一种汽车流体泵动态参量时域测试分析方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车流体泵动态参量时域测试分析方法，流体泵包括转子、叶片、缸体以及连接转子长轴的离合器衔铁和皮带轮，泵内具有压缩腔，包括以下步骤：S1：流体泵特征位置信息点标定，包括内部特征位置信息点和外部特征位置信息点标定；S2：位置信号采集，通过光电传感器进行光电信号时域触发转换，将流体泵动态参量信息传输至高速数据采集仪实时记录，结合外部光电时域信号的记录和动态参量时域信号的同步，准确量化和记录流体泵的旋转性能；S3：特征位置信息点动态参量时域分析，具体为S31：旋转性能分析和S32：快速故障部件定位分析，本发明专利技术主要解决流体泵旋转体运转工作时的激励响应信号与结构旋转位置信号时域不对应问题。

A time domain test and analysis method for dynamic parameters of automotive fluid pump

【技术实现步骤摘要】
一种汽车流体泵动态参量时域测试分析方法
本专利技术涉及汽车流体泵
，特别是涉及一种汽车流体泵动态参量时域测试分析方法。
技术介绍
汽车流体泵是一类适用在汽车电器上的流体机械，一般包含汽车空调压缩机、油泵、冷冻水泵、空气压缩机等小型旋转式的结构泵体，主要功能有流体压缩、流体输送等实际使用功能。汽车流体泵配装在汽车发动机仓内高温、强振动道路使用环境中，常常在多交变载荷下运行易造成流体泵部件及整车噪音振动、功能故障抱怨问题，严重的甚至造成后续部件机械损坏，在此基础上产品设计验证、早期故障测试分析、故障预防变得异常重要，这其中的动态参量测试分析就是最重要的一环，现有的流体泵参量测试分析仅限于功能性的简单排查，常常出现损坏等严重问题才表现出来。因此在产品设计上，需要设计一种动态参量的时域测试分析方法，与流体泵结构部件运动位置信息、与机械、流体激励建立准确的对应关系，将动态流体泵性能参量的信息与部件运动位置做相关分析，推进产品的在性能、NVH、安全上的改进设计。在产品市场应用环节上，需要采用动态参量的时域信号测试快速定位、准确分析故障样件，找出问题部件。一则，现有检查方法采用噪音、性能指标限值判定，一味更换整机样件应对，造成售后索赔费用成本增加；二则，现有测试分析手段，无法识别分辨出具体是哪个问题部件引起的故障信息。从以往专利申请中对汽车空调压缩机的单个动态参量有所涉及，如测量压缩机压缩腔压力的专利技术专利“一种旋叶式汽车空调压缩机的压缩腔体动态压力测量装置专利号：ZL201820896580.0”，测量旋叶式压缩机背压的“一种旋叶式汽车空调压缩机转子及其叶片背压测量装置ZL201821430558.3”，测量压缩机动态扭矩的专利“一种汽车空调压缩机的扭矩测量装置”，但是对于汽车空调压缩机类型化的流体泵的动态参量的测试技术和运动部件定位信息综合使用分析方法处于空白，结合以上的实际应用环境，急需一种集成技术，综合以上技术需求和多个相关技术专利，形成一种集成使用分析方法和技术手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车流体泵动态参量时域测试分析方法，采取高响应的流体泵运行参量传感器进行实时测试分析，主要解决流体泵旋转体运转工作时的激励响应信号与结构旋转位置信号时域不对应问题，提出一种基于时域信号的流体泵旋转压缩、输送性能分析方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种汽车流体泵动态参量时域测试分析方法，流体泵包括转子、叶片、缸体以及连接转子长轴的离合器衔铁和皮带轮，泵内具有压缩腔，分析方法包括以下步骤：S1：流体泵特征位置信息点标定内部特征位置信息点：在流体泵内部转子圆周上选取特征位置信息点，用激光定位装置将特征位置信息点投射延伸至同步旋转的衔铁外周面或端面上，并在外周面或端面上粘贴光电反射标识，形成从转子内部位置投射至外部衔铁位置的同一弧度位置信息，同时在流体泵的皮带轮圆周方向粘贴旋转定位标识；外部特征位置信息点