CN113250837B - 一种超级爆震监控系统和方法、预控系统和方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

一种超级爆震监控系统和方法、预控系统和方法
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;
所述云端服务器用于接收所述数据存储单元传输的第一数据,并将其作为数据样本信息进行存储。
优选地,所述发动机的运行工况参数包括发动机转速、进气负荷、点火角和喷油量。
优选地,所述数据存储单元具有网联功能,通过无线网络与所述云端服务器进行通信连接。
优选地,所述数据存储单元还用于实时采集车辆运行的环境信息,将超级爆震时间段的环境信息作为第二数据进行存储并上传至所述云端服务器,云端服务器接收第二数据并将其作为数据样本信息进行存储。
优选地,所述环境信息包括:车辆的位置信息以及车辆所处位置的环境温度和空气湿度。
优选地,所述云端服务器还用于采集车辆的维修信息并进行存储,并周期性地发送所述维修信息给所述数据存储单元。
优选地,所述车辆的维修信息包括车辆更换机油信息和更换零部件信息。
优选地,所述数据存储单元将超级爆震时间段的维修参数信息作为第三数据进行存储,并上传至所述云端服务器,云端服务器接收第三数据并将其作为数据样本信息进行存储。
优选地,所述云端服务器汇总若干车辆在超级爆震时间段内的数据样本信息,提取超级爆震的特征,分析得到超级爆震发生的原因,进而优化发动机控制参数和发动机设计。
优选地,所述数据存储单元集成在动力总成域控制器或车联网装置上。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供了一种超级爆震预控系统,包括上述任意一项所述的超级爆震监控系统,一预测单元以及一预控单元,
所述预测单元分别与所述发动机控制单元、所述预控单元和所述数据存储单元通信连接,或者所述预测单元具有网联功能,分别与所述发动机控制单元、所述预控单元、所述云端服务器以及互联网通信连接;
所述预测单元包括一超级爆震预测模型,所述超级爆震预测模型用于预测发动机是否将会发生超级爆震;
所述预控单元与发动机控制单元通信连接,所述预控单元内设置有发动机调控参数,发动机控制单元根据所述发动机调控参数控制发动机,预防超级爆震的发生。
优选地,所述云端服务器还用于根据数据样本信息对所述超级爆震预测模型进行优化。
优选地,所述数据样本信息包括第一数据、第二数据和第三数据。
优选地,所述预测单元集成在动力总成域控制器或发动机控制器上;所述预控单元集成在发动机控制器上。
优选地,所述预测单元实时获取预测信息,所述预测信息包括发动机的爆震强度、发动机的运行工况参数、车辆环境信息以及维修信息;所述预测单元利用所述超级爆震预测模型对所述预测信息进行预测,预测超级爆震是否将要发生;预控单元用于收到超级爆震将要发生的结果后,将发动机调控参数传输至发动机控制单元,发动机控制单元利用发动机调控参数对发动机工况进行调控,以防止超级爆震的发生。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供了一种超级爆震监控方法,包括以下步骤:
S1.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,所述发动机控制单元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;
S2.发动机控制单元根据所述爆震强度判断发动机是否发生超级爆震,若发生超级爆震,发动机控制单元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在内的第一数据发送给数据存储单元,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;
S3.数据存储单元接收并存储所述发动机控制单元传输的第一数据,再上传至云端服务器;
S4.数据存储单元实时获取车辆运行的环境信息,将超级爆震时间段的环境信息进行存储并作为第二数据上传至所述云端服务器;
S5.数据存储单元周期性地从云端服务器获取车辆运行的维修信息,识别出超级爆震时间段的维修信息进行存储并作为第三数据上传至所述云端服务器;
S6.云端服务器获取车辆在超级爆震时间段内的第一数据、第二数据以及第三数据并作为数据样本信息进行存储。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供了一种超级爆震预控方法,包括以下步骤:
S1.预测单元实时获取包括发动机的爆震强度、发动机的运行工况参数、车辆环境信息以及维修信息在内的预测信息;
S2.所述预测单元将所述预测信息发送至超级爆震预测模型中预测发动机是否将会发生超级爆震;
S3.若预测到发动机将会发生超级爆震,预测单元将预测结果传输给预控单元;
S4.预控单元收到预测单元传输的预测结果后,将发动机调控参数传输至发动机控制单元,发动机控制单元利用发动机调控参数对发动机工况进行调控,以防止超级爆震的发生。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益效果:
1.本发明提供的超级爆震监控系统和方法,通过将超级爆震时间段内的第一数据存储到数据存储单元,并发送到云端服务器,能有效反映发动机在整个生命周期内发生超级爆震的工况信息,有利于分析超级爆震发生的原因,便于后续超级爆震预测模型的优化。
2.本发明提供的超级爆震监控系统和方法,利用数据存储单元采集超级爆震时间段内的车辆环境信息和维修信息,并将其分别作为第二数据和第三数据进行存储,然后发送给云端服务器进行存储,能够得到更加全面的超级爆震事件信息,进一步加强超级爆震预测模型的优化。
