感器的角度；

2)、在曲轴带动飞轮和凸轮转动时，接收测速传感器测量的标记信号以及凸轮位置传感器测量的凸轮位置信号，其中，所述标记信号为转速传感器测量的与标记对应的飞轮转速信号；

3)、根据飞轮上的标记到转速传感器的角度，获取与凸轮上止点对应的标记信号，并将该信号所对应的凸轮位置作为凸轮的上止点。

可选的，所述步骤3)，包括：

若飞轮上的标记在转动方向上距离转速传感器的角度大于180度时，将凸轮位置信号之前的，且距离凸轮位置信号最近的标记信号作为与凸轮上止点对应的标记信号。

可选的，所述步骤3)，包括：

若飞轮上的标记在转动方向上距离转速传感器的角度小于180度时，将凸轮位置信号之后的，且距离凸轮位置信号最近的标记信号作为与凸轮上止点对应的标记信号。

可选的，所述标记为测速齿被铣除后留出的空间。

本发明还提供了一种凸轮上止点的获取装置，应用于四冲程发送机的控制系统，所述系统包括：与曲轴同步转动的飞轮和凸轮；所述飞轮的轮缘表面设有测速齿以及与测速齿形状不同的标记，机架上与所述标记对应的位置设有转速传感器；所述机架上在于凸轮对应的位置设有凸轮位置传感器，其中，所述凸轮位置传感器以及转速传感器均与控制系统连接；

所述装置包括：

获取模块，用于在凸轮位于上止点时，装配飞轮装配，并获取飞轮上的标记到转速传感器的角度；

接收模块，用于在曲轴带动飞轮和凸轮转动时，接收测速传感器测量的标记信号以及凸轮位置传感器测量的凸轮位置信号，其中，所述标记信号为转速传感器测量的与标记对应的飞轮转速信号；

设置模块，用于根据飞轮上的标记到转速传感器的角度，获取与凸轮上止点对应的标记信号，并将该信号所对应的凸轮位置作为凸轮的上止点。

可选的，所述设置模块，用于：

可选的，所述标记为测速齿被铣除后留出的空间。

本发明相比现有技术具有以下优点：

应用本发明实施例，在装配时，获取飞轮上的标记到转速传感器的角度，可以得到与凸轮的上止点对应的飞轮转速信号，进而可以得到凸轮上止点所对应的凸轮位置，由于飞轮的尺寸远远大于凸轮的尺寸，因此，飞轮的轮缘表面设置的测速齿的数量更多，每一个测速齿所对应的角度就更小，进而可以提高针对凸轮的上止点的测量精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种凸轮上止点的获取方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种凸轮上止点的获取装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的转速传感器以及凸轮位置传感器所输出的脉冲的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种凸轮上止点的获取装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明实施例提供了一种凸轮上止点的获取方法及装置，下面首先就本发明实施例提供的一种凸轮上止点的获取方法进行介绍。

图1为本发明实施例提供的一种凸轮上止点的获取方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的一种凸轮上止点的获取装置的结构示意图，如图1和图2所示，应用于四冲程发送机的控制系统，所述系统包括：与曲轴同步转动的飞轮100和凸轮；所述飞轮100的轮缘表面设有测速齿101以及与测速齿101形状不同的标记102，机架上与所述标记102对应的位置设有转速传感器200；所述机架上在于凸轮对应的位置设有凸轮位置传感器，其中，所述凸轮位置传感器以及转速传感器200均与控制系统连接；转速传感器200可以通过支架300固定在机架上。

曲轴一般是通过齿轮、链条或皮带来驱动凸轮轴的。曲轴的作用：是将活塞的往复直线运动转换为自身的旋转运动而对外输出动力，凸轮轴的作用：是定时的打开进、排气门。曲轴的偏心部分是曲柄，曲柄连着连杆，将连杆的摆动转换为曲轴的旋转运动。曲轴的材料可以是铸铁或合金钢等。平衡重用来平衡曲柄和连杆大头的惯性力，曲轴不平衡时，可以钻平衡孔或加一小块质量来平衡。曲轴由曲轴箱主轴承座上的主轴承支撑，曲柄的连杆轴颈连着连着连杆，曲轴内钻出的油道，让润滑油从主轴承流到连杆轴颈。曲轴后端安装着飞轮100，曲轴前端安装着正时齿轮或链轮。皮带轮也装在曲轴前端，用以驱动许多部件，包括发电机、水泵、和动力转向的液压泵等等。许多轴里也和微型发动机的曲轴上装有减震器，吸收和减小曲轴的震动，许多减震器，与皮带轮是一个整体。

在实际应用中，如图2所示，所述标记102为测速齿101被铣除后留出的空间。通常情况下将测速齿101在沿着飞轮100的转动轴的方向上铣除一半的厚度，然后将转速传感器200朝向被铣削后留出的空间设置，以获取被铣削后留下的空间所产生的脉冲间隔。

