发动机速度测量电路制造技术

根据示例实施方式，提供了一种测量燃烧发动机的旋转速度的电路和对应的方法。所述电路包括：状态检测器(220)，其联接在操作电压(V

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发动机速度测量电路


[0001]本专利技术涉及对描述旋转部件的速度(例如，燃烧发动机的速度)的电信号的处理。

技术介绍

[0002]关于燃烧发动机速度的准确且可靠的信息是在控制和监测燃烧发动机的操作方面的重要量度。在实际实现中，发动机速度测量通常取决于速度传感器，该速度传感器被布置成检测燃烧发动机的曲轴和/或飞轮的旋转速度，并且生成包括脉冲串的电子速度信号，该脉冲串的脉冲频率描述了燃烧发动机的曲轴/飞轮的速度，从而用作燃烧发动机的旋转速度的指示。使用这种基本机构的发动机速度测量是本领域公知的，在此不再更详细地讨论。
[0003]由于发动机速度测量中的误差或不准确而导致的发动机控制或发动机性能的任何异常可能导致燃料消耗增加和/或排放增加，或者可能导致电力供应受损或甚至中断。虽然燃烧发动机的这种受损性能在任何使用情况中都应当尽可能避免，但是这种受损性能在如下使用情况下可能是特别不利的：即，一个或更多个燃烧发动机被应用为在苛刻的工业环境(例如发电厂、船舶、诸如石油钻机等的近海平台等)中的机械能供应，在这些使用情况中，燃烧发动机被连续操作的时间段过长，并且来自燃烧发动机的有效且不中断的电力供应通常是关键特性。
[0004]在这方面，发动机速度测量的可靠性不仅仅关心所测量的发动机速度的数值精度，而且还涉及可能干扰或完全禁用发动机速度测量的各种误差状况的识别，以在这种状况出现的情况下促进有效且迅速的维护。

