一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝車性能監(jiān)測(cè)分析設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝車性能監(jiān)測(cè)分析設(shè)備，包括氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)，所述氣路系統(tǒng)與油路系統(tǒng)連接，電控系統(tǒng)用于控制氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)，所述氣路系統(tǒng)包括氣源、空氣組合單元一、空氣組合單元二、電氣比例閥、儲(chǔ)氣罐、單向閥一、單向閥二、單向閥三、單向閥四，所述油路系統(tǒng)包括VVT驅(qū)動(dòng)器、電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、電磁閥四、電磁閥五、電磁閥六、電磁閥七、OCV閥、壓力傳感器、溫度傳感器一、溫度傳感器二、溫度傳感器三、流量計(jì)一、流量計(jì)二、壓力表、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器、壓力密閉油箱、液壓?jiǎn)蜗蜷y、油泵、磁性過濾器、回油箱，本發(fā)明解決了OCV、VVT性能分析測(cè)試設(shè)備準(zhǔn)確控制油溫和油壓的關(guān)鍵問題。
【專利說明】一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝車性能監(jiān)測(cè)分析設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)裝置，具體涉及一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝車性能監(jiān)測(cè)分析設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝車OCV、VVT性能分析測(cè)試設(shè)備在測(cè)試過程的油壓和溫度的控制非常關(guān)鍵，具有很大的難度，因?yàn)闄C(jī)油的流量與機(jī)油壓力和粘度關(guān)聯(lián)，機(jī)油的粘度與油溫關(guān)聯(lián)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝車性能監(jiān)測(cè)分析設(shè)備，解決了 0CV、VVT性能分析測(cè)試設(shè)備準(zhǔn)確控制油溫和油壓的關(guān)鍵問題。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明的一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝車性能監(jiān)測(cè)分析設(shè)備，包括氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)，所述氣路系統(tǒng)與油路系統(tǒng)連接，電控系統(tǒng)用于控制氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)，所述氣路系統(tǒng)包括氣源、空氣組合單元一、空氣組合單元二、電氣比例閥、儲(chǔ)氣罐、單向閥一、單向閥二、單向閥三、單向閥四，所述氣源通過單向閥一與儲(chǔ)氣罐連接，儲(chǔ)氣罐與空氣組合單元一連接，空氣組合單元一與電氣比例閥連接，電氣比例閥通過單向閥二與空氣組合單元二連接，空氣組合單元二與單向閥三連接，單向閥三與單向閥四連接，單向閥四與電氣比例閥連接，所述油路系統(tǒng)包括WT驅(qū)動(dòng)器、電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、電磁閥四、電磁閥五、電磁閥六、電磁閥七、OCV閥、壓力傳感器、溫度傳感器一、溫度傳感器二、溫度傳感器三、流量計(jì)一、流量計(jì)二、壓力表、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器、壓力密閉油箱、液壓?jiǎn)蜗蜷y、油泵、磁性過濾器、回油箱，所述WT驅(qū)動(dòng)器分別與電磁閥一、電磁閥二連接，電磁閥三與電磁閥一、電磁閥二連接，OCV閥分別與電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、壓力傳感器、溫度傳感器一連接，壓力傳感器分別與電磁閥四、電磁閥五、電磁閥六連接，電磁閥四與流量計(jì)一連接，電磁閥五與流量計(jì)二連接，電磁閥六與壓力表連接，壓力表與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器連接，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器與壓力密閉油箱連接，壓力密閉油箱與油泵連接，油泵與磁性過濾器連接，磁性過濾器與回油箱連接，回油箱通過電磁閥七與壓力密閉油箱連接。
[0006]其中，所述電控系統(tǒng)包括工控機(jī)、高速采集卡、PLC、PWM電源、打印機(jī)、CPU，工控機(jī)分別通過RS232接口與高速采集卡、PLC、PWM電源、打印機(jī)、CPU連接，PWM電源與OCV閥連接。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0008]I)本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)寬壓力、高精度、高響應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)油控制。
