CN114687859A - 一种发动机做功不均匀补偿方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发动机做功不均匀补偿方法、装置、设备及存储介质,其包括:采集发动机运行时各个气缸做功的瞬时参数信息,各个气缸做功的瞬时参数信息包括各个气缸的瞬时转速;将所述各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态;当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿。本发明提供的一种发动机做功不均匀补偿方法、装置、设备及存储介质,通过采集发动机运行时的瞬时参数信息,根据目标诊断模型,对发动机的运行状况进行判断,当发动机做功不均匀时,根据各个气缸的参数信息对发动机进行做功补偿,提高了发动机做功不均匀补偿的实时性。
Description
技术领域
本发明涉及发动机故障诊断与控制技术领域,尤其涉及一种发动机做功不均匀补偿方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
多缸发动机在正常做功时会存在各个气缸做功不均匀的现象,该现象的产生主要是由燃油系统制造误差、关键部件磨损或性能退化、喷油量控制不足等等因素所造成的。在装配机械式燃油喷射系统与高压共轨燃油喷射系统的船用发动机上均存在上述现象,而由于装配高压共轨系统的船用发动机的供油过程与喷油过程相互独立,能够实现各个气缸喷油正时与喷油量的精确控制,从而有可能采取喷油正时或喷油量补偿的方法来调整各个气缸做功的均匀性。
现有技术采用瞬时转速计算柴油机一个周期内各气缸的不均匀系数来判断气缸是否处于不均匀状态,根据气缸的排气温度对发动机做功进行补充。
但是现有技术各个气缸的排气温度为缓变信号,对各气缸不均匀性控制的实时性差;同时由于影响排气温度的因素分为发动机本身因素、外部故障及环境因素,不是与缸内做功状态直接相关的反馈量,即使排气温度信号出现一定差异,也可能是其他因素而非缸内做功不均匀引起的。另外,现有技术仅对发动机做功不均匀进行诊断,而没有对发动机的其他故障进行诊断与处理。因此现有技术对发动机做功不均匀补偿的实时性差,不能及时对发动机做功进行补偿,也没有对其他故障进行诊断与处理。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种发动机做功不均匀补偿方法、装置、设备及存储介质,用以解决现有技术中发动机做功不均匀补偿实时性差,补偿控制前没有进行故障诊断的问题。
为达到上述技术目的,本发明采取了以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种发动机做功不均匀补偿方法,包括:
采集发动机运行时各个气缸的参数信息,各个气缸的参数信息包括各个气缸的瞬时转速;
将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态;
当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿。
优选的,各个气缸的参数信息还包括各个气缸开始做功时的排气温度;将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态,包括:
若目标诊断模型判断发动机处于故障状态,根据各个气缸开始做功时的排气温度进一步判断发动机的故障类型;
若某一气缸开始做功时的排气温度低于预设温度下限阈值,则判断当前气缸故障类型为失火故障;
若某一气缸开始做功时的排气温度超过预设温度上限阈值,则判断当前气缸故障类型为排气阀漏气故障;
若某一气缸开始做功时的排气温度处于预设温度下限阈值和预设温度上限阈值之间,则判断当前气缸故障类型为做功不均匀。
优选的,当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿,包括:
根据各个气缸的瞬时转速,确定预设周期内各个气缸的瞬时加速度与平均瞬时加速度;
获取预设周期内各个气缸的平均喷油量,根据预设周期内各个气缸的瞬时加速度、平均瞬时加速度与平均喷油量,确定各个气缸的补偿喷油量,并进行做功补偿。
优选的,当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿,还包括:
获取预设周期内各个气缸做功补偿后的瞬时参数信息;
目标诊断模型根据预设周期内各个气缸做功补偿后的瞬时参数信息,判断做功补偿后的发动机是否做功均匀;
若各个气缸做功仍不均匀,则重复进行做功诊断与补偿,直至发动机做功均匀或达到预设补偿次数。
优选的,当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿,还包括:
若发动机补偿后做功均匀,分别计算发动机各个气缸补偿的总喷油量;
将发动机各个气缸补偿的总喷油量输入至发动机控制模块。
优选的,将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态之后,还包括:若气缸出现失火故障或者排气阀故障,将对应气缸进行故障隔离,并发出警报。
