CN113700581B - 一种单缸机台架高压燃油供给系统、方法、介质及设备 - Google Patents

一种单缸机台架高压燃油供给系统、方法、介质及设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种单缸机台架高压燃油供给系统、方法、介质及设备，系统包括：单缸机；转速信号转换器用于获取所述单缸机的第一转速信号，并将第一转速信号转换为第二转速信号；电机用于根据第二转速信号同步驱动高压燃油泵运转；发动机高压燃油泵用于为单缸机提供目标燃油压力的燃油目标燃油压力与所述第一转速信号具有对应关系；如此，通过转速信号转换器将单缸机曲轴转速信号与电机转速信号进行同步，进而使得发动机凸轮轴同步驱动高压燃油泵运转，由于燃油压力和第一转速信号是具有一定对应关系的，因此相当于是根据第一转速信号同步调节燃油压力，从而可以为单缸机提供连续稳定燃油压力的燃油，确保可正常进行瞬态工况试验。

Description

一种单缸机台架高压燃油供给系统、方法、介质及设备
技术领域
本发明涉及内燃机测试技术领域，尤其涉及一种单缸机台架高压燃油供给系统、方法、介质及设备。
背景技术
国内内燃机的设计和研究己经可以广泛利用现代设计理论和方法对方案的效果进行先期预算、估测，大大缩短了内燃机研究和设计的周期。然而由于内燃机是技术含量很高的机械产品，本身又极其复杂，使纯理论分析非常困难。尤其是燃烧问题,虽然可借助电子计算机对假设的数学物理模型做近似估算，但误差较大，因此，内燃机的研制基本上是通过实际内燃机的优化试验进行的。
相对于多缸机而言，单缸试验机在优化试验时具有很多优点，因此实际内燃机的结构参数优化试验以及一些新机型的试验一般是通过单缸机台架进行的。但是由于单缸机缸盖结构紧凑，往往没有多余空间布置多缸机上的附件结构，如高压燃油泵零件，因此需要外部设备为单缸机提供高压燃油条件，模拟多缸机的进油条件。
现有技术中，一般由外部电机提供动力源，由电机驱动油泵产生高压燃油，通过电机控制器调节电机转速来调节燃油压力，从而给单缸机提供燃油。现有的单缸机台架的供油方式无法为单缸机台架提供持续稳定的燃油压力，导致无法进行瞬态工况试验。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种单缸机台架高压燃油供给系统、方法、介质及设备，用于解决现有技术中的无法为单缸机台架提供持续稳定的燃油压力，导致无法进行瞬态工况试验的技术问题。
本发明的的第一方面，提供一种单缸机台架高压燃油供给系统，所述系统包括：
单缸机；
转速信号转换器，用于获取所述单缸机的第一转速信号，并将所述第一转速信号转换为第二转速信号；
电机，用于接收所述第二转速信号，根据所述第二转速信号同步驱动发动机高压燃油泵运转；
发动机高压燃油泵，用于为所述单缸机提供目标燃油压力的燃油；所述目标燃油压力与所述第一转速信号具有对应关系。
上述方案中，所述系统还包括：
联轴器，安装在所述电机与发动机凸轮轴之间；
发动机凸轮轴，与所述发动机高压燃油泵相连接。
上述方案中，所述系统还包括：
油轨，所述油轨的一端与所述发动机高压燃油泵的输出端口相连接；
喷油器，所述喷油器的一端与所述油轨的另一端相连接，所述喷油器的另一端与所述单缸机的燃烧室相连接。
上述方案中，所述系统还包括：
油库，用于为所述发动机燃油泵提供燃油；
油耗仪，安装在所述油库与所述发动机高压燃油泵之间的供油管路上，所述油耗仪用于测量油耗。
上述方案中，所述转速信号转换器具体用于：
获取单缸机曲轴转速与发动机凸轮轴转速之间的比值；
基于所述比值将所述第一转速信号转换为所述第二转速信号。
本发明的第二方面，提供一种单缸机台架燃油供给方法，应用在如权利要求第一方面中任一项所述的系统中，所述方法包括：
获取单缸机的第一转速信号，并将所述第一转速信号转换为第二转速信号；根据所述第二转速信号同步驱动发动机高压燃油泵运转，为所述单缸机提供目标燃油压力的燃油；其中，
所述目标燃油压力与所述第一转速信号具有对应关系。
上述方案中，所述将所述第一转速信号转换为第二转速信号，包括：
获取单缸机曲轴转速与发动机凸轮轴转速之间的比值；
基于所述比值将所述第一转速信号转换为所述第二转速信号。
上述方案中，所述根据所述第二转速信号同步驱动高压燃油泵运转后，所述方法还包括：
利用油库为所述发动机高压燃油泵提供燃油；
利用油耗仪测量油耗。
本发明的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现第二方面中任一项所述的方法。
本发明的第四方面，一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第二方面中任一项所述的方法。