：在流体泵外部设置多个光电传感器，以光电传感器作为光信号发射、接收信息端口，光电传感器端口的设定位置选择与流体泵动态参量相关的特征位置信息点；S2：位置信号采集流体泵运转后，通过光电传感器进行光电信号时域触发转换，将流体泵动态参量信息传输至高速数据采集仪实时记录，结合外部光电时域信号的记录和动态参量时域信号的同步，准确量化和记录流体泵的旋转性能；S3：特征位置信息点动态参量时域分析S31：旋转性能分析基于流体泵旋转位置信息的压力激励和泵体扭转传动激励进行性能分析，参考同一时刻流体泵压缩腔的腔压力、泵体的输入扭矩进行综合分析；离合器启动瞬间性能分析，通过光电传感器将皮带轮旋转定位标识处的时域电压信号传输至高速数据采集仪，表征离合器启动前的旋转性能信息变化特征，并对比离合器电流电压信号、流体泵旋转动态参量信号和衔铁的位置信号进行综合分析，判断和评价离合器传动性能的特征；S32：快速故障部件定位分析根据故障样本中动态参量的表征，首先再现故障现象，再捕捉故障现象的时域信号，同步采集旋转部件位置信息和激励参量，进行综合分析，快速锁定问题部件的动态参量特征；当故障样机不能拆机进行物理定位时，采用倒推评估法进行逆向问题分析。优选地，步骤S1中选取空调压缩机作为汽车流体泵动态参量时域测试方法的特征模型，所述流体泵转子圆周上的特征位置信息点为叶片槽口位置和叶片槽宽度信息。优选地，步骤S1中光电传感器的设定位置选择衔铁外周光电反射标识对应点、缸体椭圆型线与转子圆周型线交汇点、缸体排气口位置点、叶片伸出最远点中的一个或多个位置点布置。优选地，所述转子圆周上的特征位置信息点选择压缩机转子圆周上的一个或多个叶片槽口位置和槽口宽度做定位标记，并在衔铁的外周面或端面上投射位置处粘贴数量一致的光电反射标识。优选地，判断和评价离合器启动瞬间传动性能的特征主要分为：离合器吸合时长测试评价，吸合过程动态参量影响分析和评价；离合器同步时长测试评价，同步过程中压缩机旋转性能动态参量的关联分析与评价，噪音振动响应分析与评价。优选地，步骤S1中流体泵的动态参量包括压缩腔压力、叶片背压、排气腔压力、动态扭矩、离合器电流电压、吸排气压力脉动和整机激振力中的一个或多个。优选地，步骤S32中故障现象的时域信号以响应类信号噪音、振动、脉动、激振力为主，位置信息和激励参量以压缩腔腔压力、泵体动态扭矩为主。优选的，步骤S32中采用倒推评估法进行逆向问题分析方法是在衔铁圆周方向任意做一个位置标识，该标识信息与动态参量信息进行先期采集，通过采集的时域信息与正向定位设计的流体泵旋转性能动态参量信息进行位置对比分析，根据时域信息定位部件位置，以此关联找到故障时域信号对应的部件。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：1、针对以空调压缩机为特征分析模型进行了动态参量时域测试分析系统的设计，有利于泵类产品的设计研发，丰富了泵类产品设计、品控的试验技术手段，提高了旋转性能的评价精度、速度。2、该专利技术以汽车流体泵作为分析基础，提炼了汽车零部件中类型化，共性、通用化的试验验证分析技术手段，能广泛在该类型的产品中推广应用，有利于突破汽车零部件的技术升级中的评价难题。3、采取高响应的流体泵运行参量传感器进行实时测试分析，主要解决流体泵旋转体运转工作时的激励响应信号与结构旋转位置信号时域不对应问题。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为流体泵转子、缸体和叶片的配合示意图；图3为流体泵内部旋转部件和外部旋转部件旋转位置时序关系图；图4为流体泵缸体、转子体与衔铁配合示意图；图5为流体泵旋转性能分析流程图；图6为流体泵快速故障部件定位分析流程图；图7为流体泵在某一转速下旋转部件旋转一周的动态参量时域曲线和机械运动位置时域曲线图；图8为内部特征位置信息点(叶片槽口位置)和外部特征信息位置点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车流体泵动态参量时域测试分析方法，所述流体泵包括转子、叶片、缸体以及连接转子长轴的离合器衔铁和皮带轮，泵内