[发明专利]一种柴油机进气量测量系统

权利要求书

1.一种柴油机进气量测量系统，包括测量所述柴油机的缸内压力信号的信号获取模块，和信号处理模块，所述信号获取模块与所述信号处理模块连接，其特征在于：所述信号处理模块执行下述步骤：

步骤一，利用快速傅里叶变换带通滤波处理所述信号获取模块测量的所述柴油机的缸内压力信号，获得燃烧共振时域信号；

步骤二，利用递归重排短时傅里叶变换处理所述燃烧共振时域信号，获得所述燃烧共振时域信号的时频谱；

步骤三，从所述燃烧共振时域信号的所述时频谱中提取燃烧共振频率信息，进而推算出所述柴油机的进气质量；

所述步骤一包括如下子步骤：

所述缸内压力信号包括倒拖信号，燃烧信号和燃烧共振信号，对所述缸内压力信号f(t)进行傅里叶变换获得频谱，并将所述频谱转换成功率谱密度PSD(f)＝F(f)²/fs·N，其中F(f)为频谱，fs为采样频率，N为信号长度，在功率谱密度曲线中按照频率的递增识别前三个极小值点，分别设为F1，F2，F3，则所述倒拖信号，所述燃烧信号和所述燃烧共振信号对应的频带分别为[0,F1]，[F1,F2]，[F2,F3]；将所述燃烧共振信号对应的频段提取出来，并进行傅里叶反变换，获得所述燃烧共振时域信号c(t)；

所述步骤二所述递归重排短时傅里叶变换处理包括下列信号处理算法：

其中δ[·]为狄里克莱分布；为时间重排坐标；为频率重排坐标；STFT_k(t,f)为所述燃烧共振时域信号c(t)的递归短时傅里叶变换谱，其中h_k(τ,f)为递归冲击响应，h_k(τ,f)＝W_k(τ)e^jfτ；τ为递归冲击响应信号对应的时间，t为燃烧共振信号对应时间；f表示频率，j为虚部；W_k(τ)为递归窗函数，其中，u(τ)为单位阶跃响应，k为冲击响应h_k(τ,f)的极点数，k≥2，σ为时间控制系数，σ＝t/T₁，T₁为窗函数的时间跨度；

所述柴油机的所述进气质量利用如下方式获取：

其中，f_1,0为所述燃烧共振子信号的时频谱中提取的共振频率，B′_1,0为贝塞尔函数的根，D为柴油机的缸径，γ为绝热指数，p为缸压，V为缸内容积，m为进气质量。