[发明专利]一种火花塞间隙预测方法与装置

说明书

本发明公开了一种火花塞间隙预测方法与装置包括：在各种工况下采集不同火花塞间隙的原始点火波形信号；对原始点火波形信号进行小波阈值最优去噪，生成去噪点火波形信号；计算去噪点火波形信号的盒维数特征；对火花塞间隙以及与其对应的盒维数特征进行二次函数拟合；采集待测火花塞间隙的点火波形信号，并根据拟合函数预测火花塞间隙。本发明能够进行客观的定量计算并预测火花塞间隙，为点火系统故障诊断提供可操作的解决方案。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别地，涉及一种火花塞间隙预测方法与装置。

背景技术

点火系统是汽油发动机最核心的系统,发动机性能，包括动力性、经济性、安全性、噪声和废气排放，都受点火系统性能使用状况直接影响,点火系统故障在整个发动机故障中所占比例最大。火花塞状态是决定点火系统性能一个非常重要的因素,发动机性能测试仪能测出火花塞间隙变化时点火波形各参数的变化规律。对点火波形的形态、参数等进行定性、定量分析,研究火花塞间隙变化时,次级击穿电压、火花初始、火花持续时间、末端电压、闭合时间的变化规律非常有意义。

现有技术或根据发动机火花塞间隙变化对点火波形的影响找出点火次级波形各参数的变化规律，或提出发动机的时域和频域波形分析方法。但其共同问题在于，现有技术的实现必须由专业人员人工观察，得到的结果不具备一般性，主观性太强、不能实现定量分析、且不能随火花塞间隙进行预测，无法满足生产中点火系统故障诊断的需求。

针对现有技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种火花塞间隙预测方法与装置，能够进行客观的定量计算并预测火花塞间隙，为点火系统故障诊断提供可操作的解决方案。

基于上述目的，本发明提供的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种火花塞间隙预测方法，包括：

在各种工况下采集不同火花塞间隙的原始点火波形信号；

对原始点火波形信号进行小波阈值最优去噪，生成去噪点火波形信号；

计算去噪点火波形信号的盒维数特征；

对火花塞间隙以及与其对应的盒维数特征进行二次函数拟合；

采集待测火花塞间隙的点火波形信号，并根据拟合函数预测火花塞间隙。

在一些实施方式中，所述对原始点火波形信号进行小波阈值最优去噪包括：

将所述原始点火波形信号在各尺度上进行小波分解；

根据预先设定的小波系数阈值，将各尺度高分辨率上小于所述阈值的小波系数归零；

根据处理过的小波系数在各尺度上进行小波重构。

在一些实施方式中，所述预先设定的小波系数阈值为使去噪点火波形信号的信噪比最大化的无偏风险估计阈值。

在一些实施方式中，所述计算去噪点火波形信号的盒维数特征包括：

在所述去噪点火波形信号上构建多个正方形的盒；

计算每个盒与所述去噪点火波形信号的交点个数；

对盒边长以及与盒边长相对应交点个数进行拟合并计算去噪点火波形信号的盒维数特征。

在一些实施方式中，对盒边长以及与盒边长相对应交点个数进行拟合并计算去噪点火波形信号的盒维数特征为：对盒边长的对数以及与盒边长相对应交点个数的对数进行线性拟合获得直线斜率，并根据所述直线斜率计算去噪点火波形信号的盒维数特征。

根据本发明的另一个方面，提供了一种火花塞间隙预测装置，包括：