CN111811447B - 一种发动机活塞上止点测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机技术领域，公开了一种发动机活塞上止点测量系统及方法，该系统包括：控制装置和驱动装置，控制装置的控制端与驱动装置的输入端连接；驱动装置的输出端用于与待测的发动机的输入端连接，以驱动发动机转动；发动机活塞上止点测量系统还包括活塞位置传感器，用于检测发动机的待测气缸中活塞的位置，且活塞位置传感器的输出端与控制装置的第一输入端连接；发动机活塞上止点测量系统还包括容积测量仪，用于测量发动机的第一气缸的燃烧室容积，以快速判断活塞上止点是否为压缩上止点；其中，待测气缸的曲拐位置和第一气缸的曲拐位置相同。本发明的测量系统及方法，提高了测量的精度、测量的重复性和再现性以及测量的简便性。

Description

一种发动机活塞上止点测量系统及方法

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机活塞上止点测量系统及方法。

背景技术

发动机是一种能够将其他形式的能转化为机械能的机器，其被广泛的应用于各个领域。发动机的活塞上止点是诸多发动机品质管控要素的计算前提，例如发动机的压缩比、气门升程等，因而获取发动机的活塞上止点至关重要。其中，发动机的活塞上止点，即为发动机中的活塞在气缸内运行至最高处时的位置，活塞上止点包括压缩上止点和排气上止点。

目前，一般采用百分表来测量发动机的活塞上止点；具体地，在测量发动机的活塞上止点时，拆除发动机的缸盖罩、气门弹簧、摇臂等零件后，使气门在自身重力作用下落于活塞的顶部，通过人工转动发动机的曲轴，以使杆身抵住气门顶部的百分表，当百分表指针从转动变为静止的瞬间，停止转动曲轴，从而确定此时的活塞便处于上止点的位置。但是，本发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下技术问题：在现有技术中，通常是以百分表记录的最大读数作为判断活塞上止点的依据，然而，由于百分表本身不具有数据记录的功能，因此需在表盘指针从运动变化到静止的瞬间，读取表头显示的数值，作为百分表的最大读数，这容易受到测量人员的操作手法和操作经验的影响，因此导致测量精度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机活塞上止点测量系统及方法，能够提高测量的精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种发动机活塞上止点测量系统，包括控制装置和驱动装置，所述控制装置的控制端与所述驱动装置的输入端连接；所述驱动装置的输出端用于与待测的发动机的输入端连接，以驱动所述发动机转动；

所述发动机活塞上止点测量系统还包括活塞位置传感器，用于检测所述发动机的待测气缸中活塞的位置，且所述活塞位置传感器的输出端与所述控制装置的第一输入端连接；

所述发动机活塞上止点测量系统还包括容积测量仪，用于测量所述发动机的第一气缸的燃烧室容积；其中，所述待测气缸的曲拐位置和所述第一气缸的曲拐位置相同。

作为优选方案，所述驱动装置包括电机、减速机和传动机构，所述电机的输入端为所述驱动装置的输入端，所述电机的输出端与所述减速机的输入端连接，所述减速机的输出端与所述传动机构的输入端连接，所述传动机构的输出端为所述驱动装置的输出端。

作为优选方案，所述控制装置包括可编程逻辑控制器和电机控制器，所述可编程逻辑控制器的输出端与所述电机控制器的输入端连接，所述电机控制器的输出端为所述控制装置的控制端；所述可编程逻辑控制器的第一输入端为所述控制装置的第一输入端。

作为优选方案，所述发动机活塞上止点测量系统还包括用于接收操作指令的显示装置，所述显示装置的输出端与所述可编程逻辑控制器的第二输入端连接。

作为优选方案，在所述活塞位置传感器安装于所述待测气缸时，所述活塞位置传感器与所述待测气缸中的火花塞螺纹孔螺纹连接。

为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供一种发动机活塞上止点测量方法，适用于上述的发动机活塞上止点测量装置，所述方法包括：

控制所述驱动装置驱动发动机转动至少一圈，并通过所述活塞位置传感器实时获取所述发动机的待测气缸中活塞的位置数据；

根据获取的所述活塞的位置数据，确定所述待测气缸的活塞上止点；

控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，直至所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点；

