CN107725202B

CN107725202B - 转速信号的处理装置

Info

Publication number: CN107725202B
Application number: CN201710934055.3A
Authority: CN
Inventors: 高先进; 施华传; 刘文辉; 曾伟; 杭勇
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2017-10-10
Publication date: 2019-10-29
Anticipated expiration: 2037-10-10
Also published as: CN107725202A

Abstract

本发明提供一种转速信号的处理装置，包括：飞轮传感器、滤波装置、窗口1处理装置、窗口2处理装置、窗口3处理装置、中断处理装置、第一快速处理装置、第二快速处理装置、协调计算模块；飞轮传感器的输出接滤波装置的输入；窗口1处理装置、窗口2处理装置、窗口3处理装置的输入均连接滤波装置的输出；窗口1处理装置、窗口2处理装置、窗口3处理装置的输出分别连接中断处理装置的输入、第一快速处理装置的输入、第二快速处理装置的输入；第一快速处理装置、中断处理装置、第二快速处理装置的输出均连接一个协调计算模块；本发明可实现效率高、可靠性高、精度高的转速信号处理。

Description

转速信号的处理装置

技术领域

本发明涉及内燃机控制领域，尤其是一种转速信号的处理装置。

背景技术

众所周知，电控共轨系统的最大优势就是轨压控制和喷油控制是完全独立的，而要实现精确的喷油，就要精确获取发动机旋转角度。通常的，此信息由固定在曲轴上的齿盘获得，该齿盘包括具有相同宽度的等间隔锯齿。此外，为了区分四冲程发动机的压缩冲程和排气冲程，齿盘具有一个参考区域，通常用缺少两个或若干个连续齿来实现。在齿盘边缘采用传感器采集齿信号，从而获取角度信号，得知活塞位置，准确喷油。此过程中，首先要获取齿间隔，然后判断参考区域，再根据具体角度输出驱动。

关于参考区域获取，专利CN101365872A涉及为了确定旋转部件的角位置而检测形成于齿盘周缘上的参考区域的方法，该齿盘与所述旋转部件一体成形。根据此检测方法，当参考区域被预期出现时，以及在时刻t_n对齿(n)进行检测时，一方面，限定了取决于时间段T_n的时间窗口[t_min，t_max]，该时间段T_n将齿(n)的检测和之前的齿(n-1)的检测间隔开，另一方面，在时间窗口[t_min，t_max]期间，在对齿(n+1)的检测缺失的情况下，参考区域被认为存在。此外，根据本发明，由测量时间段T_n计算所得各时间窗口[t_min，t_max]的持续时间通过借助于与△T＝T_n-T_n-1成比例的修正参数对此持续时间进行调整而被调节。该专利利用窗口进行参考区域监测，窗口计算用系数采用最大加减速度获得，所有参考区域的获取都需要以准确的齿间隔为依据，如果出现干扰信号，可能导致参考区域误判。

由于齿盘的齿数有限制的，一般为60或36齿，这样每个齿的角度精度无法满足发动机的0.1度甚至更高的角度控制要求，这就需要对齿间隔进行分频处理。专利CN1961319A提出一种用于提供表示曲轴位置的数据的方法和系统。对于曲轴信号的各个上升沿，位置值和倍数值存储在查找表中。凸轮和曲轴信号用来定位初始曲轴位置。该初始位置被用作指向查找表的指针，并随着曲轴信号的每个上升沿增值。来自该表的数据用来将来自曲轴信号值的曲轴位置外插成用角度单位表示的所需分辨率。同样的，该专利的前提也是要精确的齿间隔获取，如果出现干扰信号，也会导致输出错误或精度不够。本专利虽然考虑了瞬时减速度的影响，采用的系数为最大加减速下对应的系数，且是在初定阶段根据不同发动机类型确定的，没有考虑工况差别和齿盘加工误差的影响。

针对以上问题，就需要采取一定措施对齿信号进行滤波处理，包括硬件处理和软件处理。目前比较好的做法是采用窗口合理性方法，如文章《单体泵电控系统转速信号处理技术研究》。曲轴转速信号的单齿周期(当前齿的下降沿信号与前一齿的下降沿信号之间的时间间隔)应该符合一定的规律。这种规律指的是，两齿周期比例为前一齿的单齿周期与当前齿的当齿周期之比，这个比例应该在一定范围内。这个规律的出发点是转速信号的角加速度应该在一定范围内，根据发动机在各转速点的加速度情况来确定两齿周期比例。由于发动机做功不能出现阶越跳变，所以不在这个范围内出现的信号，可以认为是错误的信号或者是可以滤除的干扰。

