数学通道的应用(四)-发动机转速曲线 作者：Steve Smith 在对标准发动机进行信号捕捉的过程中，我常常会因为没能收集到曲轴传感器信号感到困扰。虽然我们可能并不是为了找出与曲轴传感器相关的故障，但这些信号有助于在波形分析过程中绘制发动机转速图（Crank数学通道绘制RPM曲线），以确定发动机/车辆是在加速还是在减速等等。 我们也可以使用其他输入来确定转速，下面要介绍的就是使用1缸点火线圈单元的点火触发信号（IGT）作为输入的一个典型案例。 我们将WPS500X压力传感器连接到冷却液膨胀箱（补偿水桶），以检测水泵叶轮活动时产生的压力变化。（需要确认水泵叶轮是转动的） 图1 初始捕捉的波形
虽然上图捕捉的波形看起来杂乱无章，但我们可以使用软件的一些功能来改善所需波形数据的布局。 1. 如果不需要的话，可在屏幕上点击鼠标右键隐藏B通道(点火线圈次级电压)； 2. 关闭备注和通道标签以增加范围网格的大小； 3. 点击输入范围(V、Bar等)，将每个波形移动到指定的位置； 4. 使用通道选项按钮将“低通”滤波应用于有噪音干扰的通道。 (下图中A通道应用了8 kHz低通滤波)
图2 调整后的波形
现在该使用我们的数学通道了! 为了从IGT信号(A通道)获得发动机转速，我们需要知道发动机曲轴每转一圈气缸1 发生IGT事件的次数。 对于气缸1，由于曲轴每转2圈它就出现一次IGT信号，所以我们将其表示为：1（IGT事件）/ 2（发动机转速）= 0.5 现在我们需要将“每秒的周期次数”（Hz）转换为“每分钟的周期次数”（RPM），需要记住的一点是:频率(Hz)*60=RPM，同样地RPM/60=频率(Hz)。 那么如何把这些都整合到一个数学通道呢？
从A通道获得发动机转速所需的公式为：60/0.5*freq(A)。下图可以看到，我们把公式输入到数学通道的方程框中。 图3 数学通道向导方程式框
这里我们将绘制发动机转速曲线从最低678rpm一直到最高5808rpm。 图4 发动机转速
现在我们已经测得了发动机转速，如果我们知道曲轴和水泵皮带轮之间的传动比关系，我们就可以得到水泵转速！ 例如： 曲轴皮带轮直径175mm，水泵皮带轮直径145mm。 根据公式：传动比=从动轮直径/驱动轮直径； 145mm（水泵皮带轮）/175mm（曲轴皮带轮）=0.83:1； 曲轴每转动0.83圈，水泵则转动1圈。 又比如：发动机转速为1000rpm，则水泵转速=1000/0.83=1204rpm 我们可以创建另一个数学通道用来绘制水泵转速波形，公式与发动机转速相似，不过我们要把水泵的速比加入到公式中：60/0.5/0.83*freq（A）。 图5 水泵转速
下面的psdata文件中包含了相关的数学通道，请记住将A通道低通滤波至8 kHz。如果要观察B通道信号，在屏幕上“单击鼠标右键”并选择B通道即可。
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发表于 2020-8-13 15:53:17