在停止驱动所述发动机转动后，获取所述第一气缸的当前燃烧室容积；

当所述第一气缸的当前燃烧室容积不符合预设的容积条件时，确定所述待测气缸中活塞的当前位置为压缩上止点。

作为优选方案，所述方法还包括：

当所述第一气缸的当前燃烧室容积符合预设的容积条件时，确定所述待测气缸中活塞的当前位置为排气上止点。

作为优选方案，所述根据获取的所述活塞的位置数据，确定所述待测气缸的活塞上止点，具体包括：

从获取的所述活塞的位置数据中选取数值最小的位置数据，作为所述待测气缸的活塞上止点。

作为优选方案，所述方法还包括：

从获取的所述活塞的位置数据中选取数值最大的位置数据，作为所述待测气缸的活塞下止点；则，

所述控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，直至所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点，具体包括：

计算所述数值最大的位置数据和所述数值最小的位置数据之间的第一差值；

计算获取的所述待测气缸中活塞的当前位置数据与所述数值最小的位置数据之间的第二差值；

当所述第一差值和所述第二差值之间符合预设的第一条件时，确定所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点，并控制所述驱动装置停止驱动所述发动机转动；

当所述第一差值和所述第二差值之间不符合预设的第一条件时，控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动；

所述第一条件为满足：

其中，ΔL₁为所述第一差值；ΔL₂为所述第二差值；n为正整数。

作为优选方案，所述方法，还包括：

将所述待测气缸的活塞上止点和活塞下止点之间的距离依次划分为多个区间，并为每一所述区间配置对应的发动机的转速；其中，靠近所述活塞上止点的区间对应的发动机的转速小于远离所述活塞上止点的区间对应的发动机的转速；

则，所述当所述第一差值和所述第二差值之间不满足预设的第一条件时，控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，具体包括：

当所述第一差值和所述第二差值之间不满足预设的第一条件时，通过以下公式计算上一时刻获取的所述活塞的位置数据和当前时刻获取的所述活塞的位置数据之间的第三差值：

γ＝L_t2-L_t1

其中，γ为所述第三差值；L_t2为当前时刻获取的所述活塞的位置数据；L_t1为上一时刻获取的所述活塞的位置数据；

当所述第三差值大于零时，控制所述驱动装置驱动所述发动机以预设的最大允许转速继续转动；

当所述第三差值小于或等于零时，确定所述活塞的当前位置数据所处的区间，并控制所述驱动装置驱动所述发动机以所确定的区间对应的转速继续转动。

作为优选方案，所述容积条件为满足：

其中，V_c为所述第一气缸的当前燃烧室容积；V为所述第一气缸的容积；ε为所述发动机的压缩比

与现有技术相比，本发明提供一种发动机活塞上止点测量系统及方法，通过所述控制装置控制所述驱动装置，以驱动待测的发动机转动，并通过所述活塞位置传感器获取所述发动机的待测气缸中活塞的位置数据，以确定所述待测气缸的活塞上止点，进而通过所述容积测量仪测量此时所述第一气缸的燃烧室容积，以确定所述待测气缸的该活塞上止点具体为排气上止点还是压缩上止点，从而实现对发动机的活塞上止点的测量。本发明实施例提供的所述发动机活塞上止点测量系统，无需采用百分表来测量发动机的活塞上止点，避免了测量结果容易受到测量人员的操作手法和操作经验的影响的问题，从而大大地提高了测量的精度。此外，由于整个测量过程，无需人工凭感觉和经验确定活塞上止点的操作，提高了测量的重复性和再现性。而且，本发明实施例采用所述发动机活塞上止点测量系统测量时，减少对依赖测量人员的操作手法和操作经验的依赖，对测量人员要求较低，且在测量过程中，无需人工手动转动发动机，因此大大地提高了测量的简便性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种发动机活塞上止点测量系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的另一种发动机活塞上止点测量系统的结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的发动机活塞上止点测量方法的流程示意图。

其中，10、发动机活塞上止点测量系统；11、控制装置；111、可编程逻辑控制器；112、电机控制器；12、驱动装置；121、电机；122、减速机；123、传动机构；13、活塞位置传感器；14、容积测量仪；15、显示装置；20、发动机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本发明优选实施例提供一种发动机活塞上止点测量系统10，包括控制装置11和驱动装置12，所述控制装置11的控制端与所述驱动装置12的输入端连接；所述驱动装置12的输出端用于与待测的发动机20的输入端连接，以驱动所述发动机20转动；

