[发明专利]基于振动信号的柴油机喷油时刻动态优化方法和装置

权利要求书

1.一种基于振动信号监测的柴油机喷油时刻动态优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取柴油机气缸的实测振动加速度信号，计算振动速度信号曲线；

如果振动速度信号曲线中的振动速度峰值超过粗暴工作阈值，则按照步长推迟喷油时刻，直到振动速度峰值低于设定阈值，即可停止调整；

其中，所述粗暴工作阈值的确定方式为：柴油机粗暴工作的最大压升率限值与振动速度峰值限值的比值，与柴油机工作过程中产生的最大压升率与振动速度峰值的比值相同；预先根据最大压升率、振动速度峰值的实验数据和已知的最大压升率限值计算振动速度峰值限值，即所述粗暴工作阈值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗暴工作阈值的确定方式为：

在柴油机出厂前控制柴油机工作于各种转速下，在各转速下获取最大压升率与振动速度峰值，根据最大压升率、振动速度峰值和最大压升率限值确定振动速度峰值限值，即粗暴工作阈值；建立转速与粗暴工作阈值的转换关系；

在柴油机实际工作时，根据发动机转速和所述转换关系，获得粗暴工作阈值，用于判断是否推迟喷油。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于进行动态优化的所述步长为0.5°CA。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述振动加速度传感器通过胶粘方式安装于缸盖处，振动加速度传感器的轴线方向与气缸轴线方向平行，以采集气缸轴线方向的振动加速度信号。

5.如权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括对采集的振动加速度信号进行带通滤波处理，基于滤波后的振动加速度信号，获得振动速度信号曲线；所述带通滤波处理频带范围的确定方式为：在柴油机出厂前，在不同转速下同时采集缸内压力信号与振动加速度信号，将获得的信号数据进行频域分析，通过信号的功率谱密度和互功率谱密度，计算缸内压力信号与振动加速度信号之间的相干函数；捕捉相干性函数最高值点所在的频率范围，该频率范围即为对应转速即工况下对振动加速度信号进行滤波处理时应采用的带通滤波器频带范围。

6.一种基于振动信号监测的柴油机喷油时刻动态优化装置，其特征在于，包括振动加速度传感器、振动速度信号曲线获取模块、优化模块和粗暴工作阈值存储模块；

振动加速度传感器，用于采集柴油机气缸的实测振动加速度信号；

振动速度信号曲线获取模块，用于基于所述实测振动加速度信号计算振动速度信号曲线；

优化模块，用于从所述振动速度信号曲线提取振动速度峰值，从粗暴工作阈值存储模块提取粗暴工作阈值，判断所述振动速度峰值是否超过粗暴工作阈值，如果超过，则按照步长推迟喷油时刻，直到振动速度峰值低于设定阈值，即可停止调整；

其中，所述粗暴工作阈值的确定方式为：柴油机粗暴工作的最大压升率限值与振动速度峰值限值的比值，与柴油机工作过程中产生的最大压升率与振动速度峰值的比值相同；预先根据最大压升率、振动速度峰值的实验数据和已知的最大压升率限值计算振动速度峰值限值，即所述粗暴工作阈值，保存在所述粗暴工作阈值存储模块中。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括粗暴工作阈值确定模块，用于在柴油机出厂前控制柴油机工作于各种转速下，在每种转速下获取最大压升率与振动速度峰值，根据获取的最大压升率、振动速度峰值，以及已知的最大压升率限值，确定振动速度峰值限值，即粗暴工作阈值；

所述粗暴工作阈值存储模块中存储各种转速与粗暴工作阈值的转换关系；

所述优化模块，从粗暴工作阈值存储模块中提取粗暴工作阈值时，根据柴油机当前转速，根据所述转换关系，从粗暴工作阈值存储模块中提取对应的粗暴工作阈值。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括滤波模块，用于对振动加速度传感器采集的振动加速度信号进行带通滤波处理，然后发送给振动速度信号曲线获取模块。

9.如权利要求6-8一项所述的装置，其特征在于，所述振动加速度传感器通过胶粘方式安装于缸盖处，振动加速度传感器的轴线方向与气缸轴线方向平行，以采集气缸轴线方向的振动加速度信号。