[發明專利]發動機爆震識別方法、系統及設備

有效

• 申請號: 202010875882.1
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112127998B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 翟旭茂;田新偉;侯紹行;張中業;時勝文
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02B77/08
• 分類號: F02B77/08
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 何家鵬

本申請提供了一種發動機爆震識別方法、系統及設備，采集發動機各燃燒缸的時域信號；根據各燃燒缸的時域信號，結合爆震窗口及臺架標定過程中確定的爆震頻率，得到爆震窗口能量及參考窗口能量；將爆震窗口能量及參考窗口能量的比值，與比值閾值進行比較；將爆震窗口能量，與爆震窗口能量閾值進行比較；當爆震窗口能量及參考窗口能量的比值，大于或等于比值閾值，且，當爆震窗口能量大于或等于爆震窗口能量閾值時，輸出發動機爆震信號。本發明可以有效識別發動機爆震現象，提高了識別精度，避免了爆震的誤報，提高了數據魯棒性，提升發動機的可靠性和安全性。

技術領域

本申請屬于發動機控制技術領域，具體地，涉及一種發動機爆震識別方法、系統及設備。

背景技術

以天然氣為原料的發動機采用預混燃燒技術，爆震燃燒是預混燃燒過程中的一大特性，且受氣源地及提煉工藝的限值，目前各地的天然氣成分差異較大，抗爆性不同，在大負荷工作時容易發生爆震燃燒問題，導致排放惡化、發動機可靠性降低，從而降低了發動機的適用性和使用壽命。

目前一般通過爆震傳感器檢測發動機機體的振動，通過整車控制單元(Electronic Control Unit，ECU)對振動信號進行算法識別來判定爆震強度，進而優化調整發動機性能參數，從而達到爆震識別及控制的目的。

但發動機的爆震頻率一般為高頻寬頻信號，有時還會受到發動機其他高頻干擾信號的影響，如活塞敲擊、氣門敲擊等信號，若爆震識別控制邏輯魯棒性差，很容易產生爆震誤報，導致發動機限扭和動力不足，嚴重影響了發動機性能以及駕駛性。目前市場上發生多起爆震故障，部分為假爆震問題，即缸內燃燒正常，ECU卻判定為爆震故障，進而帶來一系列不利影響。

發明內容

本發明提出了一種發動機爆震識別方法、系統及設備，旨在解決現有技術中發動機通過爆震傳感器檢測發動機爆震現象，經常誤報、產生假爆震的問題。

根據本申請實施例的第一個方面，提供了一種發動機爆震識別方法，具體包括以下步驟：

采集發動機各燃燒缸的時域信號；

根據各燃燒缸的時域信號，結合爆震窗口及臺架標定過程中確定的爆震頻率，得到爆震窗口能量及參考窗口能量；

將爆震窗口能量及參考窗口能量的比值，與比值閾值進行比較；將爆震窗口能量，與爆震窗口能量閾值進行比較；

當爆震窗口能量及參考窗口能量的比值，大于或等于比值閾值；

且，

當爆震窗口能量大于或等于爆震窗口能量閾值時，輸出發動機爆震信號。

在本申請的一些實施方式中，根據各燃燒缸的時域信號，結合爆震窗口及臺架標定過程中確定的爆震頻率，得到爆震窗口能量及參考窗口能量，具體包括：

將各燃燒缸的時域信號進行傅里葉變換，得到變換后信號；

結合爆震窗口及臺架標定過程中確定的爆震頻率，對變換后信號進行帶通濾波及能量積分，得到爆震窗口能量及參考窗口能量。

在本申請的一些實施方式中，將爆震窗口能量及參考窗口能量的比值，與比值閾值進行比較之后，還包括：

當爆震窗口能量及參考窗口能量的比值，小于比值閾值時，則發動機運行正常。

在本申請的一些實施方式中，將爆震窗口能量，與爆震窗口能量閾值進行比較之后，還包括：

當爆震窗口能量小于爆震窗口能量閾值時，則發動機運行正常。

在本申請的一些實施方式中，輸出發動機爆震信號之后，還包括：對發動機進行點火提前修正。

在本申請的一些實施方式中，對發動機進行點火提前修正之后，還包括：對爆震信號進行假爆震識別。