CN112213110A - 汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法、系统及存储介质 - Google Patents

汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法、系统及存储介质，该方法包括以下步骤：通过角标仪测量发动机曲轴转角，通过位移传感器测量凸轮升程并输出凸轮升程信号，通过缸压传感器测量发动机气缸内压力并输出缸压信号；通过缸压传感器获取发动机一缸活塞压缩上止点位置，将上止点位置定义为0度；将凸轮升程信号和缸压信号接入下位机燃烧分析仪，并上传至上位机，通过上位机测量油泵凸轮上止点的角度位置，实现油泵凸轮相位的测量。相对于现有技术，本发明有效利用现有资源，提高了汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量精度，降低了劳动强度，缩短了试验时间，提高了工作效率。

Description

汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量技术领域，尤其涉及一种汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法、系统及存储介质。
背景技术
在发动机台架标定或性能试验开始前，需要检查实际高压油泵驱动凸轮的相位关系是否与设计值相符，以确保发动机状态正常，控制准确，试验安全，数据有效。
油泵凸轮相位测量，就是要测量油泵凸轮上止点位置相对于第一缸活塞压缩上止点位置之后多少度曲轴转角。
现有的检查油泵驱动凸轮相位的方法是：将圆形角度盘安装在曲轴前端，角度指针固定在发动机机体上，通过人工旋转发动机曲轴，同时利用百分表确认第一缸活塞达到上止点位置，记录此时指针所指的角度A，继续旋转曲轴，利用百分表确认油泵凸轮达到上止点位置，记录此时的角度B，由B减去A得到油泵凸轮上止点相对活塞上止点的角度。此方法存在的缺陷主要是：
1、相位关系无法直观地呈现出来；
2、测量难度大，误差大：寻找上止点时，百分表探头从火花塞安装孔进入燃烧室接触活塞顶部，缓慢细心旋转曲轴，同时观察百分表读数，数值通过肉眼观察读数得到，误差大。
3、工序繁多，耗时耗力：需拆除一缸点火线圈、火花塞、高压油泵及其接插件，安装百分表、角度盘、指针，人工旋转曲轴、读数、记录；发动机开发前期未在机体前端标注活塞位置记号的，还需要拆改缸盖罩，观察气门凸轮位置来确定活塞压缩冲程上止点。
发明内容
本发明提供一种汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法、系统及存储介质，旨在有效利用现有资源，提高汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量精度，降低劳动强度，缩短试验时间，提高工作效率。
为实现上述目的，本发明提出一种汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法，所述方法应用于汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统，所述系统包括角标仪、缸压传感器、位移传感器、下位机燃烧分析仪和上位机，所述方法包括以下步骤：
通过所述角标仪测量发动机曲轴转角，通过所述位移传感器测量凸轮升程，输出凸轮升程信号，通过所述缸压传感器测量发动机气缸内压力并输出缸压信号；
通过所述缸压传感器获取发动机一缸活塞压缩上止点位置，将所述上止点位置定义为0度；
将所述凸轮升程信号和缸压信号接入所述下位机燃烧分析仪，所述下位机燃烧分析仪通过以太网将信号数据上传至所述上位机，通过所述上位机显示凸轮升程信号和缸压信号，并测量油泵凸轮上止点的角度位置，实现油泵凸轮相位的测量。
本发明进一步的技术方案是，所述通过所述角标仪测量发动机曲轴转角的步骤之前还包括：
将所述角标仪、缸压传感器、位移传感器接入所述下位机燃烧分析仪。
本发明进一步的技术方案是，所述发动机正时测量系统还包括测功机，所述通过所述角标仪测量发动机曲轴转角的步骤之前还包括：
通过所述测功机将发动机倒拖至2000转/分钟。
本发明进一步的技术方案是，其特征在于，所述上位机上安装有Indicom软件。
为实现上述目的，本发明还提出一种汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统，所述系统包括角标仪、缸压传感器、位移传感器、下位机燃烧分析仪和上位机；
所述角标仪用于测量发动机曲轴转角，所述位移传感器用于测量凸轮升程，并输出凸轮升程信号，所述缸压传感器用于测量发动机气缸内压力并输出缸压信号；
所述缸压传感器还用于获取发动机一缸活塞压缩上止点位置，将所述上止点位置定义为0度；
所述下位机燃烧分析仪用于采集凸轮升程信号和缸压信号，并通过以太网将信号数据上传至所述上位机；
所述上位机用于显示凸轮升程信号和缸压信号，并测量油泵凸轮上止点的角度位置，实现油泵凸轮相位的测量。
本发明进一步的技术方案是，所述角标仪、缸压传感器、位移传感器与所述下位机燃烧分析仪连接。
本发明进一步的技术方案是，所述发动机正时测量系统还包括测功机，所述测功机用于将发动机倒拖至2000转/分钟。
本发明进一步的技术方案是，所述上位机上安装有Indicom软件。
为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量程序，所述汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量程序被处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。
