發(fā)動機超速檢測電路和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及發(fā)動機監(jiān)控系統(tǒng)，并且更具體地涉及可操作以檢測發(fā)動機超速的檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機可以以可能導致造成損壞的超速運行?？赡艽嬖谙拗瓢l(fā)動機運行的速度的已知系統(tǒng)。這些已知系統(tǒng)可以響應(yīng)于指示發(fā)動機速度的信號，以防止發(fā)動機以超過預(yù)定閾值的速度運行。
[0003]美國4090480可以描述一種用于防止發(fā)動機的速度超過預(yù)定值的電氣控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)可以包括連接到發(fā)動機節(jié)氣門控制器的可逆電動機。電動機控制電路可以被連接以便接收對應(yīng)于發(fā)動機的速度的輸入。當發(fā)動機的速度超過預(yù)定值時，控制電路可啟動節(jié)氣門控制器以將發(fā)動機速度限制到預(yù)定值。
[0004]美國4964385可以描述一種用于多缸內(nèi)燃機的發(fā)動機超速控制電路。該超速控制電路可以根據(jù)超過閾值的量對汽缸逐漸切割點火。單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器可以通過給定汽缸的點火脈沖來設(shè)置以啟動固定持續(xù)時間的給定定時間隔。充電電容器電路可以具有第一電容器，該第一電容器在定時間隔期間由單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的輸出進行充電，并且在第二定時間隔期間直到給定汽缸的下一個點火脈沖才進行放電。鎖存比較器可以通過給定汽缸的點火脈沖來設(shè)置，并且可以禁用斷路開關(guān)，該斷路開關(guān)又允許點火脈沖到達汽缸。隨著發(fā)動機速度增加，給定汽缸的點火脈沖可以在時間上更緊密，并且第二定時間隔可以是給定汽缸的點火脈沖之間的時間的較小部分，使得第一電容器的放電時間變得更短，并且第一電容器和第二電容器上的電壓開始從較高的最小值沿著正斜率斜坡增加，使得第二電容器上的電壓在給定汽缸的點火脈沖之后的較早時間達到閾值電壓。
[0005]本發(fā)明的目的是至少部分地改進或克服現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的一個或多個方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在第一方面，本發(fā)明描述了發(fā)動機超速檢測電路，該發(fā)動機超速檢測電路包括:檢測單元，其被配置成發(fā)送指示發(fā)動機速度的脈沖信號；電抗性阻抗，其被配置成在接收到脈沖信號的脈沖之后以該脈沖信號限定的速率進行放電；比較器單元，其用于將電抗性阻抗的電壓值或電流值與閾值進行比較，并以脈沖信號的速率輸出所述比較的結(jié)果。
[0007]在第二方面，本發(fā)明描述了發(fā)動機超速檢測方法。該方法可包括以下步驟:檢測單元發(fā)送指示發(fā)動機速度的脈沖信號；在接收到脈沖信號的脈沖之后以該脈沖信號限定的速率對電抗性阻抗進行放電；將電抗性阻抗的電壓值或電流值與閾值進行比較；以及以脈沖信號的速率輸出所述比較的結(jié)果。
【附圖說明】
[0008]當伴隨附圖一起閱讀時，從下面各種實施例的描述中，將更全面地理解本發(fā)明的上述和其他特征以及優(yōu)點，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機超速檢測電路的示意性框圖；
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機超速檢測電路圖；
[0011]圖3是示出了當發(fā)動機速度低于超速閾值時的發(fā)動機超速檢測電路的運行的曲線圖；以及
[0012]圖4是示出了當發(fā)動機速度高于超速閾值時的發(fā)動機超速檢測電路的運行的曲線圖。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明總體上涉及一種發(fā)動機超速檢測電路10以及一種發(fā)動機超速檢測方法。
[0014]發(fā)動機超速檢測電路10可包括檢測單元13。檢測單元13可以被配置成發(fā)送指示發(fā)動機速度的脈沖信號。檢測單元13可以被配置成檢測發(fā)動機部件的運動。發(fā)動機部件的運動可以指示發(fā)動機速度。檢測單元13可以在檢測到發(fā)動機部件的運動之后發(fā)出脈沖信號。