所述方法包括：

S101：在凸轮位于上止点时，装配飞轮100装配，并获取飞轮100上的标记102到转速传感器200的角度。

在装备时，使凸轮位于上止点处，此时飞轮100上的标记102的位置是确定的，由于转速传感器200的安装位置不一定是与标记102正对的位置，因此，需要获取标记102到转速传感器200的角度。

需要强调的是，所获取标记102到转速传感器200的角度是指，在飞轮100沿着其转动方向转动时，标记102达到转速传感器200的位置时所扫过的扇面的角度，该角度可以为0度、90度、180度、200度等。

S102：在曲轴带动飞轮100和凸轮转动时，接收测速传感器测量的标记102信号以及凸轮位置传感器测量的凸轮位置信号，其中，所述标记102信号为转速传感器200测量的与标记102对应的飞轮100转速信号；

在曲轴开始转动时，会带动飞轮100以及凸轮转动，在实际应用中，飞轮100与曲轴的转速一致，凸轮的转速为飞轮100以及曲轴转速的一半。

转速传感器200可以为霍尔式或者磁电式，转速传感器200感应到测速齿101反馈的信号，进而可以输出脉冲，当某处的测速齿101与其它部位的测速齿101的形状不同，会输出与其它正常的测速齿101不同的脉冲，因此，可以将区别与其它脉冲的脉冲作为标记102信号。当某处的测速齿101缺少时，脉冲会在此处发生缺少，可以将该缺少的部分抽象为一个脉冲，进而将该脉冲作为标记102信号。

图3为本发明实施例提供的转速传感器200以及凸轮位置传感器所输出的脉冲的示意图，如图3所示，横轴下方的信号为标记102信号。

类似的，在凸轮达到上止点时，凸轮位置传感器可以感应到凸轮上的测速齿101反馈的信号，进而可以输出脉冲，如图3所示，横轴上方的信号为凸轮位于上止点时输出的脉冲。

S103：根据飞轮100上的标记102到转速传感器200的角度，获取与凸轮上止点对应的标记102信号，并将该信号所对应的凸轮位置作为凸轮的上止点。

a.具体的，若飞轮100上的标记102在转动方向上距离转速传感器200的角度大于180度时，将凸轮位置信号之前的，且距离凸轮位置信号最近的标记102信号作为与凸轮上止点对应的标记102信号。

示例性的，假设曲轴转动开始时，凸轮位于上止点，当标记102在转动方向上距离转速传感器200的角度为270度时，则转速传感器200会在曲轴转动了270度时输出一个表征标记102的脉冲，此时，曲轴继续旋转，当曲轴旋转了630度时，转速传感器200会输出第二个脉冲。曲轴继续旋转，当曲轴转动了720度时，飞轮100转动了两圈，凸轮又回到了上止点，此时凸轮位置传感器会输出一个脉冲，因此，转速传感器200的第一个脉冲不能表征凸轮回到了上止点，转速传感器200的第二个脉冲相对于凸轮上止点的脉冲领先了90度，因此，将凸轮位置信号之前的且距离凸轮位置信号最近的标记102信号作为与凸轮上止点对应的标记102信号。

b.具体的，若飞轮100上的标记102在转动方向上距离转速传感器200的角度小于180度时，将凸轮位置信号之后的，且距离凸轮位置信号最近的标记102信号作为与凸轮上止点对应的标记102信号。

上述步骤b中的脉冲排列顺序与步骤a中的原理相同，这里不再赘述。

应用本发明图1所示实施例，在装配时，获取飞轮100上的标记102到转速传感器200的角度，可以得到与凸轮的上止点对应的飞轮100转速信号，进而可以得到凸轮上止点所对应的凸轮位置，由于飞轮100的尺寸远远大于凸轮的尺寸，因此，飞轮100的轮缘表面设置的测速齿101的数量更多，每一个测速齿101所对应的角度就更小，进而可以提高针对凸轮的上止点的测量精度。

另外，所述转速传感器200的数量为两个，一个转速传感器200与控制系统连接，另一个转速传感器200与四冲程发动机的安保系统连接。这样可以实现发动机的控制与安保分离，提高发动机的安全性。

而且，在实际应用中，出于保养维修的需要，发动机的曲轴会被维保人员拆开，在拆开曲轴时，需要取下凸轮位置传感器，当再安装凸轮位置传感器时，可能会导致角度或者位置有细微的偏差，进而导致再次安装的凸轮位置传感器无法测量到准确的曲轴位置，因此，不利于发动机的精确控制。