[0009]2)本發(fā)明的OCV電源，進(jìn)行模擬OCV在發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況，使輸出電源電壓范圍達(dá)
10.5-16VDC ；電源輸出占空比信號(hào)，達(dá)到0-99 %范圍，其最小值在I % ；電源輸出頻率范圍達(dá)到10-300HZ，最小值在1HZ。[0010]3)本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)OCV閥動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)仿真；同時(shí)能實(shí)現(xiàn)OCV、VVT連續(xù)測(cè)試，在線供油，可達(dá)到功能試驗(yàn)中實(shí)時(shí)記錄并繪制出相應(yīng)曲線，系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠，測(cè)量結(jié)果誤差小。
[0011]4)本發(fā)明OCV循環(huán)耐久試驗(yàn)次數(shù)為100萬次，試驗(yàn)次數(shù)誤差在< 100次。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的電控系統(tǒng)方框示意圖。
[0014]圖中:1氣源、2單向閥一、3儲(chǔ)氣罐、4空氣組合單元一、5電氣比例閥、6單向閥二、7空氣組合單元二、8單向閥三、9單向閥四；10VVT驅(qū)動(dòng)器、11電磁閥一、12電磁閥二、13電磁閥三、140CV閥、15回油口、16油入口、17壓力傳感器、18溫度傳感器一、19電磁閥四、20流量計(jì)一、21流量計(jì)二、22電磁閥六、23壓力表、24發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器、25壓力密閉油箱、26液位計(jì)一、27溫度傳感器二、28電加熱裝置一、29液壓?jiǎn)蜗蜷y、30電磁閥七、31油泵、32磁性過濾器、33回油箱、34電加熱裝置二、35溫度傳感器三、36液位計(jì)二、37電磁閥五。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0016]參見圖1?2，本發(fā)明的一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝車性能監(jiān)測(cè)分析設(shè)備，由氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成，所述氣路系統(tǒng)與油路系統(tǒng)連接，電控系統(tǒng)用于控制氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)，所述氣路系統(tǒng)由氣源、空氣組合單元一、空氣組合單元二、電氣比例閥、儲(chǔ)氣罐、單向閥一、單向閥二、單向閥三、單向閥四組成，所述氣源通過單向閥一與儲(chǔ)氣罐連接，儲(chǔ)氣罐與空氣組合單元一連接，空氣組合單元一與電氣比例閥連接，電氣比例閥通過單向閥二與空氣組合單元二連接，空氣組合單元二與單向閥三連接，單向閥三與單向閥四連接，單向閥四與電氣比例閥連接，所述油路系統(tǒng)由WT驅(qū)動(dòng)器、電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、電磁閥四、電磁閥五、電磁閥六、電磁閥七、OCV閥、壓力傳感器、溫度傳感器一、溫度傳感器二、溫度傳感器三、流量計(jì)一、流量計(jì)二、壓力表、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器、壓力密閉油箱、液壓?jiǎn)蜗蜷y、油泵、磁性過濾器、回油箱組成，所述VVT驅(qū)動(dòng)器分別與電磁閥一、電磁閥二連接，電磁閥三與電磁閥一、電磁閥二連接，OCV閥分別與電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、壓力傳感器、溫度傳感器一連接，壓力傳感器分別與電磁閥四、電磁閥五、電磁閥六連接，電磁閥四與流量計(jì)一連接，電磁閥五與流量計(jì)二連接，電磁閥六與壓力表連接，壓力表與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器連接，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器與壓力密閉油箱連接，壓力密閉油箱與油泵連接，油泵與磁性過濾器連接，磁性過濾器與回油箱連接，回油箱通過電磁閥七與壓力密閉油箱連接。
[0017]所述電控系統(tǒng)由工控機(jī)、高速采集卡、PLC、PWM電源、打印機(jī)、CPU組成，工控機(jī)分別通過RS232接口與高速采集卡、PLC、PWM電源、打印機(jī)、CPU連接，PWM電源與OCV閥連接。所述高速采集卡采用PC1-1712板卡，所述高速采集卡分別與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的角度傳感器、電流傳感器、力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、振動(dòng)傳感器連接，所述PCL用于控制開關(guān)量輸入信號(hào)、開關(guān)量輸出信號(hào)、溫度信號(hào)、壓力信號(hào)連接。
