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技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种发动机转速测量方法、装置及设备。

背景技术

目前，用于传统商用车试验的发动机转速表，发动机转速的信号来源为发电机相 端(w端)或者点烟器。通过发电机相端(w端)或者点烟器获取发动机转速信号， 还需要知道一些发电机相关参数，例如：发电机极对数、速比转换率(发动机曲轴与 发电机皮带的轮速比)才正确的获取到发动机的转速，使用时不方便。并且，由于受 发电机皮带(V带)自身传动效率的影响，也会导致对发动机转速测量时的转速值存 在较大误差。已广泛应用的传统的发动机转速传感器以及转速表存在以上不足之处。

针对现有技术中通过发电机测量发动机转速值时需要配置多项发电机参数，导致 的配置繁琐、测量误差大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种发动机转速测量方法、装置及设备，以解决现有 技术中通过发电机测量发动机转速值时需要配置多项发电机参数，导致的配置繁琐、 测量误差大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种发动机转速测量 方法。该方法包括：获取发动机的排气频率；获取与发动机的汽缸数量对应的用于计 算的比例系数；通过排气频率与比例系数，计算得出发动机的转速值。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种发动机转速测量 装置，该装置包括：第一获取模块，用于获取发动机的排气频率；第二获取模块，用 于获取与发动机的汽缸数量对应的用于计算的比例系数；计算模块，用于通过排气频 率与比例系数，计算得出发动机的转速值。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种发动机转速测量 设备，该设备包括：频率采集器，安装于发动机排气管中，用于获取发动机的排气频 率；处理器，与频率采集器建立通讯连接，用于通过排气频率与预先设置的用于计算 的比例系数，计算得出发动机的转速值。

根据发明实施例，通过获取发动机的排气频率；获取与发动机的汽缸数量对应的 用于计算的比例系数；通过排气频率与比例系数，计算得出发动机的转速值，解决了 现有技术中通过发电机测量发动机转速值时需要配置多项发电机参数，导致的配置繁 琐、测量误差大的问题。实现了通过获取发动机气缸的工作频率计算发动机转速，计 算过程简单，精准度高的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例一的发动机转速测量设备的结构示意图；

图2是根据本发明实施例一优选的发动机转速测量设备的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的发动机转速测量设备的原理示意图；

图4是根据本发明实施例一优选的发动机转速测量设备的结构示意图；

图5是根据本发明实施例一优选的发动机转速测量设备的结构示意图；

图6是根据本发明实施例二的发动机转速测量方法的流程图；

图7是根据本发明实施例三的发动机转速测量装置的结构示意图；

图8是根据本发明实施例三优选的发动机转速测量装置的结构示意图；以及

图9是根据本发明实施例三优选的发动机转速测量装置的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领 域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于 本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第 二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这 样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语 “包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含 了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步 骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的 其它步骤或单元。

实施例1

本实施例提供了一种发动机转速测量设备，如图1所示，该系统可以包括：频率 采集器10、处理器12，其中，

频率采集器10，安装于发动机排气管中，用于获取发动机的排气频率。

处理器12，与频率采集器10建立通讯连接，用于通过排气频率与预先设置的用 于计算的比例系数，计算得出发动机的转速值。

具体的，通过在车辆排气管处设置的频率采集器，采集发动机排气的频率，并获 取通过发动机工作原理确定的与汽缸数量对应的用于计算的比例系数。通过处理器对 发动机排气的频率和比例系数进行计算，计算得到发动机的转速值。

