CN104832347A - 发动机爆震检测方法及系统 - Google Patents

发动机爆震检测方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104832347A
CN104832347A CN201410659051.5A CN201410659051A CN104832347A CN 104832347 A CN104832347 A CN 104832347A CN 201410659051 A CN201410659051 A CN 201410659051A CN 104832347 A CN104832347 A CN 104832347A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pinking
motor
described motor
advance angle
ignition advance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410659051.5A
Other languages
English (en)
Inventor
黄钰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beiqi Foton Motor Co Ltd
Original Assignee
Beiqi Foton Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beiqi Foton Motor Co Ltd filed Critical Beiqi Foton Motor Co Ltd
Priority to CN201410659051.5A priority Critical patent/CN104832347A/zh
Publication of CN104832347A publication Critical patent/CN104832347A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1526—Digital data processing dependent on pinking with means for taking into account incorrect functioning of the pinking sensor or of the electrical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

本发明提出一种发动机爆震检测方法，包括以下步骤：获取发动机的振动检测值；获取发动机的点火提前角；根据点火提前角、预设的第一区域和第二区域确定爆震检测区域；以及在爆震检测区域中根据振动检测值对发动机爆震进行检测。本发明的方法能够提高发动机爆震检测的准确率，同时降低燃油消耗。本发明还提供了一种发动机爆震检测系统。

Description

发动机爆震检测方法及系统
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机爆震检测方法及系统。
背景技术
为了抑制内燃机的爆震，通常采用推迟点火提前角的方法来防止，但是推迟点火提前角会导致内燃机输出功率和燃油经济性的恶化，因此需要在允许的范围内，尽可能的提前点火角，提升功率和降低油耗。
目前有一种内燃机爆震判定方法，通过在内燃机气缸上安装一个爆震传感器，由该传感器检测内燃机燃烧产生的震动，当传感器预处理的输出信号超过一个预定的参考电平时，就识别出爆震。该方法同时也设计了参考电平随内燃机的动态工作关系。这有助于提高内燃机的爆震判断的准确性，但是内燃机工作过程中，气门对气门座圈的撞击以及电气噪音会对内燃机的爆震产生干扰。另外一种方案中提出了规格化爆震传感器信号，计算出检测爆震分布与理想爆震分布之间相关性的爆震判定用相关系数，来提高爆震判定精度及可靠性。
但是如果在内燃机全部的运转循环中不停的检测爆震，将增加内燃机控制单元的处理工作量，并且在某些非爆震发生区域，由于外界的干扰等影响亦会导致对爆震误判。如果使用不同牌号的油品时，不同的油品对内燃机的爆震影响各不相同，这将恶化爆震的控制精度。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种发动机爆震检测方法，该方法能够提高发动机爆震检测的准确率，同时降低燃油消耗。
本发明的另一个目的在于提供一种发动机爆震检测系统。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种发动机爆震检测方法，包括以下步骤：获取所述发动机的振动检测值；获取所述发动机的点火提前角；根据所述点火提前角、预设的第一区域和第二区域确定爆震检测区域；以及在所述爆震检测区域中根据所述振动检测值对所述发动机爆震进行检测。
根据本发明实施例的发动机爆震检测方法，通过获取发动机的振动检测值、点火提前角以及预设的第一区域和第二区域，确定爆震检测区域，并在该区域中根据振动检测值对发动机爆震进行检测。因此，该方法仅在会发生爆震的区域(如第一区域和第二区域)进行检测，避免了在进气冲程和排气冲程初期等区域进行无效的检测，减少了系统的工作量，提高了运行效率，即降低了燃油消耗，同时也减少了对爆震误判断的几率，即提高了爆震检测的准确率。