[0018]VVT(Variable Valve Timing)可變氣門正時(shí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過配備的控制及執(zhí)行系統(tǒng)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使得氣門開啟、關(guān)閉的時(shí)間隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，以提高充氣效率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率。[0019]ocv 開路電壓(Open Circuit Voltage)。
[0020]ocv閥是汽車上用的一種閥，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門的低壓機(jī)油控制閥，采用可變氣門正時(shí)系統(tǒng)(VVT)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0021]VVT電磁閥是可變氣門正時(shí)電磁閥的意思，在目前很多發(fā)動(dòng)機(jī)上都有。
[0022]本發(fā)明的工作原理是利用氣體在低壓力時(shí)，具有高精度的控制功能以及響應(yīng)速度非?？斓奶攸c(diǎn)，通過采用油路系統(tǒng)回流原理、氣路系統(tǒng)高穩(wěn)定性控制油分離原理、電控系統(tǒng)擁有高速采集卡中斷處理響應(yīng)迅速等原理，來實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的的ocv、VVT機(jī)油控制閥的油溫和油壓的性能測(cè)試分析，具有高精度、零能耗、高仿真分析、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。
[0023]I)氣路系統(tǒng)控制油分離原理
[0024]利用氣體在低壓力易高精度的控制，同時(shí)響應(yīng)非?？斓奶攸c(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了控制氣體的壓力來實(shí)現(xiàn)控制油的壓力。測(cè)試工件的入口端安裝壓力傳感器，壓力傳感檢測(cè)油的壓力與電氣比例閥來形成閉環(huán)控制來控制氣體的壓力來實(shí)現(xiàn)油壓的穩(wěn)定，當(dāng)供油系統(tǒng)在向壓力密閉油箱加油和由于電加熱器加熱時(shí)造成壓力密閉油箱內(nèi)壓力上升，電氣比例閥會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)恒定的壓力控制。氣路系統(tǒng)加有單向閥是防止壓力密閉油箱的有油霧的氣體通過空氣組合單元進(jìn)行油氣的分離作用。
[0025]2)油路系統(tǒng)回流原理
[0026]由于機(jī)油是測(cè)試設(shè)備的測(cè)試主要介質(zhì)，采用油路回流原理，將機(jī)油通過油泵從回油箱送入到壓力密閉油箱，當(dāng)供油到達(dá)高位后自動(dòng)停止供油，油泵與壓力密閉油箱之間連接有單向閥，防止壓力密閉油箱的油通過泵壓壓回壓力密閉油箱。為解決有不干凈機(jī)油卡死OCV閥體的問題，我們采用在壓力密閉油箱出口安裝有磁性過濾器。
[0027]3)電控系統(tǒng)
[0028]高速采集卡選用PC1-1712L板卡，采集速度快、并具有中斷觸發(fā)處理功能，通過高速采集卡配合軟件能測(cè)試電磁閥的響應(yīng)時(shí)間(采集數(shù)據(jù)的時(shí)間能達(dá)到微秒級(jí))；工控機(jī)機(jī)主要進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置和數(shù)據(jù)的處理保存，最終控制的執(zhí)行通過PLC來實(shí)現(xiàn)，PLC通過PLC采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理運(yùn)送判斷執(zhí)行響應(yīng)的動(dòng)作。PLC與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)狀態(tài)交換是通過RS232來實(shí)現(xiàn)；傳感器的信號(hào)根據(jù)不同的用途分別接在工控機(jī)上和PLC采集模塊上進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理；油的加熱是通過PLC用占空比方式控制固體繼電器來實(shí)現(xiàn)加熱；
[0029]本發(fā)明OCV、VVT性能分析測(cè)試設(shè)備恒壓油實(shí)現(xiàn)過程:
[0030]由于OCV、VVT的供油壓力比較低，一般供油壓力50KPa—600KPa可調(diào)(油壓控制精度±lKPa)。傳統(tǒng)方式為用油泵提升油的壓力通過液壓比例閥來實(shí)現(xiàn)，控制精度非常差、壓力波動(dòng)大、能源浪費(fèi)大；其傳統(tǒng)方式根本無法滿足OCV、VVT性能測(cè)試要求，而氣體在低壓力作用下具有高精度控制和響應(yīng)非常快的特點(diǎn)。
