CN109340013B - 一种油品辛烷值识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油品辛烷值识别系统，适用于汽车发动机内油品辛烷值的识别，包括：存储模块、输入模块、进气量计算模块、喷油量计算模块；第一处理模块，预设扭矩模型，输入进气量和喷油量，计算汽车发动机实际扭矩；第二处理模块，计算汽车发动机的点火提前角；第一信号生成模块、点火提前角自学习模块，计算点火提前角平均修正量并输出；油品识别模块，根据点火提前角平均修正量，识别出油品的辛烷值；修正模块，根据油品的辛烷值对扭矩模型进行修正；判断模块，对油品的油品质量进行判断。本发明的技术方案有益效果：通过电子控制单元中的软件识别油品的辛烷值，对发动机的点火提前角进行动态调节，降低发动机的爆震倾向。

Description

一种油品辛烷值识别系统

技术领域

本发明涉及汽车发动机电子控制领域，尤其涉及一种油品辛烷值识别系统。

背景技术

汽油发动机爆震是气缸内的一种非正常燃烧。火花塞点火后，火焰由火焰中心向气缸内的未燃混合气区域传播，在正常火焰传播过程中远离火花塞的未燃混合气受到已燃混合气的压缩和热辐射及传导作用，如果在正常火焰到达前未燃混合气形成了一个或多个火焰中心而发生自燃则称为爆震燃烧。爆震的火焰传播速度是正常燃烧的几十倍，并在气缸内产生压力冲击波，外界可以听到明显的敲击声，严重的爆震会破坏汽缸壁油膜，加剧汽缸壁的磨损，或是直接造成活塞、气门等零件损坏。目前发动机制造散差、气缸内积碳、进气温度过高、发动机过热、使用了劣质或低辛烷值汽油等都可能造成发动机爆震。

现代的发动机控制系统都设计有爆震控制逻辑，通过读取安装在发动机缸体上的爆震传感器信号来判断是否发生爆震，当发生爆震时则采取退点火提前角的方式来消除爆震，并在电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)内记录当前工况需要点火提前角平均修正量的数据，以后在运行到相同工况时则直接调用爆震退点火提前角学习值来减小点火提前角实现对发动机的保护。

由于生产工艺和储存条件的差异，同一中油品的辛烷值会发生改变。在车辆加注新的汽油后，由于汽油辛烷值发生改变，发动机点火提前角没有计时作出调整，会增加发动机爆震的概率，从而对发动机造成损害。

发明内容

针对上述问题，现提供一种能够通过电子控制单元中的软件识别油品的辛烷值的油品辛烷值识别系统。

具体技术方案如下：

一种油品辛烷值识别系统，适用于汽车发动机内油品辛烷值的识别，其特征在于，所述油品辛烷值识别系统包括：

存储模块，用于保存所述汽油发动机的发动机运行参数；

所述发动机运行参数包括进气量、喷油量、点火提前角、发动机工作状况以及对应的发动机理论扭矩；

输入模块，连接所述存储模块，用于将所述汽车发动机内部设置的多个传感器所生成的工作信号传输并保存至所述存储模块中；

进气量计算模块，连接所述输入模块，用于根据一预设的进气量模型，输入所述发动机工作状况，计算在不同的所述发动机工作状况下所述汽车发动机的所述进气量并输出；

喷油量计算模块，连接所述输入模块，用于根据一预设的喷油量模型，输入所述发动机工作状况，计算在不同的所述发动机工作状况下所述汽车发动机的所述喷油量并输出；

第一处理模块，分别连接所述进气量计算模块与所述喷油量计算模块，用于根据一预设的扭矩模型，输入所述进气量和所述喷油量，计算所述汽车的发动机实际扭矩并输出；

第二处理模块，连接所述第一处理模块和所述存储模块，用于根据所述发动机理论扭矩和所述发送机实际扭矩，计算所述汽车发动机的所述点火提前角并输出；

第一信号生成模块，连接所述第二处理模块，用于根据所述第二处理模块计算得出的所述点火提前角生成第一电子控制信号并输出；

点火提前角自学习模块，连接所述第二处理模块，用于记录所述点火提前角，并根据一预设的点火提前角自学习模型，计算点火提前角平均修正量并输出；

油品识别模块，分别连接所述点火提前角自学习模块和所述存储模块，用于采用一预设的油品识别策略，根据所述点火提前角平均修正量，识别出所述油品的辛烷值，并保存至所述存储模块中；

