[发明专利]基于瞬态转速的早燃检测方法及装置

说明书

本发明公开一种基于瞬态转速的早燃检测方法及装置，能够在不增加任何额外装置的情况下，实现对早燃的有效检测。所述方法包括：S1、利用高速数据采集系统对发动机运转过程中转速传感器连续检测得到的转速进行采样，获得原始转速信号；S2、剔除所述原始转速信号中缺齿位置的信号干扰，求出每转中剩余齿位置的瞬时转速；S3、将剔除过缺齿信息的转速信号与基于发动机出厂标定和结构参数的正常转速波动信号比对；S4、若判断获知连续第一数量个发动机循环的压缩冲程出现转速下偏差超过正常值的第二数量倍，则通过提取疑似早燃高压循环对应的转速信息并连续求导，并依据台架试验与实车环境分别进行最终早燃判断。

技术领域

本发明涉及内燃机燃烧诊断与控制领域，具体涉及一种基于瞬态转速的早燃检测方法及装置。

背景技术

内燃机是车、船、工程机械和国防装备的主导动力。

早燃是导致常规爆震与超级爆震的重要诱因。一旦发生连续早燃，发动机极有可能损坏，因此早燃成为现代高功率密度发动机开发的最大障碍。早燃的诱因主要为两方面：1)结构热点；2)非结构热点。结构热点主要指燃烧室内的突出结构在缸内燃烧过程中形成热的尖点，成为固定点火源，主要通过优化燃烧系统结构，降低缸内热负荷来控制。非结构热点是指缸壁上剥落的机油、金属磨屑、缸内沉积物等，非结构热点在上一循环中受到加热并滞留在缸内，提前引燃下一循环。随着内燃机强化程度的不断提高，早燃问题日益凸显。国内外研究机构与汽车企业关于早燃的检测与抑制方法主要有基于离子电流信号强弱检测、基于爆震传感器或缸压传感器的早燃诱发爆震或超级爆震的压力信号检测、基于发动机实时状态，调整有效压缩比、喷油、点火、冷却强度、废气再循环等控制策略。

现有的早燃诊断方法存在试验与实车环境脱节的问题。试验中检测装置虽多且精但成本高，实车环境存在传感器布置限制，特别对不易爆震燃料(如甲醇、乙醇、天然气)的早燃检测尚无简易方法，此时爆震传感器失效(参看图1，图1验证了背景技术中提到的对不易爆震燃料早燃检测时爆震传感器失效的结论)，无法有效检测早燃。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于瞬态转速的早燃检测方法及装置。

一方面，本发明实施例提出一种基于瞬态转速的早燃检测方法，包括：

S1、利用高速数据采集系统对发动机运转过程中转速传感器连续检测得到的转速进行采样，获得原始转速信号；

S2、剔除所述原始转速信号中缺齿位置的信号干扰，求出每转中剩余齿位置的瞬时转速；

S3、将剔除过缺齿信息的转速信号与基于发动机出厂标定和结构参数的正常转速波动信号比对；

S4、若判断获知连续第一数量个发动机循环的压缩冲程出现转速下偏差超过正常值的第二数量倍，则通过提取疑似早燃高压循环对应的转速信息并连续求导，并依据台架试验与实车环境分别进行最终早燃判断。

另一方面，本发明实施例提出一种基于瞬态转速的早燃检测装置，包括：

高速数据采集系统，用于对发动机运转过程中转速传感器连续检测得到的转速进行采样，获得原始转速信号；

控制器，用于利用算法剔除所述原始转速信号中缺齿位置的信号干扰，将剔除过缺齿信息的转速信号与基于发动机出厂标定和结构参数的正常转速波动信号比对，若判断获知连续第一数量个发动机循环的压缩冲程出现转速下偏差超过正常值的第二数量倍，则通过提取疑似早燃高压循环对应的转速信息并连续求导，并依据台架试验与实车环境分别进行最终早燃判断。