[0031]本發(fā)明系統(tǒng)恒壓力實(shí)現(xiàn)過程:采用壓力密閉油箱是一個(gè)低壓力油罐，氣壓是通過電氣比例閥來實(shí)現(xiàn)，OCV的入口處安裝高精度壓力傳感器，壓力傳感器與電氣比例閥形成全閉環(huán)控制，電氣比例閥的壓力輸出的是通過采集到的OCV的入口油壓進(jìn)入PLC進(jìn)行運(yùn)算處理后來控制，OCV的入口油壓控制精度高，響應(yīng)快，當(dāng)壓力密閉油箱內(nèi)的油到低液位后，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)油泵向壓力密閉油箱送油，隨著液位的上升此時(shí)壓力密閉油箱的氣壓會(huì)上升，當(dāng)壓力密閉油箱內(nèi)壓力升高后會(huì)造成OCV的入口油壓升高，由于系統(tǒng)為全閉環(huán)控制，PLC進(jìn)行運(yùn)算處理后來控制比例閥的輸出信號(hào)會(huì)變小，電氣比例閥會(huì)自動(dòng)把壓力密閉油箱內(nèi)增加的氣壓釋放掉，壓力會(huì)自動(dòng)穩(wěn)定到設(shè)定溫度。當(dāng)液位上升到設(shè)定液位后供油泵自動(dòng)停泵，壓力密閉油箱油液位隨測(cè)試時(shí)間推移會(huì)下降，氣壓力也會(huì)下降，當(dāng)氣壓下降后，電氣比例閥會(huì)自動(dòng)補(bǔ)充氣壓，使OCV的入口油壓保持在設(shè)定范圍。
[0032]本發(fā)明OCV、VVT性能分析測(cè)試設(shè)備恒溫油實(shí)現(xiàn)過程:
[0033]由于供油系統(tǒng)為循環(huán)系統(tǒng)，整個(gè)管路系統(tǒng)做了保溫處理，油的溫度控制非常好控制，控制方式采用串級(jí)閉環(huán)控制方式，將機(jī)油做完測(cè)試后用油路回流原理使油流到回油箱，在回油箱進(jìn)行預(yù)加熱，使溫度保持在設(shè)定溫度，機(jī)油通過油泵送到壓力密閉油箱后，機(jī)油的溫度在壓力密閉油箱和管路上的電加熱方式，采用串級(jí)閉環(huán)控制方式精準(zhǔn)控制入OCV閥的油溫在設(shè)定溫度，這種方式控制油溫效果好，控制精度高(油溫控制精度±0.3。
[0034]本發(fā)明OCV、VVT性能分析測(cè)試設(shè)備OCV閥測(cè)試過程
[0035]I)、OCV閥響應(yīng)時(shí)間測(cè)試過程
[0036]A、測(cè)試條件:
【權(quán)利要求】
1.一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝車性能監(jiān)測(cè)分析設(shè)備，包括氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)，所述氣路系統(tǒng)與油路系統(tǒng)連接，電控系統(tǒng)用于控制氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)，其特征在于:所述氣路系統(tǒng)包括氣源、空氣組合單元一、空氣組合單元二、電氣比例閥、儲(chǔ)氣罐、單向閥一、單向閥二、單向閥三、單向閥四，所述氣源通過單向閥一與儲(chǔ)氣罐連接，儲(chǔ)氣罐與空氣組合單元一連接，空氣組合單元一與電氣比例閥連接，電氣比例閥通過單向閥二與空氣組合單元二連接，空氣組合單元二與單向閥三連接，單向閥三與單向閥四連接，單向閥四與電氣比例閥連接，所述油路系統(tǒng)包括VVT驅(qū)動(dòng)器、電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、電磁閥四、電磁閥五、電磁閥六、電磁閥七、OCV閥、壓力傳感器、溫度傳感器一、溫度傳感器二、溫度傳感器三、流量計(jì)一、流量計(jì)二、壓力表、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器、壓力密閉油箱、液壓?jiǎn)蜗蜷y、油泵、磁性過濾器、回油箱，所述WT驅(qū)動(dòng)器分別與電磁閥一、電磁閥二連接，電磁閥三與電磁閥一、電磁閥二連接，OCV閥分別與電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、壓力傳感器、溫度傳感器一連接，壓力傳感器分別與電磁閥四、電磁閥五、電磁閥六連接，電磁閥四與流量計(jì)一連接，電磁閥五與流量計(jì)二連接，電磁閥六與壓力表連接，壓力表與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器連接，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過濾器與壓力密閉油箱連接，壓力密閉油箱與油泵連接，油泵與磁性過濾器連接，磁性過濾器與回油箱連接，回油箱通過電磁閥七與壓力密閉油箱連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝車性能監(jiān)測(cè)分析設(shè)備，其特征在于:所述電控系統(tǒng)包括工控機(jī)、高速采集卡、PLC、PWM電源、打印機(jī)、CPU，工控機(jī)分別通過RS232接口與高速采集卡、PLC、PWM電源、打印機(jī)、CPU連接，PWM電源與OCV閥連接。
【文檔編號(hào)】G01M15/00GK103808514SQ201410070063
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】涂兆偉 申請(qǐng)人:重慶愛特佳自動(dòng)化控制有限公司