优选的,将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态之前,包括:
获取预设周期内发动机历史瞬时参数信息,并建立初始诊断模型;
将预设周期内发动机历史瞬时参数信息输入至初始诊断模型,以发动机的状态作为输出,对初始诊断模型进行训练得到目标诊断模型。
第二方面,本发明还提供了一种发动机做功不均匀补偿装置,包括:
采集模块,用于采集发动机运行时各个气缸的参数信息,各个气缸的参数信息包括各个气缸的瞬时转速;
判断模块,用于将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态;
补偿模块,用于当发动机做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机进行做功补偿。
第三方面,本发明还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,其中,
存储器,用于存储程序;
处理器,与存储器耦合,用于执行存储器中存储的程序,以实现上述任一种实现方式中的发动机做功不均匀补偿方法中的步骤。
第四方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机可读取的程序或指令,程序或指令被处理器执行时,能够实现上述任一种实现方式中的发动机做功不均匀补偿方法中的步骤。
采用上述实施例的有益效果是:本发明提供的一种发动机做功不均匀补偿方法、装置、设备及存储介质,通过采集发动机运行时各个气缸的参数信息,并利用经过训练完备的目标诊断模型对输入的瞬时参数信息进行判断,进而确定发动机的运行状态,能够准确判断出发动机的运行状态,避免对发动机的运行状态判断不准确。
进一步的,在发动机做功不均匀时,首先通过故障诊断模块,排除因故障引起的各个气缸做功不均,避免了补偿控制的盲目性。
进一步的,在发动机做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机做功进行补偿,各个气缸的瞬时转速蕴含丰富的缸内做功信息,作为缸内做功不均匀性的反馈量指标灵敏度高,提高了发动机做功不均匀补偿的实时性。
附图说明
图1为本发明提供的发动机做功不均匀补偿方法的一实施例的流程示意图;
图2为本发明提供的发动机做功不均匀补偿方法的一实施例的流程方框图;
图3为本发明提供的判断发动机状态的一实施例的流程框方图;
图4为本发明提供的诊断模型的一实施例的结构示意图;
图5为本发明提供的发动机做功不均匀补偿装置的一实施例的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
在进行具体实施例阐述之前,先对以下名词进行解释。
稳定工况:发动机已经预热,转入正常运转,并且在一定时间内工况没有突然变化。
在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明提供了一种发动机做功不均匀补偿方法、装置、设备及存储介质,以下分别进行说明。
请参阅图1,图1为本发明提供的发动机做功不均匀补偿方法的一实施例的流程示意图,本发明的一个具体实施例,公开了一种发动机做功不均匀补偿方法,包括:
S101、采集发动机运行时各个气缸的参数信息,各个气缸的参数信息包括各个气缸的瞬时转速;
S102、将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态;
S103、当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿。
在本发明具体的实施例中,步骤S101通过发动机自带的各个气缸的排气温度传感器、上止点传感器和转速传感器,在发动机处于稳定工况时,实时采集发动机当前状态下的各个气缸的排气温度和瞬时转速,这些参数信息能够反映发动机的运行状态。且发动机处于稳定工况时,发动机经过预热,发动机的运行状态稳定,不会突然发生变化。
在本发明具体的实施例中,步骤S102目标诊断模型结合各个气缸的排气温度和各个气缸的瞬时转速进行故障诊断,可以诊断出“故障”、“做功不均匀”、“正常”三种发动机运行状态。当发动机出现故障时,目标诊断模型再结合各个气缸的排气温度,进一步分析发动机的故障类型。
需要说明的是,当目标诊断模型诊断出发动机处于正常状态时,会持续对发动机进行监测,以保证发动机出现故障时,能够及时发现故障,避免出现事故。
在本发明具体的实施例中,步骤S103对发动机进行做功不均匀补偿,包括喷油量补偿算法和判断补偿是否有效的逻辑环节,喷油量补偿算法主要是根据各个气缸瞬时加速度与平均瞬时加速度的差值计算出各个气缸相应的补偿油量。随后进入判断补偿是否有效的逻辑环节,即将补偿后的瞬时转速信号再次输入所述CNN模型中进行诊断,判断喷油量补偿能否实现发动机做功均匀。