T_n-1为前一齿的单齿周期，T_n为当前齿的单齿周期。根据不同转速段内曲轴角加速的情况，可以确定当前齿的单齿周期的合理范围段，设置该范围为B，除B范围内出现的信号外，在A范围段和C范围段内出现信号都可视为滤除信号，在A范围内检测到的下降沿信号，可以视为干扰；在C范围内出现的下降沿信号，是错误的信号。

目前，这种滤波方法存在一定的弊端。首先，占用CPU负荷太重，因为需要在A段的干扰信号都需要进入中断，根据齿间隔比例判断是否为干扰齿，这对实时性要求特别高的嵌入式共轨控制系统是很不利的。其次，计算窗口用系数太笼统、粗略，只能滤掉小部分干扰信号，很容易把干扰信号与正常信号混淆，影响喷油控制精度。

《基于MPC5534的共轨系统eTPU代码开发》文章中采取新的窗口滤波方式，在窗口外不进入中断，解决了CPU负荷太重的问题，但是窗口系数也是采取最大加速度下对应的值，只能滤掉小部分干扰信号，很容易把干扰信号与正常信号混淆，影响喷油控制精度。

目前的滤波方法存在一定的弊端。首先，占用CPU负荷太重，因为需要在A段的干扰信号都需要进入中断，根据齿间隔比例判断是否为干扰齿，这对实时性要求特别高的嵌入式共轨控制系统是很不利的。其次，计算窗口用系数太笼统、粗略，只能滤掉小部分干扰信号，很容易把干扰信号与正常信号混淆，影响喷油控制精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种转速信号的处理装置，该装置可以在线进行瞬时加速度的精确计算和修正，采用最小滤波窗口，精确预测齿间隔，在不频繁进入中断处理逻辑的情况下，最大程度的对干扰信号进行滤波，实现效率高、可靠性高、精度高的转速信号处理。本发明采用的技术方案是：

一种转速信号的处理装置，包括：

飞轮传感器、滤波装置、窗口1处理装置、窗口2处理装置、窗口3处理装置、中断处理装置、第一快速处理装置、第二快速处理装置、协调计算模块；

飞轮传感器的输出接滤波装置的输入；窗口1处理装置、窗口2处理装置、窗口3处理装置的输入均连接滤波装置的输出；窗口1处理装置、窗口2处理装置、窗口3处理装置的输出分别连接中断处理装置的输入、第一快速处理装置的输入、第二快速处理装置的输入；第一快速处理装置、中断处理装置、第二快速处理装置的输出均连接一个协调计算模块；

飞轮传感器产生齿信号、经过滤波装置滤波处理后输入三个独立的端口，这三个端口分别为窗口1处理装置、窗口2处理装置、窗口3处理装置；

窗口2处理装置和窗口3处理装置是辅助窗口处理装置，对各自处理的窗口外的触发信号不做响应，对各自处理的窗口内的触发信号需要捕获对应时间间隔或时间戳，并置位各自的窗口捕获标识以通知协调计算模块，但不需要进入中断；需要分别进入第一快速处理装置和第二快速处理装置；

窗口1处理装置是主窗口处理装置，对自己处理的窗口外的触发信号不做响应，对自己处理的窗口内的触发信号需要捕获对应时间间隔或时间戳，并置位自己的窗口捕获标识以通知协调计算模块，并进入中断处理装置；

协调计算模块根据中断处理装置、第一快速处理装置、第二快速处理装置的信号和状态进行齿间隔预测和相关系数修正。

进一步地，

在协调计算模块内完成齿间隔获取与存储、齿间隔修正与存储、修正系数更新、瞬时加速度计算、瞬时加速度第一修正、瞬时加速度第二修正、齿间隔预测计算、预测原始齿间隔计算、窗口阈值计算；

齿间隔获取与存储是对窗口1、窗口2、窗口3内获取的时间间隔或时间戳按照齿对应关系分别存储在表格MAP1、MAP2、MAP3中；由捕获的时间间隔或时间戳，以及上一个齿间隔的终点，即可计算获得当前原始齿间隔；

