本實用新型涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角測量裝置，具體為一種應(yīng)用于發(fā)動機(jī)試驗臺架中的曲軸轉(zhuǎn)角測量裝置。

背景技術(shù)：

隨著汽車技術(shù)的發(fā)展和國家排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，對發(fā)動機(jī)的控制要求越來越高，要實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)的精確控制，首先就必須要實現(xiàn)發(fā)動機(jī)各種數(shù)據(jù)的精確測量和采集。在發(fā)動機(jī)的眾多數(shù)據(jù)中，其曲軸轉(zhuǎn)角就是一個重要的數(shù)據(jù)。

在現(xiàn)行的發(fā)動機(jī)試驗臺架中曲軸轉(zhuǎn)角測量裝置是利用測量霍爾傳感器測量與曲軸固連的齒盤上的齒頂與齒根產(chǎn)生的脈動計算獲得曲軸的轉(zhuǎn)角。傳感器距齒盤的距離以0.5～0.7mm適宜，但是發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時曲軸轉(zhuǎn)動，會產(chǎn)生齒盤的徑向擾動，若擾動稍大會對傳感器造成破壞；若傳感器與齒盤的距離稍遠(yuǎn)，傳感器就不能根據(jù)齒脈動產(chǎn)生電信號，無法進(jìn)行曲軸轉(zhuǎn)角的測量。因此，現(xiàn)有技術(shù)的曲軸轉(zhuǎn)角測量技術(shù)存在以上缺陷。在專利CN10738211B公開了一種發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角的測量裝置及方法，利用高低電平脈沖變化測量曲軸轉(zhuǎn)角裝置中，產(chǎn)生光線的裝置與感應(yīng)光脈沖的裝置為一體，不便于拆卸維修；同時，若曲軸的徑向擾動幅度大，同樣對其中的光電傳感器產(chǎn)生影響，甚至破壞傳感器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角測量裝置，該裝置可以在曲軸有一定的徑向擾動時，對擾動情況判斷并修正曲軸轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，較精確測量曲軸轉(zhuǎn)角，同時提高測量裝置的使用壽命。

為解決上述問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角測量裝置，包括設(shè)置于臺架上的發(fā)動機(jī)，其特征在于：所述的發(fā)動機(jī)驅(qū)動的曲軸最外端固定彩光盤，彩光盤隨曲軸同步轉(zhuǎn)動，彩光盤表面設(shè)有沿軸向分布的不同顏色色帶，在臺架上固定有色彩傳感器，所述的色彩傳感器的傳感器探頭正對彩光盤表面，色彩傳感器與計算機(jī)連接。

優(yōu)選的，所述的彩光盤與曲軸之間為可拆卸固定連接，彩光盤為圓形，在彩光盤表面整個環(huán)形區(qū)域內(nèi)，每一個角度對應(yīng)不同的顏色光，彩光盤每個環(huán)形角度點的徑向顏色光相同。

優(yōu)選的，所述的彩光盤表面環(huán)形區(qū)域內(nèi)光的顏色按三原色的不同混合基色依次組成。

優(yōu)選的，所述的彩光盤所照射光的顏色由色彩傳感器感應(yīng)分析，色彩傳感器在正對彩光盤端面、并處于所照射的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，色彩傳感器通過傳感器安裝支架可拆卸固定在臺架上。

優(yōu)選的，所述的彩光盤上的光垂直于彩光盤端面照射，顏色光照射過程中不發(fā)散，彩光盤與傳感器探頭之間有垂直于彩光盤端面的兩個隔板，兩個隔板采用可拆卸固定連接在臺架上，兩個隔板之間留有縫隙。

優(yōu)選的，對彩光盤某環(huán)形角度上的一種顏色進(jìn)行標(biāo)定，作為曲軸轉(zhuǎn)動過程中，發(fā)動機(jī)點火的標(biāo)定時刻。

利用上述結(jié)構(gòu)組成，通過曲軸帶動各個環(huán)形角度有不同顏色的彩光盤轉(zhuǎn)動，通過對發(fā)動機(jī)臺架上固定點感應(yīng)到顏色的變化進(jìn)行模擬信號與數(shù)字信號的來回轉(zhuǎn)換，對發(fā)動機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行精確測量，并以云圖的形式輸出曲軸轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，同時通過電子控制單元判斷發(fā)動機(jī)的點火時刻。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本實用新型利用彩光盤不同的角度點垂直照射出不同的顏色光，由固定的色彩傳感器探測分析彩光盤轉(zhuǎn)到不同角度時的顏色，計算出曲軸的轉(zhuǎn)角情況，判斷發(fā)動機(jī)的點火時刻。對于曲軸轉(zhuǎn)動有徑向擾動的情況，可對曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行修正。同時，色彩傳感器與計算機(jī)連接，計算機(jī)內(nèi)的D/A轉(zhuǎn)換器可將監(jiān)測到的顏色在計算機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)換為三原色的混合基數(shù)，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號，在計算機(jī)上顯示曲軸轉(zhuǎn)角云圖，以便觀察分析曲軸轉(zhuǎn)角情況。本實用新型所述的裝置測量精確，結(jié)構(gòu)簡單，拆卸維修方便，提高測量裝置的壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的傳感器探頭與隔板的安裝位置示意圖；

