一種重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)和方法，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括：扭矩采集裝置，其安裝在傳動系統(tǒng)中傳動箱和變速箱間的傳動軸上，用來采集車輛傳動軸的扭矩；轉(zhuǎn)速采集裝置，其安裝在傳動系統(tǒng)中傳動箱和變速箱間的傳動軸上，用來采集車輛傳動軸的轉(zhuǎn)速；油耗傳感器，其與油箱和發(fā)動機間供油管路并聯(lián)，用來測量發(fā)動機的實時燃油消耗量；油門開度采集裝置，其安裝在油門開度踏板的轉(zhuǎn)軸處，隨油門開度踏板聯(lián)動，用來采集油門開度；擋位采集裝置，其安裝在變速桿上，用來采集測試時的排擋。本發(fā)明所述的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測發(fā)動機性能，并利用快速檢測方法對油耗傳感器的誤差進行校正，提高測量精度。
【專利說明】
-種重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)和方法
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明設及重型車輛的性能檢測領域。更具體地說，本發(fā)明設及一種重型輸送車 的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 動力裝置是重型車裝備的動力源，是車輛的屯、臟，重型車裝備的一些基本技術(shù)性 能都直接或間接地與動力裝置的相關性能相聯(lián)系，因此對動力裝置的性能檢測對整車的性 能掌握至關重要。
[0003] 重型車裝備動力裝置隨著使用時間的增長其各項性能均會下降，尤其是動力性能 的降低會造成重型車裝備機動性能降低影響其戰(zhàn)技性能的發(fā)揮，而部隊由于監(jiān)測設備的短 缺無法準確判知動力裝置性能下降的程度，只能從一些表面現(xiàn)象上(如發(fā)動機工作無力等） 間接判別動力性能的變化，從而對重型車裝備能否正常使用無法做出準確預判。有時甚至 還會造成誤判，從而造成對重型車裝備性能的判斷錯誤。
[0004] 由于重型車輛動力裝置的性能無法實時監(jiān)測，從而影響其訓練、作戰(zhàn)、延期服役、 甚至因不正確使用導致發(fā)生意外故障(損壞)等問題，采用無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)研制的重型 車輛動力裝置監(jiān)測系統(tǒng)，能對重型車裝備的動力性能進行實時的檢測、監(jiān)控。該系統(tǒng)能實 時、準確地測試發(fā)動機的功率、扭矩等數(shù)據(jù)信息，通過無線網(wǎng)絡將其傳送給處理終端并W數(shù) 據(jù)庫的形式進行存儲，同時還能夠?qū)?shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析給出動力裝置的技術(shù)狀況變化情 況。運樣一是使指揮員及時對裝備動力性能做出準確判斷，為制訂訓練、行軍和作戰(zhàn)計劃提 供依據(jù);二是實時地對動力裝置的技術(shù)狀況變化進行監(jiān)測，有利于裝備保障部口實施快速 準確的裝備技術(shù)保障，提高裝備保障的時效性;=是為開展重型車裝備動力裝置全壽命研 究提供數(shù)據(jù)。針對重型車輛動力裝置的性能無法實時監(jiān)測，從而影響其訓練、作戰(zhàn)、延期服 役、甚至因不正確使用導致發(fā)生意外故障(損壞)等問題。另外，該檢測系統(tǒng)也能作為重型車 裝備場地試驗的測試儀器對動力裝置進行實車檢測，解決野外實車試驗缺乏實驗設備的難 題。
[0005] 通對該裝置研發(fā)及使用，能夠快速準確的實時掌握重型車裝備動力性能，W便于 實現(xiàn)對重型車裝備動力性能的正確使用和研究判斷。因此，該項目的研發(fā)對我軍重型車機 械化部隊作戰(zhàn)及訓練具有重要的意義和作用。重型車測量油耗一般采用質(zhì)量式油耗傳感 器，但質(zhì)量式油耗傳感器有兩個誤差，一個是由于測量室量杯中油面高度發(fā)生變化，伸入量 杯液面下的油管浮力的反作用力也變化，造成稱量時的系統(tǒng)誤差;二是由于車輛行駛，導致 傳感器中測量重量的裝置未保持水平，而導致的測量誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個目的是在重型車輛的動力裝置上安裝扭矩采集裝置、轉(zhuǎn)速采集裝 置、油耗采集裝置、油口開度采集裝置和擋位采集裝置，能夠?qū)崟r快速監(jiān)測車輛的動力裝置 性能。
[0007] 本發(fā)明還有一個目的是在采用質(zhì)量式油耗傳感器，在其測量機構(gòu)內(nèi)安裝傾角傳感 器，通過傾角傳感器測量其對于水平方向的角度偏差，從而對測量機構(gòu)的測量結(jié)果進行糾 正，從而提高測量油耗的精確度，準確檢測車輛的動力裝置性能。
