CN118190431A - 一种发动机回火检测方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机回火检测方法、装置、电子设备和存储介质。根据排气***传感器的测量信号分别计算排气***传感器回火发生的置信系数；根据发动机工况、EGR阀开度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态分别计算进气***传感器、排气***传感器回火发生的置信系数的加权值；将排气***传感器、排气***传感器回火发生的置信系数分别乘以对应回火发生的置信系数的加权值得到各自的加权置信系数，更新各自的加权置信系数的时间窗口队列并求出最终的回火发生的置信系数，进行阈值比较得到最终的回火检测结果。本发明的回火检测方法在进气压力、温度传感器损坏后也不会失效；不需要加装额外的传感器，可以降低成本和***复杂度。

Description

一种发动机回火检测方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及发动机故障诊断技术领域，尤其涉及一种发动机回火检测方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

随着碳排放法规的愈发严苛，为了发挥内燃机更多的使用潜力，越来越多的厂商推出了替代燃料的发动机，其中以氢燃料发动机较为广泛。与传统内燃机相比，具有零碳排放、点火能量低、热效率高等特点。但是，对于采用进气道燃料喷射的氢发动机，其固有特性会导致回火现象发生的概率较高，而频繁发生的回火现象会对发动机本体造成严重的损害，进而影响其稳定性和使用寿命。因此，能及时检测出回火现象的发生，并及时采取相应措施避免其再次发生成为氢发动机控制的必要手段。其中，如何准确、及时的检测出回火现象是一项比较具有挑战性的工作。

当前发动机回火检测的方法主要存在如下问题：主要基于进气压力、温度传感器，但其容易在剧烈回火工况被损坏，损坏后其方法基本失效；需要加装额外的传感器，如振动传感器等，会增加成本，增加***复杂度。

发明内容

本发明提供一种发动机回火检测方法、装置、电子设备和存储介质，在进气压力、温度传感器损坏后，回火检测方法也不会失效；不需要加装额外的传感器，有利于降低成本以及***复杂度。

根据本发明的一方面，提供了一种发动机回火检测方法，发动机回火检测方法包括：

根据发动机转速、发动机温度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态综合判定当前回火检测功能是否使能；

根据所述进气***传感器的测量值分别计算所述进气***传感器回火发生的置信系数，所述进气***传感器包括进气流量传感器以及进气压力温度传感器；

根据所述排气***传感器的测量信号分别计算所述排气***传感器回火发生的置信系数，所述排气***传感器包括排气温度传感器、Lambda传感器以及NOx传感器；

根据发动机工况、EGR阀开度、所述进气***传感器有效状态、所述排气***传感器有效状态分别计算所述进气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数的加权值；

将所述排气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数分别乘以对应回火发生的置信系数的加权值得到各自的加权置信系数，更新所述各自的加权置信系数的时间窗口队列并求出最终的回火发生的置信系数，进行阈值比较得到最终的回火检测结果。

可选地，所述将所述排气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数分别乘以对应回火发生的置信系数的加权值得到各自的加权置信系数，更新所述各自的加权置信系数时间窗口的队列并求出最终的回火发生的置信系数，进行阈值比较得到最终的回火检测结果包括：

将所述排气***传感器回火发生的置信系数乘以其回火发生的置信系数的加权值得到所述排气***传感器的加权置信系数，所述排气***传感器回火发生的置信系数乘以其回火发生的置信系数的加权值得到所述排气***传感器的加权置信系数；

根据所述排气***传感器、所述排气***传感器的加权置信系数更新各加权置信系数的时间窗口队列，并求出各自队列中最大加权置信系数并相加得到最终回火发生的置信系数；

根据当前进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态确定当前的置信系数阈值；

如果所述最终回火发生的置信系数大于所述当前的置信系数阈值，则发生回火；若否，则未发生回火。

可选地，所述根据发动机转速、发动机温度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态综合判定当前回火检测功能是否使能包括：

当所述发动机转速在使能转速范围内，且所述发动机温度在使能温度范围内，且所述进气***传感器和所述排气***传感器中的至少一个传感器信号有效，则回火检测功能使能；若否，则回火检测功能不使能。

