一种发动机早燃震爆的检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种发动机早燃震爆的检测装置，包括：发动机转速采集模块，所述发动机转速采集模块用以采集发动机的转速信号；点火信号采集模块，所述点火信号采集模块用以采集发动机点火信号；振动信号采集模块，所述振动信号采集模块用于采集发动机缸体的振动信号；检测模块，所述检测模块用以接收CAN总线、所述发动机转速采集模块、所述点火信号采集模块及所述振动信号采集模块的信号检测并对发出发动机缸体的异常燃烧警报。本发明专利技术还公开了一种发动机早燃震爆的检测方法。动机早燃震爆的检测方法。动机早燃震爆的检测方法。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机早燃震爆的检测装置及方法


[0001]本专利技术属于汽车领域，尤其涉及汽车发动机早燃震爆检测领域。

技术介绍

[0002]汽车发动机由几千甚至上万个零部件组成，发动机是内燃机汽车的心脏，而燃烧室又是发动机的核心，在汽车发动机产品开发过程中，尤其是耐久试验过程中，高频次的异常燃烧会导致整台发动机的损坏，给汽车带来严重的安全隐患。
[0003]中国专利CN106706205A公开了一种发动机震爆及早燃检测方法，比较当前燃烧缸的爆震识别窗口与下一个燃烧缸的喷油器针阀落座时段的曲轴相位，判断是否有喷油器落座噪音进入到当前燃烧缸的爆震识别窗口内，如果有喷油器落座噪音进入到当前燃烧缸的爆震识别窗口内，则在当前燃烧缸的爆震识别窗口到来时，利用默认背景噪音Srkr计算当前燃烧缸的重叠爆震强度Cvirkr，Cvirkr＝ikr/Srkr，ikr为当前燃烧缸的爆震识别窗口的爆震传感器信号积分量，由于默认背景噪音大于正常情况下内燃烧缸的爆震识别窗口的爆震传感器信号积分量，并提高爆震检测阀值，所以可以减小因喷油器落座噪音进入到当前燃烧缸的爆震识别窗口导致的发动机爆震误判。
[0004]虽然该方法能解决减少由喷油器落座噪音引起的发动机爆震或早燃误判，但是并不能在汽车发动机产品开发过程中精确判断实验过程中的异常燃烧。而现阶段在汽车发动机产品开发过程中精确判断实验过程中的异常燃烧的方法主要是使用燃烧分析仪和缸压传感器，并且需要定制特殊的打孔缸盖来进行一些短时间特殊的性能匹配试验。但是该方法需要在缸盖上打孔，破坏了发动机的完整性，且燃烧分析仪和缸压传感器价格昂贵，无法长时间作用于耐久实验中。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种发动机早燃震爆的检测装置及方法，解决了现有技术中精确判断发动机异常燃烧设备价格昂贵且会破坏发动机完整性的问题，实现了在不破坏发动机原有结构的前提下，精确判断发动机缸体异常燃烧大幅度降低内燃机开发的成本。
[0006]本申请实施例提供了一种发动机早燃震爆的检测装置，包括：
[0007]发动机转速采集模块，所述发动机转速采集模块用以采集发动机的转速信号；
[0008]点火信号采集模块，所述点火信号采集模块用以采集发动机点火信号；
[0009]振动信号采集模块，所述振动信号采集模块用于采集发动机缸体的振动信号；
[0010]检测模块，所述检测模块用以接收CAN总线、所述发动机转速采集模块、所述点火信号采集模块及所述振动信号采集模块的信号检测并对发出发动机缸体的异常燃烧警报。
[0011]优选地，所述的发动机早燃震爆的检测装置，所述发动机的转速信号为发动机发信轮的电压信号。
[0012]优选地，所述的发动机早燃震爆的检测装置，所述点火信号采集模块为电流钳。
[0013]优选地，所述的发动机早燃震爆的检测装置，所述振动信号采集模块在安装在发
动机原有的工艺孔中。
[0014]优选地，所述的发动机早燃震爆的检测装置，所述发动机早燃震爆的检测装置还包括：数据采集卡，所述数据采集卡频率高于一千千赫兹用以防止时差而导致的误测。
[0015]本申请实施例还提供了一种发动机早燃震爆的检测方法，包括以下步骤：
[0016]S1)根据发动机运行状态完成一定时间内的循环自学习振动指标，所述运行状态包括：转速、点火信号、不同缸体的振动信号及发动机工况点，所述循环自学习振动指标为发动机运行一定时间内的发动机平均工况振动指标；
[0017]S2)根据所述循环自学习振动指标定义发动机不同缸体的异常燃烧阈值，所述异常燃烧阈值包括：早燃阈值及爆震阈值；
[0018]S3)根据所述异常燃烧阈值判断发动机各缸体是否存在异常燃烧，若存在异常燃烧，则记录超过异常燃烧阈值的发动机缸体及当前时间，否则，重新执行步骤S1；