另外，根据本发明上述实施例的发动机爆震检测方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述在所述爆震检测区域中根据所述振动检测值对所述发动机爆震进行检测具体包括：获取所述发动机的转速和负荷；根据所述发动机的转速和负荷以及预设的三维MAP模型确定当前爆震发生临界值；如果所述振动检测值大于或等于所述当前爆震发生临界值，则判断发生爆震；以及如果所述振动检测值小于所述当前爆震发生临界值，则判断未发生爆震。
在一些示例中，所述三维MAP模型根据所述发动机的台架试验数据设定。
在一些示例中，在所述判断发生爆震之后，还包括：检测凸轮轴位置和曲轴位置；根据所述凸轮轴位置和曲轴位置获取所述发动机的相位；根据所述发动机的相位判断发生爆震的汽缸；以及对发生爆震的汽缸的点火提前角进行调整。
在一些示例中，还包括：在预设时间周期中对所述发动机的爆震情况进行记录；根据所述发动机的爆震情况判断所述发动机的燃油质量，并根据所述发动机的燃油质量对所述发动机的控制数据进行选择。
在一些示例中，还包括：在预设时间周期中对所述发动机的爆震情况进行记录；以及根据所述发动机的爆震情况对所述发动机的点火提前角进行调整。
在一些示例中，还包括：当检测到爆震传感器失效时，使用默认点火提前角进行控制。
为了实现上述目的，本发明第二方面的实施例还提出了一种发动机爆震检测系统，包括：爆震传感器，所述爆震传感器用于获取所述发动机的振动检测值；点火提前角模块，所述点火提前角模块用于获取所述发动机的点火提前角；爆震区域选取模块，所述爆震区域选取模块用于根据所述点火提前角、预设的第一区域和第二区域确定爆震检测区域；以及检测模块，所述检测模块用于在所述爆震检测区域中根据所述振动检测值对所述发动机爆震进行检测。
根据本发明实施例的发动机爆震检测系统，通过获取发动机的振动检测值、点火提前角以及预设的第一区域和第二区域，确定爆震检测区域，并在该区域中根据振动检测值对发动机爆震进行检测。因此，该系统仅在会发生爆震的区域(如第一区域和第二区域)进行检测，避免了在进气冲程和排气冲程初期等区域进行无效的检测，减少了系统的工作量，提高了运行效率，即降低了燃油消耗，同时也减少了对爆震误判断的几率，即提高了爆震检测的准确率。
另外，根据本发明上述实施例的发动机爆震检测系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述检测模块在所述爆震检测区域中根据所述振动检测值对所述发动机爆震进行检测具体包括：获取所述发动机的转速和负荷；根据所述发动机的转速和负荷以及预设的三维MAP模型确定当前爆震发生临界值；如果所述振动检测值大于或等于所述当前爆震发生临界值，则判断发生爆震；以及如果所述振动检测值小于所述当前爆震发生临界值，则判断未发生爆震。
在一些示例中，所述三维MAP模型根据所述发动机的台架试验数据设定。
在一些示例中，所述检测模块还用于在判断发生爆震之后，检测凸轮轴位置和曲轴位置，并根据所述凸轴轮位置和曲轴位置获取所述发动机的相位，并根据所述发动机的相位判断发生爆震的汽缸，以及对发生爆震的汽缸的点火提前角进行调整。
在一些示例中，所述检测模块还用于在预设时间周期中对所述发动机的爆震情况进行记录，并根据所述发动机的爆震情况判断所述发动机的燃油质量，并根据所述发动机的燃油质量对所述发动机的控制数据进行选择。
在一些示例中，所述检测模块还用于在预设时间周期中对所述发动机的爆震情况进行记录，并根据所述发动机的爆震情况对所述发动机的点火提前角进行调整。
在一些示例中，所述检测模块还用于在检测到所述爆震传感器失效时，使用默认点火提前角进行控制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的发动机爆震检测方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的车辆的发动机爆震检测方法的应用原理框图；
图3是根据本发明一个实施例的发动机爆震检测方法的检测过程曲线示意图；以及
图4是根据本发明一个实施例的发动机爆震检测系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图描述根据本发明实施例的发动机爆震检测方法及系统。
图1是根据本发明一个实施例的发动机爆震检测方法的流程图。图2是根据本发明一个实施例的车辆的发动机爆震检测方法的应用原理框图。作为具体示例，如图2所示，本发明实施例的方法在具体应用过程中，例如涉及到凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、发动机震动传感器、以及发动机控制单元。其中，发动机控制单元包括：信号处理模块、背景环境噪音模块、爆震窗口设定模块、爆震发生判缸模块、油品智能识别模块、自学习模块、失效模式处理模块和点火提前角调整模块。结合图1和图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取发动机的振动检测值。具体地说，例如可通过发动机震动传感器获得发动机的振动检测值，发动机的振动检测值例如包括发动机的振动频率和振动幅值信息。
步骤S102，获取发动机的点火提前角。在具体示例中，例如在发动机控制单元中有专门控制点火的IGN模块，IGN模块根据发动机转速、负荷、冷却水温、进气温度等进行综合运算，得到最佳点火提前角。IGN模块将点火提前角信息输出给爆震控制模块。
步骤S103，根据点火提前角、预设的第一区域和第二区域确定爆震检测区域。
具体地说，对于传统的发动机控制单元，在运转过程中，控制单元将会不断的检测发动机爆震情况，实时进行修正，这样会增加处理器的工作量。而根据发动机实际工作情况，在发动机排气冲程、进气冲程、压缩冲程初期均不会发生爆震，因此在这些循环中，控制单元没有必要实时进行爆震检测。如果设定一个检测的区间范围，仅仅在该范围内检测，就会减少控制单元的工作量，而且能减少发动机对于爆震的误判。本发明的一些实施例中，例如在发动机控制单元中设定了爆震窗口设定模块与点火提前角调整模块。
