一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统，包括电机控制器及分别与电机控制器连接的电源、曲轴凸轮轴信号发生器、模式切换开关、电位计和上位机，曲轴凸轮轴信号发生器包括底座、曲轴信号盘、凸轮轴信号盘、曲盘轴、凸轮盘轴和传动机构，曲轴信号盘通过曲轴信号盘安装架固定在底座上，凸轮轴信号盘通过凸轮轴信号盘安装架在固定在底座上，凸轮盘轴与凸轮轴信号盘连接，曲盘轴与凸轮盘轴之间通过传动机构连接，曲盘轴穿过曲轴信号盘安装架后与曲轴信号盘连接，曲盘轴的另一端连接电机的输出轴，电机与电机控制器连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有操作灵活、克服传动比不确定、泛用性强等优点。

A signal simulation system of crankshaft camshaft based on toothed belt drive

The utility model relates to a crankshaft camshaft signal simulation system based on tooth belt transmission, which includes a motor controller and a power supply connected with the motor controller respectively, a crankshaft camshaft signal generator, a mode switch, a potentiometer and a upper computer. The crankshaft camshaft signal generator includes a base, a crankshaft signal plate, a camshaft signal plate, a crankshaft, a camshaft and a transmission Mechanism: the crankshaft signal plate is fixed on the base through the crankshaft signal plate mounting bracket, the camshaft signal plate is fixed on the base through the camshaft signal plate mounting bracket, the camshaft is connected with the camshaft signal plate, the crankshaft and the camshaft are connected through the transmission mechanism, the crankshaft is connected with the crankshaft signal plate after passing through the crankshaft signal plate mounting bracket, and the other end of the crankshaft is connected with the electricity The output shaft of the machine, the motor and the motor controller are connected. Compared with the prior art, the utility model has the advantages of flexible operation, overcoming the uncertainty of transmission ratio, strong universality, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统
本技术涉及一种曲轴凸轮轴信号模拟系统，尤其是涉及一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统。
技术介绍