可选地，所述根据所述进气***传感器的测量值分别计算所述进气***传感器回火发生的置信系数包括：

根据进气流量、发动机转速和进气流量变化进行相应的映射得到基于进气流量的回火检测置信系数；

根据进气压力、发动机转速和进气压力的变化进行相应的映射得到基于进气压力的回火检测置信系数；

根据进气温度、进气流量、进气温度的变化进行相应的映射得到基于进气温度的回火检测置信系数。

可选地，所述根据所述排气***传感器的测量信号分别计算所述排气***传感器回火发生的置信系数包括：

根据Lambda值，发动机转速和进气流量进行相应的映射得到基于Lambda的回火检测置信系数；

根据排气温度、排气流量和排气温度的变化进行相应的映射得到基于排气温度的回火检测置信系数；

根据发动机转速、进气流量和NOx浓度进行相应的映射得到基于NOx浓度的回火检测置信系数。

可选地，所述根据发动机工况、EGR阀开度、所述进气***传感器有效状态、所述排气***传感器有效状态分别计算所述进气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数的加权值包括：

当进气***和所述排气***中的传感器信号有效时，根据发动机转速和进气流量分别进行映射得到基于进气流量的回火检测置信系数、基于Lambda的回火检测置信系数、基于排气温度的回火检测置信系数和基于NOx浓度的回火检测置信系数的加权值；

根据发动机转速、进气流量和EGR阀开度分别进行相应的映射得到基于进气压力的回火检测置信系数的加权值和基于进气温度的回火检测置信系数的加权值；

当进气***和所述排气***中的传感器信号无效时，则其对应的回火检测置信系数的加权值为0。

根据本发明的另一方面，还提供了一种发动机回火检测装置，发动机回火检测装置包括：

回火检测使能模块，用于根据发动机转速、发动机温度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态综合判定当前回火检测功能是否使能；

进气***回火检测模块，用于根据所述进气***传感器的测量值分别计算所述进气***传感器回火发生的置信系数，所述进气***传感器包括进气流量传感器以及进气压力温度传感器；

排气***回火检测模块，用于根据所述排气***传感器的测量信号分别计算所述排气***传感器回火发生的置信系数，所述排气***传感器包括排气温度传感器、Lambda传感器以及NOx传感器；

检测结果加权系数计算模块，用于根据发动机工况、EGR阀开度、所述进气***传感器有效状态、所述排气***传感器有效状态分别计算所述进气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数的加权值；

回火检测结果判定模块，用于将所述排气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数分别乘以对应回火发生的置信系数的加权值得到各自的加权置信系数，更新所述各自的加权置信系数的时间窗口队列并求出最终的回火发生的置信系数，进行阈值比较得到最终的回火检测结果。

根据本发明的另一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例所述的发动机回火检测方法。

根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例任一所述的发动机回火检测方法。

本发明实施例的技术方案，提供的一种发动机回火检测方法是发动机异常操作发生回火现象的故障检测方法，适用于当量比燃烧的发动机以及稀燃的发动机。本发明通过综合判定当前回火检测功能是否使能，分别计算进气***传感器以及排气***传感器的回火发生的置信系数，以及各回火发生的置信系数的加权值，求出最终的回火发生的置信系数；根据当前各传感器的有效状态确定当前的置信系数阈值，根据最终的回火发生的置信系数以及当前的置信系数阈值对回火检测结果进行判定。本发明主要基于进气***传感器和排气***传感器进行回火检测，不容易在剧烈回火工况下损坏，损坏后其方法也不会失效；不需要加装额外的传感器，不会增加成本，不会增加***复杂度。综上所述，本发明解决了现有发动机回火检测方法基于进气压力、温度传感器，容易在剧烈回火工况被损坏，损坏后其方法基本失效以及需要加装额外的传感器会增加成本，增加***复杂度的问题。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例提供的一种发动机回火检测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例提供的一种回火检测使能实现方式的示意图；

