专利名称：发动机气门升程及配气相位自动测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机气门位移测试装置，具体是一种气门升程和配气相位自动测试仪，属于发动机测试技术发动机测试技术领域。
背景技术：
气门升程是影响发动机进气量的重要指标之一，气门配气相位直接决定了发动机的动力性能好坏，气门升程和配气相位测试都是在发动机起动前进行静态测量。在发动机运行过程中，由于机械磨损和润滑质量的不同，气门实际工作状态与静态时相比存在差异， 导致气门升程和配气相位会发生变化。随着对发动机性能要求以及控制精度的提高，动态测量气门升程和配气相位，监控发动机进气量和进、排气时刻，对提高发动机的性能指标和运行可靠性至关重要。传统的气门升程和配气相位测试在发动机静止状态，采用塞尺测量气门升程，塞尺法测量气门升程会因塞尺升程不一或读数误差产生测量误差，造成最大气门升程误差。 采用光透法或固定转角计算法测量配气相位，光透法判断气门开启或关闭时刻，通过飞轮的角度确定的，其精度只能达到1度。目前的发动机电控气门装置虽然实现了对气门运动控制，但这种控制是一种开环控制，不能实时测量气门位移进行修正，实时监测气门升程和配气相位不仅是优化发动机进\排气量主要手段，而且还是发动机在不同环境下保持性能指标的手段之一，气门升程的自适应控制对气门升程实时测量要求更高，自动化测试气门升程和配气相位必不可少。常规的气门升程及配气相位自动测试仪是由压电位移传感器、采集卡和计算机组成，包括气门升程、配气相位的数据采集和数据离线分析，这种测试仪附件多，体积较大，在系统体积和配置上难以满足发动机的动态要求。基于数字信号处理器(DSP)的气门升程和配气相位自动测试，简化采集系统的配置，减小系统体积，不仅能实现车载气门升程和配气相位数据采集及显示，而且能实时检测发动机气门的故障。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足，填补车载发动机气门升程和配气相位自动测试仪空白，气门升程和配气相位自动测试装置在高性能微处理器的基础上，完成前后台多任务操作。前台微处理器完成采集数据、处理数据，进行数据传输，后台计算机完成监控和显示任务。数字信号处理器(DSP)具有强大的数据处理能力，而且运算速度高，为动态采集提供了硬件基础。在采集方法、计算机处理和数据通讯上有不同的要求。1.采集方法由于单片机的数据空间远远小于计算机，数据文件是单片机采集系统所必须解决的瓶颈，不同采样循环、曲轴转角分辨率、采集范围的数据文件大小明显不同，气门数据文件容量如表1所示，表1不同采集条件下气门位移数据文件容量
权利要求
1.一种发动机气门升程和配气相位自动测试装置，包括了气门升程测试装置方法和基于数字信号处理器的测试装置，其配置有激光位移传感器、光电编码器、数字信号处理器、 显示计算机。
2.如权利要求1所述的发动机气门升程和配气相位自动测试装置，其特征在于提出了在局部区域测试气门升程，实现了位移数据采集和数据处理的分时进行，满足数字信号处理器工作机制。
3.如权利要求1所述的发动机气门升程和配气相位自动测试装置，其特征在于提出了光电编码器光栅盘的新设计，只在部分刻度区域内设置光栅，用于产生数据采集的触发信号。
4.如权利要求1所述的发动机气门升程和配气相位自动测试装置，其特征在于提出了异步串行通讯(SCI)和高速数据传输(USB)复用的数据通讯方式，串行通讯(SCI)用于多个参数传送监控模式中，高速数据传输(USB)用于单参数多数据传送测试模式中。
5.如权利要求1所述的发动机气门升程和配气相位自动测试装置，其特征在于选用集成化的激光位移传感器，测试光线经过被测面反射，感受被测对象的位移变化，并将光参数变换为电参数直接输出。
全文摘要
本发明是用于气门升程和配气相位自动测试装置，测试装置由激光位移传感器，光电编码器，数字信号处理器和显示计算机组成，如
图1所示。光电编码器新设计的局部光栅区域，触发脉冲信号为数字信号处理器实现了分时采集数据和处理数据的工作时序。集成化的激光位移传感器直接输出电压量，减少了测试装置信号转化电路。数字信号处理器的单通道ADC 200K采集精度和40兆条指令/S(MIPS)的指令执行速度，能实现气门升程高速采集和复杂的数据处理。异步串行通讯(SCI)和高速数据传输(USB)双数据通讯方式，分别用在多个参数传送的监控模式中和单参数多数据传送的测试模式中。基于激光位移传感器和数字信号处理器的气门升程和配气相位自动测试装置，完成气门升程和配气相位的自动测试和数据处理。
文档编号G01M15/00GK102538682SQ20111041896
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者王军, 金毅 申请人:中国人民解放军装甲兵工程学院