修正模块，连接所述油品识别模块和所述第一处理模块，用于根据所述油品的辛烷值对所述扭矩模型进行修正；

判断模块，连接所述存储模块，对所述点火提前角平均修正量预设一阈值，所述判断模块用于根据所述阈值对所述油品的油品质量进行判断，并保存至所述存储模块中。

优选的，所述汽车发动机包括汽油发动机，所述汽油发动机包括多个机构和多个系统；

所述机构和所述系统中设置有多个所述传感器。

优选的，所述传感器生成的所述工作信号包括模拟信号、数字信号以及脉冲信号。

优选的，还包括：

数模转换模块，分别连接所述输入模块和所述第一处理模块，用于将所述输入模块传输的所述模拟信号转化成所述第一处理模块可识别计算的所述数字信号；

电平转换模块，分别连接所述输入模块和所述第一处理模块，用于将所述输入模块传输的所述数字信号转化成所述第一处理模块可识别计算的所述数字信号；

优选的，还包括：

输出模块，连接所述第二处理模块，用于将所述第一电子控制信号传输至所述汽车发动机的各个所述机构和所述系统，对所述机构和所述系统的运行进行调节。

优选的，所述油品识别模块中的所述油品识别策略预设对所述点火提前角平均修正量与所述油品辛烷值的对应关系。

优选的，所述判断模块对所述点火提前角平均修正量预设一第二阈值，包括：

第一判断单元，用于将所述辛烷值大于等于所述第二阈值的所述油品判断为正常油品；

第二判断单元，用于将所述辛烷值小于所述第二阈值的所述油品判断为差油品。

优选的，还包括：

计时模块，连接所述存储模块，所述计时模块内预设一时间轴，用于对所述辛烷值按照所述时间轴进行顺序记录；

所述时间轴从所述汽车发动机运行开始至所述汽车发动机运行结束。

优选的，还包括：

第二信号生成模块，用于根据所述计时单元最近一次运行所记录的所述辛烷值对应的所述点火提前角生成所述第二电子控制信号并输出。

上述技术方案有益效果在于：能够通过电子控制单元中的软件识别油品的辛烷值，对发动机的点火提前角进行动态调节，降低发动机的爆震倾向。

附图说明

参考所附附图，以更加充分地描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是本发明的较佳的实施例中，油品辛烷值识别系统的结构示意图；

图2是本发明的较佳的实施例中，油品辛烷值识别系统的判断模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明提供一种油品辛烷值识别系统，适用于汽车发动机内油品辛烷值的识别，如图1所示，油品辛烷值识别系统包括：

存储模块1，用于保存汽油发动机的发动机运行参数；

发动机运行参数包括进气量、喷油量、点火提前角、发动机工作状况以及对应的发动机理论扭矩；

输入模块2，连接存储模块1，用于将汽车发动机内部设置的多个传感器所生成的工作信号传输并保存至存储模块1中；

进气量计算模块3，连接输入模块2，用于根据一预设的进气量模型，输入发动机工作状况，计算在不同的发动机工作状况下汽车发动机的进气量并输出；

喷油量计算模块4，连接输入模块2，用于根据一预设的喷油量模型，输入发动机工作状况，计算在不同的发动机工作状况下汽车发动机的喷油量并输出；

第一处理模块5，分别连接进气量计算模块3与喷油量计算模块4，用于根据一预设的扭矩模型，输入进气量和喷油量，计算汽车的发动机实际扭矩并输出；

第二处理模块6，连接第一处理模块5和存储模块1，用于根据发动机理论扭矩和发送机实际扭矩，计算汽车发动机的点火提前角并输出；

第一信号生成模块7，连接第二处理模块6，用于根据第二处理模块6计算得出的点火提前角生成第一电子控制信号并输出；

点火提前角自学习模块8，连接第二处理模块6，用于记录点火提前角，并根据一预设的点火提前角自学习模型，计算点火提前角平均修正量并输出；

油品识别模块9，分别连接点火提前角自学习模块8和存储模块1，用于采用一预设的油品识别策略，根据点火提前角平均修正量，识别出油品的辛烷值，并保存至存储模块1中；

修正模块10，连接油品识别模块9和第一处理模块5，用于根据油品的辛烷值对扭矩模型进行修正；

判断模块11，连接存储模块1，对点火提前角平均修正量预设一阈值，判断模块11用于根据阈值对油品的油品质量进行判断，并保存至存储模块1中。

具体地，输入模块2将汽车发动机内部设置的多个传感器所生成的工作信号传输并保存至存储模块1中；发动机运行参数包括进气量、喷油量、点火提前角、发动机工作状况以及对应的发动机理论扭矩；

