[發(fā)明專利]一種基于DSP的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量方法和裝置

有效

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• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103743922A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁昭繼;漆恭榮
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳科瑞技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01P3/00
• 分類號: G01P3/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頻率測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種基于DSP的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量方法和裝置。

背景技術(shù)

發(fā)動機轉(zhuǎn)速為發(fā)動機曲軸每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù)，用n表示，單位為r/min。發(fā)動機轉(zhuǎn)速的高低，關(guān)系到單位時間內(nèi)做功次數(shù)的多少或發(fā)動機有效功率的大小，即發(fā)動機的有效功率隨轉(zhuǎn)速的不同而改變。因此，在說明發(fā)動機有效功率的大小時，必須同時指明其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。在發(fā)動機產(chǎn)品標(biāo)牌上規(guī)定的有效功率及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速分別稱作標(biāo)定功率和標(biāo)定轉(zhuǎn)速。發(fā)動機在標(biāo)定功率和標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的工作狀況稱作標(biāo)定工況。標(biāo)定功率不是發(fā)動機所能發(fā)出的最大功率，它是根據(jù)發(fā)動機用途而制定的有效功率最大使用限度。同一種型號的發(fā)動機，當(dāng)其用途不同時，其標(biāo)定功率值并不相同。有效轉(zhuǎn)矩也隨發(fā)動機工況而變化。因此，汽車發(fā)動機以其所能輸出的最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速作為評價發(fā)動機動力性的一個指標(biāo)。發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量通常采用轉(zhuǎn)速傳感器，與飛輪上面的信號齒相對應(yīng)，來測量發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。

現(xiàn)有技術(shù)中，在測量汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，一般采用轉(zhuǎn)速適配器等產(chǎn)品來進行測量，但現(xiàn)有的測量產(chǎn)品存在穩(wěn)定性較差、輸入信號電壓稍高時控制器直接燒毀、測量時容易產(chǎn)生誤判、易受外圍信號干擾及價格昂貴等問題，給用戶帶來了大大的不便。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種基于DSP的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量方法和裝置，旨在解決現(xiàn)有的發(fā)送機轉(zhuǎn)速測量測量精度低、抗干擾能力不高的問題。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種基于DSP的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量方法，其中，包括以下步驟：

A、獲取發(fā)動機振動信號、排氣聲音信號或發(fā)動機點火電壓信號，并對獲得的信號進行AD轉(zhuǎn)換，根據(jù)預(yù)設(shè)的采樣率對AD轉(zhuǎn)換后的信號數(shù)據(jù)進行采樣；

B、對采樣后的數(shù)據(jù)進行限幅數(shù)字濾波和加漢寧窗函數(shù)處理；

C、對處理后的數(shù)據(jù)進行快速傅氏變換使時域采樣數(shù)據(jù)變換為頻域內(nèi)頻譜值，并計算各頻率點幅值；

D、根據(jù)頻率基波間隔法計算發(fā)動機對應(yīng)的頻率值；

E、根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速與發(fā)動機對應(yīng)的頻率值的關(guān)系，得到發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。

所述的基于DSP的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量方法，其中，所述步驟D具體包括：

D1、計算相同的頻率間隔出現(xiàn)的次數(shù)，并找出最大次數(shù)；

D2、判斷最大次數(shù)是否小于2，若為是，則執(zhí)行步驟D3；否則執(zhí)行步驟D4；

D3、判斷相同的頻率間隔出現(xiàn)的次數(shù)是否有次數(shù)相等，若為是，則取出較小頻率間隔，并執(zhí)行步驟D5；否則執(zhí)行步驟D5；

D4、取出對應(yīng)的頻率間隔，并執(zhí)行步驟D5；

D5、判斷是否符合頻率間隔為0或頻率間隔大于最大幅值對應(yīng)的頻率，若為是，則設(shè)定倍頻值為1；若為否，則計算倍頻值；

D6、對最大幅值對應(yīng)的頻率進行多譜線校正，并根據(jù)倍頻值計算發(fā)動機對應(yīng)的頻率值。

所述的基于DSP的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量方法，其中，在所述步驟C和D之間還包括：

C1、對所述頻域內(nèi)頻譜值進行消除共振處理。

所述的基于DSP的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量方法，其中，所述步驟C1具體包括：

C11、搜索各頻率點中最大幅值；

C12、判斷最大幅值是否大于60，若為否，則設(shè)定取樣幅值為10，且最小限定值為5，并執(zhí)行步驟C13；若為是，則設(shè)定取樣幅值為20，且最小限定值為10，并執(zhí)行步驟C13；

C13、判斷樣本點是否大于等于5，若為是，則執(zhí)行步驟D；若為否，則執(zhí)行步驟C14；

C14、判斷幅值是否小于等于最小限定值，若為否，則將幅值減1，并返回步驟C13；若為是，則執(zhí)行步驟D。

所述的基于DSP的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量方法，其中，在所述步驟D和E之間還包括：

E0、采用多譜線校正法對所述頻率值進行頻譜校正。

一種基于DSP的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量裝置，其中，包括：

信號采樣模塊，用于獲取發(fā)動機振動信號、排氣聲音信號或發(fā)動機點火電壓信號，并對獲得的信號進行AD轉(zhuǎn)換，根據(jù)預(yù)設(shè)的采樣率對AD轉(zhuǎn)換后的信號數(shù)據(jù)進行采樣；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于對采樣后的數(shù)據(jù)進行限幅數(shù)字濾波和加漢寧窗函數(shù)處理；

快速傅氏變換模塊，用于對處理后的數(shù)據(jù)進行快速傅氏變換使時域采樣數(shù)據(jù)變換為頻域內(nèi)頻譜值，并計算各頻率點幅值；

頻率值計算模塊，用于根據(jù)頻率基波間隔法計算發(fā)動機對應(yīng)的頻率值；

轉(zhuǎn)速獲取模塊，用于根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速與發(fā)動機對應(yīng)的頻率值的關(guān)系，得到發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。