所述发动机活塞上止点测量系统还包括活塞位置传感器13，用于检测所述发动机20的待测气缸中活塞的位置，且所述活塞位置传感器13的输出端与所述控制装置11的第一输入端连接；

所述发动机活塞上止点测量系统还包括容积测量仪14，用于测量所述发动机20的第一气缸的燃烧室容积；其中，所述待测气缸的曲拐位置和所述第一气缸的曲拐位置相同。

在本发明实施例中，采用所述发动机活塞上止点测量系统10测量所述发动机20的活塞上止点的过程具体为：

预先将所述活塞位置传感器13安装于所述发动机20的待测气缸中，以检测所述待测气缸中活塞的位置，并将所述容积测量仪14安装于所述发动机的第一气缸上，以测量所述第一气缸的燃烧室容积。在测量的过程中，通过所述控制装置11控制所述驱动装置12，以使所述驱动装置12驱动所述发动机20转动；通过所述活塞位置传感器13实时检测所述发动机20的待测气缸中活塞的位置数据，并发送至所述控制装置11；所述控制装置11基于接收到的所述活塞的位置数据，确定所述待测气缸的活塞上止点；然后，通过测量所述第一气缸的燃烧室容积，基于所述第一气缸的燃烧室容积，可进一步确定所述待测气缸的该活塞上止点具体是排气上止点还是压缩上止点。

其中，需要说明的是，由于所述发动机点火顺序的原因，且所述待测气缸的曲拐位置和所述第一气缸的曲拐位置相同，因此当所述待测气缸处于压缩冲程时，所述第一气缸正处于排气冲程；所述待测气缸的活塞位于活塞上止点时，所述第一气缸的活塞也位于活塞上止点。基于此，可以根据所述待第一气缸的燃烧室容积，确定此时所述第一气缸的活塞上止点具体是排气上止点还是压缩上止点，进而确定所述待测气缸的活塞上止点具体是排气上止点还是压缩上止点。例如，以以四缸发动机为例(从曲轴皮带轮端往后排序，发动机中的气缸分别为1缸、2缸、3缸、4缸)，当1缸为所述待测气缸时，4缸则为所述第一气缸。可以理解的，设置所述容积测量仪11的目的即是为了快速判断活塞上止点是否为压缩上止点。

在本发明实施例中，通过所述控制装置11控制所述驱动装置12，以驱动待测的发动机20转动，并通过所述活塞位置传感器13获取所述发动机的待测气缸中活塞的位置数据，以确定所述待测气缸的活塞上止点，进而通过所述容积测量仪14测量此时所述第一气缸的燃烧室容积，以确定所述待测气缸的该活塞上止点具体为排气上止点还是压缩上止点，从而实现对发动机的活塞上止点的测量。本发明实施例提供的所述发动机活塞上止点测量系统10，无需采用百分表来测量发动机的活塞上止点，避免了测量结果容易受到测量人员的操作手法和操作经验的影响的问题，从而大大地提高了测量的精度。此外，由于整个测量过程，无需人工凭感觉和经验确定活塞上止点的操作，提高了测量的重复性和再现性。而且，本发明实施例采用所述发动机活塞上止点测量系统10测量时，减少对依赖测量人员的操作手法和操作经验的依赖，对测量人员要求较低，且在测量过程中，无需人工手动转动发动机，因此大大地提高了测量的简便性。

在本发明实施例中，所述活塞位置传感器13安装于所述发动机的待测气缸的顶部。优选地，在所述活塞位置传感器13安装于所述待测气缸时，所述活塞位置传感器13与所述待测气缸中的火花塞螺纹孔螺纹连接。本发明实施例采用所述发动机活塞上止点测量系统10测量时，无需拆装缸盖罩、气门弹簧、气门油封、摇臂等拆装难度高的零件，只需拆除火花塞以安装所述活塞位置传感器13，因此避免了繁杂的拆卸操作，进一步提高了测量的简便性；而且，整机破坏程度低，保证了复原后的整机品质。另外，本发明实施例的所述活塞位置传感器13属于接触式的传感器，进一步保证了测量重复性。

其中，需要说明的是，所述活塞位置传感器13的外侧壁上设置有螺纹，该螺纹与所述火花塞螺纹孔内的螺纹相匹配，从而避免了安装所述活塞位置传感器13时，破坏机体的螺纹结构，以保证整机破坏程度低。

