[發(fā)明專利]基于瞬態(tài)轉速的早燃檢測方法及裝置

有效

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• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN108625983B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設計）人: 王志;范欽灝;齊運亮
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F02B77/08
• 分類號: F02B77/08;G01L23/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李官

本發(fā)明公開一種基于瞬態(tài)轉速的早燃檢測方法及裝置，能夠在不增加任何額外裝置的情況下，實現(xiàn)對早燃的有效檢測。所述方法包括：S1、利用高速數(shù)據采集系統(tǒng)對發(fā)動機運轉過程中轉速傳感器連續(xù)檢測得到的轉速進行采樣，獲得原始轉速信號；S2、剔除所述原始轉速信號中缺齒位置的信號干擾，求出每轉中剩余齒位置的瞬時轉速；S3、將剔除過缺齒信息的轉速信號與基于發(fā)動機出廠標定和結構參數(shù)的正常轉速波動信號比對；S4、若判斷獲知連續(xù)第一數(shù)量個發(fā)動機循環(huán)的壓縮沖程出現(xiàn)轉速下偏差超過正常值的第二數(shù)量倍，則通過提取疑似早燃高壓循環(huán)對應的轉速信息并連續(xù)求導，并依據臺架試驗與實車環(huán)境分別進行最終早燃判斷。

技術領域

本發(fā)明涉及內燃機燃燒診斷與控制領域，具體涉及一種基于瞬態(tài)轉速的早燃檢測方法及裝置。

背景技術

內燃機是車、船、工程機械和國防裝備的主導動力。

早燃是導致常規(guī)爆震與超級爆震的重要誘因。一旦發(fā)生連續(xù)早燃，發(fā)動機極有可能損壞，因此早燃成為現(xiàn)代高功率密度發(fā)動機開發(fā)的最大障礙。早燃的誘因主要為兩方面：1)結構熱點；2)非結構熱點。結構熱點主要指燃燒室內的突出結構在缸內燃燒過程中形成熱的尖點，成為固定點火源，主要通過優(yōu)化燃燒系統(tǒng)結構，降低缸內熱負荷來控制。非結構熱點是指缸壁上剝落的機油、金屬磨屑、缸內沉積物等，非結構熱點在上一循環(huán)中受到加熱并滯留在缸內，提前引燃下一循環(huán)。隨著內燃機強化程度的不斷提高，早燃問題日益凸顯。國內外研究機構與汽車企業(yè)關于早燃的檢測與抑制方法主要有基于離子電流信號強弱檢測、基于爆震傳感器或缸壓傳感器的早燃誘發(fā)爆震或超級爆震的壓力信號檢測、基于發(fā)動機實時狀態(tài)，調整有效壓縮比、噴油、點火、冷卻強度、廢氣再循環(huán)等控制策略。

現(xiàn)有的早燃診斷方法存在試驗與實車環(huán)境脫節(jié)的問題。試驗中檢測裝置雖多且精但成本高，實車環(huán)境存在傳感器布置限制，特別對不易爆震燃料(如甲醇、乙醇、天然氣)的早燃檢測尚無簡易方法，此時爆震傳感器失效(參看圖1，圖1驗證了背景技術中提到的對不易爆震燃料早燃檢測時爆震傳感器失效的結論)，無法有效檢測早燃。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種基于瞬態(tài)轉速的早燃檢測方法及裝置。

一方面，本發(fā)明實施例提出一種基于瞬態(tài)轉速的早燃檢測方法，包括：

S1、利用高速數(shù)據采集系統(tǒng)對發(fā)動機運轉過程中轉速傳感器連續(xù)檢測得到的轉速進行采樣，獲得原始轉速信號；

S2、剔除所述原始轉速信號中缺齒位置的信號干擾，求出每轉中剩余齒位置的瞬時轉速；

S3、將剔除過缺齒信息的轉速信號與基于發(fā)動機出廠標定和結構參數(shù)的正常轉速波動信號比對；

S4、若判斷獲知連續(xù)第一數(shù)量個發(fā)動機循環(huán)的壓縮沖程出現(xiàn)轉速下偏差超過正常值的第二數(shù)量倍，則通過提取疑似早燃高壓循環(huán)對應的轉速信息并連續(xù)求導，并依據臺架試驗與實車環(huán)境分別進行最終早燃判斷。

另一方面，本發(fā)明實施例提出一種基于瞬態(tài)轉速的早燃檢測裝置，包括：

高速數(shù)據采集系統(tǒng)，用于對發(fā)動機運轉過程中轉速傳感器連續(xù)檢測得到的轉速進行采樣，獲得原始轉速信號；

控制器，用于利用算法剔除所述原始轉速信號中缺齒位置的信號干擾，將剔除過缺齒信息的轉速信號與基于發(fā)動機出廠標定和結構參數(shù)的正常轉速波動信號比對，若判斷獲知連續(xù)第一數(shù)量個發(fā)動機循環(huán)的壓縮沖程出現(xiàn)轉速下偏差超過正常值的第二數(shù)量倍，則通過提取疑似早燃高壓循環(huán)對應的轉速信息并連續(xù)求導，并依據臺架試驗與實車環(huán)境分別進行最終早燃判斷。