本发明汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法、系统及存储介质的有益效果是：
1、以基于角度的曲线直观展示相位关系，方便测量分析、对比检查。
2、利用台架试验现有设备，用测功机倒拖发动机旋转，有效利用现有资源，降低劳动强度，缩短试验时间，提高工作效率。
3、采用角标仪测量曲轴转角、位移传感器测量凸轮升程，在软件上测量位置关系，提高了测量精度。
附图说明
图1是是本发明汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法较佳实施例的流程示意图；
图2是汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统的系统架构图；
图3是位移传感器的安装示意图；
图4是相位与曲轴转角、凸轮升程关系示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术中汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量时相位关系无法直观呈现出来，人眼读数，测量精度低，拆装零件繁多，操作复杂，劳动强度大，本发明提出一种解决方案。
具体地，本发明提出一种汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法，该汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法所采用的技术方案主要是利用下位机燃烧分析仪上传凸轮升程信号、缸压信号至上位机显示，方便测量分析、对比检查；采用角标仪测量曲轴转角、位移传感器测量凸轮升程，在软件上显示并测量上止点之间的位置关系，提高测量精度；利用台架试验已安装的下位机燃烧分析仪、缸压火花塞、角标仪，用测功机倒拖发动机旋转。本发明有效利用现有资源，能降低劳动强度，缩短试验时间，提高工作效率。
请参照图1至图4，本发明提出一种汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法，其中，图1是本发明汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法较佳实施例的流程示意图，图2是汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统的系统架构图，图3是位移传感器的安装示意图，图4是相位与曲轴转角、凸轮升程关系示意图。
如图1所示，本实施例汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法包括以下步骤：
步骤S10，通过所述角标仪测量发动机曲轴转角，通过所述位移传感器测量凸轮升程，输出凸轮升程信号，通过所述缸压传感器测量发动机气缸内压力并输出缸压信号。
本实施例中，该汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法应用于汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统，如图2所示，所述系统包括角标仪、缸压传感器、位移传感器、下位机燃烧分析仪和上位机，其中，所述角标仪、缸压传感器、位移传感器分别与所述下位机燃烧分析仪连接，所述下位机燃烧分析仪与所述上位机连接，所述上位机例如可以是PC机、笔记本电脑、ipad等终端，其中，所述上位机上安装有indicom软件。
如图3所示，所述位移传感器的底座利用弹簧将传感器推杆压在凸轮机构上，确保凸轮转动时位移传感器能够将凸轮升程变化精准测量处理。
本实施例中，下位机燃烧分析仪indicom通过缸压传感器采集发动机气缸内压力在indicom软件上显示得到缸压信号。
步骤S20，通过所述缸压传感器获取发动机一缸活塞压缩上止点位置，将所述上止点位置定义为0度。
具体地，将发动机断油并利用测功机拖转发动机，此时发动机不断地进行进气-压缩-膨胀-排气这四个过程，在压缩过程对缸内气体进行压缩，因此时没有供油点火做功，所以在压缩上止点时气缸内压力最大。下位机燃烧分析仪Indicom通过缸内压力传感器采集发动机气缸内压力，indicom软件自带上止点查找功能，点击indicom的上止点查找功能键，indicom即可自动寻找压力信号压力值最大的地方，并将此位置的曲轴转角定义为0度。
步骤S30，将所述凸轮升程信号和缸压信号接入所述下位机燃烧分析仪，所述下位机燃烧分析仪通过以太网将信号数据上传至所述上位机，通过所述上位机显示凸轮升程信号和缸压信号，并测量油泵凸轮上止点的角度位置，实现油泵凸轮相位的测量。
如图4所示，发动机第一缸活塞上止点与相邻最近一个油泵凸轮上止点之间相隔99度曲轴转角。在实际试验中，需要检测确认实际发动机上这两者之间的间隔是否是99度。
本发明的目的就在与测出实际发动机上第一缸活塞上止点与相邻最近一个油泵凸轮上止点之间的角度。
利用角标仪(编码器)结合发动机缸内压力传感器建立曲轴转角坐标，也就是说，图4的第一缸压缩上止点是由缸压传感器采集到的缸压信号得到(压力曲线上止点压力值最大处即认为是压缩上止点)，图4的角度坐标由角标仪确定，角标仪安装在曲轴上，曲轴旋转了多少度都能测量出来。Indicom软件通过缸压信号(压力最大值处即为压缩上止点)确定出一缸上止点，一般定义一缸上止点为0度，如图4，将油泵凸轮位置测量信号同步采样显示到同一坐标系之后，即可用光标测量处两个上止点之间的角度。
本实施例中，所述通过所述角标仪测量发动机曲轴转角的步骤之前还包括：
将所述角标仪、缸压传感器、位移传感器接入所述下位机燃烧分析仪。
所述发动机正时测量系统还包括测功机，所述通过所述角标仪测量发动机曲轴转角的步骤之前还包括：
通过所述测功机将发动机倒拖至2000转/分钟。
