CN107831018B - 一种燃烧识别方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃烧识别方法及装置，该方法包括：获取发电机的电流值和电压值，并计算发电机实际功率；计算发动机理论功率；计算发电机实际功率和发动机理论功率的功率误差值；判断功率误差值是否在预设误差允许范围内；若功率误差值在预设误差允许范围内，确定发动机处于正常燃烧状态；若功率误差值不在预设误差允许范围内，确定发动机处于异常燃烧状态。本发明公开的方法，利用发电机的电流值和电压值即可完成燃烧识别，而发电机的电流值和电压值是由发动机直接决定的，因此可减少甚至避免保证分析结果的误差，提高燃烧识别的准确度。

Description

一种燃烧识别方法及装置

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，更具体地说，涉及一种燃烧识别方法及装置。

背景技术

发动机作为汽车的动力源，主要以汽油或柴油作为燃料，燃烧所产生的大量有害气体和颗粒物是空气污染的重要来源。因此，为满足节能减排的要求，需要对发动机燃烧过程进行识别进而控制。

目前，发动机燃烧识别技术主要依赖于气缸压力传感器。气缸压力传感器不断测量缸内压力，发动机控制器利用缸内压力来分析燃烧过程。

但是，由于气缸内不同位置的压力并不相同，气缸压力传感器所测得的缸内压力也仅为其所在位置的压力，并非气缸整体压力。因此，这就会使发动机控制器的分析结果出现误差，从而降低燃烧识别的准确度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种燃烧识别方法及装置，以解决现有发动机燃烧识别技术依赖气缸压力传感器所带来的分析结果出现误差的问题。技术方案如下：

一种燃烧识别方法，应用于发动机控制器，包括：

获取发电机的电流值和电压值，并计算发电机实际功率；

计算发动机理论功率；

计算所述发电机实际功率和所述发动机理论功率的功率误差值；

判断所述功率误差值是否在预设误差允许范围内；

若所述功率误差值在所述预设误差允许范围内，确定所述发动机处于正常燃烧状态；

若所述功率误差值不在所述预设误差允许范围内，确定所述发动机处于异常燃烧状态。

优选的，所述获取发电机的电流值和电压值，包括：

接收信号调理器发送的发电机的模拟电流值和模拟电压值，所述模拟电流值和所述模拟电压值是由所述信号调理器对所述发电机的电压电流信号处理得到的；

根据所述模拟电流值计算所述发电机的电流值，并根据所述模拟电压值计算所述发电机的电压值。

优选的，所述计算发动机理论功率，包括：

计算发动机输出扭矩；

根据所述发动机输出扭矩和预设发动机损耗扭矩，计算发动机净输出扭矩；

获取所述发动机的转速，并根据所述转速和所述发动机净输出扭矩，计算发动机净功率；

依据所述发动机净功率和预设效率转换因子，计算发动机理论功率。

优选的，所述确定所述发动机处于异常燃烧状态，之后，还包括：

生成预警信息，所述预警信息用于表征发动机燃烧异常。

优选的，所述生成预警信息，包括：

确定所述功率误差值所对应的预警级别；生成所述预警级别对应的预警信息。

一种燃烧识别装置，其特征在于，包括：第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块、判断模块、第一确定模块和第二确定模块；

所述第一计算模块，用于获取发电机的电流值和电压值，并计算发电机实际功率；

所述第二计算模块，用于计算发动机理论功率；

所述第三计算模块，用于计算所述发电机实际功率和所述发动机理论功率的功率误差值；

所述判断模块，用于判断所述功率误差值是否在预设误差允许范围内；

所述第一确定模块，用于若所述功率误差值在所述预设误差允许范围内，确定所述发动机处于正常燃烧状态；

所述第二确定模块，用于若所述功率误差值不在所述预设误差允许范围内，确定所述发动机处于异常燃烧状态。

一种燃烧识别装置，包括：第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块、判断模块、第一确定模块和第二确定模块；

所述第一计算模块，用于获取发电机的电流值和电压值，并计算发电机实际功率；

所述第二计算模块，用于计算发动机理论功率；

所述第三计算模块，用于计算所述发电机实际功率和所述发动机理论功率的功率误差值；

所述判断模块，用于判断所述功率误差值是否在预设误差允许范围内；

所述第一确定模块，用于若所述功率误差值在所述预设误差允许范围内，确定所述发动机处于正常燃烧状态；

所述第二确定模块，用于若所述功率误差值不在所述预设误差允许范围内，确定所述发动机处于异常燃烧状态。

优选的，用于获取发电机的电流值和电压值的所述第一计算模块，具体用于：

接收信号调理器发送的发电机的模拟电流值和模拟电压值，所述模拟电流值和所述模拟电压值是由所述信号调理器对所述发电机的电压电流信号处理得到的；根据所述模拟电流值计算所述发电机的电流值，并根据所述模拟电压值计算所述发电机的电压值。