[0008] 本發(fā)明還有一個目的通過一種重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測方法，根據(jù)車輛 的行進狀態(tài)，對油耗傳感器由于未處于水平狀態(tài)而導致的誤差進行糾正，提高測量的精確 度。
[0009] 本發(fā)明還有一個目的通過一種重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測方法，計算出實 時油耗并根據(jù)扭矩、轉(zhuǎn)速、油口開度和擋位判斷標準油耗，將標準油耗和實時油耗進行比 對，W便操作人員判斷動力裝置的損耗情況。
[0010] 為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的運些目的和其它優(yōu)點，提供了一種重型輸送車的發(fā)動機性 能快速檢測系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括：
[0011] 扭矩采集裝置，其安裝在傳動系統(tǒng)中傳動箱和變速箱間的傳動軸上，用來采集車 輛傳動軸的扭矩；
[0012] 轉(zhuǎn)速采集裝置，其安裝在傳動系統(tǒng)中傳動箱和變速箱間的傳動軸上，用來采集車 輛傳動軸的轉(zhuǎn)速；
[0013] 油耗采集裝置，包括油耗傳感器，所述油耗傳感器與油箱和發(fā)動機間供油管路并 聯(lián)，用來測量發(fā)動機的實時燃油消耗量；
[0014] 油口開度采集裝置，其安裝在油口開度踏板的轉(zhuǎn)軸處隨油口開度踏板聯(lián)動，用來 采集油口開度；
[0015] 擋位采集裝置，其安裝在變速桿上，用來采集測試時的排擋。
[0016] 優(yōu)選的是，所述油耗傳感器包括：
[0017] 量杯，其通過二通閥連接所述供油管路，所述二通閥打開，油箱同時向發(fā)動機和量 杯供油，所述二通閥關閉，停止油箱向發(fā)動機供油，由量杯向發(fā)動機供油；
[0018] 測量機構(gòu)，其用于承接量杯，所述測量機構(gòu)實時測量量杯總重；
[0019] 計時機構(gòu)，其連接測量機構(gòu)，所述計時機構(gòu)用于記錄測量機構(gòu)測量的量杯重量變 化所對應的時間；
[0020] 控制器，其連接量杯、測量機構(gòu)和計時機構(gòu)，所述控制器控制二通閥的開閉、讀取 測量機構(gòu)和計時機構(gòu)的數(shù)據(jù)；
[0021] 其中，所述控制器關閉二通閥的同時開啟測量機構(gòu)和計時機構(gòu)，控制器讀取一定 時間內(nèi)量杯向發(fā)動機的供油質(zhì)量。
[0022] 優(yōu)選的是，所述測量機構(gòu)還包括：
[0023] 傾角傳感器，其安裝在測量機構(gòu)內(nèi)，所述傾角傳感器采集測量機構(gòu)相對于坐標系 的傾斜角度；
[0024] 其中，所述傾角傳感器連接控制器，所述控制器接收傾角傳感器傳輸?shù)慕嵌刃盘枴?br>[0025] 優(yōu)選的是，還包括:數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)，其與數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)連接，用于傳輸數(shù)據(jù)采 集子系統(tǒng)采集的參數(shù)。
[0026] 優(yōu)選的是，還包括:數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)，其連接數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)接收顯 控系統(tǒng)用于接收、顯示數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)傳輸?shù)膮?shù)。
[0027] 優(yōu)選的是，還包括:數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其連接數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 對參數(shù)進行分析處理;其中，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還連接所述控制器，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收 控制器傳輸數(shù)據(jù)并進行處理后，控制控制器進行相應動作。
[0028] 本發(fā)明的目的還可通過一種重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測方法，包括W下步 驟：