本发明提供一种单缸机台架高压燃油供给系统、方法、介质及设备，系统包括：单缸机；转速信号转换器，用于获取所述单缸机的第一转速信号，并将所述第一转速信号转换为第二转速信号；电机，用于接收所述第二转速信号，根据所述第二转速信号同步驱动高压燃油泵运转；发动机高压燃油泵，用于为所述单缸机提供目标燃油压力的燃油；所述目标燃油压力与所述第一转速信号具有对应关系；如此，通过转速信号转换器将单缸机曲轴转速信号与电机转速信号进行同步，相当于将单缸机曲轴转速信号与发动机凸轮轴转速进行同步，进而使得发动机凸轮轴同步驱动高压燃油泵运转，由于燃油压力和第一转速信号是具有一定对应关系的，因此相当于是根据第一转速信号同步调节燃油压力，从而可以为单缸机提供连续稳定燃油压力的燃油，确保可正常进行瞬态工况试验。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的单缸机台架高压燃油供给系统整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的单缸机台架高压燃油供给方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的计算机设备结构示意图；
图4为本发明实施例提供的计算机可读存储介质结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中的无法为单缸机台架提供持续稳定的燃油压力，导致无法进行瞬态工况试验的技术问题，本发明实施例提供一种单缸机台架高压燃油供给系统、方法、介质及设备。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
因单缸机具有设计灵活、制造简单、试验中需更换零部件的数量比多缸机少、易于进行多种方案选择试验、相对比较性强、调整方便、试验进程快、周期短、及成本低等优点；并且在单缸机上没有多缸试中各缸不均匀及各缸进排气相互干扰的影响，因而可确保试验精确度，便于判断某一参数变化后的影响，因此本实施例在利用单缸机对内燃机结构参数进行优化试验时，提供一种单缸机台架试验高压燃油供给系统，如图1所示，系统包括：单缸机1、转速信号转换器2、电机3、发动机高压燃油泵4；其中，
转速信号转换器2，用于获取单缸机1的第一转速信号，并将第一转速信号转换为第二转速信号；
电机3，用于接收第二转速信号，根据第二转速信号同步驱动发动机高压燃油泵4运转；
发动机高压燃油泵4，用于为单缸机1提供目标燃油压力的燃油；目标燃油压力与第一转速信号具有对应关系。
其中，发动机高压燃油泵4为现有多缸机试验台架中的高压燃油泵，无需额外采购高压燃油泵，降低单缸机台架高压燃油供给系统的成本。
具体的，转速信号转换器2的一端通过信号线与单缸机1的曲轴5电连接，转速信号转换器2的另一端通过信号线与电机3电连接；转速信号转换器2用于采集曲轴转速，曲轴转速也为第一转速信号；然后将第一转速信号转换为电机3对应的第二转速信号。
进一步地，继续参考图1，系统还包括：联轴器6；
联轴器6，安装在电机3与发动机凸轮轴7之间；
发动机凸轮轴7，与发动机高压燃油泵4相连接。
这样，电机3通过联轴器6与发动机凸轮轴7实现硬件连接，从而可根据电机转速(第二转速信号)同步驱动发动机高压燃油泵4运转，进而可连续、稳定、精确地为单缸机1提供目标燃油压力的燃油，确保瞬态工况试验顺利进行。
在一种可选的实施例中，转速信号转换器2具体用于：
获取单缸机曲轴转速与发动机凸轮轴转速之间的比值；
基于比值将第一转速信号转换为第二转速信号。
这里，曲轴5转速为第一转速信号，电机3转速为第二转速信号，发动机凸轮轴7转速与电机3转速一致。一般来说，在实际应用中，曲轴转速为发动机凸轮轴转速的2倍，因此单缸机1曲轴转速与发动机凸轮轴转速之间的比值为2，因此基于比值将第一转速信号转换为第二转速信号，包括：
基于公式R2＝R1/2将第一转速信号转换为第二转速信号；其中，R1为第一转速信号，R2为第二转速信号。
值得注意的是，第一转速信号越大，那么所需要的目标燃油压力也就越大，因此可通过发动机高压燃油泵4调节燃油压力，进而获得试验过程中单缸机1所需要的目标燃油压力。
在一种可选的实施例中，参考图1，系统还包括：
油轨8，油轨8的一端与发动机高压燃油泵4的输出端口相连接；
喷油器9，喷油器9的一端与油轨8的另一端相连接，喷油器9的另一端与单缸机1的燃烧室相连接；这样，发动机高压燃油泵4可将目标燃油压力的燃油通过油轨8及喷油器9喷射至单缸机1的燃烧室中。
在一种可选的实施例中，继续参考图1，系统还包括：
油库10，用于为发动机燃油泵4提供燃油；
油耗仪11，安装在油库10与发动机高压燃油泵4之间的供油管路上，油耗仪11用于测量油耗。其中，油耗仪11可以为AVL油耗仪。