图3是根据本发明实施例提供的一种回火检测结果判定实现方式的示意图；

图4是根据本发明实施例提供的又一种发动机回火检测方法的流程图；

图5是根据本发明实施例提供的一种进气***回火检测实现方式的示意图；

图6是根据本发明实施例提供的一种排气***回火检测实现方式的示意图；

图7是根据本发明实施例提供的一种检测结果加权值计算实现方式的示意图；

图8是根据本发明实施例提供的一种四缸氢燃料发动机的结构示意图；

图9是根据本发明实施例提供的一种发动机回火检测装置的结构示意图；

图10是根据本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本发明实施例提供的一种发动机回火检测方法的流程图，参考图1，本发明实施例提供了一种发动机回火检测方法，该发动机回火检测方法可以由发动机回火检测装置执行，该发动机回火检测装置可以集成于电子设备中，该发动机回火检测装置可以由软件和/或硬件实现。发动机回火检测方法包括以下步骤：

S110、根据发动机转速、发动机温度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态综合判定当前回火检测功能是否使能。

具体的，图2是根据本发明实施例提供的一种回火检测使能实现方式的示意图，参考图2，根据发动机转速201、发动机温度202(此处的发动机温度可以选发动机冷却液温度、机油温度或者两者之间的计算组合)、进气***相关传感器有效状态(包括进气流量有效标志203、进气压力有效标志204、进气温度有效标志205)、排气***相关传感器有效状态(包括排气温度有效标志206、NOx浓度有效标志207、Lambda有效标志位208)综合判定回火检测功能使能标志位301是否置1，即是否使能。

S120、根据进气***传感器的测量值分别计算进气***传感器回火发生的置信系数，进气***传感器包括进气流量传感器以及进气压力温度传感器。

具体的，进气压力温度传感器包括进气压力传感器以及进气温度传感器，上述两个传感器在本实施例中合并为进气TMAP传感器，根据进气***传感器的测量值分别计算相应的回火发生的置信系数。

图3是根据本发明实施例提供的一种回火检测结果判定实现方式的示意图，参考图3，进气***传感器回火发生的置信系数包括：基于进气流量的回火检测置信系数302、基于进气压力的回火检测置信系数303、基于进气温度的回火检测置信系数304。

S130、根据排气***传感器的测量信号分别计算排气***传感器回火发生的置信系数，排气***传感器包括排气温度传感器、Lambda传感器以及NOx传感器。

具体的，继续参考图3，根据排气温度传感器、NOx传感器、Lambda传感器的测量信号分别计算相应的回火发生的置信系数。排气***传感器回火发生的置信系数包括：基于Lambda的回火检测置信系数305、基于排气温度的回火检测置信系数306、基于NOx浓度的回火检测置信系数307。

S140、根据发动机工况、EGR阀开度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态分别计算进气***传感器、排气***传感器回火发生的置信系数的加权值。

具体的，继续参考图3，根据发动机工况(发动机转速、进气流量)、EGR阀开度、各传感器的有效状态等计算出各回火发生的置信系数的加权值。各回火发生的置信系数的加权值包括：基于进气流量的回火检测置信系数加权值308、基于进气压力的回火检测置信系数加权值309、基于进气温度的回火检测置信系数加权值310、基于Lambda的回火检测置信系数加权值311、基于排气温度的回火检测置信系数加权值312、基于NOx浓度的回火检测置信系数加权值313。

S150、将排气***传感器、排气***传感器回火发生的置信系数分别乘以对应回火发生的置信系数的加权值得到各自的加权置信系数，更新各自的加权置信系数的时间窗口队列并求出最终的回火发生的置信系数，进行阈值比较得到最终的回火检测结果。

具体的，继续参考图3，回火检测结果判定过程如下：首先，根据各回火发生的置信系数302～307分别乘以对应的加权值308～313得到各自的加权置信系数：基于进气流量的回火检测加权置信系数314、基于进气压力的回火检测加权置信系数315、基于进气温度的回火检测加权置信系数316、基于Lambda的回火检测加权置信系数317、基于排气温度的回火检测加权置信系数318、基于NOx浓度的回火检测加权置信系数319。

其次，根据上述加权置信系数更新各加权置信系数时间窗口的队列，并求出各自队列中的最大加权置信系数，并相加得到最终的回火发生的置信系数326；再次，根据当前各传感器的有效状态，确定当前的回火置信系数阈值327；最后，如果最终的回火发生的置信系数326大于当前的置信系数阈值327，则发生回火，回火发生标志328置1；否则，则未发生回火，回火发生标志328清0。

各加权置信系数时间窗口的队列的长度根据回火发生时引起传感器信号变化的快慢确定：传感器反应越快，其对应的时间窗口的队列的长度越长。上述时间窗口队列更新的原则为先进先出(FIFO)。

