[發明專利]CPS爆震檢測系統

有效

• 申請號: 201210193495.5
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN102828827A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: K.J.巴斯勒普;J.C.薩瓦拉朱拉多
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02B77/08
• 分類號: F02B77/08;F02D41/30;F02P9/00;F02D43/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;譚祐祥

技術領域

本公開涉及發動機傳感器系統，且更特定地涉及用于氣缸壓力發動機爆震傳感器的故障檢測系統和方法。

背景技術

在此提供的背景描述用于總地展示本公開背景的目的。目前署名的發明人的工作－就在背景技術部分描述的程度而言－以及說明書的不可以另外地構成提交時的現有技術的多個方面，既不明確地也不隱含地視作抵觸本公開的現有技術。

內燃機將空氣通過進氣口吸入到進氣歧管內。空氣與燃料混合形成空氣和燃料（A/F）混合物。A/F混合物在氣缸內燃燒以驅動活塞，而活塞則可旋轉地使曲軸轉動以產生驅動轉矩。

在一定的情況中，可能發生發動機爆震。發動機爆震對應于由于氣缸室內的不受控燃燒導致的振動。在持續的時間階段中的發動機爆震例如導致對于活塞、氣缸環和/或排氣門的損壞。發動機爆震也增加了噪聲/振動/粗糙性（NVH）。發動機控制系統可實施爆震檢測，以檢測、降低和/或防止發動機爆震，因此改進發動機性能和車輛操控性。

發明內容

一種控制系統包括檢測發動機的氣缸壓力且基于氣缸壓力生成CPS信號的缸壓傳感器（CPS）。CPS故障檢測模塊基于CPS信號在爆震頻率范圍內的特征有選擇地生成故障信號。狀態檢測模塊基于CPS信號和故障信號生成CPS狀態信號。

方法包括使用缸壓傳感器（CPS），感測發動機的氣缸壓力且基于氣缸壓力生成CPS信號，基于CPS信號在爆震頻率范圍內的特征選擇地生成故障信號，且基于CPS信號和故障信號生成CPS狀態信號。

本發明提供以下技術方案：

方案1.?一種控制系統，包括：

缸壓傳感器（CPS），所述缸壓傳感器感測發動機的氣缸壓力且基于氣缸壓力生成CPS信號；

CPS故障檢測模塊，所述CPS故障檢測模塊基于CPS信號在爆震頻率范圍內的特征選擇地生成故障信號；和

狀態檢測模塊，所述狀態檢測模塊基于CPS信號和故障信號生成CPS狀態信號。

方案2.?根據方案1所述的控制系統，進一步包括：

快速傅里葉變換（FFT）模塊，所述快速傅里葉變換（FFT）模塊基于CPS信號生成FFT，其中FFT包括對應于多個頻率范圍的多個子組。

方案3.?根據方案1所述的控制系統，其中CPS信號在爆震頻率范圍內的特征包括譜功率的度量，且其中譜功率的度量基于至少一個發動機參數。

方案4.?根據方案3所述的控制系統，其中CPS故障檢測模塊進一步基于上譜極限和下譜極限選擇地生成故障信號，其中上譜極限和下譜極限基于至少一個發動機參數和CPS信號的燃燒頻率范圍。

方案5.?根據方案4所述的控制系統，其中至少一個參數包括發動機速度、環境溫度、發動機負荷和對應于燃燒頻率范圍的FFT。

方案6.?根據方案4所述的控制系統，其中CPS故障檢測模塊包括故障確定模塊，所述故障確定模塊基于上譜極限、下譜極限和譜功率的度量確定CPS狀態信號。

方案7.?根據方案6所述的控制系統，其中故障確定模塊基于譜功率的度量是否處在上譜極限和下譜極限之內來確定CPS狀態信號。

方案8.?根據方案7所述的控制系統，其中當CPS狀態信號指示譜功率的度量不處在上譜極限和下譜極限之內時，故障計數增加。

方案9.?根據方案8所述的控制系統，進一步包括爆震控制模塊，所述爆震控制模塊基于CPS信號和故障計數促動多個燃料噴射器和多個火花塞的一個或多個。

方案10.?一種方法，包括：

使用缸壓傳感器（CPS），所述缸壓傳感器感測發動機的氣缸壓力且基于氣缸壓力生成CPS信號；

基于CPS信號在爆震頻率范圍內的特征選擇地生成故障信號；和

基于CPS信號和故障信號生成CPS狀態信號。

方案11.?根據方案10所述的方法，進一步包括：

基于CPS信號生成快速傅里葉變換（FFT），其中FFT包括對應于多個頻率范圍的多個子組。

方案12.?根據方案10所述的方法，其中CPS信號在爆震頻率范圍內的特征包括譜功率的度量，且其中譜功率的度量基于至少一個發動機參數。

方案13.?根據方案12所述的方法，其中進一步包括基于上譜極限和下譜極限選擇地生成故障信號，其中上譜極限和下譜極限基于至少一個發動機參數和CPS信號的燃燒頻率范圍。

方案14.?根據方案13所述的方法，其中至少一個參數包括發動機速度、環境溫度、發動機負荷和對應于燃燒頻率范圍的FFT。