在实际应用当中，根据发动机四冲程工作原理，以4缸发动机为例，进行说明。 现有的4汽缸发动机每转2圈，各气缸完成一次四冲程过程，每个汽缸均进行了一次 进气、压缩、燃烧和排气的动作，进气、压缩、燃烧和排气动作均不同步进行，即发 动机每完成排气动作4次或者完成燃烧动作4次，汽缸会带动发动机曲轴旋转2圈。 所以，四缸发动机转速与排气频率、四缸发动机转速与燃烧频率的比例系数为1/2。同 理可证，8缸发动机的比例系数也为1/2，而3缸、6缸以及12缸发动机的比例系数都 为1/3。通过将采集得到的发动机燃烧频率、排气频率与比例系数进行计算，生成发动 机转速信号。该转速信号是从排气管处设置的传感器直接取得，并不需知道发电机的 相关参数和发动机转速与发电机转速的速比转换率，只需知道发动机缸数即可使用。 并且，运用上述方法，也不受发电机皮带自身传递效率影响，提高了发动机转速精度。

综上可知，本发明解决了现有技术中通过发电机测量发动机转速值时需要配置多 项发电机参数，导致的配置繁琐、测量误差大的问题，实现了通过获取发动机气缸的 工作频率计算发动机转速，计算过程简单，精准度高的效果。

优选的，如图2所示，本申请上述实施例中，频率采集器10包括：随动装置101、 回位装置102、变阻器103、电阻器104和第一信号转换器105。

其中，随动装置101，用于采集发动机的排气动作。

回位装置102，与随动装置101连接，用于将随动装置101回复至初始位置。

变阻器103，与随动装置101连接，变阻器103的阻值随随动装置101的运动而 变化。

电阻器104，与变阻器103串联。

第一信号转换器105，与变阻器103并联，用于将变阻器两端的电压变化值转化 为频率信号。

具体的，通过在与发动起连接的排气管内部设置随动装置与变阻器，来获取每次 发动机的排气频率，其中，随动装置与变阻器连接，变阻器随随动装置的摆动而发生 阻值的变化。在发动机进行排气工作时，发动机排出的废气将带动随动装置进行摆动， 阻值也就跟随发动机排气动作而变化。

在实际应用中，将一个定值电阻与变阻器进行串连连接，并在串联的两个电阻上 加载一个恒定的电压。通过信号转换器将加载在变阻器上的电压值的变化频率转化为 发动机排气的频率，以得到发动机汽缸的排气频率。

当然，为了提高随动装置在发动机排气频率很高时的可靠性，可以在随动装置上 安装回位装置。回位装置可以通过在随动装置下方设置配重块、在随动装置转轴出设 置回位弹簧，以及其他可以使随动装置回复至初始状态的回位装置。

在具体实施过程中，如图3所示，101为频率采集器上在排气方向上的随动装置， 装在排气管内；103为频率采集器的变阻器，104为频率采集器的上拉电阻装置，电阻 值恒定。102为频率采集器的回位装置，使随动装置101在随排气摆动后迅速回到初 始位置；105为将电压信号转换为频率信号的转换器，第一信号转换器105由导线与 变阻器103并联，检测两端的电压变化。12为处理器，将第一信号转换器105转换后 的频率信号乘以发动机转速与排气频率的比例系数(例如：4缸机系数为1/2，6缸机 系数为1/3)，处理器12上面设置有调节装置，在使用时可根据实际发动机缸数做调整。 14为转速表，用于显示发动机的实际转速。

在图3中，101、102、103、104共同组成发动机转速测量设备的频率采集器10， 电阻部分可不装在排气管内。在无排气时，变阻器103两端的电压为一定值，当发动 机气缸排气时，图中随动装置101在排气的作用下运动，带动变阻器103阻值的变化， 此时，因为阻值的变化导致变阻器103两端的电压也发生改变。当不排气时，回位装 置102将随动装置101拉回到原位置。下次排气时重复以上过程。电压的变化通过导 线传输到第一信号转换器105中，第一信号转换器105为将电压变化信号转换成频率 信号的外围电路。第一信号转换器105将输出转速信号经过导线传输到处理器12中， 处理器12根据设定的比例系数将第一信号转换器105转换后频率信号根据比例关系做 调整(即乘以发动机转速与排气频率的比例系数)，调整后通过导线传递到转速表14 中，显示实际转速。