本发明实施例的技术方案，提供的一种发动机回火检测方法是发动机异常操作发生回火现象的故障检测方法，适用于当量比燃烧的发动机以及稀燃的发动机。本发明通过综合判定当前回火检测功能是否使能，分别计算进气***传感器以及排气***传感器的回火发生的置信系数，以及各回火发生的置信系数的加权值，求出最终的回火发生的置信系数；根据当前各传感器的有效状态确定当前的置信系数阈值，根据最终的回火发生的置信系数以及当前的置信系数阈值对回火检测结果进行判定。本发明主要基于进气***传感器和排气***传感器进行回火检测，不容易在剧烈回火工况下损坏，损坏后其方法也不会失效；不需要加装额外的传感器，不会增加成本，不会增加***复杂度。综上所述，本发明解决了现有发动机回火检测方法基于进气压力、温度传感器，容易在剧烈回火工况被损坏，损坏后其方法基本失效以及需要加装额外的传感器会增加成本，增加***复杂度的问题。

在上述各实施例的基础上，本发明实施例还对步骤S150进行了细化，下面进行具体说明，但不作为对本发明的限定。

图4是根据本发明实施例提供的又一种发动机回火检测方法的流程图，参考图4，步骤S150包括：

S151、将排气***传感器回火发生的置信系数乘以其回火发生的置信系数的加权值得到排气***传感器的加权置信系数，排气***传感器回火发生的置信系数乘以其回火发生的置信系数的加权值得到排气***传感器的加权置信系数。

S152、根据排气***传感器、排气***传感器的加权置信系数更新各加权置信系数的时间窗口队列，并求出各自队列中最大加权置信系数并相加得到最终回火发生的置信系数。

S153、根据当前进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态确定当前的置信系数阈值。

S154、如果最终回火发生的置信系数大于当前的置信系数阈值，则发生回火；若否，则未发生回火。

具体的，继续参考图3，首先，根据各回火发生的置信系数302～307分别乘以对应的加权值308～313得到各自的加权置信系数：基于进气流量的回火检测加权置信系数314、基于进气压力的回火检测加权置信系数315、基于进气温度的回火检测加权置信系数316、基于Lambda的回火检测加权置信系数317、基于排气温度的回火检测加权置信系数318、基于NOx浓度的回火检测加权置信系数319。其次，根据上述加权置信系数更新各加权置信系数时间窗口的队列，并求出各自队列中的最大加权置信系数，并相加得到最终的回火发生的置信系数326；再次，根据当前各传感器的有效状态，确定当前的回火置信系数阈值327；最后，如果最终的回火发生的置信系数326大于当前的置信系数阈值327，则发生回火，回火发生标志328置1；否则，则未发生回火，回火发生标志328清0。

可选地，根据发动机转速、发动机温度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态综合判定当前回火检测功能是否使能包括：当发动机转速在使能转速范围内，且发动机温度在使能温度范围内，且进气***传感器和排气***传感器中的至少一个传感器信号有效，则回火检测功能使能；若否，则回火检测功能不使能。

具体的，继续参考图2，当如下条件同时满足，并保持回火检测使能延迟时间405，回火检测功能使能标志位301置1；否则，其清零。需要同时满足如下条件：1)发动机转速201小于回火检测使能转速上限阈值401，并且大于回火检测使能转速下限阈值402；2)发动机温度202小于回火检测使能发动机温度上限阈值403，并且大于回火检测使能发动机温度下限阈值404；3)下列标志位：进气流量有效标志203、进气压力有效标志204、进气温度有效标志205至少有一个为1；4)下列标志位：排气温度有效标志206、NOx浓度有效标志207、Lambda有效标志位208至少有一个为1。

可选地，根据进气***传感器的测量值分别计算进气***传感器回火发生的置信系数包括：根据进气流量、发动机转速和进气流量变化进行相应的映射得到基于进气流量的回火检测置信系数；根据进气压力、发动机转速和进气压力的变化进行相应的映射得到基于进气压力的回火检测置信系数；根据进气温度、进气流量、进气温度的变化进行相应的映射得到基于进气温度的回火检测置信系数。