爆震窗口的区域设定与点火提前角调整模块有密切的关联，在发动机的不同运行工况下，点火提前角模块将会根据发动机的转速、负荷、水温等综合因素设定不同的点火提前角。在得到了该工作循环的点火提前角信息之后，爆震窗口设定模块将会根据发动机的转速、点火提前角信息，以点火提前角为起始点，向前设定一个检测区域A(即第一区域)，以点火提前角为起始点，向后设定一个检测区域B(即第二区域)，其中，第一区域的设定方式如下：首先根据当前发动机转速进行查表，得到LKNK系数，再根据当前点火提前角GANG系数，将LKNK与GANG系数进行叠加得到第一区域。第二区域的设定方法如下：首先根据当前发动机转速进行查表，得到LKNKCMN系数，再通过一个特定系数除以发动机汽缸数，再除以当前发动机转速，得到KANGKEMIN系数，然后用LKNKCMN乘以KANGKEMIN即可得到第二区域。例如图3所示。区域A和区域B将涵盖爆震发生的区域，同时屏蔽了气门落座时发生的碰撞，减少了爆震误判发生的几率。
步骤S104，在爆震检测区域中根据振动检测值对发动机爆震进行检测。
具体地，步骤S104具体包括：
步骤1：获取发动机的转速和负荷。
步骤2：根据发动机的转速和负荷以及预设的三维MAP模型确定当前爆震发生临界值。
具体地说，发动机运转过程中，在不同的转速、不同的负荷的工况下，发动机的最高爆发压力和振动情况都会发生很大的变化，对于爆震判断的阀值(即爆震发生临界值)需要进行动态的设定。而且内燃机使用的燃油喷射器在开启和关闭的时刻，会产生振动。对于缸内直喷的内燃机，高压油泵在运转的过程中，也会发生振动，进气门和排气门在关闭时刻，会与气门座圈产生撞击，这些部件的振动频率和幅值都会随着内燃机所处的工况变化而变化。如果不设定背景环境噪音模块，发动机控制单元将很难准确识别出真正的爆震信号，有可能将正常的振动信号误判为爆震信号，这将会导致发动机控制单元对点火提前角进行误设定，从而降低内燃机的功率输出，恶化燃油经济性。背景环境噪音模块在发动机控制单元中预先设定一个三维控制MAP(即三维MAP模型)，根据发动机的转速和负荷不同，设定不同工况下的背景环境噪音的基准。其中，在该示例中，三维MAP模型例如根据发动机的台架试验数据设定。
步骤3：如果振动检测值大于或等于当前爆震发生临界值，则判断发生爆震。
具体地说，三维MAP模型根据发动机不同工况下的转速和负荷设定一个对应的爆震发生临界值threadA。然后信号处理模块将处理后的发动机的振动检测值signalA与threadA进行比较，如果signalA大于或等于threadA，则判定发动机发生了爆震。
步骤4：如果振动检测值小于当前爆震发生临界值，则判断未发生爆震。换言之，即当signalA小于threadA时，判定发动机未发生爆震。
进一步地在判断发生爆震之后，还包括以下步骤：
步骤5：检测凸轮轴位置和曲轴位置。
步骤6：根据凸轮轴位置和曲轴位置获取发动机的相位。在具体示例中，例如可通过凸轮轴位置传感器检测凸轮轴位置，通过曲轴位置传感器检测曲轴位置，信号处理模块接收曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的检测信号之后，进行滤波和信号处理，然后据此准确地判定发动机的相位。
步骤7：根据发动机的相位判断发生爆震的汽缸。
步骤8：对发生爆震的汽缸的点火提前角进行调整。具体地说，在判断发动机发生爆震之后，结合此时发动机的相位，爆震判缸模块即可判断是哪一个汽缸正处于做功冲程，也即确定哪一个汽缸发生爆震，进而点火提前角调整模块对该发生爆震的汽缸的点火进行调整，而对于其他没有发生爆震的汽缸，其点火提前角不做调整，从而能够提高发动机的控制精度，改善发送机的燃油经济性和驾驶员的驾驶娱乐性。
在一些示例中，该方法还包括：在预设时间周期中对发动机的爆震情况进行记录，然后根据发动机的爆震情况判断发动机的燃油质量，并根据发动机的燃油质量对发动机的控制数据进行选择。
具体地说，发动机出厂后，都会设定一个标准使用燃油标号，所有的发动机运行数据都是基于标号的燃油进行标定的。但是如果驾驶员加注了低于标准标号的燃油，发动机的运行可能出现一些问题。因此对发动机的控制单元提出了智能化的要求，需要控制单元能够自动判别驾驶员加注的燃油标号，而且能够自动切换到与之对应的控制运行数据上去。在本发明的实施例中，设定了油品智能识别模块。在爆震检测的循环过程中，记录爆震发生的力度和频率，当驾驶员加注了低于标准标号的燃油时，由于油品的抗爆性降低，原始设定的点火提前角可能有导致发动机更容易发生爆震的倾向，则在一段时间内检测到的爆震发生烈度和爆震发生频率可能大大超出了平时使用标准标号燃油的情况。因此，此时将进行控制数据的切换，将低品质燃油控制数据激活。并且，在发动机下次启动后，仍然使用低品质燃油控制数据。
另外，在一些示例中，该方法还包括：在预设时间周期中对发动机的爆震情况进行记录，然后根据发动机的爆震情况对发动机的点火提前角进行调整。
具体地说，自学习模块不断监控爆震发生的烈度和频率。如果驾驶员重新加注了标准标号的燃油后，在一段时间内自学习模块检测到发动机发生爆震的频率和烈度明显降低，此时将进行控制数据的切换，将标准标号燃油的控制数据激活。如果驾驶员加注了高于标准标号的燃油，则检测到的爆震发生的频率和烈度将会降低，自学习模块将会在基础点火提前角的基础上再增加一个点火提前角调整量adjustA，以进一步发挥出高品质燃油的效果，降低发动机燃油消耗，提升功率。增加了点火提前角调整量adjustA之后，如果检测到爆震发生的频率和烈度没有增加的，adjustA将被固定下来，作为学习结果，但是学习的结果值不能超过一个上限值adjust_upA。如果加上了点火提前角调整量之adjustA后，发动机的爆震烈度和频率增加，则自学习模块将按照一定的步长逐步减少adjustA，直至适应发动机稳定工作的adjustA值，该值将被保存记忆。