优选的，所述第二计算模块，具体用于：

计算发动机输出扭矩；根据所述发动机输出扭矩和预设发动机损耗扭矩，计算发动机净输出扭矩；获取所述发动机的转速，并根据所述转速和所述发动机净输出扭矩，计算发动机净功率；依据所述发动机净功率和预设效率转换因子，计算发动机理论功率。

优选的，所述第二确定模块，之后，还包括：信息生成模块；

所述信息生成模块，用于生成预警信息，所述预警信息用于表征发动机燃烧异常。

优选的，所述信息生成模块，具体用于：

确定所述功率误差值所对应的预警级别；生成所述预警级别对应的预警信息。

相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：

以上本发明提供一种燃烧识别方法及装置，可获取发电机的电流值和电压值计算发电机实际功率，进而结合发动机理论功率计算功率误差值，从而再基于功率误差值确定发动机的燃烧状态。

本发明公开的方法，利用发电机的电流值和电压值即可完成燃烧识别，而发电机的电流值和电压值是由发动机直接决定的，因此可减少甚至避免保证分析结果的误差，提高燃烧识别的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的燃烧识别方法的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的燃烧识别方法的部分方法流程图；

图3为本发明实施例提供的燃烧识别方法的又一部分方法流程图；

图4为本发明实施例提供的燃烧识别方法的又一方法流程图；

图5为本发明实施例提供的燃烧识别方法的再一部分方法流程图；

图6为本发明实施例提供的燃烧识别装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的燃烧识别装置的又一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种燃烧识别方法，该方法应用于发动机控制器，方法流程图如图1所示，包括如下步骤：

S10，获取发电机的电流值和电压值，并计算发电机实际功率；

在执行步骤S10的过程中，发动机控制器可通过采集发电机的电流信号和电压信号确定发电机的电流值和电压值，而由于目前发电机的电压信号和电流信号无法被发动机控制器直接识别，因此，可利用中间设备采集发电机的电压信号和电流信号，进而再由发动机控制器获取发电机的电流值和电压值，并按照如下计算公式(1)计算发电机实际功率：

P₁＝I*U (1)

其中，P₁为发电机实际功率，I为发电机的电流值，U为发电机的电压值。

在具体实现过程中，步骤S10中“获取发电机的电流值和电压值”的过程，可以具体采用以下步骤，方法流程图如图2所示：

S101，接收信号调理器发送的发电机的模拟电流值和模拟电压值，所述模拟电流值和所述模拟电压值是由信号调理器对发电机的电压电流信号处理得到的；

执行步骤S101的过程中，在发电机和发动机控制器之间设置一个信号调理器，该信号调理器可获取发电机的原始信号，也就是发电机的电流信号和电压信号，进而分别将发电机的电流信号和电压信号转换为低电平，例如0～5V的电流信号和电压信号，发动机控制器可通过两路模拟量通过采集低电平的电流信号和低电平的电压信号，从而确定发电机的模拟电流值和模拟电压值。

S102，根据模拟电流值计算发电机的电流值，并根据模拟电压值计算发电机的电压值；

在执行步骤S102的过程中，发电机控制器可利用预设转换规则确定发电机的电流值和电压值，具体的，预设转换规则与信号调理器对电平的降低倍数有关。

S20，计算发动机理论功率；

在执行步骤S20的过程中，可根据发动机的当前工况，例如根据发动机的转速确定发动机的喷油量，进而根据发动机的转速和喷油量确定发动机理论功率，具体的，确定发动机当前喷油量可从预设转速—喷油量曲线上直接获取，还可通过记录有转速和喷油量之间映射关系的MAP中获取，本实施不做具体限定。

在具体实现过程中，步骤S20“计算发动机理论功率”的过程，可以具体采用以下步骤，方法流程图如图3所示：

S201，计算发动机输出扭矩；

在执行步骤S201的过程中，发动机的输出扭矩与发动机的转速和喷油量有关，可利用预先建立的(转速，喷油量)和输出扭矩之间的映射关系确定，具体形式可为曲线，还可为MAP表等，本实施例不做具体限定。

S202，根据发动机输出扭矩和预设发动机损耗扭矩，计算发动机净输出扭矩；

在执行步骤S202的过程中，由于发动机在扭矩输出过程中存在发动机自身摩擦损耗和附件损耗，例如车辆空调等的损耗，因此，在计算发动机净输出扭矩时，需要考虑发动机损耗扭矩，所述发动机损耗扭矩包括但不局限于发动机摩擦扭矩和附件损耗扭矩。

在执行步骤S202的过程中，可按照如下计算公式(2)计算发电机实际功率：

T＝T₁-T₂ (2)