具体的，图5是根据本发明实施例提供的一种进气***回火检测实现方式的示意图，参考图5，首先，根据发动机转速201、进气流量210、进气流量变化量211查表基于进气流量的回火检测置信系数表格407得到基于进气流量的回火检测置信系数302；其次，根据发动机转速201、进气压力212、进气压力变化量213查表基于进气压力的回火检测置信系数表格408得到基于进气压力的回火检测置信系数303；再次，根据进气流量210、进气温度214、进气温度变化量215查表基于进气温度的回火检测置信系数表格409得到基于进气温度的回火检测置信系数304。

可选地，根据排气***传感器的测量信号分别计算排气***传感器回火发生的置信系数包括：根据Lambda值，发动机转速和进气流量进行相应的映射得到基于Lambda的回火检测置信系数；根据排气温度、排气流量和排气温度的变化进行相应的映射得到基于排气温度的回火检测置信系数；根据发动机转速、进气流量和NOx浓度进行相应的映射得到基于NOx浓度的回火检测置信系数。

具体的，图6是根据本发明实施例提供的一种排气***回火检测实现方式的示意图，参考图6，首先，根据发动机转速201、进气流量210、Lambda值216查表基于Lambda的回火检测置信系数表格410得到基于Lambda的回火检测置信系数305；其次，根据排气温度217、排气温度变化量218、排气流量219查表基于排气温度的回火检测置信系数系数表格411得到基于排气温度的回火检测置信系数306；再次，根据发动机转速201、进气流量210、NOx浓度220查表基于NOx浓度的回火检测置信系数系数表格412得到基于NOx浓度的回火检测置信系数307。

可选地，根据发动机工况、EGR阀开度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态分别计算进气***传感器、排气***传感器回火发生的置信系数的加权值包括：当进气***和排气***中的传感器信号有效时，根据发动机转速和进气流量分别进行映射得到基于进气流量的回火检测置信系数、基于Lambda的回火检测置信系数、基于排气温度的回火检测置信系数和基于NOx浓度的回火检测置信系数的加权值；根据发动机转速、进气流量和EGR阀开度分别进行相应的映射得到基于进气压力的回火检测置信系数的加权值和基于进气温度的回火检测置信系数的加权值；当进气***和排气***中的传感器信号无效时，则其对应的回火检测置信系数的加权值为0。

具体的，图7是根据本发明实施例提供的一种检测结果加权值计算实现方式的示意图，参考图7，当相关传感器信号有效时(进气流量有效标志203、Lambda有效标志位208、排气温度有效标志206、NOx浓度有效标志207为1)，根据发动机转速201和进气流量210分别查表基于进气流量的回火检测置信系数加权值表格413、基于Lambda的回火检测置信系数加权值表格416、基于排气温度的回火检测置信系数加权值表格417、基于NOx浓度的回火检测置信系数加权值表格418得到基于进气流量的回火检测置信系数308、基于Lambda的回火检测置信系数311、基于排气温度的回火检测置信系数312和基于NOx的回火检测置信系数的加权值313；如果相关传感器信号无效，则上述对应的回火检测置信系数的加权值为0；当传相关感器信号有效时(进气压力有效标志204、进气温度有效标志205为1)，根据发动机转速201、进气流量210和EGR阀开度209分别查表基于进气压力的回火检测置信系数加权值表格414、基于进气温度的回火检测置信系数加权值表格415得到进气压力的回火检测置信系数309和基于进气温度的回火检测置信系数的加权值310；如果相关传感器信号无效，则其上述对应的回火检测置信系数的加权值为0。

