[发明专利]发动机供油提前角测量系统及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机供油提前角测量系统及测量方法，更具体的说，尤其涉及一种设置有油压传感器和转速传感器的发动机供油提前角测量系统，以及利用转速的最低点来求取活塞的上止点并采用油压信号和转速信号对提前角进行运算的发动机供油提前角测量方法。

背景技术

柴油机在国民经济和日常生活中起着举足轻重的作用，由于各部件运动复杂、工作环境恶劣等，易发生各种故障，直接或间接地造成巨大的经济损失。

供油提前角是指喷油泵柱塞开始关闭进、回油孔的时刻到活塞到达柴油机上止点所经历的曲轴转角。柴油机的供油提前角是柴油机供油燃烧系统的重要参数，主要影响发动机经济性、动力性、排放性。供油提前角过大，这不仅增加压缩负功使燃油消耗率增高、功率下降，且工作粗暴，怠速不良，难于启动，易形成碳烟；供油提前角过小，则燃油消耗率和排气温度增高，发动机过热，起动时易出现冒白烟现象。不同发动机不同工况，供油提前角应有相应合适的值，因此，实现供油提前角快速准确测量更为重要。目前生产维护中普遍采用溢油法、闪光法、振动法等检测供油提前角，存在误差较大、无法动态测量或汽车在线检测不便等缺点。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种设置有油压传感器和转速传感器的发动机供油提前角测量系统。

本发明的发动机供油提前角测量系统，所述发动机包括供油管和固定于输出轴上的齿圈，其特别之处在于：所述测量系统包括用于测量齿圈转速的转速传感器、用于测量供油管压力的油压传感器、信号处理模块和微处理单元，所述转速传感器和油压传感器的输出端均与信号处理模块的输入端相连接，所述信号处理模块的输出端与微处理单元的输入端口相连接。转速传感器通过与齿圈的配合，可实现对输出轴转速的测量；油压传感器通过与供油管相配合，可实现对供油管压力的测量，以便准确测出供油时间段的波形；信号处理模块用于对供油管压力信号和齿圈转速信号进行滤波放大等处理，以便输入到微处理单元中进行运算和处理。

本发明的发动机供油提前角测量系统，包括与微处理单元相连接的用于显示数据的显示器以及进行数据存储的存储器，所述微处理单元通过通讯接口与PC机相连接。显示器可以进行运算结果的显示，以便使用者进行相应数据的读取；存储器用于对数据的存储。通过微处理器与PC机的连接，可以把本发明的测量系统测得的数据上传给PC机。

本发明的发动机供油提前角测量系统，所述转速传感器和油压传感器分别为磁电转速传感器和夹持式油压传感器。磁电转速传感器可实现非接触精准的转速测量，夹持式油压传感器安装使用方便，便于快速测量。

本发明的发动机供油提前角测量系统，所述转速传感器输出的转速信号经运算放大器放大后再经逻辑运算；所述油压传感器输出的油压信号经过两级运算放大器滤波放大。把转速信号经运算放大后再进行逻辑运算，实现了把转速信号转化为单片机易于测取的方波信号，实现了对瞬时转速的准确性和实时性测量。

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种采用油压信号和转速信号对提前角进行运算且利用转速的最低点来求取活塞的上止点的发动机供油提前角测量方法。

本发明的发动机供油提前角测量方法，不妨设齿圈的齿数为                                                ，供油提前角为，采用中断的方式对齿圈的转速信号进行测量，其特征在于，包括以下步骤：（1）获取最大油压信号值，在发动机的一个工作循环内，对油压信号用周期为的采样信号进行采集，并记录每次取得的压力值，设最大值为，设压力值所对应的信号采集时间为；（2）油压和转速信号测量，在下一个循环内，在对油压信号测量的同时也对转速信号进行测量，并记录油压信号和转速信号，设相应齿的瞬时转速为；（3）找同步点，将油压信号与相比较，如果出现＜＜，则根据、和的数值利用插值法计算出在该工作循环内发生的时间点，设该时间点为同步点；如果出现＝，则同步点＝，其中0＜＜1；（4）求取最低点和开始点，利用数据拟合算法求出瞬时转速波形的最低点，设最低点所对应的时间为；利用插值法可以求得供油管供油的开始时间，设为；（5）设定参量，设从到时间段内，齿圈所转过的整齿为个；从到时间段内，齿圈所转过的整齿为个；（6）求夹角，当≠0时，利用插值法计算出和分别到个齿中第一个齿时和最后一个齿时齿圈所转过的角度，分别记为和；当＝0时，利用插值法计算出从到时间段内齿圈所转过的角度，设为；（7）求夹角，利用插值法计算出和分别到个齿中第一个齿时和最后一个齿时齿圈所转过的角度，分别记为和；（8）求供油提前角，利用以下公式计算出供油提前角为：

； 当≠0时；