3.本发明提供的超级爆震监控系统和方法,云端服务器汇总第一数据、第二数据以及第三数据作为数据样本信息,提取数据样本信息的特征,分析超级爆震发生的原因,优化发动机控制单元的参数以及发动机的设计,从根源上降低超级爆震发生的频次。
4.本发明提供的超级爆震预控系统,预测单元实时获取发动机的爆震强度、发动机的运行工况参数、车辆环境信息以及维修信息,利用预测单元中超级爆震预测模型可以及早地预测超级爆震的发生,并通过预控单元中的发动机调控参数控制发动机,从而采取有效措施减少超级爆震发生的频次;
附图说明
图1为本发明实施例一的一种超级爆震监控预控系统结构图;
图2为本发明实施例一的另一种超级爆震监控系统结构图;
图3为本发明实施例二的一种超级爆震预控系统的结构图。
图4为本发明实施例二的另一种超级爆震预控系统的结构图。
具体实施方式
本发明的核心思想在于提供一种超级爆震监控系统和方法、预控系统和方法,能及时跟踪车辆发生超级爆震的信息、分析超级爆震发生的原因以及采取必要的抑制措施。
为实现上述思想,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,可以实时获取超级爆震发生时间段内的数据样本信息,存储于云端服务器上。本发明还提供了一种超级爆震监控方法。
为实现上述思想,本发明提供了一种超级爆震预控系统,包括超级爆震监控系统、一预测单元和一预控单元,所述预测单元包括一超级爆震预测模型,所述超级爆震预测模型用于预测发动机是否将会发生超级爆震,并利用预控单元调控发动机预防出现超级爆震。本发明还提供一种超级爆震预控方法。
为使本发明的目的、特征更明显易懂,下面结合附图对本发明的技术方案作详细的说明,然而,本发明可以用不同的形式实现,不应只是局限在所述的实施例。此外,需要说明的是,本文的框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机程序指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是,通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
实施例一
参阅图1,其是本发明实施例提供的一种超级爆震监控系统结构图。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;
所述云端服务器用于接收所述数据存储单元传输的第一数据,并将其作为数据样本信息进行存储。
优选地,所述传感器单元和所述发动机控制单元之间通过PIN传输进行通信连接,所述发动机控制单元与所述数据存储单元之间通过CAN通讯进行通信连接。
一般而言,所述发动机的运行工况参数可以包括发动机转速、进气负荷、点火角和喷油量。
通常,为了更加全面的采集车辆发生超级爆震的相关数据,如图2所示,所述数据存储单元还用于实时采集车辆运行的环境信息,将超级爆震时间段的环境信息作为第二数据进行存储并上传至所述云端服务器,云端服务器接收第二数据并将其作为数据样本信息进行存储。所述环境信息包括:车辆的位置信息以及车辆所处位置的环境温度和空气湿度。当然,数据存储单元具有联网功能,可以通过无线网络从图商获取车辆的环境信息,从而对应得到每个超级爆震时间段内的环境信息。
同时,所述云端服务器还用于采集车辆的维修信息并进行存储。所述车辆的维修信息包括车辆更换机油信息和更换零部件信息。机油信息包括油品以及更换机油时间灯信息,零部件包括火花塞等。需要了解的是,维修信息是通过维修站网络上传到云端服务器。云端服务器会周期性地发送车辆的维修信息到数据存储单元,从而对应得到每个超级爆震时间段内的维修信息,所述数据存储单元将超级爆震时间段的维修参数信息作为第三数据进行存储,并上传至所述云端服务器,云端服务器接收第三数据并将其作为数据样本信息进行存储。
可以看出,数据存储单元向云端服务器发送的数据可以包括:超级爆震发生时间段内,所述超级爆震强度、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数据,车辆的环境信息以及车辆的维修信息。
作为优选,所述数据存储单元可以集成在动力总成域控制器或车联网装置上,一般而言,所述数据存储单元具有较高的数据存储能力,可以存储更长时间、次数更多的第一数据、第二数据和第三数据,同时所述数据存储单元还具有网联功能,可以与云端服务器进行通信或从互联网获取车辆的环境信息。
向云端服务器发送信息的车辆为若干辆,因此所述云端服务器汇总这些车辆在超级爆震时间内的数据样本信息,提取超级爆震的特征,分析得到超级爆震发生的原因,进而优化发动机控制参数和发动机设计,从根源上降低超级爆震发生的频次。具体地,针对每个超级爆震时间段,云端服务器基于存储的数据样本信息分析提取特征,比如得出超级爆震发生较多的发动机转速和负荷区域,识别是否是典型的低速早燃工况,是否是换档点火角很迟燃烧很差的工况,是否是断缸空燃比偏稀然后引发超级爆震的工况等;比较相同车辆在使用不同的机油、燃油、零部件的时间段车辆发生超级爆震的频次是否有所不同;比较相同的发动机搭载不同的车型发生超级爆震的频次是否有所不同;比较相同车辆在不同的地域和环境温度、湿度下发生超级爆震的频次是否有所不同。通过对所有的超级爆震事件数据进行分析和比较,得到车辆发生超级爆震的工况和可能的原因,优化发动机控制单元的参数以及发动机的设计,从根源上降低超级爆震发生的频次。
对于上述超级爆震监控系统,实施例一还提供了使用方法,包括以下步骤:
S1.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,所述发动机控制单元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;