齿间隔修正与存储是将当前原始齿间隔乘以齿间隔修正系数k1，获得修正后齿间隔，然后再按照对应关系分别存储在表格MAP4、MAP5、MAP6；

修正系数更新是根据相关状态对瞬时加速度第一修正中的系数k2、瞬时加速度第二修正中的系数k3、齿间隔修正系数k1进行修正调整；

瞬时加速度计算是根据前面的齿间隔T_n-2、T_n-1、T_n计算出基础瞬时加速度a1；这里的齿间隔T_n-2、T_n-1、T_n是经过k1修正后的齿间隔；

瞬时加速度第一修正对进气量、排气量和喷油提前角采用不同组合的查表方式或逻辑表达式获得修正系数k2，用k2乘以a1对a1进行修正，修正后的加速度为a2；

瞬时加速度第二修正根据喷油提前角、喷油量参数进行查表获得修正系数k3，用k3乘以a2对a2进行修正，修正后加速度为a3；

齿间隔预测计算是根据修正后加速度a3和齿间隔T_n-1、T_n预测标准齿间隔T_n+1；

预测原始齿间隔计算是标准齿间隔T_n+1除以齿间隔修正系数k1，获得实际预测齿间隔；

窗口阈值计算是根据各窗口的窗口系数和实际预测齿间隔计算获得窗口1、窗口2、窗口3的起点和终点；窗口2位于实际预测齿间隔中间，窗口1位于实际预测齿间隔末尾，窗口3位于实际预测齿间隔末尾，且窗口3宽度≥窗口1宽度，窗口3完全包含窗口1。

进一步地，

协调计算模块，根据三个窗口的捕获状态进行修正协调；如果在窗口1内有F2触发信号，且窗口2内也有F1触发信号，则齿信号类型为1；如果在窗口1内有F2触发信号，且窗口2内没有F1触发信号，则齿信号类型为2；如果在窗口1内没有F2触发信号，且窗口2内有F1触发信号，则齿信号类型为34；如果在窗口1内没有F2触发信号，且窗口2内也没有F1触发信号，则齿信号类型为56；如果上一齿信号类型为34且上一齿信号窗口3内有F2触发信号，累计到一定程度，具体设置一个计数器，对上一齿信号类型为34且上一齿信号窗口3内有F2触发信号的发生次数进行累计，累计值超过设定次数阈值，则表示上一齿信号修正系数需要修正，上一齿信号的系数修正标志置位，下一循环进行相关修正系数修正；如果所有齿信号类型为1且窗口1宽度系数k0大于最小阈值K_min，则对窗口1宽度系数k0进行减小修正。

进一步地，

窗口1处理装置是对自己处理窗口内正常捕获沿的处理；如果在窗口1内有触发信号，则在触发信号处进入中断处理装置，如果在窗口1内没有触发信号，则在窗口1结束进入中断处理装置。

进一步地，

窗口2处理装置是对自己处理窗口内在正常捕获沿的反向沿进行处理；窗口3处理装置是对自己处理窗口内在正常捕获沿的同向沿进行处理。

更进一步地，

相关修正系数修正,是根据相关状态对瞬时加速度第一修正中的系数k2、瞬时加速度第二修正中的系数k3、齿间隔修正系数k1进行修正；

具体根据窗口3中捕获的触发信号在窗口1前或后指导修正系数修正方向；

在有燃油喷射情况下，根据喷油提前角和喷油量查表获得做功起始角度，如果在做功起始角度附近设定范围内，需要进行相关系数修正，则进行瞬时加速度第二修正中的系数k3修正，当窗口3中捕获的触发信号在窗口1前，则k3减小，当窗口3中捕获的触发信号在窗口1后，则k3增大；如果连续几个齿信号的加速度修正方向相同，此时对瞬时加速度第一修正S24中的系数k2修正，k2的修正方向同k3；在其它情况下，对齿间隔修正系数k1进行修正,k1的修正方向同k3。

进一步地，

齿间隔修正系数k1根据齿编号查询表格MAP7获得。

进一步地，

窗口3宽度等于窗口2宽度；窗口1宽度的初始值等于窗口2和窗口3的宽度。

更进一步地，

窗口2的窗口系数w21＝0.4；w22＝0.6；实际预测齿间隔乘以w21为窗口2的起点，实际预测齿间隔乘以w22为窗口2的终点；窗口2的宽度系数等于w22-w21＝0.2；

