[发明专利]发动机缸压数据实时采集与燃烧特征参数并行计算系统

说明书

本发明公开了发动机缸压数据实时采集与燃烧特征参数并行计算系统，应用于发动机的缸内压力在线采样及燃烧状态参数实时并行计算技术领域，包括：脉冲信号处理模块；凸轮轴相位传感器，与脉冲信号处理模块的第一输入端相连；编码器，与脉冲信号处理模块的第二输入端相连；缸压信号采样模块第一输入端与脉冲信号处理模块的输出端连接；缸压传感器组，与缸压信号采样模块的第二输入端连接；至少两个燃烧参数计算模块，与缸压信号采样模块的输出端连接；处理器模块，与燃烧参数计算模块的输出端连接。本发明通过采用低成本的压阻式缸压传感器和多微处理器并行计算的架构方案，组成简单、成本低、计算速度快和实时性好。

技术领域

本发明涉及发动机的缸内压力在线采样及燃烧状态参数实时并行计算技术领域，尤其涉及发动机缸压数据实时采集与燃烧特征参数并行计算系统。

背景技术

发动机缸内压力随曲轴转角的变化曲线可以反映发动机缸内的燃烧品质，通过实时测量缸压并计算燃烧状态参数(CA10、CA50、CA90、IMEP等)，可以实现发动机燃烧过程的闭环控制，有助于提高燃油经济性，降低排放，提高发动机的燃料适应性，简化标定工作和故障诊断算法。在发动机控制方面具有很大的优势。

目前的发动机控制主要是基于标定MAP的查表式控制方法，标定工作量大，且发动机运行状态偏离标定状态之后，标定MAP并不能随之改变，不具有自适应性，因此不能为发动机提供最优的控制参数。而通过在线测量缸压并实时计算燃烧状态参数，根据燃烧状态参数来实时调整发动机控制参数的方法，可以实现对发动机缸内燃烧过程的闭环控制，相比基于MAP的控制方式，具有更好的自适应性。此前制约缸压在线测量及燃烧状态参数实时计算系统应用的原因主要是缸压传感器的成本以及微处理的实时计算能力。

因此，提供采用低成本的压阻式缸压传感器和低成本多微处理器并行计算的架构方案，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了发动机缸压数据实时采集与燃烧特征参数并行计算系统，具有良好的自适应性、成本低和计算速度快的技术效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

发动机缸压数据实时采集与燃烧特征参数并行计算系统，包括：

脉冲信号处理模块，用于产生缸压采样同步信号；

凸轮轴相位传感器，与所述脉冲信号处理模块的第一输入端相连，用于采集凸轮轴相位；

编码器，与所述脉冲信号处理模块的第二输入端相连，用于设定缸压采样点数；

缸压信号采样模块，所述缸压信号采样模块的第一输入端与所述脉冲信号处理模块的输出端连接，用于对各缸缸压信号进行采样；

缸压传感器组，与所述缸压信号采样模块的第二输入端连接，用于采集各缸缸压信号；

至少两个燃烧参数计算模块，与所述缸压信号采样模块的输出端连接；用于实时并行计算燃烧状态参数；

处理器模块，与所述燃烧参数计算模块的输出端连接，用于对燃烧参数进行校验。

优选的，所述缸压传感器组为压阻式缸压传感器组。

优选的，所述压阻式缸压传感器组包括至少一个压阻式缸压传感器。

优选的，所述压阻式缸压传感器分别安装在各缸缸头上。

优选的，所述凸轮轴相位传感器安装在6n+1齿信号盘上，n为正整数。

优选的，所述6n+1齿信号盘可为6+1齿信号盘。

优选的，所述燃烧参数计算模块与处理器模块之间采用SPI通信方式进行数据传输。