[發明專利]發動機瞬時轉速測量裝置、波動率測量系統及方法

在審

• 申請號: 202110253752.9
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112964893A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 劉鵬;段軍;侯方;李軍
• 申請（專利權）人: 一汽解放汽車有限公司;一汽解放大連柴油機有限公司
• 主分類號: G01P3/481
• 分類號: G01P3/481;G01M15/04
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 史治法

1.一種發動機瞬時轉速測量裝置，其特征在于，包括現場可編程邏輯門陣列、單片機、第一接口、第二接口及外接傳感器接口；其中，

所述外接傳感器接口與發動機中曲軸傳感器相連接，用于采集所述曲軸傳感器的信號；

所述第一接口與所述外接傳感器接口及所述現場可編程邏輯門陣列相連接，用于將采集的所述曲軸傳感器的信號傳送至所述現場可編程邏輯門陣列；

所述現場可編程邏輯門陣列與所述單片機相連接，用于根據接收的所述曲軸傳感器的信號，得到中斷信號的中斷采樣頻率；

所述單片機與所述第二接口相連接，用于基于所述中斷采樣頻率及所述發動機的曲軸齒圈的齒數得到發動機瞬時轉速并輸出。

2.根據權利要求1所述的發動機瞬時轉速測量裝置，其特征在于，所述現場可編程邏輯門陣列包括時鐘模塊和高速計數器模塊，所述時鐘模塊與所述第一接口相連接，用于得到接收的所述曲軸傳感器的信號跳變的時刻，所述高速計數器與所述時鐘模塊相連接，用于根據所述曲軸傳感器的信號跳變的時刻得到所述中斷信號的中斷采樣頻率。

3.根據權利要求2所述的發動機瞬時轉速測量裝置，其特征在于，所述時鐘模塊將接收的所述曲軸傳感器的信號的上升沿作為中斷信號；且所述現場可編程邏輯門陣列的信號和所述單片機的信號為同步信號。

4.根據權利要求3所述的發動機瞬時轉速測量裝置，其特征在于，所述第一接口包括I/O接口，所述第二接口包括USB接口；所述發動機瞬時轉速測量裝置還包括外接電腦USB接口，所述外接電腦USB接口與所述第二接口相連接。

5.根據權利要求4所述的發動機瞬時轉速測量裝置，其特征在于，所述單片機基于如下公式得到發動機瞬時轉速：

S＝60*f/N

其中，S為發動機瞬時轉速；f為所述中斷信號采樣頻率；N為發動機所使用曲軸齒圈的齒數。

6.一種發動機瞬時轉速波動率測量系統，其特征在于，包括：

發動機瞬時轉速測量裝置、傳感器接口、曲軸傳感器、發動機電子控制單元、電腦端；所述曲軸傳感器通過傳感器三通線束分別與所述發動機電子控制單元和所述傳感器接口相連接，所述發動機瞬時轉速測量裝置與所述傳感器接口以及所述電腦端相連接；

所述發動機瞬時轉速測量裝置將采集到的發動機瞬時轉速輸出給所述電腦端，所述電腦端基于單位時間內待測工況下所述發動機的穩定轉速、單位時間內發動機最大瞬時轉速及單位時間內發動機最小瞬時轉速得到發動機瞬時轉速波動率；

其中，所述發動機瞬時轉速測量裝置為權利要求1-5中任一項所述的發動機瞬時轉速測量裝置。

7.根據權利要求6所述的發動機瞬時轉速波動率測量系統，其特征在于，所述基于單位時間內待測工況下所述發動機的穩定轉速、單位時間內發動機最大瞬時轉速及單位時間內發動機最小瞬時轉速得到發動機瞬時轉速波動率的公式為：

F＝(S_max-S_min)/S

其中，F為所述發動機瞬時轉速波動率；S_max為發動機最大瞬時轉速；S_min為單位時間內發動機最小瞬時轉速；S為單位時間內待測工況下所述發動機的穩定轉速。

8.一種發動機瞬時轉速波動率測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采集發動機的曲軸傳感器的信號；

S2：根據接收的所述曲軸傳感器的信號，得到中斷信號的中斷采樣頻率；

S3：基于所述中斷采樣頻率及所述發動機的曲軸齒圈的齒數得到發動機瞬時速率，并基于所述瞬時速率得到單位時間內發動機的最大瞬時轉速和最小瞬時轉速；以及

S4：基于單位時間內待測工況下所述發動機的穩定轉速、單位時間內發動機最大瞬時轉速及單位時間內發動機最小瞬時轉速得到發動機瞬時轉速波動率。