[發明專利]基于車用發動機相位的轉速模擬裝置

有效

• 申請號: 201410384119.3
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN104111174A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 王秋源;張付軍;劉福水;崔濤
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;叢芳

技術領域

本發明涉及車用發動機控制測試技術領域，特別涉及一種應用于試驗中的能夠模擬發動機相位和轉速的裝置。

背景技術

隨著石油資源日趨緊張和排放法規的不斷嚴格，發動機電控技術的研究與應用一直受到廣泛重視，發動機控制單元ECU軟硬件的開發和測試是發動機電控技術開發的關鍵環節，而高保真度地模擬發動機相位和轉速信號是開展該項工作的基本條件。另外，在發動機電控系統故障模擬和診斷、維修等領域，也需要給ECU輸入相位和轉速信號。其中，轉速信號是發動機工作狀況反映的最重要參數之一，是控制器運算的參考基準。轉速信號中內涵的發動機曲軸和凸輪軸特有相位關系信息，為ECU提供了判缸和上止點基準的信息，是保證ECU與發動機循環同步的基礎。因此，精準實時的提供發動機的相位和轉速信號對于發動機控制器的開發與調試至關重要。

為了便捷低成本的提供開發控制器所需的轉速信號，技術人員通常會采用脈沖電路發生器來模擬發動機轉速信號，但這種電路很難模擬發動機曲軸和凸輪軸特有的相位關系，并且電路信號易受電磁干擾，與真實發動機傳感器輸出的轉速信號波形也存在一定差異。為了模擬發動機的相位和轉速信號，有技術人員采用單片機技術同時輸出相關的轉速和相位信號，但是這類信號要么是方波信號，要么是通過簡單整形的正弦波信號，這些信號一般不能夠與ECU的轉速信號調理電路兼容，只能直接接入ECU中的單片機端口，給應用帶來很大的困難，特別不適合產品ECU的測試診斷，更不適于現場測試。還有技術人員應用伺服電機驅動信號輪盤產生曲軸典型的輸出信號(如60-2的信號)，輸出信號能夠比較真實地模擬發動機轉速信號的波形，但是這種設備一般不具備同時模擬發動機曲軸和凸輪軸相位關系的能力，或者具備上述能力但是存在測速慢、設備結構龐大問題。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于車用發動機相位的轉速模擬裝置，該裝置可以真實地模擬發動機的相位和轉速信號。另外，該模擬裝置結構緊湊、便攜、靈巧，調整靈活、方便，成本低。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于車用發動機相位的轉速模擬裝置，包括：支架，其包括上層板和下層板，上層板和下層板之間具有容納空間；曲軸信號采集機構和凸輪軸信號采集機構，曲軸信號采集機構包括模擬曲軸、曲軸信號盤和曲軸轉速傳感器，曲軸信號盤安裝在模擬曲軸的上端，曲軸轉速傳感器用來采集曲軸信號盤的轉速信號，凸輪軸信號采集機構包括模擬凸輪軸、凸輪軸信號盤和凸輪軸轉速傳感器，凸輪軸信號盤安裝在模擬凸輪軸的上端，凸輪軸轉速傳感器用來采集凸輪軸信號盤的轉速信號，模擬曲軸和模擬凸輪軸豎立并列設置在上層板和下層板之間；傳動機構，其可活動的設在下層板上，傳動機構包括主動軸，主動軸豎立設置在上層板和下層板之間的一側位置，主動軸通過同步帶驅動模擬曲軸和模擬凸輪軸旋轉。

優選地，傳動機構還包括：導軌和滑塊，導軌固定設在下層板的下表面，滑塊與導軌滑動連接在一起，滑塊能夠沿導軌滑動；電機固定板，其與滑塊固定在一起；高速直流電機，其安裝在電機固定板的下方，高速直流電機驅動主動軸旋轉，高速直流電機通過調速控制模塊對其進行轉速控制。

優選地，傳動機構還包括：主軸安裝板，其通過連接塊與電機固定板固定在一起，主軸安裝板與電機固定板之間具有容置聯軸器的空間，主動軸通過軸承安裝在主軸安裝板上，主動軸與高速直流電機的輸出端通過聯軸器連接在一起；帶有通孔的滑板，其設在上層板的上表面，上層板的上表面具有導向槽，滑板沿導向槽移動，主動軸的上端穿過滑板的通孔且與滑板一起移動。

優選地，該轉速模擬裝置還包括張緊裝置，該張緊裝置用來驅動傳動機構沿導軌移動并將傳動機構固定在下層板的具體位置處，張緊裝置包括固定塊和頂緊螺栓，固定塊固定在下層板的下側面，頂緊螺栓通過螺紋旋轉穿過固定塊，頂緊螺栓的端頭抵接在連接塊上。

優選地，模擬凸輪軸和主動軸上分別安裝相同的大帶輪，模擬曲軸上安裝小帶輪，大帶輪的節圓直徑是小帶輪的節圓直徑的二倍，大帶輪和小帶輪處于上層板和下層板之間的容納空間內，兩個大帶輪和小帶輪上緊同步帶。

優選地，曲軸信號盤和凸輪軸信號盤處于上層板的上方，曲軸轉速傳感器和凸輪軸轉速傳感器分別通過傳感器支板安裝在上層板上。