[發明專利]一種發動機初始配氣相位自動測量系統

有效

• 申請號: 201910555795.5
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110207994B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 劉寅童;張珺涪;姜波;盧方軍;徐凱
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G01M15/06
• 分類號: G01M15/06;G01B7/02;G01B7/30;G01B5/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 唐錫嬌

1.一種發動機初始配氣相位自動測量系統，包括發動機驅動單元、活塞位移傳感器(1)、進氣門位移傳感器(2)、排氣門位移傳感器(3)、曲軸角度傳感器(4)、數據采集卡(5)、工控機(6)和直流開關電源(7)，直流開關電源(7)給活塞位移傳感器(1)、進氣門位移傳感器(2)、排氣門位移傳感器(3)、曲軸角度傳感器(4)、數據采集卡(5)供電，發動機驅動單元驅動被測發動機工作，活塞位移傳感器(1)輸出反映活塞位移的信號并通過數據采集卡(5)傳輸至工控機(6)，進氣門位移傳感器(2)輸出反映進氣門位移的信號并通過數據采集卡(5)傳輸至工控機(6)，排氣門位移傳感器(3)輸出反映排氣門位移的信號并通過數據采集卡(5)傳輸至工控機(6)，曲軸角度傳感器(4)輸出反映曲軸角度的電壓信號并通過數據采集卡(5)傳輸至工控機(6)；其特征在于，所述工控機(6)被編程以便執行如下步驟：

對反映活塞位移的信號、反映進氣門位移的信號、反映排氣門位移的信號以及反映曲軸角度的電壓信號進行低通濾波和平滑處理，去除信號采集過程中的噪聲；

利用公式：計算當前的曲軸角度θ；其中，V表示經低通濾波和平滑處理后的反映當前的曲軸角度的電壓，V_max表示曲軸角度傳感器的實際供電電壓；

對經低通濾波和平滑處理后的反映活塞位移的信號、反映進氣門位移的信號、反映排氣門位移的信號進行轉換，得到活塞位移、進氣門位移、排氣門位移；

將同一時刻的曲軸角度、活塞位移對應并分別作為X軸、Y軸，繪制曲軸角度-活塞位移曲線；將同一時刻的曲軸角度、進氣門位移對應并分別作為X軸、Y軸，繪制曲軸角度-進氣門位移曲線；將同一時刻的曲軸角度、排氣門位移對應并分別作為X軸、Y軸，繪制曲軸角度-排氣門位移曲線；

對活塞位移、進氣門位移、排氣門位移進行階梯化處理，將曲軸角度-活塞位移曲線轉換為曲軸角度-階梯式活塞位移曲線，將曲軸角度-進氣門位移曲線轉換為曲軸角度-階梯式進氣門位移曲線，將曲軸角度-排氣門位移曲線轉換為曲軸角度-階梯式排氣門位移曲線；

提取曲軸角度-階梯式活塞位移曲線中階梯式活塞位移的最小值所對應的曲軸角度區間，并將該曲軸角度區間的中值作為上止點絕對相位γ；提取曲軸角度-階梯式進氣門位移曲線中階梯式進氣門位移的最大值所對應的曲軸角度區間，并將該曲軸角度區間的中值作為進氣絕對相位α_絕；提取曲軸角度-階梯式排氣門位移曲線中階梯式排氣門位移的最大值所對應的曲軸角度區間，并將該曲軸角度區間的中值作為排氣絕對相位β_絕；

利用公式：α_初＝α_絕-γ，β_初＝γ-β_絕，計算得到進氣初始相位α_初和排氣初始相位β_初，并輸出；

其中，所述工控機(6)對活塞位移、進氣門位移、排氣門位移進行階梯化處理的步驟為：

提取活塞位移的最小值和最大值、進氣門位移的最小值和最大值、排氣門位移的最小值和最大值；

以活塞位移的最小值為基準，按照預設步長ΔS進行活塞位移區間[S_i，S_i+1]分區，其中，i＝1，2，3...，n，S₁＝活塞位移的最小值，S_i+1＝S_i+ΔS，當S_i+1≥活塞位移的最大值時，活塞位移區間分區終止，終止時的區間為第n個活塞位移區間；以進氣門位移的最大值為基準，按照預設步長ΔS進行進氣門位移區間[L_j+1，L_j]分區，其中，j＝1，2，3...，m，L₁＝進氣門位移的最大值，L_j+1＝L_j-ΔS，當L_j+1≤進氣門位移的最小值時，進氣門位移區間分區終止，終止時的區間為第m個進氣門位移區間；以排氣門位移的最大值為基準，按照預設步長ΔS進行排氣門位移區間[H_k+1，H_k]分區，其中，k＝1，2，3...，w，H₁＝排氣門位移的最大值，H_k+1＝H_k-ΔS，當H_k+1≤排氣門位移的最小值時，排氣門位移區間分區終止，終止時的區間為第w個排氣門位移區間；

將活塞位移帶入活塞位移區間進行判斷，如果當前的活塞位移S_x位于某個活塞位移區間[S_i，S_i+1]內，則使當前的階梯式活塞位移S′_x＝S_i或者S′_x＝S_i+1，并將曲軸角度-活塞位移曲線中與當前的活塞位移S_x對應的曲軸角度變為與當前的階梯式活塞位移S′_x對應，形成曲軸角度-階梯式活塞位移曲線；將進氣門位移帶入進氣門位移區間進行判斷，如果當前的進氣門位移L_x位于某個進氣門位移區間[L_j+1，L_j]內，則使當前的階梯式進氣門位移L′_x＝L_j或者L′_x＝L_j+1，并將曲軸角度-進氣門位移曲線中與當前的進氣門位移L_x對應的曲軸角度變為與當前的階梯式進氣門位移L′_x對應，形成曲軸角度-階梯式進氣門位移曲線；將排氣門位移帶入排氣門位移區間進行判斷，如果當前的排氣門位移H_x位于某個排氣門位移區間[H_k+1，H_k]內，則使當前的階梯式排氣門位移H′_x＝H_k或者H′_x＝H_k+1，并將曲軸角度-排氣門位移曲線中與當前的排氣門位移H_x對應的曲軸角度變為與當前的階梯式排氣門位移H′_x對應，形成曲軸角度-階梯式排氣門位移曲線。