[0029] 步驟1、控制器控制二通閥打開，油箱同時向發(fā)動機和量杯供油；在ti時刻測量測 量量杯重量為mi，此時控制二通閥關閉，油箱停止向發(fā)動機供油，由量杯向發(fā)動機供油，在t2 時刻測量娜I畳畳杯重量為m2;數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)W下公式計算油耗Q:
[0030]
[0031] 步驟2、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對油耗Q進行校正：
[0032] Qt2-ti = nXQ
[0033] 其中，為油耗傳感器采集的ti到t2時間段內(nèi)發(fā)動機的實時油耗;n為測量機構(gòu) 水平校正因子，無因次。
[0034] 優(yōu)選的是，所述測量機構(gòu)水平校正因子Tl為：
[0035]
[0036] 其中，0xy為測量機構(gòu)與x-y平面的夾角；0yz為測量機構(gòu)與y-z平面的夾角；0yz為測 量機構(gòu)與y-z平面的夾角;P為燃油密度;F為ti到t2時間段內(nèi)的平均速度。
[0037] 優(yōu)選的是，還包括W下步驟:數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對標準油耗浸和實時油耗進行比 較：
[0038] 當實時油耗《標準油耗Q，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)判斷重型車輛的動力裝置性能優(yōu)；
[0039] 當實時油耗Qt2-tiQ〉l~1.2倍的標準油耗復，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)判斷重型車輛的動力裝 置性能較好；
[0040] 當實時油耗Qt2-ti〉1.2~1.5倍的標準油扣每，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)判斷重型車輛的動力 裝置性能開始下降的標志；
[0041] 當實時油耗6倍的標準油耗浸，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將警報命令傳輸至數(shù)據(jù)接收 顯控系統(tǒng)，控制數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)發(fā)出報警信號。
[0042] 本發(fā)明至少包括W下有益效果:采用無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)研制的重型車輛動力裝 置監(jiān)測系統(tǒng)，能對重型車裝備的動力性能進行實時的檢測、監(jiān)控。該系統(tǒng)能實時、準確地測 試發(fā)動機的功率、扭矩等數(shù)據(jù)信息，通過無線網(wǎng)絡將其傳送給處理終端并W數(shù)據(jù)庫的形式 進行存儲，同時還能夠?qū)?shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析給出動力裝置的技術(shù)狀況變化情況，使指揮員 及時對裝備動力性能作出準確判斷，為制訂訓練、行軍和作戰(zhàn)計劃提供依據(jù);二是實時地對 動力裝置的技術(shù)狀況變化進行監(jiān)測，有利于裝備保障部口實施快速準確的裝備技術(shù)保障， 提高裝備保障的時效性;=是為開展重型車裝備動力裝置全壽命研究提供數(shù)據(jù)。四是檢測 系統(tǒng)也能作為重型車裝備場地試驗的測試儀器對動力裝置進行實車檢測，解決野外實車試 驗缺乏實驗設備的難題。五是采用具有質(zhì)量誤差校正功能的油耗傳感器測量油耗，提高測 量的準確性W便與提高對整車動力性能裝置的判斷。
[0043] 本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0044] 圖1是本發(fā)明的發(fā)動機動力性能檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045] 圖2是本發(fā)明的發(fā)動機動力性能檢測裝置的組成原理圖。
[0046] 圖3是本發(fā)明的質(zhì)量式油耗傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實施方式】
[0047] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，W令本領域技術(shù)人員參照說明書文 字能夠據(jù)W實施。
[0048] 應當理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"W及"包括"術(shù)語并不配出一個或多 個其它元件或其組合的存在或添加。