本发明汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法的有益效果是：
1、以基于角度的曲线直观展示相位关系，方便测量分析、对比检查。
2、利用台架试验现有设备，用测功机倒拖发动机旋转，有效利用现有资源，降低劳动强度，缩短试验时间，提高工作效率。
3、采用角标仪测量曲轴转角、位移传感器测量凸轮升程，在软件上测量位置关系，提高了测量精度。
为实现上述目的，本发明还提出一种汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统，所述系统包括角标仪、缸压传感器、位移传感器、下位机燃烧分析仪和上位机。所述上位机上安装有Indicom软件，所述角标仪、缸压传感器、位移传感器与所述下位机燃烧分析仪连接。
其中，所述角标仪用于测量发动机曲轴转角，所述位移传感器用于测量凸轮升程，并输出凸轮升程信号，所述缸压传感器用于测量发动机气缸内压力并输出缸压信号；
所述缸压传感器还用于获取发动机一缸活塞压缩上止点位置，将所述上止点位置定义为0度。
所述下位机燃烧分析仪用于采集凸轮升程信号和缸压信号，并通过以太网将信号数据上传至所述上位机。
所述上位机用于显示凸轮升程信号和缸压信号，并测量油泵凸轮上止点的角度位置，实现油泵凸轮相位的测量。
所述发动机正时测量系统还包括测功机，所述测功机用于将发动机倒拖至2000转/分钟。
本发明汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统的有益效果是：
1、以基于角度的曲线直观展示相位关系，方便测量分析、对比检查。
2、利用台架试验现有设备，用测功机倒拖发动机旋转，有效利用现有资源，降低劳动强度，缩短试验时间，提高工作效率。
3、采用角标仪测量曲轴转角、位移传感器测量凸轮升程，在软件上测量位置关系，提高了测量精度。
为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量程序，所述汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量程序被处理器运行时执行如上所述的方法的步骤，这里步骤赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法，其特征在于，所述方法应用于汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统，所述系统包括角标仪、缸压传感器、位移传感器、下位机燃烧分析仪和上位机，所述方法包括以下步骤：
通过所述角标仪测量发动机曲轴转角，通过所述位移传感器测量凸轮升程，输出凸轮升程信号，通过所述缸压传感器测量发动机气缸内压力并输出缸压信号；
通过所述缸压传感器获取发动机一缸活塞压缩上止点位置，将所述上止点位置定义为0度；
将所述凸轮升程信号和缸压信号接入所述下位机燃烧分析仪，所述下位机燃烧分析仪通过以太网将信号数据上传至所述上位机，通过所述上位机显示凸轮升程信号和缸压信号，并测量油泵凸轮上止点的角度位置，实现油泵凸轮相位的测量。
2.根据权利要求1所述的汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法，其特征在于，所述通过所述角标仪测量发动机曲轴转角的步骤之前还包括：
将所述角标仪、缸压传感器、位移传感器接入所述下位机燃烧分析仪。
3.根据权利要求1所述的汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法，其特征在于，所述发动机正时测量系统还包括测功机，所述通过所述角标仪测量发动机曲轴转角的步骤之前还包括：
通过所述测功机将发动机倒拖至2000转/分钟。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量方法，其特征在于，所述上位机上安装有Indicom软件。
5.一种汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统，其特征在于，所述系统包括角标仪、缸压传感器、位移传感器、下位机燃烧分析仪和上位机；
所述角标仪用于测量发动机曲轴转角，所述位移传感器用于测量凸轮升程，并输出凸轮升程信号，所述缸压传感器用于测量发动机气缸内压力并输出缸压信号；
所述缸压传感器还用于获取发动机一缸活塞压缩上止点位置，将所述上止点位置定义为0度；
所述下位机燃烧分析仪用于采集凸轮升程信号和缸压信号，并通过以太网将信号数据上传至所述上位机；
所述上位机用于显示凸轮升程信号和缸压信号，并测量油泵凸轮上止点的角度位置，实现油泵凸轮相位的测量。
6.根据权利要求5所述的汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统，其特征在于，所述角标仪、缸压传感器、位移传感器与所述下位机燃烧分析仪连接。
7.根据权利要求5所述的汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统，其特征在于，所述发动机正时测量系统还包括测功机，所述测功机用于将发动机倒拖至2000转/分钟。
8.根据权利要求7所述的汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量系统，其特征在于，所述上位机上安装有Indicom软件。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量程序，所述汽油机高压油泵驱动凸轮相位测量程序被处理器运行时执行如权利要求1至4任意一项所述的方法的步骤。
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