具有压缩腔，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：流体泵特征位置信息点标定/n内部特征位置信息点：在流体泵内部转子圆周上选取特征位置信息点，用激光定位装置将特征位置信息点投射延伸至同步旋转的衔铁外周面或端面上，并在外周面或端面上粘贴光电反射标识，形成从转子内部位置投射至外部衔铁位置的同一弧度位置信息，同时在流体泵的皮带轮圆周方向粘贴旋转定位标识；/n外部特征位置信息点：在流体泵外部设置多个光电传感器，以光电传感器作为光信号发射、接收信息端口，光电传感器端口的设定位置选择与流体泵动态参量相关的特征位置信息点；/nS2：位置信号采集/n流体泵运转后，通过光电传感器进行光电信号时域触发转换，将流体泵动态参量信息传输至高速数据采集仪实时记录，结合外部光电时域信号的记录和动态参量时域信号的同步，准确量化和记录流体泵的旋转性能；/nS3：特征位置信息点动态参量时域分析/nS31：旋转性能分析/n基于流体泵旋转位置信息的压力激励和泵体扭转传动激励进行性能分析，参考同一时刻流体泵压缩腔的腔压力、泵体的输入扭矩进行综合分析；/n离合器启动瞬间性能分析，通过光电传感器将皮带轮旋转定位标识处的时域电压信号传输至高速数据采集仪，表征离合器启动前的旋转性能信息变化特征，并对比离合器电流电压信号、流体泵旋转动态参量信号和衔铁的位置信号进行综合分析，判断和评价离合器传动性能的特征；/nS32：快速故障部件定位分析/n根据故障样本中动态参量的表征，首先再现故障现象，再捕捉故障现象的时域信号，同步采集旋转部件位置信息和激励参量，进行综合分析，快速锁定问题部件的动态参量特征；/n当故障样机不能拆机进行物理定位时，采用倒推评估法进行逆向问题分析。/n...

【技术特征摘要】
1.一种汽车流体泵动态参量时域测试分析方法，所述流体泵包括转子、叶片、缸体以及连接转子长轴的离合器衔铁和皮带轮，泵内具有压缩腔，其特征在于，包括以下步骤：
S1：流体泵特征位置信息点标定
内部特征位置信息点：在流体泵内部转子圆周上选取特征位置信息点，用激光定位装置将特征位置信息点投射延伸至同步旋转的衔铁外周面或端面上，并在外周面或端面上粘贴光电反射标识，形成从转子内部位置投射至外部衔铁位置的同一弧度位置信息，同时在流体泵的皮带轮圆周方向粘贴旋转定位标识；
外部特征位置信息点：在流体泵外部设置多个光电传感器，以光电传感器作为光信号发射、接收信息端口，光电传感器端口的设定位置选择与流体泵动态参量相关的特征位置信息点；
S2：位置信号采集
流体泵运转后，通过光电传感器进行光电信号时域触发转换，将流体泵动态参量信息传输至高速数据采集仪实时记录，结合外部光电时域信号的记录和动态参量时域信号的同步，准确量化和记录流体泵的旋转性能；
S3：特征位置信息点动态参量时域分析
S31：旋转性能分析
基于流体泵旋转位置信息的压力激励和泵体扭转传动激励进行性能分析，参考同一时刻流体泵压缩腔的腔压力、泵体的输入扭矩进行综合分析；
离合器启动瞬间性能分析，通过光电传感器将皮带轮旋转定位标识处的时域电压信号传输至高速数据采集仪，表征离合器启动前的旋转性能信息变化特征，并对比离合器电流电压信号、流体泵旋转动态参量信号和衔铁的位置信号进行综合分析，判断和评价离合器传动性能的特征；
S32：快速故障部件定位分析
根据故障样本中动态参量的表征，首先再现故障现象，再捕捉故障现象的时域信号，同步采集旋转部件位置信息和激励参量，进行综合分析，快速锁定问题部件的动态参量特征；
当故障样机不能拆机进行物理定位时，采用倒推评估法进行逆向问题分析。


2.根据权利要求1所述的一种汽车流体泵动态参量时域测试分析方法，其特征在于：步骤S1中选取空调压缩机作为汽车流体泵动态参量时域...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡立志，曹昱坤，李德江，陶平安，刘红梅，袁东海，陈彤，刘伟，
申请(专利权)人：重庆建设车用空调器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50