继续参考图3、图5和图6，假设回火发生时，引起传感器信号变化的由快到慢依次为：进气压力212、进气流量210、进气温度214、Lambda值216、NOx浓度220、排气温度217，其对应的加权置信系数窗口长度设为8、7、6、5、4、3。首先，将基于进气流量的回火检测置信系数302乘以基于进气流量的回火检测置信系数加权值308得到基于进气流量的回火检测加权置信系数314后，将其送入一个长度为7的FIFO队列，然后对队列中都有元素取最大值得到基于进气流量的回火检测加权置信系数窗口最大值320；将基于进气压力的回火检测置信系数303乘以基于进气压力的回火检测置信系数加权值309得到基于进气压力的回火检测加权置信系数315后，将其送入一个长度为8的FIFO队列，然后对队列中都有元素取最大值得到基于进气压力的回火检测加权置信系数窗口最大值321；将基于进气温度的回火检测置信系数304乘以基于进气温度的回火检测置信系数加权值310得到基于进气温度的回火检测加权置信系数316后，将其送入一个长度为6的FIFO队列，然后对队列中都有元素取最大值得到基于进气温度的回火检测加权置信系数窗口最大值322；将基于Lambda的回火检测置信系数305乘以基于Lambda的回火检测置信系数加权值311得到基于Lambda的回火检测加权置信系数317后，将其送入一个长度为5的FIFO队列，然后对队列中都有元素取最大值得到基于Lambda的回火检测加权置信系数窗口最大值323；将基于排气温度的回火检测置信系数306乘以基于排气温度的回火检测置信系数加权值312得到基于排气温度的回火检测加权置信系数318后，将其送入一个长度为3的FIFO队列，然后对队列中都有元素取最大值得到基于排气温度的回火检测测置信系数窗口最大值324；将基于NOx浓度的回火检测置信系数307乘以基于NOx浓度的回火检测置信系数加权值313得到基于NOx浓度的回火检测加权置信系数319，将其送入一个长度为4的FIFO队列，然后对队列中都有元素取最大值得到基于NOx浓度的回火检测加权置信系数窗口最大值325；将上述变量320、321、322、323、324、325相加得到最终的回火发生的置信系数326；如图3所示：根据进气流量有效标志203、进气压力有效标志204、进气温度有效标志205、排气温度有效标志206、NOx浓度有效标志207、Lambda有效标志位208取值组成一个无符号8位的整型状态变量(其最高两位取值为0)：信号有效性状态标志328，并根据信号有效性状态标志328查表回火置信系数阈值表格419得到回火置信系数阈值327，如果最终的回火发生的置信系数326大于回火置信系数阈值327，则发生回火，回火发生标志329置1；否则，未发生回火，回火发生标志329清零。

图8是根据本发明实施例提供的一种四缸氢燃料发动机的结构示意图，参考图8，本发明实施例还提供了一种四缸氢燃料发动机，该四缸氢燃料发动机包括：进气流量传感器120、增压器10、中冷装置20、废气中冷器70、废气再循环阀门80、氢燃料喷嘴90、进气TMAP传感器100、进气气门30、点火装置40、排气门50、排气温度传感器60、Lambda传感器110以及NOx传感器130；进气气门30、点火装置40以及排气门50设置在发动机气缸上，进气管与发动机气缸的一端连接，排气管与发动机气缸的另一端连接，EGR管道连接在进气管和排气管之间，增压器10连接在进气管和排气管之间，进气流量传感器120、中冷装置20、进气TMAP传感器100以及氢燃料喷嘴90依次设置在进气管上，废气中冷器70和废气再循环阀门80依次设置在EGR管道上，排气温度传感器60、Lambda传感器110以及NOx传感器130依次设置在排气管上。

具体的，本发明适用于多种类型的发动机，包括点燃式发动机与压燃式发动机，当量比燃烧和稀燃的发动机，单燃料和多燃料发动机等。环境中的空气通过进气流量传感器120后，经过增压器10后，通过中冷装置20冷却后，与发动机排出的经过废气中冷器70与废气再循环阀门80的冷却废气，以及与氢燃料喷嘴90喷入的氢气混合后，通过进气TMAP传感器100后在进气冲程通过进气气门30进入到发动机气缸；于此同时，点火装置40在发动机压缩冲程活塞运行到上止点前后进行点火，将缸内的混合气引燃做功，从而推动活塞带动曲轴输出扭矩；在排气冲程，气缸内的气体通过排气门50进入排气管内，其温度可以被排气温度传感器60测量。排气管中的气体继续向前，一部分进入EGR管道，一部分继续向前推动涡轮后继续向前可以被Lambda传感器110、NOx传感器130测量得到相应的传感器值。注意，上述Lambda传感器110、NOx传感器130在大部分应用场景中只会安装其中之一，这里为了更好的进行说明，假设其均安装。对于上述进气道喷射的氢燃料发动机来说，由于缸内残余气体热量高等原因，会导致进气气门30在关闭前，点燃进气歧管中的混合气，造成回火现象的发生。

