一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法技术

本发明专利技术涉及发动机转速估计方法。一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法，该方法包括以下的步骤：1、将无线倾角传感器吸附在发动机的旋转结构上，进行采样，得到旋转结构的动态倾角离散采样序列；2、对动态倾角信号进行滤波并得到离散序列；3、使用窗函数w(n)对离散序列y(n)进行加权得到序列b(n)；4、选取频谱中最大值以及其左右两侧各两根谱线，计算幅值系数q；5、根据幅值系数q，求频率修正因子p；6、根据频率修正因子p计算出倾角信号的频率，然后再利用旋转结构与发动机转速之间的比例系数求出发动机的实时转速；7、重复以上步骤即可实现发动机转速的连续估计。本发明专利技术解决原有转速测量在振动非常小的情况无法测量的情况。

An engine speed estimation method based on wireless dynamic dip angle measurement

The invention relates to an engine speed estimation method. An engine speed estimation method based on the wireless dynamic tilt angle measurement, which includes the following steps: 1. The wireless tilt sensor is adsorbed on the rotating structure of the engine, sampling, and obtaining the dynamic dip discrete sampling sequence of the rotating structure; 2, filtering the dynamic dip signal and getting the discrete sequence; 3, using the window function w (n) to weigh the discrete sequence y (n) to get the sequence B (n); 4, select the maximum value of the spectrum and the two spectral lines on both sides, calculate the amplitude coefficient Q; 5, calculate the frequency correction factor p according to the amplitude coefficient Q; 6, calculate the frequency of the dip signal according to the frequency correction factor P, and then use the rotation knot again. The ratio coefficient between the structure and the engine speed is used to calculate the real-time speed of the engine; 7. Repeat the above steps to achieve the continuous estimation of engine speed. The invention solves the problem that the original rotational speed measurement can not be measured when the vibration is very small.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法
本专利技术涉及发动机转速估计方法。
技术介绍
发动机的转速对汽车的动力性、经济性和排放性能都有很大的影响，如何精确地获取发动机的转速一直是业内的研究重点。目前绝大部分的转速测量方法均需在曲轴的端部安装同步旋转的带窗或带缺口编码盘。虽然不同的方法特点不一样，但基于编码盘的转速测量方法的原理是一样的：当曲轴旋转时，由齿盘或编码盘上的齿或缺口在传感器上触发一系列的脉冲信号，通过计算两个相邻脉冲的时间间隔或者通过计算在某一特定时间内的脉冲来获得发动机的转速。但是现有转速测量在振动非常小的情况无法测量的情况。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法，解决原有转速测量在振动非常小的情况无法测量的情况。在保证精度的前提下，提高了测量的时效性以及操作的简便。