[0049] 圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實現(xiàn)形式，一種重型輸送車的發(fā)動機性能快速 檢測系統(tǒng)，包括:數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)100、數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)200、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)300。其中， 所述動力裝置包括發(fā)動機410、燃油箱420、燃油累430和燃油濾清器440。
[0050] 數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)100,包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)110和數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)120,所述數(shù) 據(jù)采集子系統(tǒng)110包括扭矩采集裝置111、轉(zhuǎn)速采集裝置112、油口開度采集裝置113、擋位采 集裝置114和油耗采集裝置115。所述扭矩采集裝置111安裝在傳動系統(tǒng)中傳動箱和變速箱 間的傳動軸上，用來采集車輛傳動軸的扭矩;轉(zhuǎn)速采集裝置112安裝在傳動系統(tǒng)中傳動箱和 變速箱間的傳動軸上，用來采集車輛傳動軸的轉(zhuǎn)速;油耗采集裝置115為油耗傳感器，所述 油耗傳感器與油箱420和發(fā)動機410間供油管路并聯(lián)，用來測量發(fā)動機410的實時燃油消耗 量;油口開度采集裝置113安裝在油口開度踏板的轉(zhuǎn)軸處隨油口開度踏板聯(lián)動，用來采集油 口開度;擋位采集裝置114安裝在變速桿上，用來采集測試時的排擋。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)120采 用無線的傳輸方法進行數(shù)據(jù)傳輸，該子系統(tǒng)主要包括無線傳輸節(jié)點硬件結(jié)構(gòu)設計、網(wǎng)關硬 件結(jié)構(gòu)設計和子系統(tǒng)軟件設計=部分。信號傳輸使用無線射頻技術(shù)，定子天線采用環(huán)形結(jié) 構(gòu)，使得信號無線發(fā)射和接收不存在失效旋轉(zhuǎn)死區(qū)；由于定子環(huán)形天線與轉(zhuǎn)子的距離近且 采用高頻無線傳輸技術(shù)，信號對電磁干擾的抵抗能力得到加強。
[0051] 所述扭矩采集裝置111為非接觸法蘭式扭矩測量裝置，其原理為:應用信號的無線 傳輸技術(shù)，用應變片組成測量電橋，粘貼在彈性軸上，與激勵電源和信號處理電路一起放置 在轉(zhuǎn)子中，在測量時與被測傳動軸一同旋轉(zhuǎn)，彈性軸受扭時，引起粘貼在上面的應變片產(chǎn)生 變形，導致平衡電橋中的電阻值發(fā)生變化，輸出微弱的電壓信號。通過對該信號的放大、濾 波等信號調(diào)理和A/D轉(zhuǎn)換后，經(jīng)由無線發(fā)射模塊進行發(fā)射。定子部分同樣基于射頻忍片接收 來自轉(zhuǎn)子的扭矩信號，同時利用內(nèi)部的增強型內(nèi)核來控制扭矩值的液晶顯示，并與數(shù)據(jù)接 收顯控系統(tǒng)200進行通訊。
[0052] 所述轉(zhuǎn)速采集裝置112為巧螺儀式轉(zhuǎn)速測量裝置，將板載巧螺儀忍片安裝在傳動 軸上，巧螺儀多數(shù)采用一種調(diào)音叉結(jié)構(gòu)，運種結(jié)構(gòu)由兩個振動并不斷地做反向運動的物體 組成。當施加角速率時，物體上的科里奧效應產(chǎn)生相反方向的力，從而引起電容變化。電容 差值與角速率Q成正比，經(jīng)過信號整形后樹池方波信號，經(jīng)轉(zhuǎn)速計算模塊換算成發(fā)動機轉(zhuǎn) 速。
[0053] 在另一實施例中，扭矩采集裝置111、轉(zhuǎn)速采集裝置112安裝在夾具內(nèi)，并用夾具安 裝在車輛的傳動軸上。
[0054] 在另一實施例中，所述油口開度采集裝置113安裝在油口開度踏板的轉(zhuǎn)軸處隨油 口開度踏板聯(lián)動，用來采集油口開度。所述油口開度采集裝置113包括油口位置傳感器及連 接裝置，所訴油口位置傳感器采用線位移傳感器，并通過連接裝置將線位移傳感器連接在 轉(zhuǎn)軸處，采集油口開度。
[0055] 在另一實施例中，所述擋位采集裝置114安裝在變速桿處，用來采集重型車輛的排 擋。