随着发动机电控系统的结构和控制策略日益复杂，电控系统的研发工作难度及实验工作量大大增加，成本也大幅度提高。在电控系统的研发过程中，V型开发模式已经成为发动机电子控制单元(ElectronicControlUnit，ECU)开发流程的主流。为了配合ECU软件的开发，需要利用硬件仿真环境模拟发动机的工作状态来验证算法的正确性。曲轴凸轮轴信号是发动机工作状态的一个重要信号，一方面提供了转速信息，另一方面提供了发动机曲轴和凸轮轴特有相位关系信息，为ECU提供了判缸和上止点基准的信息，是保证ECU与发动机循环同步的基础。因此，能够精准地提供发动机的相位和转速信息对于发动机控制器的开发与调试至关重要。传统的曲轴凸轮轴信号模拟系统有三种，一种是在曲轴信号盘和凸轮轴信号盘之间采用普通带传动的方式，但由于普通带传动固有的缺点致使传动比不精确，因此不能有效的验证软件算法的正确性。另外两种分别是在曲轴信号盘和凸轮轴信号盘之间采用齿轮传动的方式以及曲轴信号盘和凸轮轴信号盘共用一根轴的传动方式，这两种方式虽然能够精确传动，然而一旦安装完毕，曲轴信号盘和凸轮轴信号盘之间的相对位置便已固定，相应地，所采集的曲轴信号和凸轮轴信号之间的相对位置便也固定，从而只能模拟某一特定安装相位的曲轴凸轮轴信号，泛用性差。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统，包括电机控制器及分别与电机控制器连接的电源、曲轴凸轮轴信号发生器、模式切换开关、电位计和上位机，所述的曲轴凸轮轴信号发生器包括底座、曲轴信号盘、凸轮轴信号盘、曲盘轴、凸轮盘轴和传动机构，所述的曲轴信号盘通过曲轴信号盘安装架固定在底座上，所述的凸轮轴信号盘通过凸轮轴信号盘安装架在固定在底座上，凸轮盘轴与凸轮轴信号盘连接，曲盘轴与凸轮盘轴之间通过传动机构连接，曲盘轴穿过曲轴信号盘安装架后与曲轴信号盘连接，曲盘轴的另一端连接电机的输出轴，电机固定在曲轴信号盘安装架上，电机与电机控制器连接。优选地，所述的传动机构为齿形带。优选地，所述的曲盘轴上套设有曲盘同步轮并固定连接，所述的凸轮盘轴上套设有凸轮盘同步轮并固定连接，齿形带缠绕在曲盘同步轮与凸轮盘同步轮上。优选地，曲盘同步轮和凸轮盘同步轮的齿数比为1：2。优选地，所述的底座上还设有用以放置凸轮轴传感器的凸轮轴传感器安装架，所述的信号盘安装架上设有用以放置曲轴传感器的曲轴传感器安装架，信号盘安装架上设有用以调节曲轴传感器安装架位置的弧形孔。优选地，所述的曲轴信号盘的外周上环形分布多个用以与曲轴传感器配合作用产生曲轴信号的曲轴信号齿，所述的凸轮轴信号盘上设有用以与凸轮轴传感器配合作用产生凸轮轴信号的凸轮信号齿和特征齿。优选地，所述的凸轮轴信号盘安装架包括前板、后板、上挡板和下滑板，前板、后板设于底座上且二者平行设置，上挡板设置在前板、后板的顶部并与前板和后板固定连接，下滑板固定在底座上并设于前板和后板之间，凸轮盘轴贯穿并固定设于前板、后板之间。优选地，前板与后板的形状及尺寸相同，且前板与后板对应设置，前板与后板的下方相同位置设有矩形孔。优选地，所述的下滑板的前后对应位置设有用以通过螺栓或螺钉实现与前板、后板固定连接的螺纹孔。优选地，所述的曲轴传感器安装架为倒L型折弯板，所述的凸轮轴传感器安装架为L型折弯板。与现有技术相比，本技术具有以下优点：一、本技术中电机具有两种调速模式，当不需要指定具体转速值时，无需连接上位机，只需按下模式选择开关便可以用电位计调节电机转速，操作简单，当需要指定某一具体的转速值或需要模拟汽车实际行驶过程中转速的变化时，无需按模式选择开关，只需连接上位机便可以用上位机调节电机转速，功能更加丰富。使用者可根据不同的使用场合，选择合适的调速模式，使用起来更加灵活，方便；二、本技术中曲轴信号盘和凸轮轴信号盘之间通过齿形带传动机构传动，传动精度高，工作时无滑动，克服了以往普通带传动所带来的传动比不确定的缺点，使得模拟结果更加接近实际情况；三、本技术中曲轴信号盘安装架上设有弧形孔，曲轴传感器安装架可固定安装在弧形孔的任一位置，通过调节曲轴传感器安装架的安装位置，可以在不改变曲轴信号盘和凸轮轴信号盘物理安装相位的情况下改变曲轴信号盘和凸轮轴信号盘的相对位置，从而可以模拟不同安装相位的曲轴凸轮轴信号，泛用性强；四、本技术操作简单，实现成本低，方便推广应用，具有显著性应用价值。附图说明图1为本技术一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统的电路框图；图2为本技术的曲轴凸轮轴信号发生器的结构示意图；图3为本技术的曲轴凸轮轴信号发生器的左视结构示意图；图4为本技术的曲轴信号盘的结构示意图；图5为本技术的凸轮轴信号盘的结构示意图；图中标号所示：1、底座，2、曲轴信号盘，201、一号曲轴信号齿，202、五十八号曲轴信号齿，3、曲盘同步轮，4、曲轴信号盘安装架，401、弧形孔，5、曲轴传感器安装架，6、上挡板，7、前板，8、后板，9、电机，10、凸轮盘同步轮，11、凸轮轴传感器安装架，12、下滑板，13、凸轮轴信号盘，14、输出轴，15、曲盘轴，16、凸轮盘轴，17、齿形带。