凸轮上止点的位置取决于飞轮100上标记102的位置，仅需通过凸轮位置传感器判断凸轮是否位于上止点附近即可，因此，对凸轮位置传感器的安装精度要求不高，而飞轮100通常通过键连接和曲轴的一端固定，而且的相对位置变化很小，可以忽略，因此，应用本发明实施例，即使在发动机被拆装后还可以保证所获取的凸轮位置的精度。

与本发明图1所示实施例相对应，本发明实施例还提供了一种凸轮上止点的获取装置。

图4为本发明实施例提供的一种凸轮上止点的获取装置的另一种结构示意图，如图4所示，应用于四冲程发送机的控制系统，所述系统包括：与曲轴同步转动的飞轮100和凸轮；所述飞轮100的轮缘表面设有测速齿101以及与测速齿101形状不同的标记102，机架上与所述标记102对应的位置设有转速传感器200；所述机架上在于凸轮对应的位置设有凸轮位置传感器，其中，所述凸轮位置传感器以及转速传感器200均与控制系统连接；

所述装置包括：

获取模块401，用于在凸轮位于上止点时，装配飞轮100装配，并获取飞轮100上的标记102到转速传感器200的角度；

接收模块402，用于在曲轴带动飞轮100和凸轮转动时，接收测速传感器测量的标记102信号以及凸轮位置传感器测量的凸轮位置信号，其中，所述标记102信号为转速传感器200测量的与标记102对应的飞轮100转速信号；

设置模块403，用于根据飞轮100上的标记102到转速传感器200的角度，获取与凸轮上止点对应的标记102信号，并将该信号所对应的凸轮位置作为凸轮的上止点。

应用本发明图4所示实施例，在装配时，获取飞轮100上的标记102到转速传感器200的角度，可以得到与凸轮的上止点对应的飞轮100转速信号，进而可以得到凸轮上止点所对应的凸轮位置，由于飞轮100的尺寸远远大于凸轮的尺寸，因此，飞轮100的轮缘表面设置的测速齿101的数量更多，每一个测速齿101所对应的角度就更小，进而可以提高针对凸轮的上止点的测量精度。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述设置模块403，用于：

若飞轮100上的标记102在转动方向上距离转速传感器200的角度大于180度时，将凸轮位置信号之前的，且距离凸轮位置信号最近的标记102信号作为与凸轮上止点对应的标记102信号。

所述设置模块，用于：

若飞轮100上的标记102在转动方向上距离转速传感器200的角度小于180度时，将凸轮位置信号之后的，且距离凸轮位置信号最近的标记102信号作为与凸轮上止点对应的标记102信号。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述标记102为测速齿101被铣除后留出的空间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种凸轮上止点的获取方法，其特征在于，应用于四冲程发送机的控制系统，所述系统包括：与曲轴同步转动的飞轮和凸轮；所述飞轮的轮缘表面设有测速齿以及与测速齿形状不同的标记，机架上与所述标记对应的位置设有转速传感器；所述机架上在于凸轮对应的位置设有凸轮位置传感器，其中，所述凸轮位置传感器以及转速传感器均与控制系统连接；

所述方法包括：

3)、根据飞轮上的标记到转速传感器的角度，获取与凸轮上止点对应的标记信号，并将该信号所对应的凸轮位置作为凸轮的上止点，其中，若飞轮上的标记在转动方向上距离转速传感器的角度大于180度时，将凸轮位置信号之前的，且距离凸轮位置信号最近的标记信号作为与凸轮上止点对应的标记信号；若飞轮上的标记在转动方向上距离转速传感器的角度小于180度时，将凸轮位置信号之后的，且距离凸轮位置信号最近的标记信号作为与凸轮上止点对应的标记信号。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮上止点的获取方法，其特征在于，所述标记为测速齿被铣除后留出的空间。

3.一种凸轮上止点的获取装置，其特征在于，应用于四冲程发送机的控制系统，所述系统包括：与曲轴同步转动的飞轮和凸轮；所述飞轮的轮缘表面设有测速齿以及与测速齿形状不同的标记，机架上与所述标记对应的位置设有转速传感器；所述机架上在于凸轮对应的位置设有凸轮位置传感器，其中，所述凸轮位置传感器以及转速传感器均与控制系统连接；

所述装置包括：

设置模块，用于根据飞轮上的标记到转速传感器的角度，获取与凸轮上止点对应的标记信号，并将该信号所对应的凸轮位置作为凸轮的上止点，其中，若飞轮上的标记在转动方向上距离转速传感器的角度大于180度时，将凸轮位置信号之前的，且距离凸轮位置信号最近的标记信号作为与凸轮上止点对应的标记信号；其中，若飞轮上的标记在转动方向上距离转速传感器的角度小于180度时，将凸轮位置信号之后的，且距离凸轮位置信号最近的标记信号作为与凸轮上止点对应的标记信号。

4.根据权利要求3所述的一种凸轮上止点的获取装置，其特征在于，所述标记为测速齿被铣除后留出的空间。