可以理解的，由于所述活塞位置传感器13安装于所述待测气缸的顶部，因此，所述活塞位置传感器13检测到的位置数据的最小值，即为所述待测气缸的活塞上止点，所述活塞位置传感器13检测到的位置数据的最大值，即为所述待测气缸的活塞下止点。

结合图1和图2所示，为了在测量过程中，实现驱动所述发动机20转动，优选地，本实施例的所述驱动装置12包括电机121、减速机122和传动机构123，所述电机121的输入端为所述驱动装置12的输入端，所述电机121的输出端与所述减速机122的输入端连接，所述减速机122的输出端与所述传动机构123的输入端连接，所述传动机构123的输出端为所述驱动装置12的输出端。通过使所述电机121的输出端与所述减速机122的输入端连接，并使所述减速机122的输出端与所述传动机构123的输入端连接，使得可以通过控制所述电机121旋转，并经所述减速机122减速增扭后，通过所述传动机构123拖动所述发动机20旋转，从而实现在测量过程中，驱动所述发动机20转动。需要说明的是，所述减速机122的减速比为k，则所述电机121将动力输出至所述减速机122后，所述减速机122输出轴的转速为N/k，转矩为T×k，其中，N为所述电机121的转速，T为所述电机121的转矩；即通过所述减速机122，能够将所述电机121输出的低扭矩放大为可以拖动所述发动机20进行稳定旋转的大扭矩，从而带动所述发动机20稳定旋转。

在本发明实施例中，所述传动机构123的类型可以根据实际使用要求设置。为了使结构简单化，以降低成本，优选地，本实施例的所述传动就123为专用皮带。

具体地，当所述传动机构123为所述专用皮带时，所述减速机122的输出端通过专用皮带123与所述发动机20的曲轴皮带轮相连，从而拖动所述发动机20旋转，如图2所示。

如图1所述，优选地，本实施例的所述控制装置11包括可编程逻辑控制器111和电机控制器112，所述可编程逻辑控制器111的输出端与所述电机控制器112的输入端连接，所述电机控制器112的输出端为所述控制装置11的控制端；所述可编程逻辑控制器111的第一输入端为所述控制装置11的第一输入端。

具体而言，通过使所述可编程逻辑控制器111的第一输入端为所述控制装置11的第一输入端，即所述可编程逻辑控制器111的第一输入端与所述活塞位置传感器13的输出端连接，从而实现所述可编程逻辑控制器111接收所述活塞位置传感器13检测到的所述待测气缸中活塞的位置数据，以对接收到的所述位置数据进行处理，并控制所述电机控制器112的电路导通，由所述电机控制器112向所述电机121发送脉冲信号，以控制转动及转速。

进一步地，本实施例的所述发动机活塞上止点测量系统10，还包括A/D转换器，所述活塞位置传感器13的输出端通过所述A/D转换器与所述可编程逻辑控制器111的第一输入端连接。通过设置所述A/D转换器，使得所述活塞位置传感器13随活塞位置变化而输出电流信号，能够经所述A/D转换器转换呈对应的数字信号后，传输至所述可编程逻辑控制器111。

如图1所示，为了便于测量，优选地，本实施例的所述发动机活塞上止点测量系统还包括用于接收操作指令的显示装置15，所述显示装置15的输出端与所述可编程逻辑控制器111的第二输入端连接。通过设置所述显示装置15，并使所述显示装置15的输出端与所述可编程逻辑控制器111的第二输入端连接，使得用户可以通过所述显示装置15下达操作指令至所述可编程逻辑控制器111，以使所述可编程逻辑控制器111通过所述电机控制器112控制所述电机121的转动及转速。另外，需要说明的，所述显示装置15还具有数据显示的功能，本发明在此不再赘述。

在本发明实施例中，所述显示装置13的类型可以根据实际使用要求设置。优选地，本实施例的所述显示装置13为触摸屏。

实施例二

参见图3，是本发明实施例提供的发动机活塞上止点测量方法的流程示意图。

在本发明实施例中，所述发动机活塞上止点测量方法，适用于实施例一所述的发动机活塞上止点测量装置，且本发明实施例提供的发动机活塞上止点测量方法，可由所述控制装置执行，且本实施例均以所述控制装置作为执行主体进行说明。

