一种发动机爆震信号处理方法、装置及发动机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及发动机技术领域，公开了一种发动机爆震信号处理方法、装置及发动机，所述发动机爆震信号处理方法包括：采集爆震信号；对采集的爆震信号进行第一级低通滤波；将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号，并进行第二级低通滤波；对经过第二级低通滤波的爆震信号进行带通滤波；以及对所述带通滤波后的爆震信号进行积分，以得到代表气缸内爆震强弱的能量值。本发明专利技术所述的发动机爆震信号处理方法采用两级低通滤波与一级带通滤波配合的方式对爆震信号进行处理，去除干扰的效果较好，更大程度地还原了爆震信号。

Engine knock signal processing method, device and engine

The present invention relates to the technical field of the engine, and discloses an engine knock signal processing method, device and engine, the engine knock signal processing method comprises: collecting the knock signal; the first stage low-pass filtering of the knock signal acquisition; after the conversion of knock signal first stage low-pass filtered digital signal, and second order low-pass filter; after the knock signal second low pass filter band-pass filter; and the band pass filtered knock signal are integrated to obtain representative cylinder detonation energy intensity. Engine knock signal processing method of the invention adopts two level low-pass filter and a band-pass filter with the processing of the knock signal, effectively remove interference effect, greatly reducing the knock signal.

【技术实现步骤摘要】
一种发动机爆震信号处理方法、装置及发动机
本专利技术涉及发动机
，特别涉及一种发动机爆震信号处理方法、装置及发动机。
技术介绍
爆震是发动机的一种非正常的燃烧现象。发动机在正常的燃烧状态下，当其接收到控制器的点火信号后点燃气缸内的可燃气体，火焰会以点火点为燃烧中心向周围扩散，产生动力，使得气缸能够循环的工作输出能量。但是，当气缸内积碳过多或者点火角过于提前，会在点火后由于压力和温度的原因导致气缸局部温度过高而产生周围气体的自燃。这种情况下会产生多个燃烧中心，火焰在传播的过程中相遇产生强烈的碰撞，冲击波会在气缸内反复的弹射使得气缸发出金属敲击声并且伴随工作效率的降低，即产生了爆震现象，爆震严重时甚至会导致气缸本身的损坏。目前很多对于爆震的控制是通过控制点火角的方式实现的，而爆震处理则是爆震控制过程实现的一个前提条件。现有技术中，对于爆震信号的处理存在多种不同方案，但其目的基本都是将采集和处理的爆震信号的过程中涉及的信息传递给实现控制逻辑的主芯片，以进行爆震的判别以及相关的后续处理。据此，为得到效果较好的爆震信息，往往需要对爆震信息进行滤波。现有技术中对爆震信息进行滤波的方式为片外滤波，即滤波过程需要专门的滤波芯片来实现，主芯片与滤波芯片之间可以通过SPI(serialperipheralinterface，串行外设接口)等模块进行通信，以实现信息的交互。但是，这种片外滤波的方式会增强滤波过程中的电磁干扰，且缺少对电磁干扰等外界干扰的滤除机制，同时还增加了硬件的集成负荷，使得开发成本提高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种发动机爆震信号处理方法、装置及发动机，以解决爆震信号采集和处理过程中易受外界信号干扰的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种发动机爆震信号处理方法，所述发动机爆震信号处理方法包括：采集爆震信号；对采集的爆震信号进行第一级低通滤波；将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号，并进行第二级低通滤波；对经过第二级低通滤波的爆震信号进行带通滤波；以及对所述带通滤波后的爆震信号进行积分，以得到代表气缸内爆震强弱的能量值。进一步的，所述将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号包括：采用模数转换器将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号，并在转换的过程中，将可动态变化的爆震窗口信号与定时信号相结合，以产生触发所述模数转换器工作的脉冲信号。进一步的，所述对经过第二级低通滤波的爆震信号进行带通滤波包括：缓存经过第二级低通滤波后的爆震信号；以及分时获取缓存的爆震信号来进行带通滤波。相对于现有技术，本专利技术所述的发动机爆震信号处理方法具有以下优势：(1)本专利技术所述的发动机爆震信号处理方法采用两级低通滤波与一级带通滤波配合的方式对爆震信号进行处理，去除干扰的效果较好，更大程度地还原了爆震信号。(2)本专利技术所述的发动机爆震信号处理方法将可动态变化的爆震窗口信号与定时信号相结合来产生触发所述模数转换器工作的脉冲信号，避免了模数转换器因在整个发动机运行过程中工作而造成的资源浪费问题，且能实现在爆震容易产生的区域内进行信号采集。(3)本专利技术所述的发动机爆震信号处理方法分时获取缓存的爆震信号来进行带通滤波，大大地节省了带通滤波器以及后续用于进行爆震信号控制的主芯片实时性处理数据所需的开支。本专利技术的另一目的在于提出一种采用发动机爆震信号处理方法的发动机爆震信号处理装置，以解决爆震信号采集和处理过程中易受外界信号干扰的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种采用发动机爆震信号处理方法的发动机爆震信号处理装置，所述发动机爆震信号处理装置包括：信号采集模块，用于采集爆震信号；第一滤波模块，用于对采集的爆震信号进行第一级低通滤波；第二滤波模块，用于将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号，并进行第二级低通滤波；带通滤波器，用于对经过第二级低通滤波的爆震信号进行带通滤波；以及积分器，用于对所述带通滤波后的爆震信号进行积分，以得到代表气缸内爆震强弱的能量值。进一步的，所述第二滤波模块包括：模数转换器，用于将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号；低通滤波器，用于对所述模数转换器转换成的数字信号进行第二级低通滤波；以及触发控制模块，用于将可动态变化的爆震窗口信号与定时信号相结合，以产生触发所述模数转换器工作的脉冲信号。进一步的，所述触发控制模块包括：增强型时间处理单元，用于确定发动机转动的位置，以产生可动态变化的爆震窗口信号；以及周期中断定时器，用于产生定时信号。进一步的，所述第二滤波模块与所述带通滤波器之间设置有缓存模块，所述缓存模块用于缓存经过第二级低通滤波后的爆震信号，以使所述带通滤波器分时获取缓存的爆震信号来进行带通滤波。进一步的，所述带通滤波器与所述缓存模块之间设置有直接内存存取模块，该直接内存存取模块用于将所述缓存模块内所缓存的经过第二级低通滤波后的爆震信号转移至所述带通滤波器。所述采用发动机爆震信号处理方法的发动机爆震信号处理装置与上述发动机爆震信号处理方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。本专利技术的另一目的在于提出一种发动机，以解决发动机爆震信号采集和处理过程中易受外界信号干扰的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种发动机，设置有上述采用发动机爆震信号处理方法的发动机爆震信号处理装置。所述发动机与上述发动机爆震信号处理装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的发动机爆震信号处理方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例所述的发动机爆震信号处理装置的结构示意图；以及图3为本专利技术另一实施例所述的发动机爆震信号处理装置的结构示意图。附图标记说明：1-信号采集模块，2-第一滤波模块，3-第二滤波模块，5-放大器，6-缓存模块，7-直接内存存取模块，31-模数转换器，32-低通滤波器，33-触发控制模块，41-带通滤波器，42-积分器。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外，在本专利技术的实施例中所提到的“第一”及“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术的实施例提供了一种发动机爆震信号处理方法，如图1所示，所述发动机爆震信号处理方法包括：步骤S1，采集爆震信号。由于爆震信号幅值较小，在采集传输中很容易受到来自外界的干扰，比如气缸的不规则的震动、传输过程线束之间信号的耦合以及硬件电路上的信号耦合、电磁干扰等，都会使得爆震信号在传输过程中波形发生变化。因此，本实施例中，更为优选地是将爆震信号以差分信号的形式采集。采用差分信号的形式采集后，在爆震信号的传递过程中，来自线束的耦合干扰将会被抵消掉，同理，来自硬件电路的电磁干扰、耦合干扰也会在爆震信号的传递过程中被抵消掉。因此，虽然利用差分信号的形式进行采集不能完全将干扰消除，但是趋势会被减小。步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机爆震信号处理方法，其特征在于，所述发动机爆震信号处理方法包括：采集爆震信号；对采集的爆震信号进行第一级低通滤波；将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号，并进行第二级低通滤波；对经过第二级低通滤波的爆震信号进行带通滤波；以及对所述带通滤波后的爆震信号进行积分，以得到代表气缸内爆震强弱的能量值。

