[发明专利]一种超级爆震监控系统和方法、预控系统和方法

说明书

本发明提供了一种超级爆震监控系统和方法，利用云端服务器存储车辆每次超级爆震时间段内的数据，得到更加全面的超级爆震事件信息，并分析出超级爆震发生的原因，优化发动机控制参数和发动机设计。本发明还提供一种超级爆震预控系统和方法，实时获取预测信息，并采取有效的措施进行抑制。本发明从发动机开发试验阶段到车辆售卖后的整个生命周期内对车辆的超级爆震事件进行监控和预测，及早地发现车辆超级爆震频次过高的风险，在早期就采取有效的措施减少超级爆震的发生频次；汇总所有车辆的超级爆震事件信息，提供更多的样本数据，用于训练优化得到精确度更高的超级爆震预测功能，使得车辆在兼顾动力性、油耗和发动机寿命方面性能更优。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种超级爆震监控系统和方法、预控系统和方法。

背景技术

直喷增压小排量是实现汽油机节能的一条重要途径。然而随着增压比和功率密度的不断提高，出现了一种强烈的敲缸(engine knock)现象——“超级爆震”：缸内峰值压力甚至可超过30MPa，压力震荡幅度可超过20MPa，极易造成火花塞、气门和活塞断裂或烧蚀，可瞬间破坏发动机。

超级爆震产生的危害很大，因此及时跟踪监控车辆发生超级爆震的信息、分析超级爆震发生的原因和采取必要的抑制措施非常重要。

当前的发动机控制器根据爆震传感器实时识别超级爆震是否发生，统计存储每个缸发生超级爆震的次数和最近几次超级爆震发生的工况。由于超级爆震的发生具有一定的随机性，而发动机控制器中存储空间有限，仅记录了5～10次超级爆震时刻的发动机转速、进气负荷、点火角等主要相关工况信息。这使得一方面，当前发动机控制器不能完整地记录超级爆震事件前后一段时间特别是超级爆震发生之前一段时间的发动机工况信息；另一方面，仅记录5～10次超级爆震时刻的发动机工况信息不能全面地反映发动机在整个生命周期内发生超级爆震的工况信息，因此不利于分析超级爆震发生的原因和采取有效的抑制措施。

现有技术的方案中，利用动力总成域控制器可以实现超级爆震预测功能。但是，该预测功能是在发动机设计试验阶段，使用开发阶段数量有限的样本车辆上对超级爆震的记录数据进行模型训练得到超级爆震预测模型。而且在车辆售卖后，超级爆震预测模型也仅仅基于单个车辆的差异性进行在线训练。因此，超级爆震预测模型训练所用的数据为开发阶段车辆的超级爆震数据和市场上单个车辆的超级爆震数据，但由于超级爆震事件本身发生的概率低，数据总量有限，数据类型单一，严重了影响超级爆震预测模型的预测精度。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种超级爆震监控系统和方法，能够实时全面地监控和存储超级爆震发生前后一端时间内的车辆信息。

本发明的另一目的在于提供一种超级爆震预控系统和方法，能够分析超级爆震发生的原因，建立和优化超级爆震预测模型，从而优化发动机控制参数和发动机设计，达到抑制超级爆震的发生。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供了一种超级爆震监控系统，包括传感器单元、发动机控制单元、数据存储单元和云端服务器，

所述传感器单元与所述发动机控制单元通信连接，所述发动机控制单元与所述数据存储单元通信连接，所述数据存储单元与所述云端服务器通信连接；

所述传感器单元实时向发动机控制单元传输有关发动机的爆震强度和发动机的运行工况参数的信号，所述爆震强度包括超级爆震强度和非超级爆震强度；

所述发动机控制单元用于根据所述信号计算得到发动机的爆震强度和发动机的运行工况参数，利用所述爆震强度判断发动机是否发生超级爆震，并将包括所述超级爆震的强度、发生超级爆震的气缸缸号、以及超级爆震时间段的发动机的运行工况参数的第一数据发送给所述数据存储单元，所述超级爆震时间段是指从发生超级爆震前的某一时间点到发生超级爆震后的另一时间点之间的时间段；

所述数据存储单元用于接收并存储所述发动机控制单元传输的第一数据；