在本发明实施例中，所述发动机活塞上止点测量方法，包括以下步骤S11-S15：

S11、控制所述驱动装置驱动发动机转动至少一圈，并通过所述活塞位置传感器实时获取所述发动机的待测气缸中活塞的位置数据；

需要说明的是，为了提高测量的效率和测量精度，优选地，在步骤S11中，控制所述驱动装置驱动所述发动机以恒定的转速转动一圈。在所述发动机转动一圈的过程中，实时获取所述发动机的待测气缸中活塞的位置数据，以确定所述待测气缸的活塞上止点。

S12、根据获取的所述活塞的位置数据，确定所述待测气缸的活塞上止点；

S13、控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，直至所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点；

具体而言，在确定所述待测气缸的活塞上止点后，控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，当所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点时，控制所述驱动装置停止驱动所述发动机转动，以使所述待测气缸的活塞保持位于所述活塞上止点。

S14、在停止驱动所述发动机转动后，获取所述第一气缸的当前燃烧室容积；

S15、当所述第一气缸的当前燃烧室容积不满足预设的容积条件时，确定所述待测气缸中活塞的当前位置为压缩上止点。

可以理解的，在确定所述待测气缸的活塞上止点后，需进一步确定该活塞上止点是排气上止点，还是压缩上止点。由于所述发动机点火顺序的原因，且所述待测气缸的曲拐位置和所述第一气缸的曲拐位置相同，因此所述待测气缸处于压缩冲程时，所述第一气缸处于排气冲程；所述待测气缸的活塞位于活塞上止点时，所述第一气缸的活塞也处于活塞上止点。基于此，可根据所述第一气缸的当前燃烧室容积，确定此时所述第一气缸中活塞的当前位置具体是排气上止点还是压缩上止点，进而可确定所述待测气缸中活塞的当前位置具体是排气上止点还是压缩上止点。

在本发明实施例中，通过所述活塞位置传感器实时获取所述发动机的待测气缸中活塞的位置数据，以确定所述待测气缸的活塞上止点；接着，控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，直至所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点；最后，在停止驱动所述发动机转动后，当所述第一气缸的当前燃烧室容积不满足预设的容积条件时，确定所述待测气缸中活塞的当前位置为压缩上止点，从而实现对发动机的活塞上止点的测量。本发明实施例提供的所述发动机活塞上止点测量方法，无需采用百分表来测量发动机的活塞上止点，避免了测量结果容易受到测量人员的操作手法和操作经验的影响的问题，从而大大地提高了测量的精度。此外，由于在整个测量过程，无需人工凭感觉和经验确定活塞上止点，提高了测量的重复性和再现性。而且，本发明实施例的所述发动机活塞上止点测量方法，无需依赖测量人员的操作手法和操作经验，对测量人员要求低，且无需人工手动转动所述发动机，因此大大地提高了测量的简便性。

在一种优选实施方式中，所述发动机活塞上止点测量方法，还包括步骤S15’：

S15’、当所述第一气缸的当前燃烧室容积符合预设的容积条件时，确定所述待测气缸中活塞的当前位置为排气上止点。

需要说明的是，在测量之前，需要拆除所述发动机中各个气缸的点火线圈及火花塞，并作好标记，以便复原。然后，将所述活塞位置传感器固定在所述待测气缸的火花塞螺纹孔上；在固定之前，需确认加工好的所述活塞位置传感器的螺纹与所述发动机的火花塞螺纹孔的螺纹相匹配，以避免破坏机体螺纹。

由于所述活塞位置传感器安装于所述待测气缸的顶部，即靠近所述待测气缸的活塞上止点的位置，因而，在步骤S12中，所述根据获取的所述活塞的位置数据，确定所述待测气缸的活塞上止点，具体包括：

从获取的所述活塞的位置数据中选取数值最小的位置数据，作为所述待测气缸的活塞上止点。

可以理解的，由于所述活塞位置传感器安装于靠近所述待测气缸的活塞上止点的位置，因此，当所述活塞位置传感器检测到的数值最小的位置数据时，表明此时的所述待测气缸中的活塞位于所述活塞上止点；当所述活塞位置传感器检测到的数值最大的位置数据时，表明此时的所述待测气缸中的活塞位于所述活塞下止点。

在一种优选实施方式中，所述发动机活塞上止点测量方法，还包括以下步骤：

从获取的所述活塞的位置数据中选取数值最大的位置数据，作为所述待测气缸的活塞下止点；则，

在步骤S13中，所述控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，直至所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点，具体包括以下步骤S131-S134：

