一种基于STFT的高压天然气缸内直喷发动机燃气喷射时间特征在线识别方法技术

本发明专利技术提出了一种基于STFT的高压天然气缸内直喷发动机燃气喷射时间特征在线识别方法，在喷射器高压燃气入口处安装夹持式压力传感器采集喷射器喷射过程中燃气的压力信号；将压力信号进行微分处理，再进行短时傅里叶变换，然后进行加权处理，获得瞬态平均频率MIF，实现压力信号的降维处理；基于瞬态平均频率MIF，通过零点识别方法实现喷射过程时间特征的识别；本发明专利技术实现了高压天然气喷射过程关键时间特征的在线识别，突破了现有测试技术无法在发动机实际工作过程中实时测试的技术瓶颈，可以为发动机电子控制单元(ECU)提供直接有效的喷气过程反馈信息，为先进的喷气过程闭环控制策略提供技术基础。制策略提供技术基础。制策略提供技术基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于STFT的高压天然气缸内直喷发动机燃气喷射时间特征在线识别方法


[0001]本专利技术属于动力能源
，具体地，涉及一种基于STFT的高压天然气缸内直喷发动机燃气喷射时间特征在线识别方法。

技术介绍

[0002]天然气作为目前最主要的化石燃料之一，具有储量丰富，可再生的优势被因此被认为是最有潜力的内燃机替代燃料。同时，由于天然气具有高辛烷值、高抗爆性的优势可以允许发动机具有较高的压缩比以提高热效率。相比与传统的汽油、柴油发动机，天然气发动机在相同功率的条件下可以减少20％的二氧化碳排放，因此十分具有研究前景。
[0003]传统的预混燃烧天然气发动机由于爆震极限，泵气损失等因素导致其效率明显低于同排量的柴油机。采用微喷柴油引燃的天然气缸内高压直喷技术(HPDI)在缸内采用以扩散燃烧为主的燃烧模式，消除了预混燃烧潜在的爆震现象，可采用与同等柴油机相同的压缩比。柴油着火后在缸内多个位置引燃天然气，克服了天然气火焰传播速度慢的缺点，提高了燃烧速度。另外天然气直接喷入缸内，显著提高了充气效率且避免了由于气门重叠角造成的甲烷逃逸现象。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于STFT的高压天然气缸内直喷发动机燃气喷射时间特征在线识别方法，其特征在于：步骤1：在喷射器高压燃气入口处安装夹持式压力传感器；步骤2：压力传感器采集喷射器喷射过程中燃气的压力信号；步骤3：将步骤2采集的压力信号进行微分处理，消除喷射器的蓄压装置产生的信号畸变；步骤4：对步骤3经过微分处理的压力信号进行短时傅里叶变换，通过时频分析进一步突出信号的中的时间特征；步骤5：将步骤4经过短时傅里叶变换得到的时频信号进行加权处理，获得瞬态平均频率MIF，实现压力信号的降维处理；步骤6：基于瞬态平均频率MIF，通过零点识别方法实现喷射过程时间特征的识别。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：在步骤4中，信号能量的密度e定义为:e(τ,f)＝[F(τ,f)]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中τ为离散信号的时间步长，f为频率，信号能量E为：为避免在原始时域信号中引入额外能量，需要对窗函数w0的信号能量进行归一化处理；所述归一化处理使用的窗函数w0的表达式如下：其中，N为窗函数长度内包含的采样点数，n为离散数据的采样周期；则窗函数w0的能量归一化w(n)表达式如下：最终得出的短时...

【专利技术属性】
技术研发人员：董全，杨晰宇，王迪，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：