專利名稱：一種飛輪信號齒加工誤差的檢測方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車技術領域，尤其涉及一種飛輪信號齒加工誤差的檢測方法和系統。
背景技術：
飛輪是安裝在發動機的回轉軸上、具有較大轉動慣量的輪狀蓄能器，發動機的飛輪有兩個主要作用。第一，因汽車發動機屬于間歇燃燒式的動力裝置，各缸傳遞到曲軸的能量不是穩定和連續的，飛輪的作用就是存儲一定的能量，使曲軸結構具有較大的轉動慣量，帶動整個曲軸結構越過上、下止點，保證發動機曲軸旋轉的慣性旋轉的均勻性和輸出扭矩的均勻性，借助于本身旋轉的慣性力，幫助克服起動時氣缸中的壓縮阻力、維持短期超載時發動機繼續運轉。第二，在飛輪的周向加工信號齒，并且在飛輪殼上安裝檢測部件，可以在發動機轉動過程中檢測每個信號齒的瞬時轉速，進而獲取發動機的瞬時轉速，以供發動機其他的控制程序所用。然而，如果飛輪周向的信號齒在加工過程中存在誤差較大，例如，相鄰兩個信號齒之間的距離設置的不均勻，則采集到的瞬時轉速會產生問題，導致發動機其他的控制程序產生錯誤。因此，判斷飛輪信號齒的加工誤差大小，是發動機生產過程中一個重要的環節。由此可見，亟待針對上述技術問題，設計一種飛輪信號齒加工誤差的檢測方法和檢測系統，檢測飛輪信號齒的加工誤差，避免對發動機其他控制程序造成影響，提高發動機控制的精確度。
發明內容
本發明的目的為提供一種飛輪信號齒加工誤差的檢測方法和檢測系統，其能夠檢測飛輪的具體哪一個或哪幾個信號齒具有加工誤差，便于后續飛輪的再加工或維修，且避免對發動機其他控制程序造成影響，提高發動機控制的精確度。為解決上述技術問題，本發明提供一種飛輪信號齒加工誤差的檢測方法，包括如下步驟:I)檢測所述飛輪上的每個信號齒在所述飛輪轉動至少一圈的過程中的瞬時轉速和每相鄰兩個信號齒之間的時間，根據所述瞬時轉速和所述時間獲取每個信號齒的加速度；2)判斷每個所述信號齒的加速度是否大于預設加速度，若是，進入步驟3);若否，進入步驟4)；3)將滿足步驟2)中條件的信號齒確定為誤差齒；4)結束檢測。優選地,所述步驟I)在至少兩圈內檢測所述瞬時轉速和每相鄰兩個信號齒之間的時間；所述步驟3)具體為:31)記錄所有滿足步驟2)中條件的信號齒的齒號；32)判斷每相鄰兩圈的對應齒號的差值是否等于飛輪的信號齒個數，若是，進入步驟33);若否進入步驟4)；33)將滿足步驟32)的對應齒號所對應的信號齒記錄為誤差齒。優選地，所述步驟I)之前還包括步驟:011)檢測飛輪平均轉速和飛輪轉速的波動量；012)判斷飛輪平均轉速是否小于預設轉速，且所述飛輪平均轉速的波動量在預設轉速波動范圍內；若是，執行步驟I)，若否，執行步驟04)；04)保持當前狀態不變。優選地，所述步驟012)中判斷為是之后、進入步驟I)之前還包括步驟:021)檢測發動機噴油量和噴油量的波動量；022)判斷發動機噴油量是否大于預設噴油量，且所述噴油量的波動量在預設噴油量波動范圍內；若是，執行步驟I)，若否，執行步驟04)。優選地，所述步驟022)中判斷為是之后、進入步驟I)之前還包括步驟:031)檢測發動機的水溫和發動機已啟動的時間；032)判斷發動機的水溫是否大于預設水溫，且所述發動機已啟動預設時間，若是，執行步驟I)，若否，執行步驟04)。上述檢測方法通過對信號齒瞬時轉速的檢測能夠簡單、方便地實現對飛輪加工誤差的檢測，不僅具有較強的操作性，且具有較高的檢測精度。