图9是根据本发明实施例提供的一种发动机回火检测装置的结构示意图，参考图9，本发明实施例还提供了一种发动机回火检测装置，发动机回火检测装置包括：

回火检测使能模块901，用于根据发动机转速、发动机温度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态综合判定当前回火检测功能是否使能；

进气***回火检测模块902，用于根据进气***传感器的测量值分别计算进气***传感器回火发生的置信系数，进气***传感器包括进气流量传感器以及进气压力温度传感器；

排气***回火检测模块903，用于根据排气***传感器的测量信号分别计算排气***传感器回火发生的置信系数，排气***传感器包括排气温度传感器、Lambda传感器以及NOx传感器；

检测结果加权系数计算模块904，用于根据发动机工况、EGR阀开度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态分别计算进气***传感器、排气***传感器回火发生的置信系数的加权值；

回火检测结果判定模块905，用于将排气***传感器、排气***传感器回火发生的置信系数分别乘以对应回火发生的置信系数的加权值得到各自的加权置信系数，更新各自的加权置信系数的时间窗口队列并求出最终的回火发生的置信系数，进行阈值比较得到最终的回火检测结果。

上述发动机回火检测装置可执行本发明任意实施例所提供的发动机回火检测方法，具备执行发动机回火检测方法相应的功能模块和有益效果。

继续参考图9，可选地，回火检测使能模块901还用于根据发动机转速、发动机温度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态综合判定当前回火检测功能是否使能包括：当发动机转速在使能转速范围内，且发动机温度在使能温度范围内，且进气***传感器和排气***传感器中的至少一个传感器信号有效，则回火检测功能使能；若否，则回火检测功能不使能。

继续参考图9，可选地，进气***回火检测模块902还用于根据进气***传感器的测量值分别计算进气***传感器回火发生的置信系数包括：根据进气流量、发动机转速和进气流量变化进行相应的映射得到基于进气流量的回火检测置信系数；根据进气压力、发动机转速和进气压力的变化进行相应的映射得到基于进气压力的回火检测置信系数；根据进气温度、进气流量、进气温度的变化进行相应的映射得到基于进气温度的回火检测置信系数。

继续参考图9，可选地，排气***回火检测模块903还用于根据排气***传感器的测量信号分别计算排气***传感器回火发生的置信系数包括：根据Lambda值，发动机转速和进气流量进行相应的映射得到基于Lambda的回火检测置信系数；根据排气温度、排气流量和排气温度的变化进行相应的映射得到基于排气温度的回火检测置信系数；根据发动机转速、进气流量和NOx浓度进行相应的映射得到基于NOx浓度的回火检测置信系数。

继续参考图9，可选地，检测结果加权系数计算模块904还用于根据发动机工况、EGR阀开度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态分别计算进气***传感器、排气***传感器回火发生的置信系数的加权值包括：当进气***和排气***中的传感器信号有效时，根据发动机转速和进气流量分别进行映射得到基于进气流量的回火检测置信系数、基于Lambda的回火检测置信系数、基于排气温度的回火检测置信系数和基于NOx浓度的回火检测置信系数的加权值；根据发动机转速、进气流量和EGR阀开度分别进行相应的映射得到基于进气压力的回火检测置信系数的加权值和基于进气温度的回火检测置信系数的加权值；当进气***和排气***中的传感器信号无效时，则其对应的回火检测置信系数的加权值为0。

继续参考图9，可选地，回火检测结果判定模块905还用于将排气***传感器回火发生的置信系数乘以其回火发生的置信系数的加权值得到排气***传感器的加权置信系数，排气***传感器回火发生的置信系数乘以其回火发生的置信系数的加权值得到排气***传感器的加权置信系数；根据排气***传感器、排气***传感器的加权置信系数更新各加权置信系数的时间窗口队列，并求出各自队列中最大加权置信系数并相加得到最终回火发生的置信系数；根据当前进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态确定当前的置信系数阈值；如果最终回火发生的置信系数大于当前的置信系数阈值，则发生回火；若否，则未发生回火。

图10示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备1的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图10所示，电子设备1包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备1操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备1中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备1通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如，发动机回火检测方法。

在一些实施例中，发动机回火检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备1上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的发动机回火检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行发动机回火检测方法。