窗口1的窗口系数w11＝0.9～0.95，w12＝1.05～1.1，实际预测齿间隔乘以w11为窗口1的起点，实际预测齿间隔乘以w12为窗口1的终点；窗口1的宽度系数k0＝w12-w11,k0的初始值等于窗口2和窗口3的宽度系数；

窗口3的窗口系数w31＝0.9，w32＝1.1；实际预测齿间隔乘以w31为窗口3的起点，实际预测齿间隔乘以w32为窗口3的终点；窗口3的宽度系数等于w32-w31＝0.2。

本发明的优点在于：本发明采用自学习方式修正窗口系数和修正系数，实现可靠滤波，提高信号可信度和喷油控制精度。

1)综合考虑齿加工误差对角度和齿间隔的影响、活塞位置和进排气压力对瞬时加速度的影响、燃烧做功初期对瞬时加速度的影响，采用多重修正系数，提高预测齿间隔的精确度；

2)采用多重窗口滤波装置，分别起到不同作用，对修正系数和窗口系数进行修正指导，以达到最优水平；

3)可以实现窗口宽度系数的最小化，提高预测齿位置的可信度。

附图说明

图1为本发明的转速信号的处理装置示意图。

图2为本发明的协调计算模块控制流程示意图。

图3为本发明的修正系数更新的流程图。

图4为本发明的预测窗口与可能存在的信号类型示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，转速信号的处理装置，包括飞轮传感器S10、滤波装置S11、窗口1处理装置S12、窗口2处理装置S13、窗口3处理装置S14、中断处理装置S15、第一快速处理装置S16、第二快速处理装置S17、协调计算模块S18；飞轮传感器S10的输出接滤波装置S11的输入；窗口1处理装置S12、窗口2处理装置S13、窗口3处理装置S14的输入均连接滤波装置S11的输出；窗口1处理装置S12、窗口2处理装置S13、窗口3处理装置S14的输出分别连接中断处理装置S15的输入、第一快速处理装置S16的输入、第二快速处理装置S17的输入；第一快速处理装置S16、中断处理装置S15、第二快速处理装置S17的输出均连接一个协调计算模块S18；

飞轮传感器S10产生齿信号、经过滤波装置S11滤波处理后输入三个独立的端口，这三个端口分别为窗口1处理装置S12、窗口2处理装置S13、窗口3处理装置S14；窗口1处理装置S12、窗口2处理装置S13、窗口3处理装置S14分别对图4中的窗口1、窗口2、窗口3进行处理；

窗口2处理装置S13和窗口3处理装置S14是辅助窗口处理装置，对各自处理的窗口2、窗口3外的触发信号不做响应，对各自处理的窗口内的触发信号需要捕获对应时间间隔或时间戳，并置位各自的窗口捕获标识以通知协调计算模块S18在窗口内捕捉到了触发信号，但不需要进入中断；需要分别进入第一快速处理装置S16和第二快速处理装置S17；第一快速处理装置S16和第二快速处理装置S17采用直接访问目标内存的方法，进行数据搬运与更新，不影响主CPU工作，工作效率极高。

窗口1处理装置S12是主窗口处理装置，对自己处理的窗口1外的触发信号不做响应，对自己处理的窗口1内的触发信号需要捕获对应时间间隔或时间戳，并置位自己的窗口捕获标识以通知协调计算模块S18在窗口内捕捉到了触发信号，并进入中断处理装置S15；在中断内，根据中断类型和窗口2、窗口3的触发信号的捕获状态进行窗口1宽度系数k0和相关修正系数k1、k2、k3调整；

协调计算模块S18根据中断处理装置S15、第一快速处理装置S16、第二快速处理装置S17的信号和状态进行齿间隔预测和相关系数修正。

上述窗口1处理装置S12、窗口2处理装置S13、窗口3处理装置S14、中断处理装置S15、第一快速处理装置S16、第二快速处理装置S17、协调计算模块S18都是程序的进程或功能子程序；滤波装置S11可以是个硬件滤波装置S11，这部分不是本发明重点，故此不做展开说明；