进一步地，当检测到爆震传感器失效时，使用默认点火提前角进行控制。
具体地说，如果发动机控制单元检测到爆震传感器出现故障之后，也即爆震传感器已经不能准确的判断发动机是否发生了爆震，失效模式处理模块将被激活，爆震发生判缸模块、不同油品智能识别模块、自学习模块的所有处理结果将被屏蔽，并将传感器失效信号通过发动机控制单元发送到发动机总线CAN上，点亮仪表盘上的故障指示灯。同时失效处理模块将设定一个默认的点火提前角knocksen_ERR_sparkadv，并将该点火提前角发送到点火提前角调整模块。
在图2中，点火提前角调整模块主要功能是收集爆震发生判缸模块、油品智能识别模块、自学习模块以及失效模式处理模块的处理结果，并将所有模式下的点火提前角调整量进行汇总，发送到发动机控制单元的点火提前角控制模块中。
根据本发明实施例的发动机爆震检测方法，通过获取发动机的振动检测值、点火提前角以及预设的第一区域和第二区域，确定爆震检测区域，并在该区域中根据振动检测值对发动机爆震进行检测。因此，该方法仅在会发生爆震的区域(如第一区域和第二区域)进行检测，避免了在进气冲程和排气冲程初期等区域进行无效的检测，减少了系统的工作量，提高了运行效率，即降低了燃油消耗，同时也减少了对爆震误判断的几率，即提高了爆震检测的准确率。另外，设计了对不同牌号油品的智能识别以及自学习功能，使得驾驶员在使用高品质燃油和低品质燃油的时候，发动机都能发挥出最佳的性能，提高了系统的智能性。还设计了系统的失效模式，保证在部分传感器处于失效模式下，发动机仍然能够工作，提高了系统的可靠性。
本发明的进一步实施例还提供了一种发动机爆震检测系统。
图4为根据本发明一个实施例的发动机爆震检测系统的结构框图。如图4所示，该系统1000包括：爆震传感器100、点火提前角模块200、爆震区域选取模块300以及检测模块400。
具体地说，爆震传感器100用于获取发动机的振动检测值。发动机的振动检测值例如包括发动机的振动频率和振动幅值信息。
点火提前角模块200用于获取发动机的点火提前角。在具体示例中，点火提前角模块200例如根据发动机转速、负荷、冷却水温、进气温度等进行综合运算，得到最佳点火提前角。
爆震区域选取模块300用于根据点火提前角、预设的第一区域和第二区域确定爆震检测区域。
具体地说，对于传统的发动机控制单元，在运转过程中，控制单元将会不断的检测发动机爆震情况，实时进行修正，这样会增加处理器的工作量。而根据发动机实际工作情况，在发动机排气冲程、进气冲程、压缩冲程初期均不会发生爆震，因此在这些循环中，控制单元没有必要实时进行爆震检测。如果设定一个检测的区间范围，仅仅在该范围内检测，就会减少控制单元的工作量，而且能减少发动机对于爆震的误判。
本发明的一些实施例中，在发动机的不同运行工况下，点火提前角模块200将会根据发动机的转速、负荷、水温等综合因素设定不同的点火提前角。在得到了该工作循环的点火提前角信息之后，爆震区域选定模块300将会根据发动机的转速、点火提前角信息，以点火提前角为起始点，向前设定一个检测区域A(即第一区域)，以点火提前角为起始点，向后设定一个检测区域B(即第二区域)，其中，第一区域的设定方式如下：首先根据当前发动机转速进行查表，得到LKNK系数，再根据当前点火提前角GANG系数，将LKNK与GANG系数进行叠加得到第一区域。第二区域的设定方法如下：首先根据当前发动机转速进行查表，得到LKNKCMN系数，再通过一个特定系数除以发动机汽缸数，再除以当前发动机转速，得到KANGKEMIN系数，然后用LKNKCMN乘以KANGKEMIN即可得到第二区域。例如图3所示。区域A和区域B将涵盖爆震发生的区域，同时屏蔽了气门落座时发生的碰撞，减少了爆震误判发生的几率。
检测模块400用于在爆震检测区域中根据振动检测值对发动机爆震进行检测。具体包括：获取发动机的转速和负荷，根据发动机的转速和负荷以及预设的三维MAP模型确定当前爆震发生临界值，如果振动检测值大于或等于当前爆震发生临界值，则判断发生爆震，如果振动检测值小于当前爆震发生临界值，则判断未发生爆震。
具体地说，发动机运转过程中，在不同的转速、不同的负荷的工况下，发动机的最高爆发压力和振动情况都会发生很大的变化，对于爆震判断的阀值(即爆震发生临界值)需要进行动态的设定。而且内燃机使用的燃油喷射器在开启和关闭的时刻，会产生振动。对于缸内直喷的内燃机，高压油泵在运转的过程中，也会发生振动，进气门和排气门在关闭时刻，会与气门座圈产生撞击，这些部件的振动频率和幅值都会随着内燃机所处的工况变化而变化。如果不设定背景环境噪音模块，发动机控制单元将很难准确识别出真正的爆震信号，有可能将正常的振动信号误判为爆震信号，这将会导致发动机控制单元对点火提前角进行误设定，从而降低内燃机的功率输出，恶化燃油经济性。背景环境噪音模块在发动机控制单元中预先设定一个三维控制MAP(即三维MAP模型)，根据发动机的转速和负荷不同，设定不同工况下的背景环境噪音的基准。其中，在该示例中，三维MAP模型例如根据发动机的台架试验数据设定。
三维MAP模型根据发动机不同工况下的转速和负荷设定一个对应的爆震发生临界值threadA。然后信号处理模块将处理后的发动机的振动检测值signalA与threadA进行比较，如果signalA大于或等于threadA，则判定发动机发生了爆震。如果signalA小于threadA，则判定发动机未发生爆震。