进气量计算模块3根据预设的进气量模型，输入发动机工作状况，计算在不同的发动机工作状况下汽车发动机的进气量；喷油量计算模块4根据预设的喷油量模型，输入发动机工作状况，计算在不同的发动机工作状况下汽车发动机的喷油量；

第一处理模块5根据一预设的扭矩模型，输入进气量和喷油量，计算汽车的发动机实际扭矩；第二处理模块6根据发动机理论扭矩和发送机实际扭矩，计算汽车发动机的点火提前角并输出；

第一信号生成模块7根据第二处理模块6计算得出的点火提前角生成第一电子控制信号；

点火提前角自学习模块8记录第二处理模块6计算得出的点火提前角，根据预设的点火提前角自学习模型，计算点火提前角平均修正量并输出；

油品识别模块9采用预设的油品识别策略，根据点火提前角平均修正量，识别出油品的辛烷值；

修正模块10根据油品的辛烷值对扭矩模型进行修正；

判断模块11对点火提前角平均修正量预设一阈值，根据阈值对油品的油品质量进行判断。

本发明的较佳的实施例中，汽车发动机包括汽油发动机，汽油发动机包括多个机构和多个系统；

机构和系统中设置有多个传感器。

具体地，汽车发动机为汽车提供动力。根据动力来源不同，汽车发动机可分为柴油发动机、汽油发动机、电动汽车电动机以及混合动力等。

上述实施例中，汽油发动机属于往复活塞式内燃机，活塞在气缸内作往复直线运动。汽车汽油机的工作循环是由进气、压缩、做功和排气等四个工作过程组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地作功。

上述实施例中，汽油发动机是由曲柄连杆机构和配气机构两大机构，以及冷却、润滑、点火、燃料供给、启动系统等五大系统组成。

本发明的较佳的实施例中，传感器生成的工作信号包括模拟信号、数字信号以及脉冲信号。

具体地，模拟信号是指信号波形模拟着信息的变化而变化，其主要特征是幅度是连续的，可取无限多个值；而在时间上则可连续，也可不连续。数字信号是指不仅在时间上是离散的，而且在幅度上也是离散的，只能取有限个数值的信号。脉冲信号是一种离散信号，形状多种多样，与普通模拟信号相比，波形之间在时间轴不连续并有明显的间隔，但具有一定的周期性。

数模转换模块12将输入模块2传输的模拟信号转化成第一处理模块5可识别计算的数字信号；电平转换模块13将输入模块2传输的数字信号转化成第一处理模块5可识别计算的数字信号；

上述实施例中，输出模块14将第一电子控制信号传输至汽车发动机的各个机构和系统，对机构和系统的运行进行调节。

本发明的较佳的实施例中，油品识别模块9中的油品识别策略预设对点火提前角平均修正量与油品辛烷值的对应关系。

具体地，油品识别策略中，不同的发动机点火提前角与不同的油品辛烷值一一对应；上述实施例中，油品识别模块9根据测量得到的发动机点火提前角，输出对应的油品辛烷值。

本发明的较佳的实施例中，判断模块11对点火提前角平均修正量预设一第二阈值，如图2所示，包括：

第一判断单元，用于将辛烷值大于等于第二阈值的油品判断为正常油品；

第二判断单元，用于将辛烷值小于第二阈值的油品判断为差油品。

具体地，如果油品的辛烷值大于等于第二阈值，则判定油品为正常油品；如果油品的辛烷值小于第二阈值，则判定油品为差油品。

本发明的较佳的实施例中，还包括：

计时模块15，连接存储模块1，计时模块15内预设一时间轴，用于对辛烷值按照时间轴进行顺序记录；

时间轴从汽车发动机运行开始至汽车发动机运行结束。

具体地，计时模块15内预设有一时间轴，时间轴从发动机启动开始记录油品辛烷值，直至发动机停止运行；油品辛烷值与时间轴上的时间点一一对应，按照时间轴进行顺序记录。

本发明的较佳的实施例中，还包括：

第二信号生成模块16，用于根据计时模块15最近一次运行所记录的辛烷值对应的点火提前角生成第二电子控制信号并输出。

具体地，第二信号生成模块16根据计时模块15中最近一次工作所记录时间轴中，最后时刻的油品辛烷值对应的点火提前角，生成并输出第二电子控制信号对发动机的点火提前角进行调整。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种油品辛烷值识别系统，适用于汽车发动机内油品辛烷值的识别，其特征在于，所述油品辛烷值识别系统包括：