优选的，如图4所示，本申请上述实施例中，频率采集器10包括：声控传感器 106和第二信号转换器107。

其中，声控传感器106，用于采集发动机的汽缸动作发出的声音强度，声控传感 器106将采集到的声音强度值与预设的声音阈值进行比较，当声音强度大于声音阈值 时，发送声音信号；

第二信号转换器107，与声控传感器106建立通讯连接，用于将声音信号转化为 频率信号。

具体的，通过在与发动起连接的排气管内部设置声控传感器，来获取每次发动机 的燃烧频率。

其中，由汽油内燃机的工作原理可知，每次燃烧过程都是火花塞对汽缸内的油气 混合气进行点燃，引发的小规模爆炸。通过声控传感器对汽缸内部爆炸声音的采集， 从而实现对发动机燃烧频率的采集。

优选的，如图5所示，本申请上述实施例中，该设备还包括：

转速表14，与处理器12建立通讯连接，用于显示发动机的转速值。

综上所述，上述实施例提供了一种发动机转速信号采集设备，通过上述设备能够 方便、快捷、精确的获取发动机的转速信号。本发动机转速信号采集设备通过采集发 动机汽缸的运行排气动作或者燃烧动作的运行频率，计算得出发动机的转速值，避免 了从发电机或者点烟器中读取转速信号导致的配置繁琐、测量误差大的问题。

实施例2

本发明实施例提供了一种发动机转速测量方法。

图6是根据本发明实施例的发动机转速测量方法的流程图。如图6所示，该方法 包括步骤如下：

步骤S21，获取发动机的排气频率。

步骤S23，获取与发动机的汽缸数量对应的用于计算的比例系数。

步骤S25，通过排气频率与比例系数，计算得出发动机的转速值。

具体的，通过上述步骤S21至步骤S25，通过在车辆排气管处设置的频率采集器， 采集发动机排气的频率，并获取通过发动机工作原理确定的与汽缸数量对应的用于计 算的比例系数。通过发动机排气的频率和比例系数，计算得到发动机的转速值。

在实际应用当中，根据发动机四冲程工作原理，以4缸发动机为例，进行说明。 现有的4汽缸发动机每转2圈，各气缸完成一次四冲程过程，每个汽缸均进行了一次 进气、压缩、燃烧和排气的动作，进气、压缩、燃烧和排气动作均不同步进行，即发 动机每完成排气动作4次或者完成燃烧动作4次，汽缸会带动发动机曲轴旋转2圈。 所以，四缸发动机转速与排气频率、四缸发动机转速与燃烧频率的比例系数为1/2。同 理可证，8缸发动机的比例系数也为1/2，而3缸、6缸以及12缸发动机的比例系数都 为1/3。通过将采集得到的发动机燃烧频率、排气频率与比例系数进行计算，生成发动 机转速信号。该转速信号是从排气管处设置的传感器直接取得，并不需知道发电机的 相关参数和发动机转速与发电机转速的速比转换率，只需知道发动机缸数即可使用。 并且，运用上述方法，也不受发电机皮带自身传递效率影响，提高了发动机转速精度。

综上可知，本发明解决了现有技术中通过发电机测量发动机转速值时需要配置多 项发电机参数，导致的配置繁琐、测量误差大的问题，实现了通过获取发动机气缸的 工作频率计算发动机转速，计算过程简单，精准度高的效果。

优选的，本申请上述实施例中，可以在排气管内部设置随动装置与变阻器，将随 动装置与变阻器连接，通过随动装置的运动带动变阻器的阻值发生变化，其中，在上 述步骤S21获取发动机的排气频率中，步骤包括：