检测模块400还用于在判断发生爆震之后，检测凸轮轴位置和曲轴位置，并根据凸轴轮位置和曲轴位置获取发动机的相位，并根据发动机的相位判断发生爆震的汽缸，以及对发生爆震的汽缸的点火提前角进行调整。
具体地说，在判断发动机发生爆震之后，结合此时发动机的相位，爆震判缸模块即可判断是哪一个汽缸正处于做功冲程，也即确定哪一个汽缸发生爆震，进而点火提前角调整模块对该发生爆震的汽缸的点火进行调整，而对于其他没有发生爆震的汽缸，其点火提前角不做调整，从而能够提高发动机的控制精度，改善发送机的燃油经济性和驾驶员的驾驶娱乐性。
在一些示例中，检测模块400还用于在预设时间周期中对发动机的爆震情况进行记录，并根据发动机的爆震情况判断发动机的燃油质量，并根据发动机的燃油质量对发动机的控制数据进行选择。
具体地说，发动机出厂后，都会设定一个标准使用燃油标号，所有的发动机运行数据都是基于标号的燃油进行标定的。但是如果驾驶员加注了低于标准标号的燃油，发动机的运行可能出现一些问题。因此对发动机的控制单元提出了智能化的要求，需要控制单元能够自动判别驾驶员加注的燃油标号，而且能够自动切换到与之对应的控制运行数据上去。在本发明的实施例中，设定了油品智能识别模块。在爆震检测的循环过程中，记录爆震发生的力度和频率，当驾驶员加注了低于标准标号的燃油时，由于油品的抗爆性降低，原始设定的点火提前角可能有导致发动机更容易发生爆震的倾向，则在一段时间内检测到的爆震发生烈度和爆震发生频率可能大大超出了平时使用标准标号燃油的情况。因此，此时将进行控制数据的切换，将低品质燃油控制数据激活。并且，在发动机下次启动后，仍然使用低品质燃油控制数据。
以及，检测模块400还用于在预设时间周期中对发动机的爆震情况进行记录，并根据发动机的爆震情况对发动机的点火提前角进行调整。
具体地说，自学习模块不断监控爆震发生的烈度和频率。如果驾驶员重新加注了标准标号的燃油后，在一段时间内自学习模块检测到发动机发生爆震的频率和烈度明显降低，此时将进行控制数据的切换，将标准标号燃油的控制数据激活。如果驾驶员加注了高于标准标号的燃油，则检测到的爆震发生的频率和烈度将会降低，自学习模块将会在基础点火提前角的基础上再增加一个点火提前角调整量adjustA，以进一步发挥出高品质燃油的效果，降低发动机燃油消耗，提升功率。增加了点火提前角调整量adjustA之后，如果检测到爆震发生的频率和烈度没有增加的，adjustA将被固定下来，作为学习结果，但是学习的结果值不能超过一个上限值adjust_upA。如果加上了点火提前角调整量之adjustA后，发动机的爆震烈度和频率增加，则自学习模块将按照一定的步长逐步减少adjustA，直至适应发动机稳定工作的adjustA值，该值将被保存记忆。
进一步地，检测模块400还用于在检测到爆震传感器100失效时，使用默认点火提前角进行控制。
具体地说，如果发动机控制单元检测到爆震传感器出现故障之后，也即爆震传感器已经不能准确的判断发动机是否发生了爆震，失效模式处理模块将被激活，爆震发生判缸模块、不同油品智能识别模块、自学习模块的所有处理结果将被屏蔽，并将传感器失效信号通过发动机控制单元发送到发动机总线CAN上，点亮仪表盘上的故障指示灯。同时失效处理模块将设定一个默认的点火提前角knocksen_ERR_sparkadv，并将该点火提前角发送到点火提前角调整模块。
根据本发明实施例的发动机爆震检测系统，通过获取发动机的振动检测值、点火提前角以及预设的第一区域和第二区域，确定爆震检测区域，并在该区域中根据振动检测值对发动机爆震进行检测。因此，该系统仅在会发生爆震的区域(如第一区域和第二区域)进行检测，避免了在进气冲程和排气冲程初期等区域进行无效的检测，减少了系统的工作量，提高了运行效率，即降低了燃油消耗，同时也减少了对爆震误判断的几率，即提高了爆震检测的准确率。另外，设计了对不同牌号油品的智能识别以及自学习功能，使得驾驶员在使用高品质燃油和低品质燃油的时候，发动机都能发挥出最佳的性能，提高了系统的智能性。还设计了系统的失效模式，保证在部分传感器处于失效模式下，发动机仍然能够工作，提高了系统的可靠性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种发动机爆震检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取所述发动机的振动检测值；
获取所述发动机的点火提前角；
根据所述点火提前角、预设的第一区域和第二区域确定爆震检测区域；以及
在所述爆震检测区域中根据所述振动检测值对所述发动机爆震进行检测。
2.如权利要求1所述的发动机爆震检测方法，其特征在于，所述在所述爆震检测区域中根据所述振动检测值对所述发动机爆震进行检测具体包括：
获取所述发动机的转速和负荷；
根据所述发动机的转速和负荷以及预设的三维MAP模型确定当前爆震发生临界值，其中，所述三维MAP模型根据所述发动机的台架试验数据设定；
如果所述振动检测值大于或等于所述当前爆震发生临界值，则判断发生爆震；以及
如果所述振动检测值小于所述当前爆震发生临界值，则判断未发生爆震。
3.如权利要求2所述的发动机爆震检测方法，其特征在于，在所述判断发生爆震之后，还包括：
检测凸轮轴位置和曲轴位置；
根据所述凸轮轴位置和曲轴位置获取所述发动机的相位；
根据所述发动机的相位判断发生爆震的汽缸；以及
对发生爆震的汽缸的点火提前角进行调整。
4.如权利要求1所述的发动机爆震检测方法，其特征在于，还包括：
在预设时间周期中对所述发动机的爆震情况进行记录；
根据所述发动机的爆震情况判断所述发动机的燃油质量，并根据所述发动机的燃油质量对所述发动机的控制数据进行选择，并根据所述发动机的爆震情况对所述发动机的点火提前角进行调整。
5.如权利要求1所述的发动机爆震检测方法，其特征在于，还包括：
