[发明专利]一种火花点火式发动机超级爆震监测系统

说明书

本发明公开了一种火花点火式发动机超级爆震监测系统，其信号处理模块与超级爆震检测区域选取模块的输入端相连，爆震检测区域选取模块和信号处理模块的输出端与背景振动评估模块和判定阈值修正模块的输入端相连，背景振动评估模块和判定阈值修正模块的输出端与爆震计算判定模块的输入端相连。爆震计算判定模块用以将爆震功率信号输出到爆震判定模块对爆震强度进行判定，判定阈值修正模块用以预判超级爆震的发动机运行参数阈值。能根据发动机各项运行参数，通过对发动机超级爆震强度的判断，针对超级爆震采取相应措施进行抑制，有效减少超级爆震的发生，延长发动机的使用寿命，提高汽车的经济性、可靠性及安全性。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种火花点火式发动机超级爆震监测系统。

背景技术

汽油机作为一种通过燃料在燃烧室内燃烧将化学能转化为动能输出的机械装置，有着高升功率、低噪声及质量轻巧等优点，成为机动车的主要动力选择之一。汽油机的小型化是指利用增压、直喷等技术，在不增加发动机排量的前提下，提升发动机性能、提高热效率、降低排放。因此，汽油机小型强化技术是现实且有效的节能减排途径。但是，随着小型强化程度的提高，发动机产生爆震燃烧的趋势也大幅增加。爆震燃烧将导致一系列不正常的后果，使汽油机的小型化强化强度受到了限制。同时，爆震的产生对发动机的性能、可靠性及安全性都会产生不良影响，是目前增压汽油机提升功率和降低燃油消耗率遇到的主要障碍。

当前，判定爆震现象的普遍应用的方法，包括：测量燃烧噪声法、测量气缸压力法、测量机体振动法等检测方法。现有的测量机体振动法仍存在很大不足，发动机未发生爆震时的背景振动会影响爆震信号的采集与处理，使得到的爆震强度会有较大偏差。同时，大部分测量通常会采用固定爆震判定阈值，但是真实判定阈值会受到多种因素影响，因此，如何识别是否发生超级爆震，进而可以采取相应的措施来抑制超级爆震的产生，减小超级爆震破坏力，对于发动机研究具有重要的意义。

发明内容

本发明提供一种火花点火式发动机超级爆震监测系统，根据发动机各项运行参数，通过对发动机超级爆震强度的判断，针对超级爆震采取相应措施进行抑制，有效减少超级爆震的发生，延长发动机的使用寿命，提高汽车的经济性、可靠性及安全性。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种火花点火式发动机超级爆震监测系统，包括爆震检测区域选取模块、信号处理模块、爆震计算判定模块、判定阈值修正模块以及背景振动评估模块。信号处理模块与超级爆震检测区域选取模块的输入端相连，爆震检测区域选取模块和信号处理模块的输出端与背景振动评估模块和判定阈值修正模块的输入端相连，背景振动评估模块和判定阈值修正模块的输出端与爆震计算判定模块的输入端相连。爆震检测区域选取模块根据点火提前角位置及点火提前角前后区域确定爆震检测区域，爆震计算判定模块用以将爆震功率信号输出到爆震判定模块对爆震强度进行判定，判定阈值修正模块用以预判超级爆震的发动机运行参数阈值，背景振动评估模块用以估算背景振动值。通过获取缸体振动信号，并根据爆震强度，判定发动机在规定的运行区间内是否发生超级爆震，并输出控制信号。

所述信号处理模块包括转速传感器与发动机转速信号处理器、凸轮轴位置传感器与凸轮轴位置信号处理器、曲轴位置传感器与曲轴位置信号处理器、火花点火时刻传感器与火花点火时刻信号处理器、发动机负荷传感器与发动机负荷信号处理器。发动机转速信号处理器、凸轮轴位置信号处理器、曲轴位置信号处理器、火花点火时刻信号处理器以及发动机负荷信号处理器的输入端分别与布置在发动机上的转速传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、火花点火时刻传感器以及发动机负荷传感器的输出端相连，发动机转速信号处理器、凸轮轴位置信号处理器、曲轴位置信号处理器、火花点火时刻信号处理器以及发动机负荷信号处理器的输出端与微控制器相连。信号处理模块输出发动机转速信号、凸轮轴位置信号、火花点火时刻信号以及发动机负荷信号。