本發明還提供一種飛輪信號齒加工誤差的檢測系統，包括:檢測裝置，用于檢測所述飛輪上的每個信號齒在所述飛輪轉動至少一圈的過程中的瞬時轉速和每相鄰兩個信號齒之間的時間；控制器，與所述檢測裝置連接，用于根據所述瞬時轉速和所述時間獲取每個信號齒的加速度，判斷每個所述信號齒的加速度是否大于預設加速度，并當判斷結果為是時，發出將該信號齒確定為誤差齒的控制命令；輸出裝置，與所述控制器連接，用于接收并輸出所述控制器的控制命令。優選地，所述檢測裝置用于在至少兩圈內檢測所述瞬時轉速和相鄰兩個信號齒之間的時間；所述控制器還用于在記錄所述齒號后，再判斷每相鄰兩圈的對應齒號的差值是否等于飛輪的信號齒個數，當判斷結果為是時，輸出將滿足該條件的對應齒號所對應的信號齒記錄為誤差齒的控制命令。優選地，所述檢測裝置還用于檢測所述飛輪平均轉速和飛輪平均轉速的波動量；所述控制器還用于判斷飛輪平均轉速是否小于預設轉速，且所述飛輪平均轉速的波動量在預設轉速波動范圍內，并當判斷結果為是時輸出開始檢測的控制命令。優選地，所述檢測裝置還用于檢測發動機噴油量和噴油量的波動量；所述控制器還用于判斷發動機噴油量是否大于預設噴油量，且所述噴油量的波動量在預設噴油量波動范圍內，并當判斷結果為是時輸出開始檢測的控制命令。優選地，所述檢測裝置還用于檢測發動機的水溫和發動機啟動后的時間；所述控制器還用于判斷發動機的水溫是否大于預設水溫，且所述發動機已啟動預設時間，并當判斷結果為是時輸出開始檢測的控制命令。由于上述檢測方法具有上述技術效果，因此，與該檢測方法對應的檢測系統也應當具有相應的技術效果，在此不再贅述。
圖1為本發明所提供檢測方法的一種具體實施方式
的流程框圖；圖2為飛輪信號齒加工異常的瞬時轉速曲線圖；圖3為本發明所提供檢測方法的另一種具體實施方式
的流程框圖；圖4為本發明所提供檢測系統的一種具體實施方式
的結構示意圖。其中，圖4中的附圖標記與部件名稱之間的對應關系為:檢測裝置11 ;控制器12 ;輸出裝置13。
具體實施例方式本發明的核心為提供一種飛輪信號齒加工誤差的檢測方法和檢測系統，其通過判斷信號齒的加速度是否大于預設加速度，從而確定該信號齒是否為誤差齒，避免了加工誤差帶來的檢測誤差，從而避免了對發動機控制程序的影響，提高了發動機控制準確度。為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖1為本發明所提供檢測方法的一種具體實施方式
的流程框圖。在一種具體實施方式
中，如圖1所示，本發明提供一種飛輪信號齒加工誤差的檢測方法，包括如下步驟:Sll:檢測飛輪上的每個信號齒在飛輪轉動至少一圈的過程中的瞬時轉速和每相鄰兩個信號齒之間的時間，根據瞬時轉速和上述時間獲取每個信號齒的加速度。由于信號齒是設于飛輪周向的齒，因此，只有當飛輪轉動至少一圈，才能夠保證所有信號齒都被檢測，從而保證了檢測的全面性。這里可以具體在飛輪的殼體上設置角速度傳感器，飛輪轉動的過程中，該角速度傳感器能夠檢測到與之距離最近的一個信號齒的角速度，隨著飛輪轉動一圈，該角速度傳感器能夠檢測所有信號齒的瞬間角速度。另外，通過對速度傳感器輸出信號的時間間隔確定檢測到每相鄰兩個信號齒的時間。當然，上述檢測方法還可以采用線速度傳感器檢測各個信號齒的線速度。具體地，步驟Sll根據檢測出的信號齒的角速度、以及傳感器檢測到相鄰兩個信號齒之間的時間，通過公式:α = Δ ω/Δ = 2*Pi*(當前齒的瞬時速度-上一個齒的瞬時速度)/(60*兩齒之間的時間)計算信號齒的角加速度α。