当检测到爆震传感器失效时，使用默认点火提前角进行控制。
6.一种发动机爆震检测系统，其特征在于，包括：
爆震传感器，所述爆震传感器用于获取所述发动机的振动检测值；
点火提前脚模块，所述点火提前角模块用于获取所述发动机的点火提前角；
爆震区域选取模块，所述爆震区域选取模块用于根据所述点火提前角、预设的第一区域和第二区域确定爆震检测区域；以及
检测模块，所述检测模块用于在所述爆震检测区域中根据所述振动检测值对所述发动机爆震进行检测。
7.如权利要求6所述的发动机爆震检测系统，其特征在于，所述检测模块在所述爆震检测区域中根据所述振动检测值对所述发动机爆震进行检测具体包括：
获取所述发动机的转速和负荷；
根据所述发动机的转速和负荷以及预设的三维MAP模型确定当前爆震发生临界值，其中，所述三维MAP模型根据所述发动机的台架试验数据设定；
如果所述振动检测值大于或等于所述当前爆震发生临界值，则判断发生爆震；以及
如果所述振动检测值小于所述当前爆震发生临界值，则判断未发生爆震。
8.如权利要求7所述的发动机爆震检测系统，其特征在于，所述检测模块还用于在判断发生爆震之后，检测凸轮轴位置和曲轴位置，并根据所述凸轴轮位置和曲轴位置获取所述发动机的相位，并根据所述发动机的相位判断发生爆震的汽缸，以及对发生爆震的汽缸的点火提前角进行调整。
9.如权利要求6所述的发动机爆震检测系统，其特征在于，所述检测模块还用于在预设时间周期中对所述发动机的爆震情况进行记录，并根据所述发动机的爆震情况判断所述发动机的燃油质量，并根据所述发动机的燃油质量对所述发动机的控制数据进行选择，并根据所述发动机的爆震情况对所述发动机的点火提前角进行调整。
10.如权利要求6所述的发动机爆震检测系统，其特征在于，所述检测模块还用于在检测到所述爆震传感器失效时，使用默认点火提前角进行控制。
CN201410659051.5A 2014-11-18 2014-11-18 发动机爆震检测方法及系统 Pending CN104832347A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410659051.5A CN104832347A (zh) 2014-11-18 2014-11-18 发动机爆震检测方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410659051.5A CN104832347A (zh) 2014-11-18 2014-11-18 发动机爆震检测方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104832347A true CN104832347A (zh) 2015-08-12

Family

ID=53810468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410659051.5A Pending CN104832347A (zh) 2014-11-18 2014-11-18 发动机爆震检测方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104832347A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107013396A (zh) * 2016-01-27 2017-08-04 保时捷股份公司 用于调节点火的方法以及发动机控制装置
CN108644046A (zh) * 2018-06-12 2018-10-12 海茵茨曼动力控制（嘉兴）有限公司 燃气机爆震检测和点火控制系统
CN108730057A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 三菱电机株式会社 内燃机的异常燃烧检测装置
CN108915883A (zh) * 2018-07-05 2018-11-30 武汉理工大学 一种火花点火式发动机超级爆震监测系统及抑制方法
CN111396210A (zh) * 2020-03-31 2020-07-10 潍柴动力股份有限公司 天然气发动机的控制方法、装置、存储介质及处理器
CN112127998A (zh) * 2020-08-25 2020-12-25 潍柴动力股份有限公司 发动机爆震识别方法、系统及设备
CN112945457A (zh) * 2021-02-26 2021-06-11 南京航空航天大学 一种活塞发动机燃烧室内爆震区域的检测方法
CN113586240A (zh) * 2021-09-03 2021-11-02 潍柴动力股份有限公司 一种发动机爆震的检测方法及发动机
CN113740481A (zh) * 2021-09-24 2021-12-03 山东省产品质量检验研究院 一种消防员防护靴阻燃性能自动试验装置及使用方法
CN113915039A (zh) * 2021-10-11 2022-01-11 宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司 爆震自适应方法及系统
CN116044567A (zh) * 2023-01-02 2023-05-02 重庆长安汽车股份有限公司 一种发动机爆震检测方法
CN116357490A (zh) * 2023-05-26 2023-06-30 潍柴动力股份有限公司 爆震抑制方法及相关装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4393837A (en) * 1979-08-06 1983-07-19 Nissan Motor Company, Limited Spark timing control system for an internal combustion engine
