[发明专利]一种发动机配气机构故障检测方法及装置

说明书

本申请提供一种发动机配气机构故障检测方法及装置，其中，所述发动机配气机构故障检测方法，通过在凸轮轴从动件上添加应变片，通过检测应变片的受力，得到凸轮轴从动件的受力随发动机曲轴转角变化的第一关系曲线，将第一关系曲线与预先确定的目标关系曲线进行比较，从而判断配气机构是否故障。也即本申请中将正常的目标关系曲线与待检测的发动机的第一关系曲线之间作对比，从而得到配气机构是否故障的结果，若存在故障，则被检测出，用于报警提醒用户配气机构出现异常，需要调整。

技术领域

本发明涉及发动机故障检测技术领域，尤其涉及一种发动机配气机构故障检测方法及装置。

背景技术

凸轮轴是发动机配气机构的重要元件，起到定时开启和关闭各缸进气门和排气门的作用。配气机构通过配气定时的作用直接影响到发动机整机性能。凸轮轴的扭转刚度将影响配气机构的动力特性，迄今为止，对凸轮机构的各种研究均假定凸轮以恒定的角速度ω作为运动输入，然而实际情况是，因其在不同场合下角速度ω的变化还很大，以致不能维持上述假定。

配气定时主要取决于配气凸轮轴的运动特性，除了凸轮型线的影响，配气凸轮轴的扭转振动也是重要的影响因子。请参见图1-图4为凸轮轴扭转振动图线，其中，图1为等加速等减速运动图线；图2为余弦加速度运动图线；图3为正弦加速度运动图线；图4为五次多项式运动图线；其中，θ₀为输入端转角，θ₀＝ωt；φ为施加扭矩二端的相对转角。

从图中可以看出，大振幅是输入扭矩及凸轮轴从动件对凸轮轴的联合作用而引起的，而小振幅是由机构本身的力学特性及对应的凸轮轴从动件位移运动规律所产生。由于输入轴的扭转振动，导致凸轮的转速不恒定，又由于各不同的运动规律导致不同自振频率。

而凸轮轴一旦磨损，或者其相关件的磨损，则会改变气体载荷力，也会改变凸轮轴自身型线特性。但是现有技术中并没有能够检测发动机配气机构磨损或故障的诊断方法，为实际操作中配气机构故障进行提醒。

因此，如何提供一种检测发动机配气机构故障的方法是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种发动机配气机构故障检测方法及装置，以解决现有技术中无法检测发动机配气机构故障的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发动机配气机构故障检测方法，所述发动机配气机构包括凸轮轴、凸轮轴从动件、位于所述凸轮轴从动件上的应变片；所述发动机配气机构故障检测方法包括：

获取所述凸轮轴从动件受力随所述发动机曲轴转角变化的第一关系曲线；

将所述第一关系曲线与预先确定的凸轮轴从动件受力随发动机曲轴转角变化的目标关系曲线进行比较，判断所述配气机构是否故障；

其中，所述目标关系曲线与所述第一关系曲线对应的发动机转速相同。

优选地，所述将所述第一关系曲线与预先确定的凸轮轴从动件受力随发动机曲轴转角变化的目标关系曲线进行比较，判断所述配气机构是否故障，具体包括：

选取预设曲轴转角范围，作为待比较曲轴转角范围；

在所述待比较曲轴转角范围内，比较所述第一关系曲线和所述目标关系曲线，获取所述第一关系曲线相对于所述目标关系曲线的偏差；

若所述偏差位于预设偏差阈值范围内，则判断所述配气机构正常；

若所述偏差大于所述预设偏差阈值，则判断所述配气机构故障；

步进曲轴转角范围，作为新的待比较曲轴转角范围，并返回所述在所述待比较曲轴转角范围内，比对所述第一关系曲线和所述目标关系曲线，获取所述第一关系曲线相对于所述目标关系曲线的偏差的步骤；

直至遍历所述曲轴转角的所有范围。