【技术特征摘要】
1.一种发动机爆震信号处理方法，其特征在于，所述发动机爆震信号处理方法包括：采集爆震信号；对采集的爆震信号进行第一级低通滤波；将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号，并进行第二级低通滤波；对经过第二级低通滤波的爆震信号进行带通滤波；以及对所述带通滤波后的爆震信号进行积分，以得到代表气缸内爆震强弱的能量值。2.根据权利要求1所述的发动机爆震信号处理方法，其特征在于，所述将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号包括：采用模数转换器将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号，并在转换的过程中，将可动态变化的爆震窗口信号与定时信号相结合，以产生触发所述模数转换器工作的脉冲信号。3.根据权利要求1所述的发动机爆震信号处理方法，其特征在于，所述对经过第二级低通滤波的爆震信号进行带通滤波包括：缓存经过第二级低通滤波后的爆震信号；以及分时获取缓存的爆震信号来进行带通滤波。4.一种采用发动机爆震信号处理方法的发动机爆震信号处理装置，其特征在于，所述发动机爆震信号处理装置包括：信号采集模块(1)，用于采集爆震信号；第一滤波模块(2)，用于对采集的爆震信号进行第一级低通滤波；第二滤波模块(3)，用于将经过第一级低通滤波后的爆震信号转换为数字信号，并进行第二级低通滤波；带通滤波器(41)，用于对经过第二级低通滤波的爆震信号进行带通滤波；以及积分器(42)，用于对所述带通滤波后的爆震信号进行积分，以得到代表气缸内爆震强弱的能量值。5.根据权利要求4所述的采用发动机爆...

【专利技术属性】
技术研发人员：于潇，李雷，龙帆，张建彪，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13