请参阅图2,图2为本发明提供的发动机做功不均匀补偿方法的一实施例的流程方框图,步骤201先由发动机上自带的传感器来获取发动机的瞬时参数信息,即发动机各个气缸的瞬时转速和排气温度,然后进入步骤202判断发动机是否处于稳定工况,如果不处于稳定工况,则说明目前状况下的发动机的瞬时参数信息不适合使用,则回到步骤201;如果处于稳定工况则进入步骤203,由目标诊断函数判断发动机是否出现故障,若发动机出现了故障,则进入步骤204,对发动机进行故障隔离,避免出现事故;若发动机没有出现故障,则进入步骤205,进一步判断发动机各个气缸是否做功不均匀,如果发动机各个气缸做功均匀,则说明发动机处于正常运行状态,则回到步骤201;如果发动机各个气缸做功不均匀,则进入步骤206,对发动机做功不均匀的气缸进行油量补偿,之后进入步骤207,判断发动机的各个气缸进行油量补偿后,是否做功均匀,若仍然不均匀,则进入步骤208,认为发动机是由非燃油系统引起的做功不均匀;否则进入步骤209,将发动机各个气缸补偿的总喷油量写入ECU模块。
与现有技术相比,本实施例提供的一种发动机做功不均匀补偿方法,通过采集发动机运行时各个气缸的参数信息,并利用经过训练完备的目标诊断模型对输入的瞬时参数信息进行判断,进而确定发动机的运行状态,能够准确判断出发动机的运行状态,避免对发动机的运行状态判断不准确。
进一步的,在发动机做功不均匀时,首先通过故障诊断模块,排除因故障引起的各个气缸做功不均,避免了补偿控制的盲目性。
进一步的,在发动机做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机做功进行补偿,各个气缸的瞬时转速蕴含丰富的缸内做功信息,作为缸内做功不均匀性的反馈量指标灵敏度高,提高了发动机做功不均匀补偿的实时性。
请参阅图3,图3为本发明提供的判断发动机状态的一实施例的流程框方图,在本发明的实施例中,各个气缸的参数信息还包括各个气缸开始做功时的排气温度;将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态,包括:
若目标诊断模型判断发动机处于故障状态,根据各个气缸开始做功时的排气温度进一步判断发动机的故障类型;
若某一气缸开始做功时的排气温度低于预设温度下限阈值,则判断当前气缸故障类型为失火故障;
若某一气缸开始做功时的排气温度超过预设温度上限阈值,则判断当前气缸故障类型为排气阀漏气故障;
若某一气缸开始做功时的排气温度处于预设温度下限阈值和预设温度上限阈值之间,则判断当前气缸故障类型为做功不均匀。
在上述实施例中,发动机可能出现的故障有多种,目标诊断模块根据发动机各个气缸开始做功时的排气温度,判断出发动机的具体故障类型。
在发动机自带的传感器采集发动机的瞬时参数信息后,步骤301根据发动机的瞬时参数信息,判断发动机当前是否处于稳定工况,如果发动机不处于稳定工况,则进入步骤302,对发动机状态进行持续监测,即持续采集发动机的瞬时参数信息;如果发动机处于稳定工况,则进入步骤303,提取发动机5个做功周期内的瞬时转速图像,然后进入步骤304,由CNN模型根据发动机5个做功周期内的瞬时转速图像,确定发动机是否处于故障,若发动机没有处于故障,则回到步骤302,对发动机状态进行持续监测;若发动机处于故障,则进入步骤305,表明发动机当前某一气缸或者多个气缸做功能力不足。然后步骤306获取发动机各个气缸的瞬时排气温度,进入步骤307,进一步判断发动机各个气缸的温度是否低于了预设的失火阈值温度,若发动机各个气缸的温度低于该预设的失火阈值温度,则进入步骤308,表面发动机处于失火故障中,对发动机进行失火隔离;若发动机各个气缸的温度超过该预设的失火阈值温度,则进入步骤309,判断发动机各个气缸的温度是否超过了发动机平均温度的50℃以上,如果超过了发动机平均温度的50℃,则进入步骤310,说明发动机处于排气阀漏气故障,并对发动机进行排气阀漏气故障隔离;如果没有发动机平均温度的50℃,则进入步骤311,表明发动机处于不均匀做功的状况,进入发动机不均匀做功补偿。
只要判断出发动机出现故障,则表明发动机存在单个气缸或多个气缸做功能力不足。预设温度下限阈值为失火温度阈值,预设温度上限阈值为发动机正常状态平均排气温度50℃,若某一气缸排气温度值否低于失火温度阈值,则判断为“失火”故障,如没有判断为“失火”故障,则进一步判断该气缸排气温度是否超出正常状态平均排气温度50℃以上,如果超出,则判断为“排气阀漏气”故障;若该气缸排气温度也未超出上述正常状态平均排气温度50℃,则认定当前气缸做功不均匀。
在本发明的实施例中,当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿,包括:
根据各个气缸的瞬时转速,确定预设周期内各个气缸的瞬时加速度与平均瞬时加速度;
获取预设周期内各个气缸的平均喷油量,根据预设周期内各个气缸的瞬时加速度、平均瞬时加速度与平均喷油量,确定各个气缸的补偿喷油量,并进行做功补偿。
在上述实施例中,发动机做功具有周期性,预设周期为5个连续的发动机的做功周期,发动机气缸做功时会运动720°,将其分成1440份,采集每一份的瞬时转速,即为发动机预设周期内的瞬时转速信息,是发动机一段时间内的瞬时转速集合。
获取预设周期内各个气缸的瞬时速度后,计算预设周期内各个气缸的瞬时加速度与平均瞬时加速度,然后计算当前不均匀状态下各个气缸瞬时加速度Ai与正常状态下各气缸预设周期内平均瞬时加速度的差值计算各个气缸补偿喷油量ΔQi(i代表缸号),设正常状态下各个气缸预设周期内平均喷油量为则不均匀状态下各个气缸补偿喷油量在各个气缸初始喷油量Qi的基础上增减补偿油量ΔQi,即一次调节后喷油量然后将调节后喷油量输入喷油指令中控制喷油。