步骤S211a，读取变阻器两端的电压变化值。

步骤S213a，通过电压变化值与预先设置的变化阈值进行比较，判断发动机是否 完成一次排气动作，其中，当电压变化值大于变化阈值时，判断发动机完成一次排气 动作。

步骤S215a，计算发动机在单位时间内完成排气动作的次数，得到排气频率。

具体的，如图3所示，上述步骤S211a至步骤S215a，通过在与发动起连接的排 气管内部设置随动装置与变阻器，来获取每次发动机的排气频率，其中，随动装置与 变阻器连接，变阻器随随动装置的摆动而发生阻值的变化。在发动机进行排气工作时， 发动机排出的废气将带动随动装置进行摆动，阻值也就跟随发动机排气动作而变化。

在实际应用中，将一个定值电阻与变阻器进行串连连接，并在串联的两个电阻上 加载一个恒定的电压。通过信号转换器将加载在变阻器上的电压值的变化频率转化为 发动机排气的频率，以得到发动机汽缸的排气频率。

当然，为了提高随动装置在发动机排气频率很高时的可靠性，可以在随动装置上 安装回位装置。回位装置可以通过在随动装置下方设置配重块、在随动装置转轴出设 置回位弹簧，以及其他可以使随动装置回复至初始状态的回位装置。

优选的，本申请上述实施例中，可以在排气管内部设置声控传感器，其中，在上 述步骤S21获取发动机的排气频率中，步骤包括：

步骤S211b，采集声控传感器发送的声音信号，其中，声控传感器将采集到的声 音强度值与预设的声音阈值进行比较，当声音强度大于声音阈值时，发送声音信号。

步骤S213b，当接收到一次声音信号，确定发动机完成一次排气动作。

步骤S215b，计算发动机在单位时间内完成排气动作的次数，得到排气频率。

具体的，上述步骤S211b至步骤S215b，通过在与发动起连接的排气管内部设置 声控传感器，来获取每次发动机的燃烧频率。

其中，由汽油内燃机的工作原理可知，每次燃烧过程都是火花塞对汽缸内的油气 混合气进行点燃，引发的小规模爆炸。通过声控传感器对汽缸内部爆炸声音的采集， 从而实现对发动机燃烧频率的采集。

综上所述，上述实施例提供了一种发动机转速信号采集方法，通过上述方法能够 方便、快捷、精确的获取发动机的转速信号。本发动机转速信号采集方法通过采集发 动机汽缸的运行排气动作或者燃烧动作的运行频率，计算得出发动机的转速值，避免 了从发电机或者点烟器中读取转速信号导致的配置繁琐、测量误差大的问题。

实施例3

本发明实施例还提供了一种发动机转速测量装置，如图7所示，该装置可以包括：

一种发动机转速测量装置，其特征在于，在排气管处设置用于采集发动机排气频 率的传感器，装置包括：第一获取模块31、第二获取模块33和计算模块35。

其中，第一获取模块31，用于获取发动机的排气频率。

第二获取模块33，用于获取与发动机的汽缸数量对应的用于计算的比例系数。

计算模块35，用于通过排气频率与比例系数，计算得出发动机的转速值。

具体的，通过上述第一获取模块31、第二获取模块33和计算模块35，通过在车 辆排气管处设置的频率采集器，采集发动机排气的频率，并获取通过发动机工作原理 确定的与汽缸数量对应的用于计算的比例系数。通过发动机排气的频率和比例系数， 计算得到发动机的转速值。

在实际应用当中，根据发动机四冲程工作原理，以4缸发动机为例，进行说明。 现有的4汽缸发动机每转2圈，各气缸完成一次四冲程过程，每个汽缸均进行了一次 进气、压缩、燃烧和排气的动作，进气、压缩、燃烧和排气动作均不同步进行，即发 动机每完成排气动作4次或者完成燃烧动作4次，汽缸会带动发动机曲轴旋转2圈。 所以，四缸发动机转速与排气频率、四缸发动机转速与燃烧频率的比例系数为1/2。同 理可证，8缸发动机的比例系数也为1/2，而3缸、6缸以及12缸发动机的比例系数都 为1/3。通过将采集得到的发动机燃烧频率、排气频率与比例系数进行计算，生成发动 机转速信号。该转速信号是从排气管处设置的传感器直接取得，并不需知道发电机的 相关参数和发动机转速与发电机转速的速比转换率，只需知道发动机缸数即可使用。 并且，运用上述方法，也不受发电机皮带自身传递效率影响，提高了发动机转速精度。