S12:判斷每個信號齒的加速度是否大于預設加速度，若是，進入步驟S13 ;若否，進入步驟S14 ；當飛輪上不存在加工有誤差的信號齒，則根據飛輪的工作原理可知，在飛輪跟隨曲軸轉動的過程中，所有信號齒的轉速應當呈緩慢 上升或者緩慢下降的軌跡發生改變。如圖2所示，圖2為飛輪信號齒加工異常的瞬時轉速曲線圖。當某個信號齒的加工誤差較大時(例如分布不均勻，即某信號齒與其一側信號齒之間的距離大于與其另一側信號齒之間的距離)，則在上述檢測過程中，該信號齒相對于其相鄰的信號齒會產生較大的加速度，即發生加速度突變。由此可知，上述步驟S12正是通過誤差齒造成的加速度突變來辨別哪個或哪些信號齒為加工有誤差的信號齒，從而實現對誤差齒的準確檢測。需要說明的是，上述步驟中“信號齒的加速度”指的是該信號齒相對于上一個信號齒的加速度，“每相鄰兩個信號齒之間的時間”指的是在飛輪轉動的過程中，檢測裝置11檢測到的每相鄰兩個信號齒的時間。上述“預設加速度”可以通過發動機低怠速運行時的平均加速度加上安全閾值來確定，具體可以直接采用通過多次試驗獲取的經驗值。S13:將滿足步驟S12中條件的信號齒確定為誤差齒；S14:結束檢測。綜上，上述檢測方法通過對信號齒瞬時轉速的檢測能夠簡單、方便地實現對飛輪加工誤差的檢測，不僅具有較強的操作性，且具有較高的檢測精度。請參考圖3，圖3為本發明所提供檢測方法的另一種具體實施方式
的流程框圖。在另一種具體實施方式
中，如圖3所示，上述檢測方法可以具體包括:S21:檢測飛輪上的每個信號齒在至少兩圈內的瞬時轉速和每相鄰兩個信號齒之間的時間，根據瞬時轉速和上述時間獲取每個信號齒的加速度；S22:判斷每個信號齒的加速度是否大于預設加速度，若是，進入步驟S23 ;若否，進入步驟S24 ；S231:記錄所有滿足步驟S22中條件的信號齒的齒號；S232:判斷每相鄰兩圈的對應齒號的差值是否等于飛輪的信號齒個數，若是，進入步驟S233 ;若否進入步驟S24 ；S233:將滿足上述條件的對應齒號所對應的信號齒記錄為誤差齒；S24:結束檢測。下面以4沖程4缸發動機、飛輪上設有60個信號齒的機構為例，具體介紹上述檢測方法的具體過程:第一實施例:如果飛輪上只有一個信號齒有加工誤差，步驟S21檢測每個信號齒在10個工作循環內的瞬時轉速，即凸輪軸轉動10圈、飛輪轉動20圈，速度傳感器在飛輪轉動20圈的過程中實時檢測每個信號齒的瞬時轉速；步驟S22判斷飛輪轉動20圈過程中每一個信號齒是否有加速度突變；步驟231記錄飛輪轉動的第一圈中加速度突變的信號齒的齒號為21，第二圈中齒號為81，第三圈中齒號為141...，步驟S232判斷每一圈的齒號與其前一圈的齒號的差值均為60，等于飛輪的信號齒的個數，步驟S233則記錄飛輪的21號齒為誤差齒。第二實施例:如果飛輪上有兩個信號齒有加工誤差，步驟S21和步驟S22與第一實施例相同。如果步驟S231記錄飛輪轉動的第一圈中加速度突變的信號齒的齒號為21、35，第二圈中齒號為81、95，第三圈中齒號為141、155...，步驟S232判斷21、81、141每相鄰兩個齒號的差值為60，等于飛輪的齒數，并判斷35、95、155每相鄰兩個齒號的差值也為60，等于飛輪的齒數，則步驟S233記錄飛輪的21號齒和35號齒均為誤差齒。如果步驟S231記錄飛輪轉動的第一圈中加速度突變的信號齒的齒號為21、35，第二圈中齒號為81、93，第三圈中齒號為141、150...