[0015]檢測單元13可以包括速度傳感器電路14和接口電路16。速度傳感器電路14可以包括速度傳感器。該速度傳感器可以為可變磁阻速度傳感器。速度傳感器電路14可以發(fā)出指示發(fā)動機速度的信號。指示發(fā)動機速度的信號可以是模擬信號。速度傳感器電路14的輸出信號可以近似于正弦波。
[0016]輸出模擬信號可具有由速度傳感器限制的頻率。輸出模擬信號在最大正常發(fā)動機速度下可具有從IKHz至12KHz范圍的頻率。輸出模擬信號在最大正常發(fā)動機速度下可具有從2KHz至7KHz范圍的頻率。
[0017]在一個實施例中，檢測單元13可以包括具有傳感器的接口電路16，所述傳感器以與發(fā)動機速度相關(guān)的頻率進行輸出。傳感器可以是霍爾傳感器或光學傳感器。
[0018]檢測單元13可以被配置成檢測齒輪齒12的通過。發(fā)動機部件可以是發(fā)動機的環(huán)形齒輪11。檢測單元13可以被配置成檢測旋轉(zhuǎn)式或往復式發(fā)動機部件的通過。檢測單元13可以被配置成檢測環(huán)形齒輪11的齒12的通過。在一個實施例中，檢測單元13可以被配置成檢測交流發(fā)電機皮帶輪的通過。
[0019]發(fā)動機速度可由可變磁阻磁性速度傳感器進行監(jiān)控，該可變磁阻磁性速度傳感器被適當?shù)卦O(shè)置在發(fā)動機艙中，以便檢測環(huán)形齒輪11上的齒12的通過。
[0020]速度傳感器電路14的輸出模擬信號可以取決于最大正常發(fā)動機速度和發(fā)動機的環(huán)形齒輪11上的齒12的數(shù)目。
[0021]輸出模擬信號可以被發(fā)送到接口電路16。該模擬信號可以由接口電路16轉(zhuǎn)換為脈沖信號。接口電路可以是在控制板上的接口集成電路。
[0022]發(fā)動機超速檢測電路10可包括電抗性阻抗20。電抗性阻抗20可以連接到檢測單元13，以便接收脈沖信號。電抗性阻抗20可以被配置成在接收到脈沖信號的脈沖之后進行放電。電抗性阻抗20可以被配置成以脈沖信號限定的速率進行放電。電抗性阻抗20在放電時可具有電壓或電流。
[0023]電抗性阻抗20可以是電容器20。在一個實施例中，電抗性阻抗20可以是電感器。
[0024]電容器20可以由電壓源24進行充電。電容器20可以與電阻器21串聯(lián)連接。電容器20可通過電阻器21進行充電。
[0025]發(fā)動機超速檢測電路10可包括有源開關(guān)18。有源開關(guān)18可以連接到電抗性阻抗20。有源開關(guān)18可以連接在電路10中，使得來自檢測單元13的脈沖信號可以被發(fā)送到有源開關(guān)18。有源開關(guān)18可以被配置成在接收到脈沖信號之后接通。有源開關(guān)18可以在接收到脈沖信號的脈沖之后被接通。有源開關(guān)18可以連接到電抗性阻抗20，使得電抗性阻抗20在有源開關(guān)18接通時進行放電。
[0026]有源開關(guān)可以是連接到電容器20的晶體管18。晶體管18可并聯(lián)連接到電容器20。電容器20可通過晶體管18進行放電。在一個實施例中，有源開關(guān)可以是連接到電感器的晶體管18。晶體管18可以串聯(lián)連接到電感器。
[0027]發(fā)動機超速檢測電路10可以包括用于將電抗性阻抗20的電壓值或電流值與閾值進行比較的比較器單元25。比較器單元25可以被配置成以脈沖信號的速率輸出所述比較的結(jié)果。
[0028]比較器單元25可以連接到檢測單元13，以便接收脈沖信號。比較器單元25可以連接到接口電路16，以便接收脈沖信號。比較器單元25可以連接到電抗性阻抗20，以便接收電抗性阻抗20的放電電壓值或放電電流值。
[0029]比較器單元25可以設(shè)置有閾值電壓值或閾值電流值。閾值電壓值或閾值電流值可以在校準過程期間被預(yù)定。
[0030]可以通過電壓源24向比較器單元25供應(yīng)電壓。來自電壓源24的電壓可由分壓器19確定。該分壓器可以包括電阻器23和電位計22。供應(yīng)給比較器單元25的電壓可以是電壓源24處的電壓的一部分。
[0031]比較器單元25可包括比較器26，該比較器26將電抗性阻抗20的放電電壓值或放電電流值與閾值進行比較。比較器26可以將電容器20的放電電壓值與閾值電壓值進行比較。通過分壓器19可以從電壓源24獲得電壓值。比較器26可以基于所述比較的結(jié)果產(chǎn)生輸出。
[0032]電壓源24給電容器20提供充電電壓并且給比較器單元25提供閾值電壓值。閾值電壓值與放電電壓值的比較可以獨立于電壓源24處的電壓。
[0033]比較器單元25