S2.发动机控制单元根据所述爆震强度判断发动机是否发生超级爆震,若发生超级爆震,发动机控制单元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在内的第一数据发送给数据存储单元,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;
S3.数据存储单元接收并存储所述发动机控制单元传输的第一数据,再上传至云端服务器;
S4.数据存储单元实时获取车辆运行的环境信息,将超级爆震时间段的环境信息进行存储并作为第二数据上传至所述云端服务器;
S5.数据存储单元周期性地从云端服务器获取车辆运行的维修信息,识别出超级爆震时间段的维修信息进行存储并作为第三数据上传至所述云端服务器;
S6.云端服务器获取车辆在超级爆震时间段内的第一数据、第二数据以及第三数据并作为数据样本信息进行存储。
实施例二
基于同一发明构思,本发明实施例二提供了一种超级爆震预控系统,包括图2所示的超级爆震监控系统,一预测单元以及一预控单元,
所述预测单元分别与所述发动机控制单元、所述预控单元和所述数据存储单元通信连接,或者所述预测单元具有网联功能,分别与所述发动机控制单元、所述预控单元、所述云端服务器以及互联网通信连接;
所述预测单元包括一超级爆震预测模型,所述超级爆震预测模型用于预测发动机是否将会发生超级爆震;
所述预控单元与发动机控制单元通信连接,所述预控单元内设置有发动机调控参数,发动机控制单元根据所述发动机调控参数控制发动机,预防超级爆震的发生。
优选地,所述云端服务器还用于根据数据样本信息对所述超级爆震预测模型进行优化。优选地,所述数据样本信息可以包括第一数据、第二数据和第三数据。
优选地,所述预测单元集成在动力总成域控制器或发动机控制器上,一般而言,预测单元必须拥有足够的计算能力,用以实现利用超级爆震预测模型对超级爆震进行预测;所述预控单元集成在发动机控制器上,可以发动机调控参数直接传送到发动机控制器中。
具体而言,所述数据存储单元和所述预测单元集成在动力总成域控制器上时,图3为超级爆震预控系统的结构图。当所述数据存储单元集成在车联网装置,预测单元集成在高性能发动机控制器时,图4为超级爆震预控系统的结构图。
当然,本发明中数据存储单元与预测单元也可以集成在其他具有联网、数据存储和高性能计算能力的单个设备或多个设备集合上,本发明并不限定。
具体来说,所述预测单元实时获取预测信息,所述预测信息包括发动机的爆震强度、发动机的运行工况参数、车辆环境信息以及维修信息;所述预测单元利用所述超级爆震预测模型对所述预测信息进行预测,预测超级爆震是否将要发生;预控单元用于收到超级爆震将要发生的结果后,将发动机调控参数传输至发动机控制单元,发动机控制单元利用发动机调控参数对发动机工况进行调控,以防止超级爆震的发生。
从发动机开发试验阶段到车辆售卖后的整个生命周期内,都可以采用该系统对所有发动机和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,以保护发动机。
结合图3或图4,上述超级爆震预控系统的使用方法包括以下步骤:
S1.预测单元实时获取包括发动机的爆震强度、发动机的运行工况参数、车辆环境信息以及维修信息在内的预测信息;
S2.所述预测单元将所述预测信息发送至超级爆震预测模型中预测发动机是否将会发生超级爆震;
S3.若预测到发动机将会发生超级爆震,预测单元将预测结果传输给预控单元;
S4.预控单元收到预测单元传输的预测结果后,将发动机调控参数传输至发动机控制单元,发动机控制单元利用发动机调控参数对发动机工况进行调控,以防止超级爆震的发生。
综上所述,本发明的超级爆震监控系统和方法,用数据存储单元获取存储超级爆震发生时间段内的第一数据、第二数据和第三数据,并将其发送至云端服务器,能够得到更加全面的超级爆震事件相关信息。同时本发明的超级爆震预控系统和方法,预测单元实时获取预测信息,并利用超级爆震预测模型进行预测,可以提前预测超级爆震的发生,进而利用预控单元内的发动机调控参数,对发动机进行调控,降低超级爆震发生的频次;云端服务器利用数据样本信息用于训练优化得到精确度更高的超级爆震预测模型,使得车辆在兼顾动力性、油耗和发动机寿命方面性能更优;云端服务器还可以汇总所有车辆的超级爆震时间段内的数据样本信息,提取超级爆震发生的特征,分析车辆发生超级爆震的原因,同时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,可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,以保护发动机。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

Claims (13)

1.一种超级爆震监控系统,其特征在于,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,还用于实时采集车辆运行的环境信息,将超级爆震时间段的环境信息作为第二数据进行存储;
所述云端服务器用于采集车辆的维修信息并进行存储,并周期性地发送所述维修信息给所述数据存储单元,所述数据存储单元将超级爆震时间段的维修参数信息作为第三数据进行存储;
所述云端服务器还用于接收所述数据存储单元传输的第一数据、第二数据和第三数据,并将其作为数据样本信息进行存储,并且,所述云端服务器汇总若干车辆在超级爆震时间段内的数据样本信息,提取超级爆震的特征,分析得到超级爆震发生的原因,以优化发动机控制参数和发动机设计。
2.如权利要求1所述的一种超级爆震监控系统,其特征在于,所述发动机的运行工况参数包括发动机转速、进气负荷、点火角和喷油量。
3.如权利要求1所述的一种超级爆震监控系统,其特征在于,所述数据存储单元具有网联功能,通过无线网络与所述云端服务器进行通信连接。
