[发明专利]确定发动机的角速度

说明书

技术领域

本发明总体涉及测量装置的技术领域。特别地，本发明涉及发动机的角速度的测量。

背景技术

在发动机系统中，极其重要的是测量涉及发动机的运行的不同参数。重要测量参数的一个方面是发动机的旋转相关的参数，诸如发动机的飞轮的角速度。例如，一种类型的内燃发动机包括四个缸，每个缸均容纳机械联接到曲轴的相应活塞，以将因缸内的燃烧而产生的力传递给曲轴本身。飞轮被联接到曲轴，以储存来自发动机的运行的能量。

用于测量飞轮角速度的已知方法基于将飞轮上的孔或齿用作测量点。通过测量飞轮旋转一定数目的孔或齿所耗费的时间而测得飞轮的角速度。假定孔或齿以等距的方式加工，旋转角度可以根据下式计算：

当转角被确定时，飞轮的角速度且由此发动机的角速度可以根据下式计算：

通过在旋转期间计算一段时间内孔或齿的数量来确定飞轮角速度的缺点在于，飞轮中的孔或齿之间的距离可能变化。这是由于孔或齿的加工精度的公差造成的。在实践中，孔或齿位置的较小公差可能会引起相当大的角速度测量误差，这被称为几何误差。

图1图示了用于确定发动机(诸如内燃发动机)的飞轮101的角速度的已知解决方案。根据示例的飞轮包括四个孔103A-103D。孔103A-103C等距地定位，但孔103D的位置偏离等距位置，标有103D'。飞轮的旋转运动用传感器105和传感器系统测量，该传感器系统被构造成在旋转运动期间检测孔。由于孔103D的位置的几何误差(在图1中标记为Δe)，至少部分地基于孔103D的任何角速度测量都会产生相应的速度误差。每个孔或齿的定位公差会导致类似的不可预测的测量误差。

已经存在用于补偿角速度测量的几何误差的改进方法。所述改进方法通常基于数学方法，其中为发动机飞轮的孔或齿的几何误差定义了校正系数。当关于若干孔或齿测量飞轮的速度时，测量值用相应的校正系数校正。这样的方法的示例公开在US2011029267中。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于确定飞轮的角速度的系统和方法。本发明的另一目的在于，所述系统和所述方法提供使角速度确定过程中的几何误差最小化的解决方案。

本发明的目的由各自独立权利要求限定的系统和方法实现。

根据第一方面，提供了一种用于确定内燃发动机的飞轮的角速度的系统。所述系统包括测量单元和至少一个传感器，其中在所述飞轮上限定有至少两个测量点，并且其中所述测量单元被构造成：在所述飞轮的角运动期间，当所述至少两个测量点中的每一个到达所述传感器的检测空间中时，从所述传感器接收关于检测的信息；确定检测的时间点；针对所述至少两个测量点中的每一个，确定由所述传感器对测量点进行的首次检测与由所述传感器对同一测量点进行的相继检测之间的时间差，以及通过以所确定的时间差除360度，关于所述至少两个测量点中的每一个来确定所述飞轮的角速度。

所述测量单元可包括处理器，所述处理器被构造成识别由所述传感器检测的所述测量点。所述识别可基于以下中的至少一者：所述测量点的身份信息；从所述传感器接收的检测的测量值；关于多个测量点的相继的测量值。

此外，所述测量单元可被构造成联接从所述传感器接收的每次检测的时间戳。所述时间差可基于相继检测的所述时间戳来确定。所述时间戳可接收自以下中的至少一者：所述测量单元中的时钟；外部时钟信号。

根据第二方面，提供了一种用于确定内燃发动机的飞轮的角速度的方法。所述方法包括以下步骤：监测所述飞轮的角运动；在所述飞轮的角运动期间，当布置在所述飞轮上的至少两个测量点中的每一个到达所述传感器的检测空间中时，进行检测；确定检测的时间点；针对所述至少两个测量点中的每一个，确定由所述传感器对测量点进行的首次检测与由所述传感器对同一测量点进行的相继检测之间的时间差，以及通过以所确定的时间差除360度，关于所述至少两个测量点中的每一个来确定所述飞轮的角速度。

该专利申请中提出的本发明的示例性实施方式不应被解释为构成所附权利要求书的适用性的限制。动词“包括”在本专利申请中用作开放性限制，其不排除存在也未记载的特征。除非另有明确陈述，否则从属权利要求中记载的特征可相互自由地组合。

考虑为本发明特点的新颖特征在所附权利要求书中特别阐述。然而，当结合附图阅读时根据具体实施方式的以下描述，本发明本身关于其结构及其运行方法两者连同其另外的目的和优点将得到最好地理解。

附图说明

图1图示了用于确定发动机飞轮角速度的现有技术解决方案；