S131、计算所述数值最大的位置数据和所述数值最小的位置数据之间的第一差值；

S132、计算获取的所述待测气缸中活塞的当前位置数据与所述数值最小的位置数据之间的第二差值；

S133、当所述第一差值和所述第二差值之间符合预设的第一条件时，确定所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点，并控制所述驱动装置停止驱动所述发动机转动；

S134、当所述第一差值和所述第二差值之间不符合预设的第一条件时，控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动；

所述第一条件为满足：

其中，ΔL₁为所述第一差值；ΔL₂为所述第二差值；n为正整数。

具体地，在步骤S131中，通过以下公式计算所述数值最大的位置数据和所述数值最小的位置数据之间的第一差值：

ΔL₁＝L_max-L_min

其中，L_max为所述数值最大的位置数据；L_min为所述数值最小的位置数据。

在步骤S132中，通过以下公式计算计算获取的所述待测气缸中活塞的当前位置数据与所述数值最小的位置数据之间的第二差值：

ΔL₂＝L-L_min

其中，L为所述待测气缸中活塞的当前位置数据；L_min为所述数值最小的位置数据。

在步骤S133中，当所述第一差值和所述第二差值之间符合所述第一条件时，说明获取的所述待测气缸中活塞的当前位置数据为所述数值最小的位置数据，确定所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点，因而控制所述驱动装置停止驱动所述发动机转动，使所述待测气缸的活塞保持在所述活塞上止点，以进一步确定所述活塞上止点为所述压缩上止点还是排气上止点。

在步骤S134中，当所述第一差值和所述第二差值之间不符合所述第一条件时，说明获取的所述待测气缸中活塞的当前位置数据并非为所述数值最小的位置数据，即所述待测气缸的活塞未位于所述活塞上止点，因而控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，直至所述第一差值和所述第二差值之间符合所述第一条件。

需要说明的是，本发明实施例对步骤S131和步骤S132之间的执行顺序不做限制；如，可先执行步骤S132，再执行步骤S131，也可以同时执行步骤S131和步骤S132，在此不再赘述。

在一种优选实施方式中，所述发动机活塞上止点测量方法，还包括以下步骤：

将所述待测气缸的活塞上止点和活塞下止点之间的距离依次划分为多个区间，并为每一所述区间配置对应的发动机的转速；其中，靠近所述活塞上止点的区间对应的发动机的转速小于远离所述活塞上止点的区间对应的发动机的转速；则，

在步骤S134中，所述当所述第一差值和所述第二差值之间不满足预设的第一条件时，控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，具体包括以下步骤S1341-S1343：

S1341、当所述第一差值和所述第二差值之间不满足预设的第一条件时，通过以下公式计算上一时刻获取的所述活塞的位置数据和当前时刻获取的所述活塞的位置数据之间的第三差值：

γ＝L_t2-L_t1

其中，γ为所述第三差值；L_t2为当前时刻获取的所述活塞的位置数据；L_t1为上一时刻获取的所述活塞的位置数据；

S1342、当所述第三差值大于零时，控制所述驱动装置驱动所述发动机以预设的最大允许转速继续转动；

S1343、当所述第三差值小于或等于零时，确定所述活塞的当前位置数据所处的区间，并控制所述驱动装置驱动所述发动机以所确定的区间对应的转速继续转动。

具体而言，当所述第三差值大于零时，表明所述待测气缸的活塞正沿靠近所述活塞下止点的方向运动，因此控制所述驱动装置驱动所述发动机以预设的最大允许转速继续转动，以使所述待测气缸的活塞快速运行至所述活塞下止点。当所述第三差值小于或等于零时，表明所述待测气缸的活塞正沿靠近所述活塞上止点的方向运动，因此确定所述活塞的当前位置数据所处的区间，并控制所述驱动装置驱动所述发动机以所确定的区间对应的发动机的转速继续转动；此时，由于靠近所述活塞上止点的区间小于远离所述活塞上止点的区间，因此，所述待测气缸的活塞以逐渐递减的转速运行至所述活塞上止点。可以理解的，考虑到测量开始时活塞位置的极限情况，即所述发动机的曲轴顺着所述发动机工作方向做轻微旋转，所述活塞越过所述活塞上止点又向下运动了一小段，此时，活塞需运动到所述活塞下止点后，需再重新向上运动，最终运行至所述活塞上止点，活塞的运动行程较长；通过本实施例的步骤S1341-S1343，能够使所述待测气缸的活塞快速运行至所述活塞上止点，从而大大地缩短了测量时间，进而提高了测量的效率。而且，本实施例通过控制所述发动机的转速，以使所述待测气缸的活塞以相对较低的速度靠近所述活塞上止点，从而确保能够准确地控制所述待测气缸的活塞至所述活塞上止点。