在本发明的实施例中,当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿,还包括:
获取预设周期内各个气缸做功补偿后的瞬时参数信息;
目标诊断模型根据预设周期内各个气缸做功补偿后的瞬时参数信息,判断做功补偿后的发动机是否做功均匀;
若做功仍不均匀,则重复进行做功补偿与诊断,直至发动机做功均匀或达到预设补偿次数。
在上述实施例中,在完成发动机各个气缸喷油量补偿后,通过各个传感器采集发动机下一预设周期内各个气缸的参数信息,然后再通过目标诊断模型判断发动机做功是否均匀,若补偿后发动机做功仍然不均匀,则对发动机做功重复进行做功补偿和诊断,直至发动机做功均匀或达到预设补偿次数。其中,预设补偿次数需要根据具体的发动机进行确定,不同的发动机可以进行的最大补偿次数不同。
在本发明的实施例中,当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿,还包括:
若发动机补偿后做功均匀,分别计算发动机各个气缸补偿的总喷油量;
将发动机各个气缸补偿的总喷油量输入至发动机控制模块。
在上述实施例中,对发动机进行若干次补偿后,发动机做功均匀,则认为对发动机的补偿是有效的,计算发动机各个气缸在整个做功补偿过程中的总喷油量,并输入至发动机控制模块ECU,ECU实现对发动机各个气缸喷油量的控制。ECU和普通的电脑一样,由微处理器(MCU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
若达到预设补偿次数后,仍诊断发动机做功不均匀,则停止各气缸进行喷油量补偿,并标记该气缸为非燃油喷射系统引起的不均匀。
在本发明的实施例中,将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态之后,还包括:若气缸出现失火故障或者排气阀故障,将对应气缸进行故障隔离,并发出警报。
在上述实施例中,发动机除了做功不均匀的故障外,还包括失火故障和排气阀故障,本发明对失火故障和排气阀故障也能进行处理,当判断出发动机处于失火故障或者排气阀故障,对发动机失火故障和排气阀故障进行隔离,同通过发出警报通知驾驶员,以免出现事故。
在本发明的实施例中,将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态之前,包括:
获取预设周期内发动机历史瞬时参数信息,并建立初始诊断模型;
将预设周期内发动机历史瞬时参数信息输入至初始诊断模型,以发动机的状态作为输出,对初始诊断模型进行训练得到目标诊断模型。
在上述实施例中,建立初始诊断模型,诊断模型为卷积神经网络模型(CNN),诊断模型能够根据瞬时转速信号与排气温度信号进行故障诊断,初始诊断模型对故障判断的准确性差,需要通过大量的历史数据对其进行训练,得到满足预测要求的目标诊断模型。目标诊断模型能够根据输入发动机的状态信息,输出发动机的运行状态,以便了解发动机的运行状态,及时处理发动机出现的故障。
首先需要获取大量发动机在“正常”、“做功不均匀”、“故障”3种状态下的m张5个周期内的瞬时转速信号图像,将瞬时转速信号图像处理为128*128*1的初始图像以便CNN模型能够识别,将初始图像集划分为训练集和测试集,根据所述训练集训练得到故障诊断CNN模型。
需要说明的是,发动机的“正常”、“做功不均匀”、“故障”3种状态已包括发动机运行时的所有状态。
m张瞬时转速图像为样本集为训练CNN模型所需,其具体值应依据所需CNN模型的精度而确定。瞬时转速图像由故障试验、不均匀性试验或者故障模拟试验所得数据处理得到。可以理解的是,样本集m太大会增大训练模型的时间与复杂度,样本集m太小会导致模型的预测精度不高,易产生欠拟合。
选取5个发动机做功周期内的瞬时转速图像,求多个发动机做功周期的瞬时转速平均值,以减小诊断误差,同时防止过拟合;但是选取的周期数过多会造成图像信息臃肿,增大模型的复杂度,降低图像识别的效率。
128*128*1的初始图像为CNN模型识别的典型图像像素,像素过大,会增大诊断模型的复杂度与训练难度;像素过小,瞬时转速的相关信息会出现缺失。
CNN模型为卷积神经网络模型,仅基于经典CNN模型LeNet-5为例所构建,请参阅图4,图4为本发明提供的诊断模型的一实施例的结构示意图。CNN模型的第一层包含卷积层CONV1以及最大池化层POOL1,CONV1包含6个5*5的卷积核,步长为1,POOL1是尺寸为2*2的卷积核,步长为2;CNN模型的第二层包含卷积层CONV2以及最大池化层POOL2,CONV2包含16个5*5的卷积核,步长为1,POOL2是尺寸为2*2的卷积核,步长为2;CNN模型的全连接层的第一层FC3包含120个神经元;CNN模型的全连接层第二层FC4包含84个神经元;CNN模型的输出层使用softmax函数输出3种分类结果,所述3种分类结果为:“正常”、“做功不均匀”、“故障”。
CNN模型LeNet-5多用于黑白像素图像识别,结构简单,参数较少,适用于小信息量图片的识别。
