[發(fā)明專利]超級(jí)爆震控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010844688.7
• 申請(qǐng)日: 2020-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN111980821A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張嬋;姚輝;曹銀波;蘇才森;李樂;劉寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)合汽車電子有限公司
• 主分類號(hào): F02D41/22
• 分類號(hào): F02D41/22
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發(fā)明提供了一種超級(jí)爆震控制系統(tǒng)及方法，通過對(duì)第n個(gè)工作循環(huán)之前的多個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析以得到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行變化趨勢(shì)，并根據(jù)第n個(gè)工作循環(huán)中的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)第n個(gè)工作循環(huán)之后的多個(gè)工作循環(huán)中的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，接著根據(jù)預(yù)測(cè)的第n個(gè)工作循環(huán)之后的多個(gè)工作循環(huán)中的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)計(jì)算第n個(gè)工作循環(huán)之后的多個(gè)工作循環(huán)中發(fā)生超級(jí)爆震的概率，并與設(shè)定閥值比較以對(duì)是否即將會(huì)發(fā)生超級(jí)爆震進(jìn)行判斷，如果超過設(shè)定閥值，則采取措施抑制超級(jí)爆震的發(fā)生。與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)了在超級(jí)爆震發(fā)生之前即已對(duì)超級(jí)爆震進(jìn)行預(yù)測(cè)并提前采取措施控制，從而可以避免超級(jí)爆震的發(fā)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超級(jí)爆震控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

直噴增壓小排量是實(shí)現(xiàn)汽油機(jī)節(jié)能的一條重要途徑。然而隨著增壓比和功率密度的不斷提高，出現(xiàn)了一種強(qiáng)烈的敲缸(engine knock)現(xiàn)象——“超級(jí)爆震”，缸內(nèi)峰值壓力甚至可超過30MPa，壓力震蕩幅度可超過20MPa，極易造成火花塞、氣門和活塞斷裂或燒蝕，可瞬間破壞發(fā)動(dòng)機(jī)。

由于超級(jí)爆震對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有很大的損壞，所以超級(jí)爆震可視為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步縮缸強(qiáng)化的最重要的限制因素，是目前增壓直噴汽油機(jī)提升功率和降低燃油消耗率遇到的主要障礙。

當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)控制器通過爆震傳感器識(shí)別超級(jí)爆震，一旦發(fā)生超級(jí)爆震，采取相應(yīng)的措施抑制超級(jí)爆震，如空燃比加濃、減少氣門重疊角、限制負(fù)荷、甚至斷油等。但此時(shí)超級(jí)爆震已經(jīng)發(fā)生，因此屬于被動(dòng)控制，并沒有主動(dòng)控制。所以在實(shí)際應(yīng)用中，僅通過爆震傳感器實(shí)時(shí)識(shí)別進(jìn)而采取措施并不能將超級(jí)爆震的發(fā)生頻次降低到可接受的范圍內(nèi)，不能杜絕超級(jí)爆震對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的危害風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超級(jí)爆震控制系統(tǒng)及方法，對(duì)超級(jí)爆震進(jìn)行預(yù)測(cè)，在超級(jí)爆震發(fā)生之前即采取措施以避免發(fā)生超級(jí)爆震。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種超級(jí)爆震控制系統(tǒng)，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和動(dòng)力總成域控制器；

所述動(dòng)力總成域控制器包括發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)預(yù)測(cè)單元和超級(jí)爆震預(yù)測(cè)單元；

所述發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)預(yù)測(cè)單元用于對(duì)第n個(gè)工作循環(huán)之前的多個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析以得到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行變化趨勢(shì)，以及，根據(jù)第n個(gè)工作循環(huán)中的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)第n個(gè)工作循環(huán)之后的多個(gè)工作循環(huán)中的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)；

所述超級(jí)爆震預(yù)測(cè)單元用于根據(jù)預(yù)測(cè)的第n個(gè)工作循環(huán)之后的多個(gè)工作循環(huán)中的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)計(jì)算第n個(gè)工作循環(huán)之后的多個(gè)工作循環(huán)中發(fā)生超級(jí)爆震的概率，并與設(shè)定閥值比較以對(duì)是否即將會(huì)發(fā)生超級(jí)爆震進(jìn)行判斷；

所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器用于計(jì)算各個(gè)工作循環(huán)中的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，以及，當(dāng)所述超級(jí)爆震預(yù)測(cè)單元預(yù)測(cè)到將發(fā)生超級(jí)爆震時(shí)，采取措施抑制超級(jí)爆震的發(fā)生；

其中，n為自然數(shù)，且n≥1。

可選的，在所述的超級(jí)爆震控制系統(tǒng)中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和動(dòng)力總成域控制器通過控制器局域網(wǎng)的方式進(jìn)行信息交互。

可選的，在所述的超級(jí)爆震控制系統(tǒng)中，所述措施包括：調(diào)節(jié)目標(biāo)空燃比、調(diào)節(jié)氣門重疊角和/或調(diào)節(jié)目標(biāo)水溫。

可選的，在所述的超級(jí)爆震控制系統(tǒng)中，所述超級(jí)爆震預(yù)測(cè)單元通過一超級(jí)爆震模型來計(jì)算第n個(gè)工作循環(huán)之后的多個(gè)工作循環(huán)中發(fā)生超級(jí)爆震的概率。

可選的，在所述的超級(jí)爆震控制系統(tǒng)中，所述超級(jí)爆震模型基于標(biāo)定的發(fā)動(dòng)機(jī)或車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練得到。

可選的，在所述的超級(jí)爆震控制系統(tǒng)中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門開啟相位、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門關(guān)閉相位和發(fā)動(dòng)機(jī)爆震強(qiáng)度中的一個(gè)或多個(gè)。