[發明專利]電子燃油泵轉速測速系統及其測速方法

在審

• 申請號: 201610870694.3
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN106640466A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 王曉東
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: F02M65/00
• 分類號: F02M65/00;F02M51/04
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 戴廣志

技術領域

本發明涉及汽車領域，特別是涉及一種電子燃油泵轉速測速系統。本發明還涉及一種電子燃油泵轉速測速方法。

背景技術

電子燃油泵是汽車配件行業的專業術語。是電噴汽車燃油噴射系統的基本組成之一。電子燃油泵作用是把燃油從燃油箱中吸出、加壓后輸送到供油管中，和燃油壓力調節器配合建立一定的燃油壓力。當電子燃油泵轉子盤旋轉時，滾子被離心力向外壓，像旋轉的油封一樣，轉子旋轉，泵起作用，從進油口吸入燃油，并把燃油從出油口壓入燃油系統。

葉輪式電子燃油泵電機部分由定子磁鋼和轉子電樞組成，通常電樞換向器為8瓣，其中換向器的對瓣分別通過與碳刷的連接實現電路的導通，從而受磁場的作用旋轉，同時帶動葉輪旋轉，最終實現燃油的傳輸。因此在葉輪旋過程中，轉速是一個非常重要的物理量，轉速在很大程度上影響了電子燃油泵的輸油特性，必須要準確地測量。

目前，本領域常用的轉速測量方法有兩種：

一、使用輪速傳感器，輪速傳感器是利用霍爾效應原理來間接得到轉子電樞的轉速。

二、使用電流法測量轉速，通過電流信號波形圖來計算出燃油泵電樞的轉速。目前各燃油泵廠普遍采用該方法來計算出燃油泵電樞的轉速。電流法測量轉速實際上是通過對電樞的換向器在換向時產生的電流時域波形圖進行頻域轉換，然后得到電流的一階頻率f1，最后換算得到電樞的轉速。常用的電樞換向器有6瓣和8瓣兩種，對于8瓣換向器的電樞，可以通過公式轉速Rpm＝8*60*f1即可得到電樞每分鐘的轉速。

上述燃油泵電樞轉速計算方法，存在以下缺點：

一、輪速傳感器法：

1、需要購買輪速傳感器及相應的硬件設備，成本較高；

2、測試時輪速傳感器必須放置到距離燃油泵軸向、徑向一定范圍內的位置，測試受條件限，適用范圍有限。

3、由于燃油泵的泵體外殼為金屬件，某些燃油泵的支撐罩部位還有減少電磁輻射的金屬屏蔽帽，因此燃油泵內部的電磁信號被極大地削弱，導致轉速傳感器能獲取到的信號比較微弱，最終影響到實際測量的準確性。

二、電流法測量轉速法：

燃油泵的電流信號受多重因素的影響，可能都會導致轉速計算不準確的情況，主要包括以下幾種：

1、燃油泵換向系統的影響。如碳刷或電樞換向器表面的外觀狀態，換向器瓣與瓣之間的高度差，換向器瓣與瓣之間的換向間隙，這些都會影響電流波形圖，造成測量不準確；

2、設備電源的影響。因為電壓、電流信號都來自于測試臺的直流穩壓電源，因此直流穩壓電源的穩定性也會影響電流信號的獲取，影響電流波形圖，造成測量不準確；

3、燃油泵工作時是一個復雜的動態過程，除了轉子電樞的運動外，還有燃油的流體沖擊，因此負載存在周期性的變化，導致電流波形圖必然出現一些周期性的跳動影響轉速測量的精度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種快速準確的電子燃油泵轉速測速系統以及一種電子燃油泵轉速測速系統。本發明電子燃油泵轉速測速系統/方法測速不受周圍設備干擾，結構簡單，制造成本較低，測速快速準確。

為解決上述技術問題，本發明提供的電子燃油泵轉速測速系統，包括：壓力傳感器、濾波器和轉速計算設備；

壓力傳感器，其設置在電子燃油泵出油口，測量獲得電子燃油泵出油口壓力變化時域曲線；

濾波器，根據電子燃油泵壓力變化時域曲線濾波，去除直流分量對應壓力保留交流分量對應壓力，獲得壓力變化時域正弦曲線，該壓力變化時域正弦曲線峰值或谷值即表達壓力的最大波動幅值Pmax；

轉速計算設備，計算獲得壓力波動最大幅值Pmax的有效值Rms，該有效值Rms即是壓力脈動DP，DP＝Rms＝0.707×Pmax；將所述壓力變化時域曲線變換獲得壓力脈動頻域曲線，根據一階壓力脈動的頻率幅值獲得相對應的一階壓力脈動頻率，利用一階壓力脈動頻率計算得到電子燃油泵轉速；Rpm＝f×60,Rpm是電子燃油泵轉速,f是一階壓力脈動頻率。

進一步改進，壓力傳感器距離電子燃油泵出油口5CM～20CM。這樣設置壓力傳感器為了使壓力傳感器采集到電子燃油泵泵腔內部真實壓力的壓力信號，壓力傳感器必須盡可能地靠近電子燃油泵出油口，另外考慮到壓力傳感器的安裝距離和必需的管路連接距離，所以壓力傳感器距離電子燃油泵出油口5～20CM最佳。