存储模块，用于保存汽油发动机的发动机运行参数；

所述发动机运行参数包括进气量、喷油量、点火提前角、发动机工作状况以及对应的发动机理论扭矩；

输入模块，连接所述存储模块，用于将所述汽车发动机内部设置的多个传感器所生成的工作信号传输并保存至所述存储模块中；

进气量计算模块，连接所述输入模块，用于根据一预设的进气量模型，输入所述发动机工作状况，计算在不同的所述发动机工作状况下所述汽车发动机的所述进气量并输出；

喷油量计算模块，连接所述输入模块，用于根据一预设的喷油量模型，输入所述发动机工作状况，计算在不同的所述发动机工作状况下所述汽车发动机的所述喷油量并输出；

第一处理模块，分别连接所述进气量计算模块与所述喷油量计算模块，用于根据一预设的扭矩模型，输入所述进气量和所述喷油量，计算所述汽车的发动机实际扭矩并输出；

第二处理模块，连接所述第一处理模块和所述存储模块，用于根据所述发动机理论扭矩和所述发动机实际扭矩，计算所述汽车发动机的所述点火提前角并输出；

第一信号生成模块，连接所述第二处理模块，用于根据所述第二处理模块计算得出的所述点火提前角生成第一电子控制信号并输出；

点火提前角自学习模块，连接所述第二处理模块，用于记录所述点火提前角，并根据一预设的点火提前角自学习模型，计算点火提前角平均修正量并输出；

油品识别模块，分别连接所述点火提前角自学习模块和所述存储模块，用于采用一预设的油品识别策略，根据所述点火提前角平均修正量，识别出所述油品的辛烷值，并保存至所述存储模块中；

修正模块，连接所述油品识别模块和所述第一处理模块，用于根据所述油品的辛烷值对所述扭矩模型进行修正；

判断模块，连接所述存储模块，对所述点火提前角平均修正量预设一阈值，所述判断模块用于根据所述阈值对所述油品的油品质量进行判断，并保存至所述存储模块中；

计时模块，连接所述存储模块，所述计时模块内预设一时间轴，用于对所述辛烷值按照所述时间轴进行顺序记录；所述时间轴从所述汽车发动机运行开始至所述汽车发动机运行结束；

第二信号生成模块，连接所述计时模块，用于根据所述计时模块最新记录的所述辛烷值对应的所述点火提前角生成第二电子控制信号并输出。

2.如权利要求1所述的油品辛烷值识别系统，其特征在于，所述汽车发动机包括汽油发动机，所述汽油发动机包括多个机构和多个系统；

所述机构和所述系统中设置有多个所述传感器。

3.如权利要求1所述的油品辛烷值识别系统，其特征在于，所述传感器生成的所述工作信号包括模拟信号、数字信号以及脉冲信号。

4.如权利要求3所述的油品辛烷值识别系统，其特征在于，还包括：

数模转换模块，分别连接所述输入模块和所述第一处理模块，用于将所述输入模块传输的所述模拟信号转化成所述第一处理模块可识别计算的所述数字信号；

电平转换模块，分别连接所述输入模块和所述第一处理模块，用于将所述输入模块传输的所述数字信号转化成所述第一处理模块可识别计算的所述数字信号。

5.如权利要求4所述的油品辛烷值识别系统，其特征在于，还包括：

输出模块，连接所述第二处理模块，用于将所述第一电子控制信号传输至所述汽车发动机的各个机构和所述系统，对所述机构和所述系统的运行进行调节。

6.如权利要求1所述的油品辛烷值识别系统，其特征在于，所述油品识别模块中的所述油品识别策略预设对所述点火提前角平均修正量与所述油品辛烷值的对应关系。

7.如权利要求1所述的油品辛烷值识别系统，其特征在于，所述判断模块对所述点火提前角平均修正量预设一第二阈值，包括：

第一判断单元，用于将所述辛烷值大于等于所述第二阈值的所述油品判断为正常油品；

第二判断单元，用于将所述辛烷值小于所述第二阈值的所述油品判断为差油品。

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