综上可知，本发明解决了现有技术中通过发电机测量发动机转速值时需要配置多 项发电机参数，导致的配置繁琐、测量误差大的问题，实现了通过获取发动机气缸的 工作频率计算发动机转速，计算过程简单，精准度高的效果。

优选的，如图8所示，本申请上述实施例中，可以在排气管内部设置随动装置与 变阻器，将随动装置与变阻器连接，通过随动装置的运动带动变阻器的阻值发生变化， 其中，第一获取模块31包括：子读取模块311、子判断模块312和第一子计算模块313。

子读取模块311，用于读取变阻器两端的电压变化值。

子判断模块312，用于通过电压变化值与预先设置的变化阈值进行比较，判断发 动机是否完成一次排气动作，其中，当电压变化值大于变化阈值时，判断发动机完成 一次排气动作。

第一子计算模块313，用于计算发动机在单位时间内完成排气动作的次数，得到 排气频率。

具体的，如图3所示，上述子读取模块311、子判断模块312和第一子计算模块 313，通过在与发动起连接的排气管内部设置随动装置与变阻器，来获取每次发动机的 排气频率，其中，随动装置与变阻器连接，变阻器随随动装置的摆动而发生阻值的变 化。在发动机进行排气工作时，发动机排出的废气将带动随动装置进行摆动，阻值也 就跟随发动机排气动作而变化。

在实际应用中，将一个定值电阻与变阻器进行串连连接，并在串联的两个电阻上 加载一个恒定的电压。通过信号转换器将加载在变阻器上的电压值的变化频率转化为 发动机排气的频率，以得到发动机汽缸的排气频率。

当然，为了提高随动装置在发动机排气频率很高时的可靠性，可以在随动装置上 安装回位装置。回位装置可以通过在随动装置下方设置配重块、在随动装置转轴出设 置回位弹簧，以及其他可以使随动装置回复至初始状态的回位装置。

优选的，如图9所示，本申请上述实施例中，可以在排气管内部设置声控传感器， 其中，第一获取模块31包括：子采集模块314、子确定模块315和第二子计算模块316。

其中，子采集模块314，用于采集声控传感器发送的声音信号，其中，声控传感 器将采集到的声音强度值与预设的声音阈值进行比较，当声音强度大于声音阈值时， 发送声音信号；

子确定模块315，用于当接收到一次声音信号，确定发动机完成一次排气动作；

第二子计算模块316，用于计算发动机在单位时间内完成排气动作的次数，得到 排气频率。

具体的，上述子采集模块314、子确定模块315和第二子计算模块316，通过在与 发动起连接的排气管内部设置声控传感器，来获取每次发动机的燃烧频率。

其中，由汽油内燃机的工作原理可知，每次燃烧过程都是火花塞对汽缸内的油气 混合气进行点燃，引发的小规模爆炸。通过声控传感器对汽缸内部爆炸声音的采集， 从而实现对发动机燃烧频率的采集。

综上所述，上述实施例提供了一种发动机转速信号采集装置，通过上述装置能够 方便、快捷、精确的获取发动机的转速信号。本发动机转速信号采集装置通过采集发 动机汽缸的运行排气动作或者燃烧动作的运行频率，计算得出发动机的转速值，避免 了从发电机或者点烟器中读取转速信号导致的配置繁琐、测量误差大的问题。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系 列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限 制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术 人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块 并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部 分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方 式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅 仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可 以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显 示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元 的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到 多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例 方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以 是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成 的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用 时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案 本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产 品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使 得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发 明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储 器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、 移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的 任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。