US4461257A (en) * 1980-03-28 1984-07-24 Nissan Motor Company, Limited Method and system for controlling engine ignition timing
US4508079A (en) * 1982-03-31 1985-04-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Knocking control system for internal combustion engine
JPS6123873A (ja) * 1984-07-12 1986-02-01 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のノツキング判定装置
US4658789A (en) * 1985-01-31 1987-04-21 Nissan Motor Company, Limited Ignition timing control system and method for an internal combustion engine
CN101008362A (zh) * 2006-12-28 2007-08-01 奇瑞汽车有限公司 灵活燃料醇含量鉴别系统
CN101725448A (zh) * 2008-10-31 2010-06-09 比亚迪股份有限公司 发动机的爆震标定方法
CN101776032A (zh) * 2009-01-09 2010-07-14 比亚迪股份有限公司 发动机爆震控制装置及发动机爆震控制方法
CN101413453B (zh) * 2004-04-22 2011-02-16 丰田自动车株式会社 内燃机爆震判定装置和包含该装置的点火控制系统
CN102678423A (zh) * 2011-03-16 2012-09-19 本田技研工业株式会社 发动机的点火时间设定装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4393837A (en) * 1979-08-06 1983-07-19 Nissan Motor Company, Limited Spark timing control system for an internal combustion engine
US4461257A (en) * 1980-03-28 1984-07-24 Nissan Motor Company, Limited Method and system for controlling engine ignition timing
US4508079A (en) * 1982-03-31 1985-04-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Knocking control system for internal combustion engine
JPS6123873A (ja) * 1984-07-12 1986-02-01 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のノツキング判定装置
US4658789A (en) * 1985-01-31 1987-04-21 Nissan Motor Company, Limited Ignition timing control system and method for an internal combustion engine
CN101413453B (zh) * 2004-04-22 2011-02-16 丰田自动车株式会社 内燃机爆震判定装置和包含该装置的点火控制系统
CN101008362A (zh) * 2006-12-28 2007-08-01 奇瑞汽车有限公司 灵活燃料醇含量鉴别系统
CN101725448A (zh) * 2008-10-31 2010-06-09 比亚迪股份有限公司 发动机的爆震标定方法
CN101776032A (zh) * 2009-01-09 2010-07-14 比亚迪股份有限公司 发动机爆震控制装置及发动机爆震控制方法
CN102678423A (zh) * 2011-03-16 2012-09-19 本田技研工业株式会社 发动机的点火时间设定装置

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107013396A (zh) * 2016-01-27 2017-08-04 保时捷股份公司 用于调节点火的方法以及发动机控制装置
CN107013396B (zh) * 2016-01-27 2019-03-08 保时捷股份公司 用于调节点火的方法以及发动机控制装置
CN108730057A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 三菱电机株式会社 内燃机的异常燃烧检测装置
CN108730057B (zh) * 2017-04-14 2021-05-25 三菱电机株式会社 内燃机的异常燃烧检测装置
CN108644046A (zh) * 2018-06-12 2018-10-12 海茵茨曼动力控制（嘉兴）有限公司 燃气机爆震检测和点火控制系统
