基于蓄電池脈動(dòng)電壓測量的汽車(chē)轉速檢測方法
3 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機轉速計算方法
首先對各個(gè)參數進(jìn)行命名:n為發(fā)電機轉速;N為汽車(chē)轉速;f為發(fā)電機的三相電壓頻率;P為發(fā)電機轉子磁極對數;F為整流后紋波頻率;k為發(fā)電機和發(fā)動(dòng)機轉速比;K為轉速與基波頻率比例系數

其中,K=60/(k×p×i)為常數,由式(4)可得汽車(chē)轉速和蓄電池端電壓的基波頻率成正比。一般普通4缸4沖程汽車(chē)發(fā)電機的極對數P=6,轉速比k=1/2,i=6,因此K=5/6,汽車(chē)轉速
N=5/6 x F (5)
4 實(shí)驗數據分析
通過(guò)對長(cháng)安奔奔汽車(chē)測試得到的實(shí)驗數據,測量結果如表1所示,表中對示波器和DSP的測量結果做了對比。其中發(fā)動(dòng)機的速度N通過(guò)汽車(chē)轉速表盤(pán)觀(guān)察所得,基波頻率F是測量所得,比例系數和轉速比通過(guò)式(4)計算所得。將表1中的F=1 000 Hz,代入式(5)計算得到N=833 r/min和實(shí)際的測量結果900基本吻合,誤差來(lái)源于轉速比系數。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/196209.htm
5 誤差分析
汽車(chē)用電設備產(chǎn)生的諧波是干擾的主要來(lái)源,而且這個(gè)頻率在發(fā)電機輸出的基波頻率1~10 kHz之間,幅值比較大,最后在確定轉速基波頻率時(shí)就要通過(guò)查找最大值算法區分。式(4)可知誤差主要的影響因素是發(fā)動(dòng)機和發(fā)電機轉速比k,以及DSP測量的頻率F,因為不同汽車(chē)的轉速比系數不伺,如果籠統設置k為2,顯然不合理,所以這種測量的方式,最根本的誤差產(chǎn)生于此;其次測量頻率的誤差也是影響因素,測量頻率分辨率決定了汽車(chē)速度測量的分辨率。日前采樣頻率為20kHz,測量的頻率誤差為20Hz,假設系數k=2;代入N=5/6×F=17 r/min,分辨率就為17 r/min,如果根據發(fā)動(dòng)機速度自動(dòng)降低測量的頻率就可以獲得較高的測量精度,比如采樣頻率設置為6kHz,轉速誤差就是(6000/1 024)×5/6≈5 r/min。
6 結束語(yǔ)
雖然文中測量方式方便快捷,但轉速比系數的誤差以及不確定性,導致計算出的汽車(chē)轉速產(chǎn)生誤差,所以還需要其他方式輔助計算出轉速比,比如在汽車(chē)怠速時(shí)采用加速度傳感器測量振動(dòng)頻率推算出汽車(chē)轉速,因為汽車(chē)怠速的范圍一般在700~1 500 r/min之間,所以測量怠速較簡(jiǎn)單,同時(shí)測量出蓄電池電壓的基波頻率,通過(guò)轉速和基波頻率計算得到比例系數,采用這個(gè)系數乘以測得的基波頻率就可以測算汽車(chē)轉速,這種方法精度高,且測量方便。其次通過(guò)增加FFT變換的點(diǎn)數,采用更高主頻的DSP,都可以提高分辨率,增加測量精度。
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