CNN模型采用留出法将样本集以4:1的比例均匀划分为训练集与测试集,通过调节相应的模型参数,训练模型直至其识别“做功不均匀”的精确度达到95%以上,则所述CNN模型建立完成。
为了更好实施本发明实施例中的发动机做功不均匀补偿方法,在发动机做功不均匀补偿方法基础之上,对应的,请参阅图5,图5为本发明提供的发动机做功不均匀补偿装置的一实施例的结构示意图,本发明实施例提供了一种发动机做功不均匀补偿装置500,包括:
采集模块501,用于采集发动机运行时各个气缸的参数信息,各个气缸的参数信息包括各个气缸的瞬时转速;
判断模块502,用于将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态;
补偿模块503,用于当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿。
这里需要说明的是:上述实施例提供的装置500可实现上述各方法实施例中描述的技术方案,上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述方法实施例中的相应内容,此处不再赘述。
请参阅图6,图6为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。基于上述发动机做功不均匀补偿方法,本发明还相应提供了一种发动机做功不均匀补偿设备,发动机做功不均匀补偿设备可以是移动终端、桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及服务器等计算设备。该发动机做功不均匀补偿设备包括处理器610、存储器620及显示器630。图6仅示出了电子设备的部分组件,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组件,可以替代的实施更多或者更少的组件。
存储器620在一些实施例中可以是发动机做功不均匀补偿设备的内部存储单元,例如发动机做功不均匀补偿设备的硬盘或内存。存储器620在另一些实施例中也可以是发动机做功不均匀补偿设备的外部存储设备,例如发动机做功不均匀补偿设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器620还可以既包括发动机做功不均匀补偿设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器620用于存储安装于发动机做功不均匀补偿设备的应用软件及各类数据,例如安装发动机做功不均匀补偿设备的程序代码等。存储器620还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中,存储器620上存储有发动机做功不均匀补偿程序640,该发动机做功不均匀补偿程序640可被处理器610所执行,从而实现本申请各实施例的发动机做功不均匀补偿方法。
处理器610在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU),微处理器或其他数据处理芯片,用于运行存储器620中存储的程序代码或处理数据,例如执行发动机做功不均匀补偿方法等。
显示器630在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)触摸器等。显示器630用于显示在发动机做功不均匀补偿设备的信息以及用于显示可视化的用户界面。发动机做功不均匀补偿设备的部件610-630通过系统总线相互通信。
在一实施例中,当处理器610执行存储器620中发动机做功不均匀补偿程序640时实现如上的发动机做功不均匀补偿方法中的步骤。
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有发动机做功不均匀补偿程序,该发动机做功不均匀补偿程序被处理器执行时实现以下步骤:
采集发动机运行时各个气缸的参数信息,各个气缸的参数信息包括各个气缸的瞬时转速;
将各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态;
当发动机的状态为做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿。
综上,本实施例提供的一种发动机做功不均匀补偿方法、装置、设备及存储介质,通过采集发动机运行时各个气缸的参数信息,并利用经过训练完备的目标诊断模型对输入的瞬时参数信息进行判断,进而确定发动机的运行状态,能够准确判断出发动机的运行状态,避免对发动机的运行状态判断不准确。
进一步的,在发动机做功不均匀时,根据各个气缸的瞬时转速对发动机做功进行补偿,各个气缸的瞬时转速蕴含丰富的缸内做功信息,作为缸内做功不均匀性的反馈量指标灵敏度高,提高了发动机做功不均匀补偿的实时性。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发动机做功不均匀补偿方法,其特征在于,包括:
采集发动机运行时各个气缸的参数信息,所述各个气缸的参数信息包括各个气缸的瞬时转速;
