一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法技术

本发明专利技术涉及一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法，包括以下步骤：S1：采集发动机各工况下的离子电流信号及缸压信号；S2：利用离子电流信号筛选出发动机的积碳循环和早燃循环，并利用缸压信号对离子电流信号标记早燃循环和早燃时刻；S3：利用标记完成的离子电流信号，构建训练数据集，训练循环神经网络模型；S4：将训练完成的循环神经网络模型移植到发动机ECU中，用于发动机早燃与积碳的实时检测，与现有技术相比，本发明专利技术具有检测成功率更高、误判几率更低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法
本专利技术涉及内燃机
，尤其是涉及一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法。
技术介绍
当增压发动机工作在低速大负荷区间时，易产生偶发早燃，早燃的出现较为随机，且没有明显的征兆。早燃的主要危害在于其可能会引发超级爆震，由于超级爆震具有极高的峰值缸压(大于20MPa)和极强的缸压振荡(幅度大于2MPa)，有可能在单个燃烧循环内损坏发动机。因此，需要一种成本低廉、能够在早燃发生初期即可快速判定的实时诊断策略，从而有利于后续采取措施抑制超级爆震，以获得更好的发动机性能。在已有的研究中，上海汽车集团在专利“用于检测发动机早燃的系统及方法”(CN103850852A)中通过检测发动机气缸内的离子电流信号，计算离子电流积分值，同早燃阈值对比，从而判断当前燃烧循环是否发生早燃。但该方法由于采用了计算离子电流积分值的方式，判断速度较慢，无法在早燃发生初期就实现快速诊断。李理光、童孙禹等在专利“一种检测火花塞点火式发动机早燃的检测装置和检测方法”(CN104564483A)中公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：采集发动机各工况下的离子电流信号及缸压信号；/nS2：利用离子电流信号筛选出发动机的积碳循环和早燃循环，并利用缸压信号对离子电流信号标记早燃循环和早燃时刻；/nS3：利用标记完成的离子电流信号，构建训练数据集，训练循环神经网络模型；/nS4：将训练完成的循环神经网络模型移植到发动机ECU中，用于发动机早燃与积碳的实时检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采集发动机各工况下的离子电流信号及缸压信号；
S2：利用离子电流信号筛选出发动机的积碳循环和早燃循环，并利用缸压信号对离子电流信号标记早燃循环和早燃时刻；
S3：利用标记完成的离子电流信号，构建训练数据集，训练循环神经网络模型；
S4：将训练完成的循环神经网络模型移植到发动机ECU中，用于发动机早燃与积碳的实时检测。


2.根据权利要求1所述的一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法，其特征在于，所述的步骤S1中，分别采集正常运行工况、早燃工况和积碳工况下发动机的离子电流信号和缸压信号。


3.根据权利要求2所述的一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法，其特征在于，所述的离子电流信号来自于发动机火花塞正负电极之间施加的电场。


4.根据权利要求1所述的一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法，其特征在于，所述的利用离子电流信号筛选出发动机的积碳循环和早燃循环，具体包括：
通过点燃时刻前早燃检测窗口内的离子电流信号幅值是否高于设定阈值，从所有数据中筛选出早燃循环和积碳循环。


5.根据权利要求1所述的一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法，其特征在于，所述的利用缸压信号对离子电流信号标记早燃循环和早燃时刻，具体包括：
通过缸压信号计算放热率及燃烧相位，并通过燃烧起始相位与点火时刻的对比，标记出早燃循环和早燃时刻。


6.根据权利要求1所述的一种基于离子电流的发动机早燃和积碳的检测与区分方法，其特征在于，所述的训练数据集包括输入数据和输出数据，所述的输入数据为早燃检测窗口内的离子电流均值按时间排列的数组，所述的输出数据为用于表明当前时刻燃烧类型为正常...

【专利技术属性】
技术研发人员：李理光，王金秋，丁伟奇，邓俊，胡宗杰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31