[0056] 在另一實施例中，如圖3所示的油耗采集裝置115為質(zhì)量式油耗傳感器，包括量杯 115曰、電磁二通閥11化、計時機構(gòu)115(3、傾角傳感器115(1、破碼1156、稱量盤115'、儀表盤 115g和控制器11化。所述質(zhì)量式油耗傳感器并聯(lián)在油箱420和發(fā)動機410之間的供油管路 上，能夠測量一段時間內(nèi)發(fā)動機410的油耗，從而實現(xiàn)實時檢測發(fā)動機410性能。質(zhì)量式油耗 傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理如下:量杯115a通過電磁二通閥11化連接油箱420和發(fā)動機410之 間的供油管路上，所述電磁二通閥11化打開，油箱420同時向發(fā)動機410和量杯115a供油;所 述電磁二通閥11化關閉，油箱420停止向發(fā)動機410供油，由量杯115a向發(fā)動機410供油。測 量機構(gòu)包括破碼115e、稱量盤115f和儀表盤115g，稱量盤115f-端連接量杯115a，另一端連 接破碼115e，儀表盤115g連接破碼115e、稱量盤115f并利用杠桿原理實時顯示量杯115a的 質(zhì)量。計時機構(gòu)115c連接測量機構(gòu)和發(fā)動機410,所述計時機構(gòu)115c分別用于記錄測量機構(gòu) 測量的量杯115a重量變化所對應的時間和發(fā)動機410的時間；控制器11化連接量杯115a、測 量機構(gòu)、電磁二通閥11化和計時機構(gòu)115c，所述控制器11化控制電磁二通閥1巧b的開閉，當 控制電磁二通閥11加打開，油箱420同時向發(fā)動機410和量杯115a供油，測量機構(gòu)測量量杯 115a的質(zhì)量，當測量到量杯115a質(zhì)量達到上限，控制器11化控制電磁二通閥1巧b關閉，油箱 420停止向發(fā)動機410供油，由量杯115a向發(fā)動機410供油，同時，計時機構(gòu)115c同時讀取發(fā) 動機410和測量機構(gòu)的時間。當量杯115a質(zhì)量到達下限，控制器11化控制質(zhì)量式油耗傳感器 停止工作，使油箱420直接向發(fā)動機410供油。通過W上過程，質(zhì)量式油耗傳感器采集量杯 115a上限和下限質(zhì)量，并采集上下限之間所用的時間差值，由此可見，此段時間差值所對應 的發(fā)動機410所消耗的燃油質(zhì)量為上下限值的差值。優(yōu)選的是，質(zhì)量式油耗傳感器的控制器 可W測量任意時間段內(nèi)發(fā)動機410所消耗的燃油質(zhì)量，已達到實時監(jiān)測發(fā)動機410的動力性 能。但是，由于質(zhì)量式油耗傳感器安裝在車輛上并隨車輛同步運動，致使稱量機構(gòu)無法保持 水平，其測量的質(zhì)量存在一定偏差，因此，在質(zhì)量油耗傳感器內(nèi)安裝傾角傳感器115d，傾角 傳感器115d連接控制器11化，傾角傳感器115d測量其對水平的傾斜角度從而對質(zhì)量油耗傳 感器測量的質(zhì)量進行校正，提高其測量精度。
[0057] 數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)200,其用于接收、顯示并存儲扭矩、轉(zhuǎn)速、油耗、油口開度和擋 位性能參數(shù)，所述數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)200連接數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)100和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)300; 數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)200采用手持式PDA結(jié)構(gòu)模式，能實現(xiàn)對測試系統(tǒng)的控制，包括硬件和軟 件兩大部分。硬件部分由液晶顯示單元、射頻通信單元、數(shù)據(jù)存儲單元、多功能模塊單元、鍵 盤觸摸人機接口和電池管理等。軟件為控制器，控制器采用面向?qū)ο蟮腃++編程，主要有數(shù) 據(jù)接收和處理軟件W及顯控軟件。數(shù)據(jù)接收和處理軟件射頻通信單元中，主要完成數(shù)據(jù)的 接收和處理，承擔射頻通信單元與液晶顯示單元之間的數(shù)據(jù)傳遞(通過W太網(wǎng)絡)和綜合控 制的功能。數(shù)據(jù)接收處理軟件與專用的信號處理忍片硬件密不可分，對它的軟件開發(fā)設計 依附于特定的硬件。顯控軟件的主要功能有:數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)內(nèi)各單元發(fā)送控制命令;處 理數(shù)據(jù)采集與傳輸分系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù);對點化目標的實時顯示;具有存膽、回放功能。