CN108644046B (zh) * 2018-06-12 2023-11-10 海茵茨曼动力控制（嘉兴）有限公司 燃气机爆震检测和点火控制系统
CN108915883A (zh) * 2018-07-05 2018-11-30 武汉理工大学 一种火花点火式发动机超级爆震监测系统及抑制方法
CN111396210A (zh) * 2020-03-31 2020-07-10 潍柴动力股份有限公司 天然气发动机的控制方法、装置、存储介质及处理器
CN111396210B (zh) * 2020-03-31 2022-08-23 潍柴动力股份有限公司 天然气发动机的控制方法、装置、存储介质及处理器
CN112127998B (zh) * 2020-08-25 2022-04-26 潍柴动力股份有限公司 发动机爆震识别方法、系统及设备
CN112127998A (zh) * 2020-08-25 2020-12-25 潍柴动力股份有限公司 发动机爆震识别方法、系统及设备
CN112945457A (zh) * 2021-02-26 2021-06-11 南京航空航天大学 一种活塞发动机燃烧室内爆震区域的检测方法
CN113586240A (zh) * 2021-09-03 2021-11-02 潍柴动力股份有限公司 一种发动机爆震的检测方法及发动机
CN113740481A (zh) * 2021-09-24 2021-12-03 山东省产品质量检验研究院 一种消防员防护靴阻燃性能自动试验装置及使用方法
CN113915039A (zh) * 2021-10-11 2022-01-11 宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司 爆震自适应方法及系统
CN116044567A (zh) * 2023-01-02 2023-05-02 重庆长安汽车股份有限公司 一种发动机爆震检测方法
CN116044567B (zh) * 2023-01-02 2024-03-22 重庆长安汽车股份有限公司 一种发动机爆震检测方法
CN116357490A (zh) * 2023-05-26 2023-06-30 潍柴动力股份有限公司 爆震抑制方法及相关装置
CN116357490B (zh) * 2023-05-26 2023-09-15 潍柴动力股份有限公司 爆震抑制方法及相关装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104832347A (zh) 发动机爆震检测方法及系统
JP5424944B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US9494098B2 (en) Method for detecting combustion noise in internal combustion engine, combustion noise detection device, and device for controlling internal combustion engine
KR100959214B1 (ko) 내연 기관의 실화 검출 장치
CN112502808B (zh) 控制车辆的机油泵的方法
JP7211375B2 (ja) 車両用制御装置
CN109667681B (zh) 防止轴承卡死的方法以及利用该方法的车辆
KR20120015444A (ko) 내연 기관의 작동 방법 및 장치
JP2019027394A (ja) トルク監視装置および内燃機関制御システム
US20170226981A1 (en) Control device and control method for internal combustion engine
CN103998768A (zh) 点火正时控制装置以及点火正时控制系统
US20150192498A1 (en) Engine Misfiring Diagnosis Device
JP2009275663A (ja) 内燃機関の燃焼状態検出装置
EP3056719B1 (en) Control device of an internal combustion engine
CA2501402C (en) Fuel injection timing compensation based on engine load
CN103764979B (zh) 用于控制内燃机中爆震的方法和设备
CN112555033B (zh) 增程器工作点的确定方法和装置
CN108533413B (zh) 一种发动机早燃检测优化方法及系统
CN101360903B (zh) 用于控制内燃机中的爆震的设备和方法
JP2013204507A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007056784A (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
JP2014098360A (ja) 内燃機関の異常燃焼判定装置及び内燃機関の制御装置
CN103134637A (zh) 判断发动机爆震的方法和装置
CN114689324A (zh) 标定点火提前角的方法及台架试验设备和发动机控制系统
JP4715424B2 (ja) 内燃機関の停止制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150812

RJ01 Rejection of invention patent application after publication