其中，T为发动机净输出扭矩，T₁为发动机输出扭矩，T₂为预设发动机损耗扭矩。

S203，获取发动机的转速，并根据转速和发动机净输出扭矩，计算发动机净功率；

在执行步骤S203的过程中，可按照如下计算公式(3)计算发动机净功率：

其中，P₂为发动机净功率，为N发动机的转速。

S204，依据发动机净功率和预设效率转换因子，计算发动机理论功率；

在执行步骤S204的过程中，可按照如下计算公式(4)计算发动机理论功率：

P₃＝P₂*α (4)

其中，P₃为发动机理论功率，α为预设效率转换因子。

S30，计算发电机实际功率和发动机理论功率的功率误差值；

在执行步骤S30的过程中，可按照如下计算公式(5)计算功率误差值：

其中，ε为功率误差值。

S40，判断功率误差值是否在预设误差允许范围内；若是，则执行步骤S50；若否，则执行步骤S60；

S50，确定发动机处于正常燃烧状态；

S60，确定发动机处于异常燃烧状态。

以上步骤S101～步骤S102仅仅是本申请实施例步骤S10中“获取发电机的电流值和电压值”的过程的一种优选的实现方式，有关此过程的具体实现方式可根据自己的需求任意设置，在此不做限定。

以上步骤S201～步骤S204仅仅是本申请实施例步骤S20中“计算发动机理论功率”的过程的一种优选的实现方式，有关此过程的具体实现方式可根据自己的需求任意设置，在此不做限定。

本发明实施例提供的燃烧识别方法，利用发电机的电流值和电压值即可完成燃烧识别，而发电机的电流值和电压值是由发动机直接决定的，因此可减少甚至避免保证分析结果的误差，提高燃烧识别的准确度。

基于上述实施例提供的燃烧识别方法，本发明实施例则提供另一种燃烧识别方法，方法流程图如图4所示，包括如下步骤：

S10，获取发电机的电流值和电压值，并计算发电机实际功率；

S20，计算发动机理论功率；

S30，计算发电机实际功率和发动机理论功率的功率误差值；

S40，判断功率误差值是否在预设误差允许范围内；若是，则执行步骤S50；若否，则执行步骤S60；

S50，确定发动机处于正常燃烧状态；

S60，确定发动机处于异常燃烧状态；

S70，生成预警信息，所述预警信息用于表征发动机燃烧异常。

为提示驾驶员发动机燃烧异常，可在步骤S50确定发动机处于异常燃烧状态之后，生成预警信息；预警装置接收该预警信息之后可以以预设形式提醒驾驶员发动机燃烧异常，例如，预警装置可以是提示灯，也可以是中控大屏，提示灯点亮、闪烁或者变换颜色，中控大屏播放图像或者播放声音都可以提示驾驶员。

另外，在本发明实施例提供的燃烧识别方法中步骤S10～步骤S60的执行过程与上述实施例中步骤S10～步骤S60一致，在此不再赘述，请参照本发明上述实施例公开的部分。

在具体实现过程中，步骤S70中“生成预警信息”的过程，可以具体采用以下步骤，方法流程图如图5所示：

S701，确定功率误差值所对应的预警级别；

在执行步骤S701的过程中，预先设定多个预警级别，例如，功率误差值小于等于0.5时，为黄色预警；功率误差值大于0.5时，则为红色预警，可根据功率误差值确定此时的预警级别。

S702，生成预警级别对应的预警信息。

在执行步骤S702的过程中，可按照预先设定各个预警级别的预警信息，例如，黄色预警时，生成用于表征黄灯亮的第一预警信息；而红色预警时，则生成用于表征红灯亮的第二预警信息，进而，将预警信息发送至提示灯，以使提示灯产生点亮相应灯，当然，还可设置其他的预警信息，本实施例不做具体限定。

本发明实施例提供的燃烧识别方法，在减少甚至避免保证分析结果的误差的前提下，还可生成预警信息提示驾驶员，提高了驾驶安全性。

基于上述各实施例提供的燃烧识别方法，本发明实施例则提供执行上述燃烧识别方法的装置，其结构示意图如图6所示，包括：第一计算模块10、第二计算模块20、第三计算模块30、判断模块40、第一确定模块50和第二确定模块60；

第一计算模块10，用于获取发电机的电流值和电压值，并计算发电机实际功率；

第二计算模块20，用于计算发动机理论功率；

第三计算模块30，用于计算发电机实际功率和发动机理论功率的功率误差值；

判断模块40，用于判断功率误差值是否在预设误差允许范围内；

第一确定模块50，用于若功率误差值在预设误差允许范围内，确定发动机处于正常燃烧状态；

第二确定模块60，用于若功率误差值不在预设误差允许范围内，确定发动机处于异常燃烧状态。

可选的，用于获取发电机的电流值和电压值的第一计算模块10，具体用于：

接收信号调理器发送的发电机的模拟电流值和模拟电压值，所述模拟电流值和所述模拟电压值是由信号调理器对发电机的电压电流信号处理得到的；根据模拟电流值计算发电机的电流值，并根据模拟电压值计算发电机的电压值。