将所述各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态;
当所述发动机的状态为做功不均匀时,根据所述各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿。
2.根据权利要求1所述的发动机做功不均匀补偿方法,其特征在于,所述各个气缸的参数信息还包括各个气缸的排气温度;所述将所述各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态,包括:
若所述目标诊断模型判断发动机处于故障状态,根据所述各个气缸开始做功时的排气温度进一步判断发动机的故障类型;
若某一气缸开始做功时的排气温度低于预设温度下限阈值,则判断当前气缸故障类型为失火故障;
若某一气缸开始做功时的排气温度超过预设温度上限阈值,则判断当前气缸故障类型为排气阀漏气故障;
若某一气缸开始做功时的排气温度处于预设温度下限阈值和预设温度上限阈值之间,则判断当前气缸故障类型为做功不均匀。
3.根据权利要求1所述的发动机做功不均匀补偿方法,其特征在于,所述当所述发动机的状态为做功不均匀时,根据所述各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿,包括:
根据各个气缸的瞬时转速,确定预设周期内各个气缸的瞬时加速度与平均瞬时加速度;
获取预设周期内各个气缸的平均喷油量,根据所述预设周期内各个气缸的瞬时加速度、平均瞬时加速度与平均喷油量,确定各个气缸的补偿喷油量,并进行做功补偿。
4.根据权利要求3所述的发动机做功不均匀补偿方法,其特征在于,所述当所述发动机的状态为做功不均匀时,根据所述各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿,还包括:
获取预设周期内各个气缸做功补偿后的瞬时参数信息;
所述目标诊断模型根据所述预设周期内各个气缸做功补偿后的瞬时参数信息,判断做功补偿后的发动机是否做功均匀;
若做功仍不均匀,则重复进行做功不均匀诊断与补偿,直至发动机做功均匀或达到预设补偿次数。
5.根据权利要求4所述的发动机做功不均匀补偿方法,其特征在于,所述当所述发动机的状态为做功不均匀时,根据所述各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿,还包括:
若发动机补偿后做功均匀,分别计算发动机各个气缸补偿的总喷油量;
将所述发动机各个气缸补偿的总喷油量输入至发动机控制模块。
6.根据权利要求2所述的发动机做功不均匀补偿方法,其特征在于,所述将所述各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态之后,还包括:若气缸出现失火故障或者排气阀故障,将对应气缸进行故障隔离,并发出警报。
7.根据权利要求1所述的发动机做功不均匀补偿方法,其特征在于,所述将所述各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态之前,包括:
获取预设周期内发动机历史瞬时参数信息,并建立初始诊断模型;
将所述预设周期内发动机历史瞬时参数信息输入至所述初始诊断模型,以发动机的状态作为输出,对所述初始诊断模型进行训练得到目标诊断模型。
8.一种发动机做功不均匀补偿装置,其特征在于,包括:
采集模块,用于采集发动机运行时各个气缸的参数信息,所述各个气缸的参数信息包括各个气缸的瞬时转速;
判断模块,用于将所述各个气缸的参数信息输入至目标诊断模型,并通过输出结果确定发动机的状态;
补偿模块,用于当所述发动机的状态为做功不均匀时,根据所述各个气缸的瞬时转速对发动机各个气缸做功不均匀进行补偿。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,其中,
所述存储器,用于存储程序;
所述处理器,与所述存储器耦合,用于执行所述存储器中存储的所述程序,以实现上述权利要求1至7中任一项所述发动机做功不均匀补偿方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机可读取的程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时,能够实现上述权利要求1至7中任一项所述发动机做功不均匀补偿方法中的步骤。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9214241D0 (en) * | 1991-07-04 | 1992-08-12 | Bosch Gmbh Robert | Method of equalising fuel injection between engine cylinders |
US5385129A (en) * | 1991-07-04 | 1995-01-31 | Robert Bosch Gmbh | System and method for equalizing fuel-injection quantities among cylinders of an internal combustion engine |