窗口1处理装置S12是对自己处理窗口内正常捕获沿的处理；如果在窗口1内有触发信号，则在触发信号处进入中断处理装置，如果在窗口1内没有触发信号，则在窗口1结束进入中断处理装置；窗口2处理装置S13是对自己处理窗口内在正常捕获沿的反向沿进行处理；窗口3处理装置S14是对自己处理窗口内在正常捕获沿的同向沿进行处理；

如图2所示，在协调计算模块S18内完成齿间隔获取与存储S20、齿间隔修正与存储S21、修正系数更新S22、瞬时加速度计算S23、瞬时加速度第一修正S24、瞬时加速度第二修正S25、齿间隔预测计算S26、预测原始齿间隔计算S27、窗口阈值计算S28；

齿间隔获取与存储S20是对窗口1、窗口2、窗口3内获取的时间间隔或时间戳按照齿对应关系分别存储在表格MAP1、MAP2、MAP3中；MAP是本领域专用术语，意思是脉谱表；由捕获的时间间隔或时间戳，以及上一个齿间隔的终点，即可计算获得当前原始齿间隔；比如上一个齿间隔终点时刻，加上窗口2内触发信号(上升沿)的时间戳，即是当前原始齿间隔的半个间隔，上一个齿间隔终点时刻加上窗口1内触发信号(下降沿)的时间戳，即是当前原始齿间隔；

齿间隔修正与存储S21是将当前原始齿间隔乘以齿间隔修正系数k1，获得修正后齿间隔，然后再按照对应关系分别存储在表格MAP4、MAP5、MAP6；齿间隔修正系数k1根据齿编号查询表格MAP7获得；MAP7是预先标定的脉谱表；

修正系数更新S22是根据相关状态对瞬时加速度第一修正S24中的系数k2、瞬时加速度第二修正S25中的系数k3、齿间隔修正系数k1进行修正调整；

瞬时加速度计算S23是根据前面的齿间隔T_n-2、T_n-1、T_n计算出基础瞬时加速度a1；这里的齿间隔T_n-2、T_n-1、T_n是经过k1修正后的齿间隔；

瞬时加速度第一修正S24是考虑四冲程发动机不同位置的受力不同，以及不同进气量和排气量对活塞受力的影响，对不同喷油提前角的瞬时加速度进行修正；对进气量、排气量和喷油提前角可以采用不同组合的查表方式或逻辑表达式获得修正系数k2，用k2乘以a1对a1进行修正，修正后的加速度为a2；比如可以根据喷油提前角查询一个一维MAP表，根据进气量、排气量查询另一个二维MAP表，两次查表结果相乘得到k2；

瞬时加速度第二修正S25是考虑燃烧初期，做功对活塞的冲击，根据喷油提前角、喷油量参数进行查表获得修正系数k3，用k3乘以a2对a2进行修正，修正后加速度为a3；

齿间隔预测计算(S26)是根据修正后加速度a3和齿间隔T_n-1、T_n预测标准齿间隔T_n+1；

预测原始齿间隔计算(S27)是标准齿间隔T_n+1除以齿间隔修正系数k1，获得实际预测齿间隔；

窗口阈值计算(S28)是根据各窗口的窗口系数和实际预测齿间隔计算获得窗口1、窗口2、窗口3的起点和终点；窗口2位于实际预测齿间隔中间，窗口1位于实际预测齿间隔末尾，窗口3位于实际预测齿间隔末尾，且窗口3宽度≥窗口1宽度，窗口3完全包含窗口1；图4中，Ta1、Ta2、Tb1、Tb2、Tc1、Tc2分别是窗口2的起点和终点、窗口1的起点和终点、窗口3的起点和终点；

窗口2的窗口系数w21＝0.4；w22＝0.6；那么实际预测齿间隔乘以w21为窗口2的起点，实际预测齿间隔乘以w22为窗口2的终点；窗口2的宽度系数等于w22-w21＝0.2；

窗口1的窗口系数w11＝0.9～0.95，w12＝1.05～1.1，实际预测齿间隔乘以w11为窗口1的起点，实际预测齿间隔乘以w12为窗口1的终点；窗口1的宽度系数k0＝w12-w11,k0的初始值等于窗口2和窗口3的宽度系数，k0根据需要可以调整缩小的；根据需要，w11、w12可以更接近1，这样k0可以更小；