圖3是本實用新型的曲軸轉(zhuǎn)角測量步驟框圖。

圖中，1、發(fā)動機(jī)，2、臺架，3、傳感器安裝支架，4、色彩傳感器，5、計算機(jī)，6、傳感器探頭，7、彩光盤，8、曲軸，9、隔板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本實用新型具體涉及一種發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角測量裝置，實現(xiàn)了以簡單的結(jié)構(gòu)，精確測量曲軸8轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)并以云圖直觀顯示，裝置拆卸維修方便，使用壽命高。如圖1所示，通過隨曲軸8轉(zhuǎn)動的彩光盤7不同的角度位置發(fā)出不同的顏色光，利用色彩傳感器4對彩光盤7轉(zhuǎn)動過程中所照射出的顏色光采樣分析，判斷所發(fā)出光的顏色，結(jié)合計算機(jī)5內(nèi)預(yù)設(shè)的不同顏色對應(yīng)的不同角度數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算分析曲軸8的轉(zhuǎn)角情況，對曲軸8有徑向擾動的情況進(jìn)行曲軸8轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)的修正，得到精確的曲軸8轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，判斷發(fā)動機(jī)1的點火時刻，同時可經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理以云圖顯示曲軸8的轉(zhuǎn)角情況。

彩光盤7與曲軸8采用可拆卸固定連接，隨曲軸8一起轉(zhuǎn)動，彩光盤7的不同環(huán)形角度對應(yīng)有不同的顏色光，同一個徑向方向上顏色光相同，彩光盤7上的顏色光依據(jù)三原色不同的基數(shù)混合而成，依次沿彩光盤7環(huán)形分布，彩光盤7上的顏色光可垂直其端面照射，在顏色光照射時不發(fā)散。三原色紅、綠、藍(lán)均有255個基數(shù)，彩光盤7可實現(xiàn)的顏色光有255×255×255種光的顏色，對應(yīng)的曲軸8轉(zhuǎn)角測量精度為360/（255×255×255）度。其中，曲軸8轉(zhuǎn)角的測量精度還與色彩傳感器4與計算機(jī)5的工作效率有關(guān)。

彩光盤7的環(huán)形顏色光對應(yīng)的環(huán)形半徑區(qū)域內(nèi)，垂直于彩光盤7端面設(shè)置有色彩傳感器4，色彩傳感器4與彩光盤7設(shè)置有適宜的距離，色彩傳感器4通過傳感器安裝支架3可拆卸固定連接在臺架2上，色彩傳感器4與計算機(jī)5連接，計算機(jī)5上存儲有彩光盤7不同角度上對應(yīng)彩光盤7的轉(zhuǎn)動角度數(shù)據(jù)。

如圖2所示，傳感器探頭6與彩光盤7之間設(shè)置有垂直于彩光盤7端面的兩個隔板9，兩個隔板9采用可拆卸固定連接在臺架2上，兩個隔板9之間產(chǎn)生縫隙，用于色彩傳感器4采集彩光盤7轉(zhuǎn)至某個角度照射的單一顏色光，進(jìn)一步防止顏色光的發(fā)散影響曲軸8轉(zhuǎn)角測量。

曲軸8轉(zhuǎn)動過程中如果有徑向擾動，可通過在曲軸8轉(zhuǎn)動一周角度內(nèi)一種顏色光出現(xiàn)的次數(shù)對擾動情況判斷分析，并通過修正數(shù)值，對曲軸8轉(zhuǎn)角情況進(jìn)行修正，得到精確的曲軸8轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。

如圖3所示，彩光盤7隨曲軸8一起轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中彩光盤7垂直其端面照射顏色光，色彩傳感器4采集到彩光盤7轉(zhuǎn)動到與傳感器探頭6對應(yīng)位置時所照射的光的顏色，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器，將光的顏色模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，三原色紅、綠、藍(lán)的混合基數(shù)，判斷所采集到的顏色，與計算機(jī)5內(nèi)存儲的彩光盤7上光顏色與彩光盤7角度的對應(yīng)關(guān)系，對彩光盤7的轉(zhuǎn)動角度計算，獲得曲軸8轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。由A/D轉(zhuǎn)換器，將顏色的三基色混合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為具體顏色，可將所采集到的曲軸8轉(zhuǎn)角的情況以云圖顯示。同時，在彩光盤7上選定一角度位置對應(yīng)的顏色為發(fā)動機(jī)1點火時刻的標(biāo)定，在采集到曲軸8轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)后，用于分析判斷發(fā)動機(jī)1點火時刻。

本實用新型利用彩光盤不同環(huán)形角度上垂直照射出不同三原色基數(shù)混合的顏色光，彩光盤隨曲軸轉(zhuǎn)動，由色彩傳感器采集分析彩光盤上的顏色光的轉(zhuǎn)動情況，計算曲軸的轉(zhuǎn)角。在曲軸有徑向擾動時，可通過修正系數(shù)曲軸轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)進(jìn)行修正得到精確地曲軸轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。根據(jù)選定的發(fā)動機(jī)點火時刻對應(yīng)的彩光盤某一環(huán)形角度上的顏色光，判斷發(fā)動機(jī)的點火時刻。同時曲軸轉(zhuǎn)角情況，可經(jīng)計算機(jī)的處理以云圖直觀顯示。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，拆卸維修方便，測量裝置使用壽命長，可實現(xiàn)對曲軸有擾動情況時的曲軸轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)測量，對曲軸轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)以云圖直觀顯示。

本實用新型即使在曲軸有一定的徑向擾動時也可以對擾動情況判斷并修正曲軸轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，對曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行較精確的測量，且對傳感器與彩光盤的安裝距離要求不高，提高測量裝置的使用壽命。