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本技术保护的范围。本技术涉及一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统，包括电源、电机控制器、曲轴凸轮轴信号发生器、模式切换开关、电位计和上位机。电机控制器分别连接电源、模式切换开关、曲轴凸轮轴信号发生器、电位计和上位机。曲轴凸轮轴信号发生器包括安装座以及安装在其上的电机9、曲轴信号盘2、凸轮轴信号盘13、曲盘轴15、凸轮盘轴16和传动机构。曲轴凸轮轴信号发生器通过电机9与电机控制器相连。安装座包括底座1、曲轴信号盘安装架4、凸轮轴信号盘安装架、曲轴传感器安装架5和凸轮轴传感器安装架11。凸轮轴信号盘安装架包括前板7、后板8、上挡板6和下滑板12，前板7和后板8的形状及尺寸相同，且对应设置，二者的下方相同位置设有矩形孔。上挡板6设置在前板7、后板8的顶部并与前板7和后板8固定连接；下滑板12固定在底座1上，且下滑板12的前后对应位置打有螺纹孔。下滑板12通过紧固螺栓固定在前板7、后板8的底部之间，用于稳固前板7、后板8的固定位置。前板7、后板8之间贯穿有凸轮盘轴16，凸轮盘轴16上套设有凸轮盘同步轮10。曲轴信号盘安装架4、凸轮轴传感器安装架11固定安装在底座1上，且二者分别设于后板8两侧。信号盘安装架4的中部位置贯穿有曲盘轴15，电机9固定在曲轴信号盘安装架4的外侧，且电机9的输出轴14穿过信号盘安装架4后连接到曲盘轴15。信号盘安装架4的上方设有弧形孔401，曲轴传感器安装架5可通过螺栓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统，其特征在于，包括电机控制器及分别与电机控制器连接的电源、曲轴凸轮轴信号发生器、模式切换开关、电位计和上位机，所述的曲轴凸轮轴信号发生器包括底座(1)、曲轴信号盘(2)、凸轮轴信号盘(13)、曲盘轴(15)、凸轮盘轴(16)和传动机构，所述的曲轴信号盘(2)通过曲轴信号盘安装架(4)固定在底座(1)上，所述的凸轮轴信号盘(13)通过凸轮轴信号盘安装架在固定在底座(1)上，凸轮盘轴(16)与凸轮轴信号盘(13)连接，曲盘轴(15)与凸轮盘轴(16)之间通过传动机构连接，曲盘轴(15)穿过曲轴信号盘安装架(4)后与曲轴信号盘(2)连接，曲盘轴(15)的另一端连接电机(9)的输出轴(14)，电机(9)固定在曲轴信号盘安装架(4)上，电机(9)与电机控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统，其特征在于，包括电机控制器及分别与电机控制器连接的电源、曲轴凸轮轴信号发生器、模式切换开关、电位计和上位机，所述的曲轴凸轮轴信号发生器包括底座(1)、曲轴信号盘(2)、凸轮轴信号盘(13)、曲盘轴(15)、凸轮盘轴(16)和传动机构，所述的曲轴信号盘(2)通过曲轴信号盘安装架(4)固定在底座(1)上，所述的凸轮轴信号盘(13)通过凸轮轴信号盘安装架在固定在底座(1)上，凸轮盘轴(16)与凸轮轴信号盘(13)连接，曲盘轴(15)与凸轮盘轴(16)之间通过传动机构连接，曲盘轴(15)穿过曲轴信号盘安装架(4)后与曲轴信号盘(2)连接，曲盘轴(15)的另一端连接电机(9)的输出轴(14)，电机(9)固定在曲轴信号盘安装架(4)上，电机(9)与电机控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统，其特征在于，所述的传动机构为齿形带(17)。3.根据权利要求2所述的一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统，其特征在于，所述的曲盘轴(15)上套设有曲盘同步轮(3)并固定连接，所述的凸轮盘轴(16)上套设有凸轮盘同步轮(10)并固定连接，齿形带(17)缠绕在曲盘同步轮(3)与凸轮盘同步轮(10)上。4.根据权利要求3所述的一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统，其特征在于，曲盘同步轮(3)和凸轮盘同步轮(10)的齿数比为1：2。5.根据权利要求1所述的一种基于齿形带传动的曲轴凸轮轴信号模拟系统，其特征在于，所述的底座(1)上还设有用以放置凸轮轴传感器的凸轮轴传感器安装架(11)，所述的信号盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴长水，陈昊，龚元明，周建鹏，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海,31