技术实现思路

[0005]鉴于前述内容，本专利技术的目的是提供一种测量旋转部件的速度的技术方案，例如以精确的方式测量燃烧发动机的旋转速度，同时能够识别可能涉及速度测量的一个或更多个预定义误差条件。
[0006]本专利技术的对象由相应独立权利要求中限定的电路、装置和方法来实现。
[0007]根据示例性实施方式，提供了一种测量燃烧发动机的旋转速度的电路，该电路包括：状态检测器，该状态检测器联接在操作电压与地电位之间并且联接以从速度传感器接收具有随时间变化的信号电压的电信号，该随时间变化的信号电压以与旋转速度具有预定义关系的频率呈现局部最大值，其中，状态检测器被布置成基于电信号得出：状态指示，该状态指示指示电动信号是否表示高状态或低状态中的一者，以及诊断信号，该诊断信号描述速度测量电路的操作状态；以及控制器，该控制器联接以接收状态指示和诊断信号，并且被布置成：根据所述预定义关系，基于取决于诊断信号的状态指示的时间序列计算旋转速度。
[0008]根据另一示例性实施方式，提供了一种测量燃烧发动机的旋转速度的方法，该方法包括：从联接以测量旋转速度的速度传感器接收具有随时间变化的信号电压的电信号，
该随时间变化的信号电压以与旋转速度具有预定义关系的频率呈现局部最大值；基于电信号得出状态指示，该状态指示指示电信号是否表示高状态或低状态中的一者；基于电信号得出诊断信号，该诊断信号描述速度测量电路的操作状态；以及根据所述预定义关系，基于取决于诊断信号的状态指示的时间序列来得出旋转速度。
[0009]在本专利申请中呈现的本专利技术的示例性实施方式不被解释为对所附权利要求的适用性造成限制。动词“包括”及其派生词在本专利申请中用作开放限制，该开放限制不排除也未记载的特征的存在。除非另有明确说明，否则以下描述的特征是可相互自由组合的。
[0010]在所附权利要求中阐述了本专利技术的一些特征。然而，当结合附图阅读时，将从以下对一些示例性实施方式的描述中最佳地理解本专利技术的关于其构造与操作方法及其附加目的和优点的各个方面。
附图说明
[0011]在附图的图中，通过示例而非限制的方式例示了本专利技术的实施方式，其中：
[0012]图1示意性地例示了根据示例的速度测量电路；
[0013]图2示意性地例示了根据示例的速度测量电路的实现；
[0014]图3示意性地例示了根据示例的速度测量电路内的电压之间的关系；
[0015]图4示意性地例示了根据示例的速度测量电路；
[0016]图5示意性地例示了根据示例的诊断电压子范围与它们用于表示的、速度测量电路的操作状态之间的关系；
[0017]图6示意性地例示了根据示例的速度测量电路的实现；
[0018]图7A示意性地例示了根据示例的诊断电压生成器的一些部件；
[0019]图7B示意性地例示了根据示例的诊断电压生成器的一些部件；
[0020]图8A示意性地例示了根据示例的速度测量电路内的电压之间的关系；
[0021]图8B示意性地例示了根据示例的速度测量电路内的电压之间的关系；以及
[0022]图9例示了根据示例的方法。
具体实施方式
[0023]图1示意性地例示了根据示例(在概念上)被划分为模拟子系统100a和数字子系统100b的速度测量电路100。速度测量电路100包括通过信号线111联接到状态检测器120的速度传感器110。速度传感器110被布置成经由信号线111将模拟电信号提供到状态检测器120，状态检测器120被布置成确定当前在状态检测器120处接收到的电信号表示高状态或低状态中的一者，并且将相应的状态指示121发布到控制器130，以在控制器130中启用基于状态指示121的时间序列的旋转速度计算。例如，速度传感器110可以包括霍尔传感器。速度传感器110和状态检测器120可以联接到操作电压V
s
和地电位V
GND
。速度传感器110被布置成得出描述旋转部件的旋转速度(例如，燃烧发动机的曲轴或飞轮的旋转速度)的电信号。在这方面，在下文中，本公开简单地是指燃烧发动机的旋转速度。然而，燃烧发动机的部件的旋转速度用作非限制性示例，并且本公开中描述的速度测量电路还适用于在不同于燃烧发动机的结构中测量旋转速度。
[0024]经由信号线111传送的电信号作为模拟信号，该模拟信号具有随时间变化的电压，
并且以与燃烧发动机的旋转速度具有预定义关系的频率呈现局部最大值。该关系也是控制器130已知的，并且取决于速度测量电路100所测量的燃烧发动机速度的旋转部件中包括的测量点的数量。作为非限制性示例，在单个测量点的情况下，每旋转一周(revolution)存在一个局部最大值，并且所述局部最大值的频率直接对应于旋转速度，而在N个均匀分布的测量点的情况下，每旋转一周存在N个局部最大值，并且所述局部最大值的频率对应于旋转速度的N倍。
[0025]经由信号线111接收的电信号的电压可以被称为信号电压V
111
。状态检测器120可以被布置成将信号电压V
111
与高参考电压V
ref,high
和低参考电压V
ref,low
进行比较，并且在根据高参考电压V
ref,high
和低参考电压V
ref,low
考虑信号电压V
111
的情况下向控制器130发出状态指示121，其中，高参考电压V
ref,high
大于(或等于)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种测量燃烧发动机的旋转速度的速度测量电路(200)，所述速度测量电路(200)包括：状态检测器(220)，所述状态检测器(220)联接在操作电压(V
s
)与地电位(V
GND
)之间并且联接以从速度传感器(110)接收具有随时间变化的信号电压(V
111
)的电信号，所述随时间变化的信号电压(V
111
)以与所述旋转速度具有预定义关系的频率呈现该信号电压(V
111
)的局部最大值，其中，所述状态检测器(220)被布置成基于所述电信号得出：状态指示(121)，所述状态指示(121)指示所述电信号是否表示高状态或低状态中的一者，以及诊断信号(223)，所述诊断信号(223)描述所述速度测量电路(220)的操作状态；以及控制器(230)，所述控制器(230)联接以接收所述状态指示(121)和所述诊断信号(223)，并且被布置成：根据所述预定义关系，基于取决于所述诊断信号(223)的所述状态指示(121)的时间序列计算所述旋转速度。2.根据权利要求1所述的速度测量电路(200)，其中，所述诊断信号(223)传送描述所述速度测量电路(200)的当前操作状态的诊断值，其中，当前操作状态是正常操作状态或异常操作状态中的一者。3.根据权利要求2所述的速度测量电路(200)，其中，所述诊断值指示以下项中的一项：所述速度测量电路(200)的正常操作状态；所述速度测量电路(200)的一个或更多个预定义异常操作状态中的一者。4.根据权利要求2或3所述的速度测量电路(200)，其中，所述状态检测器(220)被布置成基于所述电信号的所述信号电压(V
111
)来得出所述诊断值。5.根据权利要求4所述的速度测量电路(200)，其中，所述状态检测器(220)已经为所述速度测量电路限定：一个或更多个预定义信号电压子范围，每个预定义信号电压子范围与所述速度测量电路(200)的相应异常操作状态相关联；一个或更多个预定义中间诊断电压子范围，每个预定义中间诊断电压子范围表示所述速度测量电路(200)的相应异常操作状态。6.根据权利要求4或5所述的速度测量电路(200)，其中，所述状态检测器(220)被布置成将落入与相应异常操作状态相关联的预定义信号电压子范围内的所述信号电压(V
111
)转换成处于表示所述相应异常操作状态的预定义中间诊断电压子范围内的诊断值。7.根据权利要求4至6中任一项所述的速度测量电路(200)，其中，所述状态检测器(220)已经为所述速度测量电路限定：高信号电压子范围和高诊断电压子范围，所述高信号电压子范围与所述速度测量电路(200)的正常操作状态相关联，所述高诊断电压子范围表示所述速度测量电路(200)的所述正常操作状态；低信号电压子范围和低诊断电压子范围，所述低信号电压子范围与所述速度测量电路(200)的所述正常操作状态相关联，所述低诊断电压子范围表示所述速度测量电路(200)的所述正常操作状态。8.根据权利要求7所述的速度测量电路(200)，其中，所述状态检测器(220)被布置成将落入与正常操作状态相关联的预定义信号电压子范围内的所述信号电压(V
111
)转换成处于
表示所述正常操作状态的诊断电压子范围内的诊断值。9.根据权利要求2或8所述的速度测量电路(200)，其中，所述诊断值包括诊断电压(V
d
)，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：瓦锡兰芬兰有限公司，
类型：发明
国别省市：