下面为方便说明，仅以将所述待测气缸的活塞上止点和活塞下止点之间的距离依次划分为3个区间为例对本发明实施例的技术方案进行描述，本发明提供的发动机活塞上止点测量方法并不限于设置3个区间。

具体地，将所述待测气缸的活塞上止点和活塞下止点之间的距离[L_min-L_max]依次划分为第一区间[L_min-L₁]，第二区间[L₁-L₂]，第三区间[L₂-L_max]，这三个区间分别对应的所述发动机的转速为第一转速、第二转速和第三转速；其中，所述第一转速属于低速段，所述第二转速属于中速段，所述第三转速属于高速段，即所述第一转速小于所述第二转速，所述第二转速小于所述第三转速；则，

在所述第三差值小于或等于零的情况下，当确定所述活塞的当前位置数据处于所述第一区间[L_min-L₁]时，控制所述驱动装置驱动所述发动机以所述第一转速继续转动；当确定所述活塞的当前位置数据处于所述第二区间[L₁-L₂]时，控制所述驱动装置驱动所述发动机以所述第二转速继续转动；当确定所述活塞的当前位置数据处于所述第三区间[L₂-L_max]时，控制所述驱动装置驱动所述发动机以所述第三转速继续转动，从而使得所述待测气缸的活塞距离所述活塞上止点越远，测量速度越快。

在一种优选实施方式中，本实施例的所述容积条件为满足：

其中，V_c为所述第一气缸的当前燃烧室容积；V为所述第一气缸的容积；ε为所述发动机的压缩比。

可以理解的，在步骤S15中，当所述第一气缸的当前燃烧室容积符合

时，可以确定所述第一气缸的活塞位于压缩上止点，因此确定所述待测气缸的活塞的当前位置为排气上止点。在步骤S15’中，当所述第一气缸的当前燃烧室容积不符合

时，如所述第一气缸的当前燃烧室容积远远超过

表明由于进排气门打开导而致所述第一气缸内容积有数量级的增加，因此可确定所述第一气缸的活塞位于排气上止点，进而确定所述待测气缸的活塞的当前位置为压缩上止点。

需要说明的是，在确定所述待测气缸中活塞的当前位置为压缩上止点后，将火花塞和点火器线圈装回至所述发动机上，复原完成后检查所述发动机，确认无误则测量完毕。

综上，本发明提供一种发动机活塞上止点测量装置及方法，通过所述控制装置11控制所述驱动装置12，以驱动待测的发动机20转动，并通过所述活塞位置传感器13获取所述发动机的待测气缸中活塞的位置数据，以确定所述待测气缸的活塞上止点，进而通过所述容积测量仪14测量此时所述第一气缸的燃烧室容积，以确定所述待测气缸的该活塞上止点具体为排气上止点还是压缩上止点，从而实现对发动机的活塞上止点的测量。本发明实施例提供的所述发动机活塞上止点测量系统10，无需采用百分表来测量发动机的活塞上止点，避免了测量结果容易受到测量人员的操作手法和操作经验的影响的问题，从而大大地提高了测量的精度。此外，由于整个测量过程，无需人工凭感觉和经验确定活塞上止点的操作，提高了测量的重复性和再现性。而且，本发明实施例采用所述发动机活塞上止点测量系统10测量时，减少对依赖测量人员的操作手法和操作经验的依赖，对测量人员要求较低，且在测量过程中，无需人工手动转动发动机，因此大大地提高了测量的简便性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种发动机活塞上止点测量方法，适用于发动机活塞上止点测量装置，其特征在于，所述发动机活塞上止点测量装置包括控制装置和驱动装置，所述控制装置的控制端与所述驱动装置的输入端连接；所述驱动装置的输出端用于与待测的发动机的输入端连接，以驱动所述发动机转动；