，步驟S232判斷21、81、141每相鄰兩個齒號的差值為60，等于飛輪的齒數，并判斷35、93、150每相鄰兩個齒號的差值不都等于60，不等于飛輪的齒數，步驟S233則記錄飛輪的21號齒為誤差齒。如果飛輪上有三個或者更多數目的信號齒有加工誤差，其檢測過程與第二實施例類似，在此不再贅述。由上述工作過程可知，該檢測方法在檢測到加速度突變確定誤差齒的基礎上，再通過多圈檢測、核實的方法，確保誤差齒所在位置的準確性，避免在單圈檢測時，將受其他外界因素的影響導致的加速度突變所對應的信號齒誤認為是誤差齒，進一步保證了檢測結果的準確性。需要說明的是，上述“對應齒號”至的是前后的位置基本對應的齒號，例如上述是實例中，“21、81、141”為對應齒號，“35、95、155”為對應齒號，“35、93、150”為對應齒號。在另一種具體實施方式
中，上述檢測方法在步驟S21之前還可以包括步驟:S2011:檢測飛輪平均轉速和飛輪平均轉速的波動量；S2012:判斷飛輪平均轉速是否小于預設轉速，且飛輪平均轉速的波動量在預設轉速波動范圍內；若是，執行步驟S21，若否，執行步驟S204 ；S204:保持當前狀態不變。這樣，保證上述檢測方法在飛輪轉速達到一定穩定狀態時進行，保證檢測結果的準確性，提高檢測方法的效率。這里“預設轉速”、“預設轉速波動范圍”可以根據發動機低怠速運行時的平均轉速具體設定，例如，對于IOL 12L機型的發動機來說，可以將預定轉速設定為600r/min,將預定轉速波動范圍設定為2r/min 5r/min。進一步的方案中，上述檢測方法在步驟S2012中判斷為是之后、進入步驟S21之前還可以包括步驟:S2021:檢測發動機噴油量和噴油量的波動量；S2022:判斷發動機噴油量是否大于預設噴油量，且噴油量的波動量在預設噴油量波動范圍內；若是，執行步驟S21，若否，執行上述步驟S204。采用上述步驟，能夠保證上述檢測方法在發動機的噴油量達到一定穩定狀態時才進行，更進一步保證檢測結果的準確性。這里“預設噴油量”、“預設噴油量波動范圍”可以根據發動機低怠速運行時的平均噴油量具體設定，例如，對于IOL 12L機型的發動機來說，可以將預定噴油量設定為8mg/r,將預設噴油量波動范圍設定為-2mg/r 2mg/r。更具體地，上述檢測方法在步驟S2022中判斷為是之后、進入步驟S21之前還可以包括步驟:S2031:檢測發動機的水溫和發動機已啟動的時間；S2032:判斷發動機的水溫是否大于預設水溫，且發動機已啟動的時間大于預設時間，若是，執行步驟S21，若否，執行上述步驟S204。這樣，能夠保證上述檢測方法在發動機已達到非常穩定的工作狀態時才進行，更進一步保證檢測結果的準確性。同樣，這里“預設水溫”、“預設時間”可以根據發動機低怠速運行時的平均水溫具體設定，例如可以將預定水溫設定為70°C -80°C，將預設時間設定為3s。請參考圖4，圖4為本發明所提供飛輪信號齒誤差檢測系統的一種具體實施方式
的結構示意圖。如圖4所示，在一種具體實施方式
中，本發明還提供一種飛輪信號齒誤差檢測系統，該系統包括檢測裝置11、控制器12和輸出裝置13。檢測裝置11，用于檢測飛輪上的每個信號齒在飛輪轉動至少一圈的過程中的瞬時轉速和每相鄰兩個信號齒之間的時間。控制器12與檢測裝置11連接，用于根據瞬時轉速和時間計算每個信號齒的加速度，對每個信號齒判斷其加速度是否大于預設加速度，并當判斷結果為是時，輸出記錄所有滿足該條件的信號齒的齒號，發出將該信號齒確定為誤差齒的控制命令。輸出裝置13與控制器12連接，用于接收并輸出所述控制器12的控制命令。這里檢測裝置11可以包括設于飛輪殼體上的角速度傳感器，用于在飛輪轉動過程中檢測飛輪的角速度。當然，該檢測裝置11也可以包括線速度傳感器，用于檢測飛輪的線速度。在另一種具體實施方式
