[發明專利]判斷發動機爆震的方法和裝置

在審

• 申請號: 201110384983.X
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN103134637A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 章健勇;沈義濤;尹琪;錢承炬
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G01L23/22
• 分類號: G01L23/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧霽晨;王忠忠

技術領域

本發明涉及發動機的電子控制系統，尤其涉及判斷發動機爆震的方法和裝置。

背景技術

發動機氣缸內的混合氣如果在火焰傳播到達前發生自燃，發動機會產生爆震現象。發動機的爆震會對發動機造成較大損害，因此需要對在發動機的控制過程中對爆震進行識別和避免。

傳統的發動機管理系統中，通常采用安裝在發動機缸體上的爆震傳感器來判別爆震。爆震傳感器感測氣缸體在爆震的特定頻率范圍內的振動并且將振動轉換為電信號輸出。從爆震傳感器輸出的原始信號通過帶通濾波、積分等信號處理被轉換成爆震強度。當爆震強度大于爆震標準水平時，判定爆震發生。然而，由于爆震傳感器是采用測量缸體的振動加速度來間接判斷發動機氣缸內的燃燒狀態，并且氣缸體不僅僅由于爆震而振動，也會由于驅動內燃機的噴射器、閥和其他部件而振動，所以在瞬態過程中，爆震傳感器容易誤判發動機的爆震。

另外，在利用爆震傳感器判斷發動機爆震時，對爆震的標定需要很大的工作量。這是因為爆震傳感器的信號包含各種成分，需要通過帶通濾波得到發動機燃燒產生的頻率信號，然而在發動機的各個工況下這種帶通頻率設置不同，因而需要標定得到。同時，還需要標定得到在各個狀態下爆震能量積分值和實際缸壓變化的關系，來設定在各個工況下是否發生爆震的極限值。

因此，本發明的一個目的在于使用缸壓傳感器判斷爆震的方法和裝置提高爆震判斷的可靠性和穩定性。

本發明的另一個目的在于使用缸壓傳感器判斷爆震的方法和裝置，減少爆震標定的工作量，降低發動機管理系統成本。

發明內容

根據本發明的一個目的，公開了一種用于判斷發動機爆震的方法，其特征在于，包括以下步驟，

獲取缸壓信號，

基于所述缸壓信號生成第一參考值和第二參考值，

將第一參考值與預置的第一參考值的上限值進行比較，

將第二參考值與預置的第二參考值的上限值進行比較，

當第一參考值和第二參考值至少一個超過其對應的上限值時，判斷發動機發生爆震。

優選地，通過對所述缸壓信號進行高通濾波，然后對濾波后的缸壓信號取最大幅值KP，作為第一參考值，

通過對濾波后的缸壓信號的幅值進行積分，得到幅值積分KR，作為第二參考值。

根據本發明的另一個目的，公開了一種用于判斷發動機爆震的方法，其特征在于，包括以下步驟，

獲取缸壓信號，

基于所述缸壓信號生成參考值

將參考值與預置的參考值的上限值進行比較，

當參考值超過其對應的上限值時，判斷發動機發生爆震。

優選地，所述參考值是通過對所述缸壓信號進行高通濾波，然后對濾波后的缸壓信號取最大幅值KP，或者，通過對濾波后的缸壓信號的幅值進行積分，得到的幅值積分KR。

附圖說明

在參照附圖閱讀了本發明的具體實施方式以后，本領域技術人員將會更清楚地了解本發明的各個方面。本領域技術人員應當理解的是：這些附圖僅僅用于配合具體實施方式說明本發明的技術方案，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。其中，

圖1是根據本發明的實施例的缸壓信號處理示意圖

圖2是根據本發明的實施例判斷發動機爆震的方法的步驟示意圖；

圖3是根據本發明的實施例判斷發動機爆震的裝置示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖詳細描述本發明的具體內容。為了更加清楚地闡述本發明的實施方式，在本文中將避免了與本發明的要點無直接關聯的屬于本領域公知的其他通用的電子器件的描述。

本發明提出了使用缸壓傳感器判斷爆震的方法，該方法根據缸壓傳感器在一個循環周期內采集的缸內壓力變化曲線，進行高通濾波，判斷濾波后缸壓信號最大幅值和/或積分值是否超過限值，并根據判斷結果來判定發動機是否發生爆震。

圖1是根據本發明的實施例缸壓信號處理示意圖。如圖1的上面部分所示，發動機氣缸內的混合氣在正常燃燒時，缸壓信號在點燃后急速升高，然后在做功行程中逐漸降低。在發生爆震的情況下，缸壓的上升速率將急速升高或者在缸壓信號峰值往后一段的曲軸角度內將產生較大毛刺和震蕩。在本發明中，采用對缸壓信號進行高通濾波，將正常燃燒產生的缸壓信號作為低頻信號過濾，如圖1的下面部分所示。然后，對濾波信號取最大幅值KP，再對濾波信號進行幅值的積分得到幅值積分KR，以及根據最大幅值KP和幅值積分KR來判斷是否發生爆震。在此，本領域的技術人員可以理解的是，高通濾波的濾波常數由發動機的轉速決定。