为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法，该方法包括以下的步骤：第一步，将无线倾角传感器吸附在发动机的旋转结构上，设采样频率为fs，对旋转结构的动态倾角信号r(t)进行采样，得到旋转结构的动态倾角离散采样序列r(n)，r(t)可表示为：式中，A为动态倾角信号的幅值；t为时间；f为频率；为相位；δ为信号采集过程中混入的各种噪声；动态倾角信号的离散形式为：式中，n＝0，1，2，…，N-1；第二步，对动态倾角信号进行滤波并得到离散序列y(n)：y(n)＝r(n)*h(n)(3)；式中，h(n)表示低通滤波器，“*”表示卷积运算，其表达式如下所示：式中，α表示衰减系数，fc表示滤波器截止频率；第三步，使用窗函数w(n)对离散序列y(n)进行加权得到序列b(n)，如下所示：b(n)＝w(n)·y(n)(5)；其中w(n)为拼接汉宁三角卷积窗函数，其表达式为：w(n)＝β(n)*β(n)(7)；式中，N为窗函数长度；然后进行FFT得到其离散频谱B(k)：B(k)＝FFT(b(n))(8)；其中，符号“FFT”表示快速傅里叶变换；第四步，选取频谱中最大值以及其左右两侧各两根谱线，按照其谱线位置从小至大分别记为k1，k2，k3，k4，k5，其幅值分别为B1，B2，B3，B4，B5，计算幅值系数q，计算公式如下所示：第五步，根据幅值系数q，求频率修正因子p，其计算公式如下所示：p＝1.376541524·q+0.4651235443·q3+0.03546878·q5(10)；第六步，根据频率修正因子p计算出倾角信号的频率，然后再利用旋转结构与发动机转速之间的比例系数求出发动机的实时转速，其公式如下所示：第七步，重复以上步骤即可实现发动机转速的连续估计。本专利技术由于采用了而上述的技术方案，解决原有转速测量在振动非常小的情况无法测量的情况。在保证精度的前提下，提高了测量的时效性以及操作的简便。具体实施方式一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法，该方法包括以下的步骤：第一步，将无线倾角传感器吸附在发动机的旋转结构上，设采样频率为fs，对旋转结构的动态倾角信号r(t)进行采样，得到旋转结构的动态倾角离散采样序列r(n)，r(t)可表示为：式中，A为动态倾角信号的幅值；t为时间；f为频率；为相位；δ为信号采集过程中混入的各种噪声；动态倾角信号的离散形式为：式中，n＝0，1，2，…，N-1；第二步，对动态倾角信号进行滤波并得到离散序列y(n)：y(n)＝r(n)*h(n)(14)；式中，h(n)表示低通滤波器，“*”表示卷积运算，其表达式如下所示：式中，α表示衰减系数，fc表示滤波器截止频率；第三步，使用窗函数w(n)对离散序列y(n)进行加权得到序列b(n)，如下所示：b(n)＝w(n)·y(n)(16)；其中w(n)为拼接汉宁三角卷积窗函数，其表达式为：w(n)＝β(n)*β(n)(18)；式中，N为窗函数长度；然后进行FFT得到其离散频谱B(k)：B(k)＝FFT(b(n))(19)；其中，符号“FFT”表示快速傅里叶变换；第四步，选取频谱中最大值以及其左右两侧各两根谱线，按照其谱线位置从小至大分别记为k1，k2，k3，k4，k5，其幅值分别为B1，B2，B3，B4，B5，计算幅值系数q，计算公式如下所示：第五步，根据幅值系数q，求频率修正因子p，其计算公式如下所示：p＝1.376541524·q+0.4651235443·q3+0.03546878·q5(21)；第六步，根据频率修正因子p计算出倾角信号的频率，然后再利用旋转结构与发动机转速之间的比例系数求出发动机的实时转速，其公式如下所示：第七步，重复以上步骤即可实现发动机转速的连续估计。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：第一步，将无线倾角传感器吸附在发动机的旋转结构上，设采样频率为fs，对旋转结构的动态倾角信号r(t)进行采样，得到旋转结构的动态倾角离散采样序列r(n)，r(t)表示为：

【技术特征摘要】
1.一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：第一步，将无线倾角传感器吸附在发动机的旋转结构上，设采样频率为fs，对旋转结构的动态倾角信号r(t)进行采样，得到旋转结构的动态倾角离散采样序列r(n)，r(t)表示为：式中，A为动态倾角信号的幅值；t为时间；f为频率；为相位；δ为信号采集过程中混入的各种噪声；动态倾角信号的离散形式为：式中，n＝0，1，2，…，N-1；第二步，对动态倾角信号进行滤波并得到离散序列y(n)：y(n)＝r(n)*h(n)(3)；式中，h(n)表示低通滤波器，“*”表示卷积运算，其表达式如下所示：式中，α表示衰减系数，fc表示滤波器截止频率；第三步，使用窗函数w(n)对离散序列y(n)进行加权得到序列b(n)，如下所示：b(n)＝w(n)·y(n)(5)；其中w(n)...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宗英，温和，张军号，康野，周驰东，赖月，
申请(专利权)人：浙江浙大鸣泉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33