窗口3的窗口系数w31＝0.9，w32＝1.1；实际预测齿间隔乘以w31为窗口3的起点，实际预测齿间隔乘以w32为窗口3的终点；窗口3宽度等于窗口2宽度；窗口3的宽度系数等于w32-w31＝0.2；

协调计算模块，根据三个窗口的捕获状态进行修正协调。如果在窗口1内有F2触发信号，且窗口2内也有F1触发信号，则齿信号类型为1；如果在窗口1内有F2触发信号，且窗口2内没有F1触发信号，则齿信号类型为2；如果在窗口1内没有F2触发信号，且窗口2内有F1触发信号，则齿信号类型为34；如果在窗口1内没有F2触发信号，且窗口2内也没有F1触发信号，则齿信号类型为56。如果上一齿信号类型为34且上一齿信号窗口3内有F2触发信号，累计到一定程度(可设置一个计数器，对上一齿信号类型为34且上一齿信号窗口3内有F2触发信号的发生次数进行累计，累计值超过设定次数阈值，比如2或3次，即认为修正系数需要修正)，则表示上一齿信号修正系数(k1、k2、k3中的一个或多个)需要修正，上一齿信号的系数修正标志置位，下一循环进行相关系数k1、k2、k3修正；如果所有齿信号类型为1且窗口1宽度系数k0大于最小阈值K_min，则对窗口1宽度系数k0进行减小修正；k0初始值等于最大宽度系数K_max，最大宽度系数K_max是考虑发动机最大加速度下的修正系数，窗口2和窗口3的宽度系数就采用最大宽度系数K_max，保证正常信号不漏检。

上表以及图4，显示了预测窗口与可能存在的信号类型；实例中，窗口2采用上升沿F1触发，窗口1和窗口3采用下降沿F2触发。在协调计算模块S18计算获得预测齿间隔的窗口2的起点Ta1和终点Ta2、窗口1的起点Tb1和终点Tb2、窗口3的起点Tc1和终点Tc2；实际转速信号(本例中就是齿信号)可分成图4的六种情况。第一种情况为窗口1内有F2触发信号，窗口2内有F1触发信号，信号一切正常；第二种情况为窗口1内有F2触发信号，窗口2内没有F1触发信号，信号不太正常，但是不影响控制；第三种情况为窗口1内没有F2触发信号，窗口2内有F1触发信号，窗口3内有F2触发信号，信号基本正常，但需要进行修正系数(k1和/或k2和/或k3)的修正；第四种情况为窗口1和窗口3内都没有F2触发信号，窗口2内有F1触发信号，信号有丢失，需要对齿数进行修正；第五种情况为窗口1内没有F2触发信号，窗口2内没有F1触发信号，窗口3内有F2触发信号，信号有丢失，需要对齿数进行修正；第六种情况为窗口1和窗口3内没有F2触发信号，窗口2内没有F1触发信号，信号有丢失，需要对齿数进行修正；

图3为修正系数的修正更新逻辑流程图；窗口1中断入口S300中，首先判断是否为窗口1内的触发信号F2触发中断S301，如果成立，进入步骤S302，如果不成立，即窗口1结束进入的中断，则进入步骤S303；在步骤S302中，判断判断窗口2内是否有触发信号，如果成立，进入步骤S304，标示本齿信号类型为1；如果不成立，进入步骤S305标示本齿信号类型为2；在步骤S303中，判断窗口2内判断窗口2内是否有触发信号，如果成立，进入步骤S306标示本齿信号类型为34；如果不成立，进入步骤S307标示本齿信号类型为56；

齿信号类型标示后进入步骤S308，在步骤S308中，判断是否上一齿信号类型为34且上一齿窗口3内有触发信号，如果成立，进入步骤S309；如果不成立，直接进入步骤S312；在步骤S309中对上一齿错误计数器加1，然后进入步骤S310判断上一齿错误计数器是否大于次数阈值CntNe，CntNe可设为2或3；如果成立，进入步骤S311对上一齿信号系数修正标志置1，然后进入步骤S312；如果不成立，直接进入S312；

在步骤S312中，判断是否所有齿信号类型都为1且窗口1宽度系数k0大于最小阈值K_min，如果成立，进入步骤S313将窗口1宽度系数k0减小K_step,然后进入步骤S314；如果不成立，直接进入步骤S314；