[0058] 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)300,其對扭矩、轉(zhuǎn)速、油耗、油口開度和擋位性能參數(shù)進行分析處 理，所述數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)300連接數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)200;上位機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)300用來對 測量后存儲在數(shù)據(jù)采集與傳輸分系統(tǒng)存儲介質(zhì)中的的數(shù)據(jù)進行分析處理，主要上位機控制 器中進行。其中，所述數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)200將扭矩、轉(zhuǎn)速、油耗、油口開度和擋位性能參數(shù) 傳輸給數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)300,數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)300對性能參數(shù)進行分析處理再傳回數(shù)據(jù) 接收顯控系統(tǒng)200,數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)200根據(jù)處理后的性能參數(shù)向數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng) 100發(fā)布相應命令。進一步的是，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)300連接控制器11化，接收控制器采集的 燃油質(zhì)量、時間數(shù)據(jù)和測量機構(gòu)的角度數(shù)據(jù)，其進行處理后并控制控制器進行相應動作。
[0059] 本發(fā)明還包括一種重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測方法，包括W下步驟：
[0060] 步驟1、啟動車輛，向數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)輸入扭矩n、轉(zhuǎn)速V、擋位丫和油口開度S所對應 的標準油耗每、量杯的體積Vh和凈重M、燃油密度P;
[0061] 步驟2、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)實時采集扭矩n、轉(zhuǎn)速V、擋位丫和油口開度5,數(shù)據(jù)傳輸子 系統(tǒng)將四參數(shù)傳輸至數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)將四參數(shù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系 統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)扭矩n、轉(zhuǎn)速V、擋位丫和油口開度5調(diào)出所對應的標準油耗復；
[0062] 步驟3、控制器控制二通閥打開，油箱同時向發(fā)動機和量杯供油；在ti時刻測量測 量量杯重量為mi，此時控制二通閥關閉，油箱停止向發(fā)動機供油，由量杯向發(fā)動機供油，在t2 時刻測量測量量杯重量為m2;
[0063] 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)W下公式計算油耗Q:
[0064]
…
[0065] 步驟4、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對油耗Q進行校正：
[0066] Qt2-ti = nXQ (2)
[0067] 其中，Qt2-t功油耗傳感器采集的ti到t2時間段內(nèi)發(fā)動機的實時油耗;n為測量機構(gòu) 水平校正因子，無因次。
[0068] 測量機構(gòu)水平校正因子n為：
[0069]
(3)：
[0070] 其中，0xy為測量機構(gòu)與x-y平面的夾角；0yz為測量機構(gòu)與y-z平面的夾角；0yz為測 量機構(gòu)與y-z平面的夾角;P為燃油密度;F為ti到t2時間段內(nèi)的平均速度。
[0071] 步驟5:數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對標準油耗每和實時油耗進行比較：