在单缸机1的运行过程中，可以利用油耗仪11对油耗进行精确测量。并且，由于本实施例中的燃油来自油库10，因此单缸机1可以长时间内连续运转，确保试验过程的稳定连续性。
需要说明的是，图1中虚线箭头代表的是信号线，实线箭头代表的是燃油线路。
本实施例通过转速信号转换器将单缸机曲轴转速信号与电机转速信号进行同步，相当于将单缸机曲轴转速信号与发动机凸轮轴转速进行同步，进而使得发动机凸轮轴同步驱动高压燃油泵运转；由于燃油压力和第一转速信号是具有一定对应关系的，因此相当于是可以根据第一转速信号同步调节燃油压力，从而可以为单缸机提供连续稳定的燃油压力；相比现有技术中还需利用额外的压力传感器测量油轨的燃油压力后，再去调节燃油压力的方式，本实施例可提高燃油压力的调节精度，为单缸机提供连续、稳定、精确燃油压力的燃油，进而确保瞬态工况试验可顺利进行。
基于同一发明构思，本实施例还提供一种单缸机台架燃油供给方法，应用在单缸机台架燃油供给系统中，如图2所示，方法包括：
S210，获取单缸机的第一转速信号，并将第一转速信号转换为第二转速信号；
转速信号转换器2的一端通过信号线与单缸机1的曲轴5电连接，转速信号转换器2的另一端通过信号线与电机3电连接；转速信号转换器2用于采集曲轴转速，曲轴转速也为第一转速信号；然后将第一转速信号转换为电机3对应的第二转速信号。
在一种可选的实施例中，将第一转速信号转换为第二转速信号，包括：
获取单缸机曲轴转速与发动机凸轮轴转速之间的比值；
基于比值将第一转速信号转换为第二转速信号。
这里，曲轴5转速为第一转速信号，电机3转速为第二转速信号，发动机凸轮轴7转速与电机3转速一致。一般来说，在实际应用中，曲轴转速为发动机凸轮轴转速的2倍，因此单缸机1曲轴转速与发动机凸轮轴转速之间的比值为2，因此基于比值将第一转速信号转换为第二转速信号，包括：
基于公式R2＝R1/2将第一转速信号转换为第二转速信号；其中，R1为第一转速信号，R2为第二转速信号。
值得注意的是，第一转速信号越大，那么所需要的目标燃油压力也就越大，因此可通过发动机高压燃油泵4调节燃油压力，进而获得试验过程中单缸机1所需要的目标燃油压力。
S211，根据所述第二转速信号同步驱动高压燃油泵运转，为所述单缸机提供目标燃油压力的燃油；
第二转速信号确定出之后，根据第二转速信号同步驱动高压燃油泵4运转，为单缸机1提供目标燃油压力。其中，目标燃油压力与第一转速信号具有对应关系。
具体来讲，由于电机3通过联轴器6与发动机凸轮轴7实现硬件连接，从而可根据电机转速(第二转速信号)同步驱动发动机高压燃油泵4运转，进而可连续、稳定、精确地为单缸机1提供目标燃油压力的燃油，确保瞬态工况试验顺利进行。
在单缸机1的运行过程中，可以利用油耗仪11对油耗进行精确测量。并且，由于本实施例中的燃油来自油库10，因此单缸机1可以长时间内连续运转，确保试验过程的稳定连续性。
比如，以单缸机在1500r/min，3bar工况下为例进行说明，当曲轴转速达到1500r/min时，此时第一转速信号为1500r/min，可通过转速转换器1将第一转速信号除以2，得到第二转速信号，第二转速信号为750r/min；也即电机3的转速为750r/min(与发动机凸轮轴7的转速一致)，电机3驱动发动机凸轮轴7，从而驱动发动机高压燃油泵4工作，为单缸机提供目标燃油压力的燃油。单缸机运行过程中，通过油耗仪11对油耗进行精确测量。
值得注意的是，本实施例中提供的方法是上述系统的实现方法，故系统中所有部件的所实现的方式可具体参考上述系统，在此不在赘述。
基于同一发明构思，本实施例提供一种计算机设备300，如图3所示，包括存储器310、处理器320及存储在存储器310上并可在处理器320上运行的计算机程序311，处理器320执行计算机程序311时实现以下步骤：
获取单缸机1的第一转速信号，并将所述第一转速信号转换为第二转速信号；
根据所述第二转速信号同步驱动发动机高压燃油泵运转，为单缸机1提供目标燃油压力的燃油；其中，
所述目标燃油压力与所述第一转速信号具有对应关系。
在具体实施过程中，处理器320执行计算机程序311时，可以实现前述实施例中任一实施方式。
由于本实施例所介绍的计算机设备为实施本申请实施例一种单缸机台架燃油供给方法所采用的设备，故而基于本申请前述实施例中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的计算机设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该服务器如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中的方法所采用的设备，都属于本申请所欲保护的范围。
基于同一发明构思，本实施例提供一种计算机可读存储介质400，如图4所示，其上存储有计算机程序411，该计算机程序411被处理器执行时实现以下步骤：
