内燃机加速工况下曲轴旋转信号的转速跟踪滤波.pdf

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1、第32卷第3期内燃机工程V01．32No．32011年6月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringJune．2011文章编号：1000--0925(2011)03一0084一04320052内燃机加速工况下曲轴旋转信号的转速跟踪滤波陆春。郑四发，郝鹏，连小珉(清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084)ResearchonSpeedTrackingFilterofCrankshaftRotationSignalinAcceleratingCond

2、itionLUChun，ZHENGSi—fa，HAOPeng，LIANXiao-min(StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Itisaneffectivemeanstoidentifythecharacteristicsofenginepowerandcrankshafttorsion—alvibrationmeasuringandanalyzingt

3、heinstantaneousspeedofenginecrankshaft．However，thecrankshaftrotationsignalsacquiredfromtheacceleratingengineoftenincludevariousnoises，loweringcalculatingaeeu—racyoftheinstantaneousspeed．Anewpreprocessingmethodofrotationsignalswasproposed．Anarrowband—-pa

4、ssfilterwhosecenterfrequencymayvarywithactualcrankshaftspeedadaptivelywasdesignedspe—-cially．Thecrankshaftrotationsignalswerefilteredbythefilterbeforebeingusedforcalculationofthein—stantaneousspeed．Practicalapplicationofthespeedtrackingfiltershowsthatit

5、canrepairthedistortedsig—nalsandimprovetheaccuracyofinstantaneousspeedcomputation．0概述摘要：测试分析内燃机曲轴的瞬时转速是识别内燃机做功状况和曲轴扭转振动特性的一种重要手段。内燃机在加速状况下采集到的曲轴旋转信号通常包含各种干扰信号，影响瞬时转速计算的准确性。提出了一种新的曲轴转速分析方法，设计一种中心频率随转速变化的窄带通滤波器，对曲轴旋转信号进行预处理，然后利用滤波后的信号计算曲轴的瞬时转速。基于曲轴实测旋转信号的

6、分析结果表明：该方法修复了旋转信号中的失真部分，提高了曲轴瞬时转速的计算精度。关键词：内燃机；曲轴旋转信号；扭转振动；转速跟踪滤波；瞬时转速Keywords：ICengine；rotatingcrankshaftsignal；torsionalvibration；speedtrackingfilter；instantaneousspeed中图分类号：TK402文献标识码：A曲轴的扭转振动是内燃机在工作状态下的基本振动形式之一，同时也是引起动力传动系统及车身结构振动的主要激励源。分析加速工况下的曲轴旋转

7、信号，获取精确的曲轴瞬时转速，是在内燃机转速范围内识别曲轴扭转振动特性的关键。目前有两种常用方法可用于曲轴旋转信号的扭转振动分析：一是基于模拟电路对传感器信号进行带通滤波、放大整流，转换为方波信号，再利用高频计数器检测方波信号的周期，从而求解得到曲轴的瞬时转速口’23；二是将传感器信号经A／D采样转为数字信号，通过软件计数方式获取旋转信号的周期口]。相比而言，两种方法各有优缺点，需结合实际的旋转信号进行相应的选择。若分析对象为内燃机在加速工况下的旋转信号，信号的幅值、频率随转速收稿日期：2009-09

8、．24基金项目：国家”八六三”高技术研究发展计划项目(2006AAll0105)；国家自然科学基金资助项目(50605038)作者简介：陆春11985一)。男，硕士，主要研究方向为汽车NVH性能测试分析．E-mail：luc07@mails．tsinghua．edu．cll。2011年第3期内燃机工程·85·波动而时刻变化，滤波电路中的滤波频带和整流电路中的电位阀值难以确定，此时宜选用数字信号分析方法；若分析对象为内燃机在特定转速下的旋转信号，此时可利用