[0072] 當實時油耗《標準油耗長，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)判斷重型車輛的動力裝置性能優(yōu)；
[0073] 當實時油耗Qt2-tiQ〉l~1.2倍的標準油耗憂，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)判斷重型車輛的動力裝 置性能較好；
[0074]當實時油耗Qt2-ti〉l.2~1.5倍的標準油耗0，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)判斷重型車輛的動力 裝置性能開始下降的標志；
[00巧]當實時油耗.6倍的標準油耗e，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將警報命令傳輸至數(shù)據(jù)接收 顯控系統(tǒng)，控制數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)發(fā)出報警信號。
[0076] 如上所述，本發(fā)明具有如下有益效果:采用無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)研制的重型車車 輛動力裝置監(jiān)測系統(tǒng)，能對重型車裝備的動力性能進行實時的檢測、監(jiān)控。該系統(tǒng)能實時、 準確地測試發(fā)動機的功率、扭矩等數(shù)據(jù)信息，通過無線網(wǎng)絡將其傳送給處理終端并W數(shù)據(jù) 庫的形式進行存儲，同時還能夠?qū)?shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析給出動力裝置的技術(shù)狀況變化情況， 使指揮員及時對裝備動力性能作出準確判斷，為制訂訓練、行軍和作戰(zhàn)計劃提供依據(jù);二是 實時地對動力裝置的技術(shù)狀況變化進行監(jiān)測，有利于裝備保障部口實施快速準確的裝備技 術(shù)保障，提高裝備保障的時效性;=是為開展重型車裝備動力裝置全壽命研究提供數(shù)據(jù)。四 是檢測系統(tǒng)也能作為重型車裝備場地試驗的測試儀器對動力裝置進行實車檢測，解決野外 實車試驗缺乏實驗設備的難題。五是采用具有質(zhì)量誤差校正功能的油耗傳感器測量油耗， 提高測量的準確性W便與提高對整車動力性能裝置的判斷。
[0077] 盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列 運用。它完全可W被適用于各種適合本發(fā)明的領域。對于熟悉本領域的人員而言，可容易地 實現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細節(jié)和運里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項】
1. 一種重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，所 述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括： 扭矩采集裝置，其安裝在傳動系統(tǒng)中傳動箱和變速箱間的傳動軸上，用來采集車輛傳 動軸的扭矩； 轉(zhuǎn)速采集裝置，其安裝在傳動系統(tǒng)中傳動箱和變速箱間的傳動軸上，用來采集車輛傳 動軸的轉(zhuǎn)速； 油耗采集裝置，包括油耗傳感器，所述油耗傳感器與油箱和發(fā)動機間供油管路并聯(lián)，用 來測量發(fā)動機的實時燃油消耗量； 油門開度采集裝置，其安裝在油門開度踏板的轉(zhuǎn)軸處隨油門開度踏板聯(lián)動，用來采集 油門開度； 擋位采集裝置，其安裝在變速桿上，用來采集測試時的排擋。2. 如權(quán)利要求1所述的重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述油耗 傳感器包括： 量杯，其通過二通閥連接所述供油管路，所述二通閥打開，油箱同時向發(fā)動機和量杯供 油，所述二通閥關閉，停止油箱向發(fā)動機供油，由量杯向發(fā)動機供油； 測量機構(gòu)，其用于承接量杯，所述測量機構(gòu)實時測量量杯總重； 計時機構(gòu)，其連接測量機構(gòu)，所述計時機構(gòu)用于記錄測量機構(gòu)測量的量杯重量變化所 對應的時間； 控制器，其連接量杯、測量機構(gòu)和計時機構(gòu)，所述控制器控制二通閥的開閉、讀取測量 機構(gòu)和計時機構(gòu)的數(shù)據(jù)； 其中，所述控制器關閉二通閥的同時開啟測量機構(gòu)和計時機構(gòu)，控制器讀取一定時間 內(nèi)量杯向發(fā)動機的供油質(zhì)量。3. 