4.如权利要求3所述的一种超级爆震监控系统,其特征在于,所述环境信息包括:车辆的位置信息以及车辆所处位置的环境温度和空气湿度。
5.如权利要求1所述的一种超级爆震监控系统,其特征在于,所述车辆的维修信息包括车辆更换机油信息和更换零部件信息。
6.如权利要求1所述的一种超级爆震监控系统,其特征在于,所述数据存储单元集成在动力总成域控制器或车联网装置上。
7.一种超级爆震预控系统,其特征在于,包括如权利要求1-6任意一项所述的超级爆震监控系统、一预测单元以及一预控单元,
所述预测单元分别与所述发动机控制单元、所述预控单元和所述数据存储单元通信连接,或者所述预测单元具有网联功能,分别与所述发动机控制单元、所述预控单元、所述云端服务器以及互联网通信连接;
所述预测单元包括一超级爆震预测模型,所述超级爆震预测模型用于预测发动机是否将会发生超级爆震;
所述预控单元与发动机控制单元通信连接,所述预控单元内设置有发动机调控参数,发动机控制单元根据所述发动机调控参数控制发动机,预防超级爆震的发生。
8.如权利要求7所述的一种超级爆震预控系统,其特征在于,所述云端服务器还用于根据数据样本信息对所述超级爆震预测模型进行优化。
9.如权利要求7所述的一种超级爆震预控系统,其特征在于,所述数据样本信息包括第一数据、第二数据和第三数据。
10.如权利要求7所述的一种超级爆震预控系统,其特征在于,所述预测单元集成在动力总成域控制器或发动机控制器上;所述预控单元集成在发动机控制器上。
11.如权利要求7所述的一种超级爆震预控系统,其特征在于,所述预测单元实时获取预测信息,所述预测信息包括发动机的爆震强度、发动机的运行工况参数、车辆环境信息以及维修信息;所述预测单元利用所述超级爆震预测模型对所述预测信息进行预测,预测超级爆震是否将要发生;预控单元用于收到超级爆震将要发生的结果后,将发动机调控参数传输至发动机控制单元,发动机控制单元利用发动机调控参数对发动机工况进行调控,以防止超级爆震的发生。
12.一种超级爆震监控方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.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,所述发动机控制单元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;
S2.发动机控制单元根据所述爆震强度判断发动机是否发生超级爆震,若发生超级爆震,发动机控制单元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在内的第一数据发送给数据存储单元,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;
S3.数据存储单元接收并存储所述发动机控制单元传输的第一数据,再上传至云端服务器;
S4.数据存储单元实时获取车辆运行的环境信息,将超级爆震时间段的环境信息进行存储并作为第二数据上传至所述云端服务器;
S5.数据存储单元周期性地从云端服务器获取车辆运行的维修信息,识别出超级爆震时间段的维修信息进行存储并作为第三数据上传至所述云端服务器;
S6.云端服务器获取车辆在超级爆震时间段内的第一数据、第二数据以及第三数据并作为数据样本信息进行存储,并且,所述云端服务器汇总若干车辆在超级爆震时间段内的数据样本信息,提取超级爆震的特征,分析得到超级爆震发生的原因,进而优化发动机控制参数和发动机设计。
13.一种超级爆震预控方法,其特征在于,包括如权利要求12所述的超级爆震监控方法,所述超级爆震预控方法包括以下步骤:
S1.预测单元实时获取包括发动机的爆震强度、发动机的运行工况参数、车辆环境信息以及维修信息在内的预测信息;
S2.所述预测单元将所述预测信息发送至超级爆震预测模型中预测发动机是否将会发生超级爆震;
S3.若预测到发动机将会发生超级爆震,预测单元将预测结果传输给预控单元;
S4.预控单元接收到预测单元传输的预测结果后,将发动机调控参数传输至发动机控制单元,发动机控制单元利用发动机调控参数对发动机工况进行调控,以防止超级爆震的发生。
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Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4625691A (en) * 1984-03-15 1986-12-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Knock suppression system for internal combustion engine
CN1185832A (zh) * 1996-04-19 1998-06-24 罗伯特·博施有限公司 用于内燃机爆震识别和调节的装置
CN1908608A (zh) * 2005-08-05 2007-02-07 通用汽车环球科技运作公司 包括爆震传感器与电路诊断的基于dsp的发动机爆震检测
CN104405510A (zh) * 2014-09-30 2015-03-11 长城汽车股份有限公司 发动机的控制方法、系统及车辆
JP2015121186A (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 ダイハツ工業株式会社 内燃機関の制御装置
CN105697163A (zh) * 2016-02-25 2016-06-22 安徽江淮汽车股份有限公司 增压直喷发动机超级爆震控制系统及方法
DE102016101411A1 (de) * 2016-01-27 2017-07-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Motorsteuergerät zur Einstellung einer Zündung