中，上述檢測系統的檢測裝置11還用于在至少兩圈內檢測瞬時轉速和相鄰兩個信號齒之間的時間。控制器12還用于在記錄齒號后，判斷每相鄰兩圈的對應齒號的差值是否為信號齒個數，當判斷結果為是時，輸出滿足上述條件的所有對應齒號所對應的信號齒記錄為誤差齒的控制命令。在另一種具體實施方式
中，上述檢測系統的檢測裝置11還用于檢測飛輪平均轉速和飛輪平均轉速的波動量。控制器12還用于判斷飛輪平均轉速是否小于預設轉速，且飛輪平均轉速的波動量在預設轉速波動范圍內，并當判斷結果為是時輸出開始檢測的控制命令。此外，上述檢測裝置11還用于檢測發動機噴油量和噴油量的波動量。例如，檢測裝置11可以具體包括設于發動機上的油溫傳感器，用于檢測噴油量和噴油量波動量。控制器12還用于判斷發動機噴油量是否大于預設噴油量，且噴油量的波動量在預設噴油量波動范圍內，并當判斷結果為是時輸出開始檢測的控制命令。更進一步地，上述檢測裝置11還用于檢測發動機的水溫和發動機已啟動的時間。例如，檢測還可以包括設于發動機水箱上的水溫傳感器，用于檢測發動機的水溫，還可以包括計時器，將其設定為與發動機同步啟動，用于檢測發動機已啟動的時間。控制器12還用于判斷發動機的水溫是否大于預設水溫，且發動機已啟動預設時間，并當判斷結果為是時輸出開始檢測的控制命令。由于上述檢測方法具有上述技術效果，因此，與該檢測方法對應的檢測系統也應當具有相應的技術效果，在此不再贅述。以上對本發明所提供的一種飛輪信號齒加工誤差的檢測方法和系統進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種飛輪信號齒加工誤差的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)檢測所述飛輪上的每個信號齒在所述飛輪轉動至少一圈的過程中的瞬時轉速和每相鄰兩個信號齒之間的時間，根據所述瞬時轉速和所述時間獲取每個信號齒的加速度； 2)判斷每個所述信號齒的加速度是否大于預設加速度，若是，進入步驟3);若否，進入步驟4)； 3)將滿足步驟2)中條件的信號齒確定為誤差齒； 4)結束檢測。
2.根據權利要求1所述的飛輪信號齒加工誤差的檢測方法，其特征在于，所述步驟I)在至少兩圈內檢測所述瞬時轉速和每相鄰兩個信號齒之間的時間； 所述步驟3)具體為: 31)記錄所有滿足步驟2)中條件的信號齒的齒號； 32)判斷每相鄰兩圈的對應齒號的差值是否等于飛輪的信號齒個數，若是，進入步驟33);若否，進入步驟4)； 33)將滿足步驟32)的對應齒號所對應的信號齒記錄為誤差齒。
3.根據權利要求2所述的飛輪信號齒加工誤差的檢測方法，其特征在于，所述步驟I)之前還包括步驟: 011)檢測飛輪平均轉速和飛輪轉速的波動量； 012)判斷飛輪平均轉速是否小于預設轉速，且所述飛輪平均轉速的波動量在預設轉速波動范圍內；若是，執行步驟I)，若否，執行步驟04)； 04)保持當前狀態不變。
4.根據權利要求3所述的飛輪信號齒加工誤差的檢測方法，其特征在于，所述步驟012)中判斷為是之后、進入步驟I)之前還包括步驟: 021)檢測發動機噴油量和噴油量的波動量； 022)判斷發動機噴油量是否大于預設噴油量，且所述噴油量的波動量在預設噴油量波動范圍內；若是，執行步驟I)，若否，執行步驟04)。