在步骤S314中，判断本齿信号系数修正标志是否为1，如果不成立，直接结束；如果成立，进入步骤S315进行相关修正系数(k1和/或k2和/或k3)的修正。

相关系数修正S315是根据相关状态对瞬时加速度第一修正S24中的系数k2、瞬时加速度第二修正S25中的系数k3、齿间隔修正系数k1进行修正；

具体根据窗口3中捕获的触发信号在窗口1前(图4中F2在窗口1的左侧为前，在窗口1的右侧为后)或后指导修正系数修正方向；修正系数修正方向是指增大或减小；

在有燃油喷射情况下，根据喷油提前角和喷油量查表获得做功起始角度，如果在做功起始角度附近设定范围内(比如做功起始角度±20度)，需要进行相关系数修正，则进行瞬时加速度第二修正S25中的系数k3修正，当窗口3中捕获的触发信号在窗口1前，则k3减小，当窗口3中捕获的触发信号在窗口1后，则k3增大；如果连续几个齿信号的加速度修正方向相同(含义是修正后的加速度a3连续变大或连续变小)，说明不是单独齿间隔系数的影响，此时对瞬时加速度第一修正S24中的系数k2修正，k2的修正方向同k3；在其它情况下，对齿间隔修正系数k1进行修正,k1的修正方向同k3。

Claims

1.一种转速信号的处理装置，其特征在于，包括：

飞轮传感器（S10）、滤波装置（S11）、窗口1处理装置（S12）、窗口2处理装置（S13）、窗口3处理装置（S14）、中断处理装置（S15）、第一快速处理装置（S16）、第二快速处理装置（S17）、协调计算模块（S18）；

飞轮传感器（S10）的输出接滤波装置（S11）的输入；窗口1处理装置（S12）、窗口2处理装置（S13）、窗口3处理装置（S14）的输入均连接滤波装置（S11）的输出；窗口1处理装置（S12）、窗口2处理装置（S13）、窗口3处理装置（S14）的输出分别连接中断处理装置（S15）的输入、第一快速处理装置（S16）的输入、第二快速处理装置（S17）的输入；第一快速处理装置（S16）、中断处理装置（S15）、第二快速处理装置（S17）的输出均连接一个协调计算模块（S18）；

飞轮传感器（S10）产生齿信号、经过滤波装置（S11）滤波处理后输入三个独立的端口，这三个端口分别为窗口1处理装置（S12）、窗口2处理装置（S13）、窗口3处理装置（S14）；

窗口2处理装置（S13）和窗口3处理装置（S14）是辅助窗口处理装置，对各自处理的窗口外的触发信号不做响应，对各自处理的窗口内的触发信号需要捕获对应时间间隔或时间戳，并置位各自的窗口捕获标识以通知协调计算模块（S18），但不需要进入中断；需要分别进入第一快速处理装置（S16）和第二快速处理装置（S17）；

窗口1处理装置（S12）是主窗口处理装置，对自己处理的窗口外的触发信号不做响应，对自己处理的窗口内的触发信号需要捕获对应时间间隔或时间戳，并置位自己的窗口捕获标识以通知协调计算模块（S18），并进入中断处理装置（S15）；在中断内，根据中断类型和窗口2、窗口3的触发信号的捕获状态进行窗口1宽度系数k0和相关修正系数调整；

协调计算模块（S18）根据中断处理装置（S15）、第一快速处理装置（S16）、第二快速处理装置（S17）的信号和状态进行齿间隔预测和相关系数修正；

第一快速处理装置（S16）和第二快速处理装置（S17）采用直接访问目标内存的方法，进行数据搬运与更新。

2.如权利要求1所述的转速信号的处理装置，其特征在于，

在协调计算模块（S18）内完成齿间隔获取与存储（S20）、齿间隔修正与存储（S21）、修正系数更新（S22）、瞬时加速度计算（S23）、瞬时加速度第一修正（S24）、瞬时加速度第二修正（S25）、齿间隔预测计算（S26）、预测原始齿间隔计算（S27）、窗口阈值计算（S28）；

齿间隔获取与存储（S20）是对窗口1、窗口2、窗口3内获取的时间间隔或时间戳按照齿对应关系分别存储在表格MAP1、MAP2、MAP3中；由捕获的时间间隔或时间戳，以及上一个齿间隔的终点，即可计算获得当前原始齿间隔；