CN108386273A (zh) * 2018-02-09 2018-08-10 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种汽油机爆震发生时刻的预测方法及装置
JP2018184862A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の点火制御装置
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
JP2018197514A (ja) * 2017-05-23 2018-12-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御システム及び内燃機関の制御方法
CN110067665A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 马自达汽车株式会社 爆震的预测方法、爆震的抑制方法及发动机
CN110067664A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 马自达汽车株式会社 发动机
DE102018126501B3 (de) * 2018-10-24 2019-12-19 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Wartungsvorhersage von Komponenten einer Brennkraftmaschine mittels Körperschallsensor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140074345A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 Chanan Gabay Systems, Apparatuses, Methods, Circuits and Associated Computer Executable Code for Monitoring and Assessing Vehicle Health

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4625691A (en) * 1984-03-15 1986-12-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Knock suppression system for internal combustion engine
CN1185832A (zh) * 1996-04-19 1998-06-24 罗伯特·博施有限公司 用于内燃机爆震识别和调节的装置
CN1908608A (zh) * 2005-08-05 2007-02-07 通用汽车环球科技运作公司 包括爆震传感器与电路诊断的基于dsp的发动机爆震检测
JP2015121186A (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 ダイハツ工業株式会社 内燃機関の制御装置
CN104405510A (zh) * 2014-09-30 2015-03-11 长城汽车股份有限公司 发动机的控制方法、系统及车辆
DE102016101411A1 (de) * 2016-01-27 2017-07-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Motorsteuergerät zur Einstellung einer Zündung
CN105697163A (zh) * 2016-02-25 2016-06-22 安徽江淮汽车股份有限公司 增压直喷发动机超级爆震控制系统及方法
JP2018184862A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の点火制御装置
JP2018197514A (ja) * 2017-05-23 2018-12-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御システム及び内燃機関の制御方法
CN110067665A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 马自达汽车株式会社 爆震的预测方法、爆震的抑制方法及发动机
CN110067664A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 马自达汽车株式会社 发动机
CN108386273A (zh) * 2018-02-09 2018-08-10 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种汽油机爆震发生时刻的预测方法及装置
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
DE102018126501B3 (de) * 2018-10-24 2019-12-19 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Wartungsvorhersage von Komponenten einer Brennkraftmaschine mittels Körperschallsensor

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