5.根據權利要求4所述的飛輪信號齒加工誤差的檢測方法，其特征在于，所述步驟022)中判斷為是之后、進入步驟I)之前還包括步驟: 031)檢測發動機的水溫和發動機已啟動的時間； 032)判斷發動機的水溫是否大于預設水溫，且所述發動機已啟動的時間大于預設時間，若是，執行步驟I)，若否，執行步驟04)。
6.一種飛輪信號齒加工誤差的檢測系統，其特征在于，包括: 檢測裝置(11)，用于檢測所述飛輪上的每個信號齒在所述飛輪轉動至少一圈的過程中的瞬時轉速和每相鄰兩個信號齒之間的時間； 控制器(12)，與所述檢測裝置(11)連接，用于根據所述瞬時轉速和所述時間獲取每個信號齒的加速度，判斷每個所述信號齒的加速度是否大于預設加速度，并當判斷結果為是時，發出將該信號齒確定為誤差齒的控制命令； 輸出裝置(13)，與所述控制器連接，用于接收并輸出所述控制器(12)的控制命令。
7.根據權利要求6所述的飛輪信號齒加工誤差的檢測系統，其特征在于，所述檢測裝置(11)用于在至少兩圈內檢測所述瞬時轉速和相鄰兩個信號齒之間的時間；所述控制器(12)還用于在記錄所述齒號后，再判斷每相鄰兩圈的對應齒號的差值是否等于飛輪的信號齒個數，當判斷結果為是時，輸出將滿足該條件的對應齒號所對應的信號齒記錄為誤差齒的控制命令。
8.根據權利要求7所述的飛輪信號齒加工誤差的檢測系統，其特征在于， 所述檢測裝置(11)還用于檢測所述飛輪平均轉速和飛輪平均轉速的波動量； 所述控制器(12)還用于判斷飛輪平均轉速是否小于預設轉速，且所述飛輪平均轉速的波動量在預設轉速波動范圍內，并當判斷結果為是時輸出開始檢測的控制命令。
9.根據權利要求8所述的飛輪信號齒加工誤差的檢測系統，其特征在于， 所述檢測裝置(11)還用于檢測發動機噴油量和噴油量的波動量； 所述控制器(12)還用于判斷發動機噴油量是否大于預設噴油量，且所述噴油量的波動量在預設噴油量波動范圍內，并當判斷結果為是時輸出開始檢測的控制命令。
10.根據權利要求9所述的飛輪信號齒加工誤差的檢測系統，其特征在于， 所述檢測裝置(11)還用于檢測發動機的水溫和發動機已啟動的時間； 所述控制器(12)還用于判斷發動機的水溫是否大于預設水溫，且所述發動機已啟動的時間大于預設時間，并當 判斷結果為是時輸出開始檢測的控制命令。
全文摘要
本發明公開了一種飛輪信號齒加工誤差的檢測方法，包括如下步驟首先檢測所述飛輪上的每個信號齒在所述飛輪轉動至少一圈的過程中的瞬時轉速和每相鄰兩個信號齒之間的時間；然后根據所述瞬時轉速和所述時間獲取每個信號齒的加速度，并判斷所述信號齒的加速度是否大于預設加速度，若是，將與滿足該條件的信號齒確定為誤差齒；若否，結束檢測。該方法通過對信號齒瞬時轉速的檢測能夠簡單、方便地實現對飛輪加工誤差的檢測，不僅具有較強的操作性，且具有較高的檢測精度。本發明還公開一種與上述檢測方法對應的檢測系統，具有相同技術效果。
文檔編號G01B21/00GK103206935SQ20131014786
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月25日 優先權日2013年4月25日
發明者劉興義, 李大明, 藺海艷, 閆立冰 申請人:濰柴動力股份有限公司
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