可选的，第二计算模块20，具体用于：

计算发动机输出扭矩；根据发动机输出扭矩和预设发动机损耗扭矩，计算发动机净输出扭矩；获取发动机的转速，并根据转速和发动机净输出扭矩，计算发动机净功率；依据发动机净功率和预设效率转换因子，计算发动机理论功率。

本发明实施例提供的燃烧识别装置，利用发电机的电流值和电压值即可完成燃烧识别，而发电机的电流值和电压值是由发动机直接决定的，因此可减少甚至避免保证分析结果的误差，提高燃烧识别的准确度。

基于上述实施例提供的燃烧识别装置，本发明提供另一种燃烧识别装置，其结构示意图如图7所示，第二确定模块60，之后，还包括：信息生成模块70；

信息生成模块70，用于生成预警信息，所述预警信息用于表征发动机燃烧异常。

可选的，信息生成模块70，具体用于：

确定功率误差值所对应的预警级别；生成预警级别对应的预警信息。

本发明实施例提供的燃烧识别装置，在减少甚至避免保证分析结果的误差的前提下，还可生成预警信息提示驾驶员，提高了驾驶安全性。

以上对本发明所提供的一种燃烧识别方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种燃烧识别方法，其特征在于，应用于发动机控制器，包括：

获取发电机的电流值和电压值，并计算发电机实际功率；

计算发动机理论功率；

计算所述发电机实际功率和所述发动机理论功率的功率误差值；

判断所述功率误差值是否在预设误差允许范围内；

若所述功率误差值在所述预设误差允许范围内，确定所述发动机处于正常燃烧状态；

若所述功率误差值不在所述预设误差允许范围内，确定所述发动机处于异常燃烧状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取发电机的电流值和电压值，包括：

接收信号调理器发送的发电机的模拟电流值和模拟电压值，所述模拟电流值和所述模拟电压值是由所述信号调理器对所述发电机的电压电流信号处理得到的；

根据所述模拟电流值计算所述发电机的电流值，并根据所述模拟电压值计算所述发电机的电压值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算发动机理论功率，包括：

计算发动机输出扭矩；

根据所述发动机输出扭矩和预设发动机损耗扭矩，计算发动机净输出扭矩；

获取所述发动机的转速，并根据所述转速和所述发动机净输出扭矩，计算发动机净功率；

依据所述发动机净功率和预设效率转换因子，计算发动机理论功率。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述发动机处于异常燃烧状态，之后，还包括：

生成预警信息，所述预警信息用于表征发动机燃烧异常。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生成预警信息，包括：

确定所述功率误差值所对应的预警级别；

生成所述预警级别对应的预警信息。

6.一种燃烧识别装置，其特征在于，包括：第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块、判断模块、第一确定模块和第二确定模块；

所述第一计算模块，用于获取发电机的电流值和电压值，并计算发电机实际功率；

所述第二计算模块，用于计算发动机理论功率；

所述第三计算模块，用于计算所述发电机实际功率和所述发动机理论功率的功率误差值；

所述判断模块，用于判断所述功率误差值是否在预设误差允许范围内；

所述第一确定模块，用于若所述功率误差值在所述预设误差允许范围内，确定所述发动机处于正常燃烧状态；

所述第二确定模块，用于若所述功率误差值不在所述预设误差允许范围内，确定所述发动机处于异常燃烧状态。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，用于获取发电机的电流值和电压值的所述第一计算模块，具体用于：

接收信号调理器发送的发电机的模拟电流值和模拟电压值，所述模拟电流值和所述模拟电压值是由所述信号调理器对所述发电机的电压电流信号处理得到的；根据所述模拟电流值计算所述发电机的电流值，并根据所述模拟电压值计算所述发电机的电压值。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，具体用于：

计算发动机输出扭矩；根据所述发动机输出扭矩和预设发动机损耗扭矩，计算发动机净输出扭矩；获取所述发动机的转速，并根据所述转速和所述发动机净输出扭矩，计算发动机净功率；依据所述发动机净功率和预设效率转换因子，计算发动机理论功率。

9.根据权利要求6至8任意一项所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，之后，还包括：信息生成模块；

所述信息生成模块，用于生成预警信息，所述预警信息用于表征发动机燃烧异常。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信息生成模块，具体用于：

确定所述功率误差值所对应的预警级别；生成所述预警级别对应的预警信息。