齿间隔修正与存储（S21）是将当前原始齿间隔乘以齿间隔修正系数k1，获得修正后齿间隔，然后再按照对应关系分别存储在表格MAP4、MAP5、MAP6；

修正系数更新（S22）是根据相关状态对瞬时加速度第一修正（S24）中的系数k2、瞬时加速度第二修正（S25）中的系数k3、齿间隔修正系数k1进行修正调整；

瞬时加速度计算（S23）是根据前面的齿间隔T_n-2、T_n-1、T_n计算出基础瞬时加速度a1；这里的齿间隔T_n-2、T_n-1、T_n是经过k1修正后的齿间隔；

瞬时加速度第一修正（S24）对进气量、排气量和喷油提前角采用不同组合的查表方式或逻辑表达式获得修正系数k2，用k2乘以a1对a1进行修正，修正后的加速度为a2；

瞬时加速度第二修正（S25）根据喷油提前角、喷油量参数进行查表获得修正系数k3，用k3乘以a2对a2进行修正，修正后加速度为a3；

齿间隔预测计算（S26）是根据修正后加速度a3和齿间隔T_n-1、T_n预测标准齿间隔T_n+1；

预测原始齿间隔计算（S27）是标准齿间隔T_n+1除以齿间隔修正系数k1，获得实际预测齿间隔；

窗口阈值计算（S28）是根据各窗口的窗口系数和实际预测齿间隔计算获得窗口1、窗口2、窗口3的起点和终点；窗口2位于实际预测齿间隔中间，窗口1位于实际预测齿间隔末尾，窗口3位于实际预测齿间隔末尾，且窗口3宽度≥窗口1宽度，窗口3完全包含窗口1。

3.如权利要求2所述的转速信号的处理装置，其特征在于，

4.如权利要求1或2所述的转速信号的处理装置，其特征在于，

窗口1处理装置（S12）是对自己处理窗口内正常捕获沿的处理；如果在窗口1内有触发信号，则在触发信号处进入中断处理装置，如果在窗口1内没有触发信号，则在窗口1结束进入中断处理装置。

5.如权利要求1或2所述的转速信号的处理装置，其特征在于，

窗口2处理装置（S13）是对自己处理窗口内在正常捕获沿的反向沿进行处理；窗口3处理装置（S14）是对自己处理窗口内在正常捕获沿的同向沿进行处理。

6.如权利要求3所述的转速信号的处理装置，其特征在于，

相关修正系数修正,是根据相关状态对瞬时加速度第一修正（S24）中的系数k2、瞬时加速度第二修正（S25）中的系数k3、齿间隔修正系数k1进行修正；

在有燃油喷射情况下，根据喷油提前角和喷油量查表获得做功起始角度，如果在做功起始角度附近设定范围内，需要进行相关系数修正，则进行瞬时加速度第二修正（S25）中的系数k3修正，当窗口3中捕获的触发信号在窗口1前，则k3减小，当窗口3中捕获的触发信号在窗口1后，则k3增大；如果连续几个齿信号的加速度修正方向相同，此时对瞬时加速度第一修正（S24）中的系数k2修正，k2的修正方向同k3；在其它情况下，对齿间隔修正系数k1进行修正,k1的修正方向同k3。

7.如权利要求2所述的转速信号的处理装置，其特征在于，

齿间隔修正系数k1根据齿编号查询表格MAP7获得。

8.如权利要求2所述的转速信号的处理装置，其特征在于，

9.如权利要求8所述的转速信号的处理装置，其特征在于，

窗口2的窗口系数w21=0.4；w22=0.6；实际预测齿间隔乘以w21为窗口2的起点，实际预测齿间隔乘以w22为窗口2的终点；窗口2的宽度系数等于w22-w21=0.2；

窗口1的窗口系数w11=0.9～0.95，w12=1.05～1.1，实际预测齿间隔乘以w11为窗口1的起点，实际预测齿间隔乘以w12为窗口1的终点；窗口1的宽度系数k0=w12-w11,k0的初始值等于窗口2和窗口3的宽度系数；

窗口3的窗口系数w31=0.9，w32=1.1；实际预测齿间隔乘以w31为窗口3的起点，实际预测齿间隔乘以w32为窗口3的终点；窗口3的宽度系数等于w32-w31=0.2。