如權(quán)利要求2所述的重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述測量 機構(gòu)還包括： 傾角傳感器，其安裝在測量機構(gòu)內(nèi)，所述傾角傳感器采集測量機構(gòu)相對于坐標系的傾 斜角度； 其中，所述傾角傳感器連接控制器，所述控制器接收傾角傳感器傳輸?shù)慕嵌刃盘枴?. 如權(quán)利要求2或3所述的重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包 括:數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)，其與數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)連接，用于傳輸數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集的參數(shù)。5. 如權(quán)利要求4所述的重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)，其連接數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)用于接收、顯示數(shù)據(jù)傳 輸子系統(tǒng)傳輸?shù)膮?shù)。6. 如權(quán)利要求5所述的重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其連接數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對參數(shù)進行分析處理;其中， 所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還連接所述控制器，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收控制器傳輸數(shù)據(jù)并進行處理 后，控制控制器進行相應動作。7. -種重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、控制器控制二通閥打開，油箱同時向發(fā)動機和量杯供油;在以時刻測量測量量杯 重量為mi，此時控制二通閥關閉，油箱停止向發(fā)動機供油，由量杯向發(fā)動機供油，在t2時刻測 量測量量杯重量為m2; 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)以下公式計算油耗Q:步驟2、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對油耗Q進行校正得到發(fā)動機實時油耗Qt2-tl: Qt2-ti=nXQ 其中，Qt2-ti為油耗傳感器采集的tl到t2時間段內(nèi)發(fā)動機的實時油耗;η為測量機構(gòu)水平 校正因子，無因次。8. 如權(quán)利要求7所述的重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測方法，其特征在于，所述測量 機構(gòu)水平校正因子η為：其中，0xy為測量機構(gòu)與χ-y平lu tf」犬用；uyz乃測Μ機例勺y_z平面的夾角；θγζ為測量機 構(gòu)與y-z平面的夾角;ρ為燃油密度;F為ti到t2時間段內(nèi)的平均速度。9. 如權(quán)利要求8所述的重型輸送車的發(fā)動機性能快速檢測方法，其特征在于，還包括以 下步驟:數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對標準油耗g和實時油耗Qm進行比較： 當實時油耗Qt2_tl<標準油耗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)判斷重型車輛的動力裝置性能優(yōu)； 當實時油耗Qt2-tlQ>l~1.2倍的標準油耗:§，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)判斷重型車輛的動力裝置性 能較好； 當實時油耗2~1.5倍的標準油耗豆，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)判斷重型車輛的動力裝置 性能開始下降的標志； 當實時油耗Qt2-tl>l .6倍的標準油耗#，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將警報命令傳輸至數(shù)據(jù)接收顯控 系統(tǒng)，控制數(shù)據(jù)接收顯控系統(tǒng)發(fā)出報警信號。
【文檔編號】G01M15/05GK105954037SQ201610368020
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】衛(wèi)振彪, 陳永和, 牛占軍, 盧曉兵, 黃永生, 秦寶站, 余正根
【申請人】中國人民解放軍裝甲兵技術(shù)學院