JPH0828339A (ja) * | 1994-07-19 | 1996-01-30 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の燃焼異常検出方法 |
EP0781912A2 (en) * | 1995-12-25 | 1997-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for determining malfunctioning of fuel injection control system |
US6843214B1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-01-18 | General Motors Corporation | Method for balancing engine cylinder bank output using crankshaft sensing and intake cam phasing |
CN102680242A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-09-19 | 哈尔滨工程大学 | 基于群体智能的柴油机故障诊断方法 |
CN103748341A (zh) * | 2011-08-23 | 2014-04-23 | 大众汽车有限公司 | 内燃机工作的方法 |
CN112282952A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机燃烧故障判定方法及装置 |
CN112943464A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-06-11 | 武汉理工大学 | 一种气缸做功不均匀性的补偿方法及装置 |
-
2022
- 2022-03-29 CN CN202210320636.9A patent/CN114687859A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9214241D0 (en) * | 1991-07-04 | 1992-08-12 | Bosch Gmbh Robert | Method of equalising fuel injection between engine cylinders |
US5385129A (en) * | 1991-07-04 | 1995-01-31 | Robert Bosch Gmbh | System and method for equalizing fuel-injection quantities among cylinders of an internal combustion engine |
JPH0828339A (ja) * | 1994-07-19 | 1996-01-30 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の燃焼異常検出方法 |
EP0781912A2 (en) * | 1995-12-25 | 1997-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for determining malfunctioning of fuel injection control system |
US6843214B1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-01-18 | General Motors Corporation | Method for balancing engine cylinder bank output using crankshaft sensing and intake cam phasing |
CN103748341A (zh) * | 2011-08-23 | 2014-04-23 | 大众汽车有限公司 | 内燃机工作的方法 |
CN102680242A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-09-19 | 哈尔滨工程大学 | 基于群体智能的柴油机故障诊断方法 |
CN112282952A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机燃烧故障判定方法及装置 |
CN112943464A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-06-11 | 武汉理工大学 | 一种气缸做功不均匀性的补偿方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李少波、杨静: "大数据技术原理与实践", 华中科技大学出版社, pages: 189 - 195 * |
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