所述发动机活塞上止点测量系统还包括活塞位置传感器，用于检测所述发动机的待测气缸中活塞的位置，且所述活塞位置传感器的输出端与所述控制装置的第一输入端连接；

所述发动机活塞上止点测量系统还包括容积测量仪，用于测量所述发动机的第一气缸的燃烧室容积；其中，所述待测气缸的曲拐位置和所述第一气缸的曲拐位置相同；

所述方法包括：

控制所述驱动装置驱动发动机转动至少一圈，并通过所述活塞位置传感器实时获取所述发动机的待测气缸中活塞的位置数据；

从获取的所述活塞的位置数据中选取数值最小的位置数据，作为所述待测气缸的活塞上止点；

从获取的所述活塞的位置数据中选取数值最大的位置数据，作为所述待测气缸的活塞下止点；

控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，直至所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点，具体包括：

计算所述数值最大的位置数据和所述数值最小的位置数据之间的第一差值；

计算获取的所述待测气缸中活塞的当前位置数据与所述数值最小的位置数据之间的第二差值；

当所述第一差值和所述第二差值之间符合预设的第一条件时，确定所述待测气缸的活塞位于所述活塞上止点，并控制所述驱动装置停止驱动所述发动机转动；

当所述第一差值和所述第二差值之间不符合预设的第一条件时，控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动；

所述第一条件为满足：

其中，ΔL₁为所述第一差值；ΔL₂为所述第二差值；n为正整数；

在停止驱动所述发动机转动后，获取所述第一气缸的当前燃烧室容积；

当所述第一气缸的当前燃烧室容积不符合预设的容积条件时，确定所述待测气缸中活塞的当前位置为压缩上止点。

2.如权利要求1所述的发动机活塞上止点测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一气缸的当前燃烧室容积符合预设的容积条件时，确定所述待测气缸中活塞的当前位置为排气上止点。

3.如权利要求1所述的发动机活塞上止点测量方法，其特征在于，所述方法，还包括：

将所述待测气缸的活塞上止点和活塞下止点之间的距离依次划分为多个区间，并为每一所述区间配置对应的发动机的转速；其中，靠近所述活塞上止点的区间对应的发动机的转速小于远离所述活塞上止点的区间对应的发动机的转速；

则，所述当所述第一差值和所述第二差值之间不满足预设的第一条件时，控制所述驱动装置继续驱动所述发动机转动，具体包括：

当所述第一差值和所述第二差值之间不满足预设的第一条件时，通过以下公式计算上一时刻获取的所述活塞的位置数据和当前时刻获取的所述活塞的位置数据之间的第三差值：

γ＝L_t2-L_t1

其中，γ为所述第三差值；L_t2为当前时刻获取的所述活塞的位置数据；L_t1为上一时刻获取的所述活塞的位置数据；

当所述第三差值大于零时，控制所述驱动装置驱动所述发动机以预设的最大允许转速继续转动；

当所述第三差值小于或等于零时，确定所述活塞的当前位置数据所处的区间，并控制所述驱动装置驱动所述发动机以所确定的区间对应的转速继续转动。

4.如权利要求1-3任一项所述的发动机活塞上止点测量方法，其特征在于，所述容积条件为满足：

其中，V_c为所述第一气缸的当前燃烧室容积；V为所述第一气缸的容积；ε为所述发动机的压缩比。

5.如权利要求1所述的发动机活塞上止点测量方法，其特征在于，所述驱动装置包括电机、减速机和传动机构，所述电机的输入端为所述驱动装置的输入端，所述电机的输出端与所述减速机的输入端连接，所述减速机的输出端与所述传动机构的输入端连接，所述传动机构的输出端为所述驱动装置的输出端。

6.如权利要求5所述的发动机活塞上止点测量方法，其特征在于，所述控制装置包括可编程逻辑控制器和电机控制器，所述可编程逻辑控制器的输出端与所述电机控制器的输入端连接，所述电机控制器的输出端为所述控制装置的控制端；所述可编程逻辑控制器的第一输入端为所述控制装置的第一输入端。

7.如权利要求6所述的发动机活塞上止点测量方法，其特征在于，所述发动机活塞上止点测量系统还包括用于接收操作指令的显示装置，所述显示装置的输出端与所述可编程逻辑控制器的第二输入端连接。

8.如权利要求1所述的发动机活塞上止点测量方法，其特征在于，在所述活塞位置传感器安装于所述待测气缸时，所述活塞位置传感器与所述待测气缸中的火花塞螺纹孔螺纹连接。

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