[0019]S4)将所述超过异常燃烧阈值的发动机缸体及当前时间用于发动机试验的故障判断。
[0020]优选地，所述的发动机早燃震爆的检测方法，所述步骤S2根据所述循环自学习振动指标定义发动机不同缸体的异常燃烧阈值，进一步包括：
[0021]S21)确定发动机各缸体曲轴转角特征窗口，所述曲轴转角特征窗口通过修改发动机的匹配参数获得；
[0022]S22)通过所述发动机各缸体曲轴转角特征窗口及循环自学习振动指标定义早燃阈值及爆震阈值。
[0023]优选地，所述的发动机早燃震爆的检测方法，其特征在于，所述步骤S3判断发动机各缸体是否存在异常燃烧，进一步包括：
[0024]S31)将所述不同缸体的振动信号转换为振动信号RMS值；
[0025]S32)将所述振动信号RMS值与所述异常燃烧阈值进行比较，若大于所述异常燃烧阈值，则判断缸体存在异常燃烧。
[0026]优选地，所述的发动机早燃震爆的检测方法，其特征在于，所述早燃阈值定义为所述循环自学习振动指标的300％。
[0027]优选地，所述的发动机早燃震爆的检测方法，其特征在于，所述爆震阈值定义为所述循环自学习振动指标的175％。
[0028]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0029]1.由于采用了安装在发动机缸体之间并且不破坏原有的缸体结构的振动信号采集模块，实现了低成本判断发动机缸体异常燃烧的问题。
[0030]2.由于采用了循环自学习振动指标，解决了发动机在不同工况下的异常燃烧阈值设置问题。
[0031]3.由于通过修改发动机的匹配参数获得了发动机各缸体曲轴转角特征窗口，从而能更精确的定义异常燃烧的阈值。
附图说明
[0032]图1为本申请优选实施例的发动机早燃震爆的检测装置的工作流程图；
[0033]图2为本申请优选实施例的发动机早燃震爆的检测装置的方案示意图；
[0034]图3为本申请优选实施例的发动机早燃震爆的检测方法流程图；
[0035]图4为本申请优选实施例的发动机早燃震爆检测方法的逻辑图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于专利技术实施例保护的范围。
[0037]在汽车发动机国产化开发过程中，需要进行各种试验的验证工作，由于发动机结构复杂，由成千上万个零件组成，任何一个零件的性能故障，尤其是燃烧室内部的故障就可能导致整台发动机的损失，从而产生严重的事故。由于测试工况都是极限工况，对应的都是最高车速满负荷的交变试验，试验过程中很难及时发现核心故障问题。燃烧引起发动机主体零件损坏的问题主要有3种：早燃(PMI)、爆震(K)及失火(MF)，所以需要在开发试验过程中严格监控并且加以区分早燃,爆震,失火等异常燃烧现象，早一步暂停试验找到故障零件所在。
[0038]图1为本申请优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机早燃震爆的检测装置，包括：发动机转速采集模块，所述发动机转速采集模块用以采集发动机的转速信号；点火信号采集模块，所述点火信号采集模块用以采集发动机点火信号；振动信号采集模块，所述振动信号采集模块用于采集发动机缸体的振动信号；检测模块，所述检测模块用以接收CAN总线、所述发动机转速采集模块、所述点火信号采集模块及所述振动信号采集模块的信号检测并对发出发动机缸体的异常燃烧警报。2.根据权利要求1所述的发动机早燃震爆的检测装置，其特征在于，所述发动机的转速信号为发动机发信轮的电压信号。3.根据权利要求1所述的发动机早燃震爆的检测装置，其特征在于，所述点火信号采集模块为电流钳。4.根据权利要求1所述的发动机早燃震爆的检测装置，其特征在于，所述振动信号采集模块在安装在发动机原有的工艺孔中。5.根据权利要求1所述的发动机早燃震爆的检测装置，其特征在于，所述发动机早燃震爆的检测装置还包括：数据采集卡，所述数据采集卡频率高于一千千赫兹用以防止时差而导致的误测。6.一种发动机早燃震爆的检测方法，包括以下步骤：S1)根据发动机运行状态完成一定时间内的循环自学习振动指标，所述运行状态包括：转速、点火信号、不同缸体的振动信号及发动机工况点，所述循环自学习振动指标为发动机运行一定时间内的发动机平均工况振动指标；S2)根据所述循环自学习振动指标...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶明，周峰，张晨辰，KU，
申请(专利权)人：上汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：