获取单缸机1的第一转速信号，并将所述第一转速信号转换为第二转速信号；
根据所述第二转速信号同步驱动发动机高压燃油泵运转，为单缸机1提供目标燃油压力的燃油；其中，
所述目标燃油压力与所述第一转速信号具有对应关系。
在具体实施过程中，该计算机程序411被处理器执行时，可以实现前述实施例中任一实施方式。
本发明提供的单缸机台架高压燃油供给系统、方法、介质及设备能带来的有益效果至少是：
本发明提供一种单缸机台架高压燃油供给系统、方法、介质及设备，系统包括：单缸机；转速信号转换器，用于获取所述单缸机的第一转速信号，并将所述第一转速信号转换为第二转速信号；电机，用于接收所述第二转速信号，根据所述第二转速信号同步驱动高压燃油泵运转；发动机高压燃油泵，用于为所述单缸机提供目标燃油压力；所述目标燃油压力与所述第一转速信号具有对应关系；如此，通过转速信号转换器将单缸机曲轴转速信号与电机转速信号进行同步，相当于将单缸机曲轴转速信号与发动机凸轮轴转速进行同步，进而使得发动机凸轮轴同步驱动高压燃油泵运转，由于燃油压力和第一转速信号是具有一定对应关系的，因此相当于是根据第一转速信号同步调节燃油压力，从而可以为单缸机提供连续稳定的燃油压力；相比现有技术中还需利用额外的压力传感器测量油轨的燃油压力后，再去调节燃油压力的方式，本实施例可提高燃油压力的调节精度，为单缸机提供连续、稳定、精确的燃油压力，进而确保瞬态工况试验可顺利进行。并且本实施例系统中的发动机高压燃油泵可直接使用多缸机试验台架中的发动机高压燃油泵，降低试验成本；另外，由于本实施例利用油库为试验过程供油，因此可确保单缸机试验台架的连续运转，提高试验过程的稳定性。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，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 (10)

1.一种单缸机台架高压燃油供给系统，其特征在于，所述系统包括：
单缸机；
转速信号转换器，用于获取所述单缸机的第一转速信号，并将所述第一转速信号转换为第二转速信号；
电机，用于接收所述第二转速信号，根据所述第二转速信号同步驱动发动机高压燃油泵运转；
发动机高压燃油泵，用于为所述单缸机提供目标燃油压力的燃油；所述目标燃油压力与所述第一转速信号具有对应关系。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
联轴器，安装在所述电机与发动机凸轮轴之间；
发动机凸轮轴，与所述发动机高压燃油泵相连接。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
油轨，所述油轨的一端与所述发动机高压燃油泵的输出端口相连接；
喷油器，所述喷油器的一端与所述油轨的另一端相连接，所述喷油器的另一端与所述单缸机的燃烧室相连接。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
油库，用于为所述发动机燃油泵提供燃油；
油耗仪，安装在所述油库与所述发动机高压燃油泵之间的供油管路上，所述油耗仪用于测量油耗。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转速信号转换器具体用于：
获取单缸机曲轴转速与发动机凸轮轴转速之间的比值；
基于所述比值将所述第一转速信号转换为所述第二转速信号。
6.一种单缸机台架燃油供给方法，其特征在于，应用在如权利要求1～5任一项所述的系统中，所述方法包括：
获取单缸机的第一转速信号，并将所述第一转速信号转换为第二转速信号；
根据所述第二转速信号同步驱动发动机高压燃油泵运转，为所述单缸机提供目标燃油压力的燃油；其中，
所述目标燃油压力与所述第一转速信号具有对应关系。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述第一转速信号转换为第二转速信号，包括：
获取单缸机曲轴转速与发动机凸轮轴转速之间的比值；
基于所述比值将所述第一转速信号转换为所述第二转速信号。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二转速信号同步驱动高压燃油泵运转后，所述方法还包括：
利用油库为所述发动机高压燃油泵提供燃油；
利用油耗仪测量油耗。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求6至8任一项所述的方法。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求6至8任一项所述的方法。
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