本文中以上描述的***和技术的各种实施方式可以在数字电子电路***、集成电路***、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上***的***(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程***上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储***、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储***、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的***和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的***和技术实施在包括后台部件的计算***(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算***(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算***(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的***和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算***中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将***的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种发动机回火检测方法，其特征在于，包括：

根据发动机转速、发动机温度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态综合判定当前回火检测功能是否使能；

根据所述进气***传感器的测量值分别计算所述进气***传感器回火发生的置信系数，所述进气***传感器包括进气流量传感器以及进气压力温度传感器；

根据所述排气***传感器的测量信号分别计算所述排气***传感器回火发生的置信系数，所述排气***传感器包括排气温度传感器、Lambda传感器以及NOx传感器；

根据发动机工况、EGR阀开度、所述进气***传感器有效状态、所述排气***传感器有效状态分别计算所述进气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数的加权值；

将所述排气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数分别乘以对应回火发生的置信系数的加权值得到各自的加权置信系数，更新所述各自的加权置信系数的时间窗口队列并求出最终的回火发生的置信系数，进行阈值比较得到最终的回火检测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述排气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数分别乘以对应回火发生的置信系数的加权值得到各自的加权置信系数，更新所述各自的加权置信系数时间窗口的队列并求出最终的回火发生的置信系数，进行阈值比较得到最终的回火检测结果包括：

将所述排气***传感器回火发生的置信系数乘以其回火发生的置信系数的加权值得到所述排气***传感器的加权置信系数，所述排气***传感器回火发生的置信系数乘以其回火发生的置信系数的加权值得到所述排气***传感器的加权置信系数；

根据所述排气***传感器、所述排气***传感器的加权置信系数更新各加权置信系数的时间窗口队列，并求出各自队列中最大加权置信系数并相加得到最终回火发生的置信系数；

根据当前进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态确定当前的置信系数阈值；

如果所述最终回火发生的置信系数大于所述当前的置信系数阈值，则发生回火；若否，则未发生回火。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据发动机转速、发动机温度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态综合判定当前回火检测功能是否使能包括：

当所述发动机转速在使能转速范围内，且所述发动机温度在使能温度范围内，且所述进气***传感器和所述排气***传感器中的至少一个传感器信号有效，则回火检测功能使能；若否，则回火检测功能不使能。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述进气***传感器的测量值分别计算所述进气***传感器回火发生的置信系数包括：

根据进气流量、发动机转速和进气流量变化进行相应的映射得到基于进气流量的回火检测置信系数；

根据进气压力、发动机转速和进气压力的变化进行相应的映射得到基于进气压力的回火检测置信系数；

根据进气温度、进气流量、进气温度的变化进行相应的映射得到基于进气温度的回火检测置信系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述排气***传感器的测量信号分别计算所述排气***传感器回火发生的置信系数包括：

根据Lambda值，发动机转速和进气流量进行相应的映射得到基于Lambda的回火检测置信系数；

根据排气温度、排气流量和排气温度的变化进行相应的映射得到基于排气温度的回火检测置信系数；

根据发动机转速、进气流量和NOx浓度进行相应的映射得到基于NOx浓度的回火检测置信系数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据发动机工况、EGR阀开度、所述进气***传感器有效状态、所述排气***传感器有效状态分别计算所述进气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数的加权值包括：

当进气***和所述排气***中的传感器信号有效时，根据发动机转速和进气流量分别进行映射得到基于进气流量的回火检测置信系数、基于Lambda的回火检测置信系数、基于排气温度的回火检测置信系数和基于NOx浓度的回火检测置信系数的加权值；

根据发动机转速、进气流量和EGR阀开度分别进行相应的映射得到基于进气压力的回火检测置信系数的加权值和基于进气温度的回火检测置信系数的加权值；

当进气***和所述排气***中的传感器信号无效时，则其对应的回火检测置信系数的加权值为0。

7.一种发动机回火检测装置，其特征在于，包括：

回火检测使能模块，用于根据发动机转速、发动机温度、进气***传感器有效状态、排气***传感器有效状态综合判定当前回火检测功能是否使能；

进气***回火检测模块，用于根据所述进气***传感器的测量值分别计算所述进气***传感器回火发生的置信系数，所述进气***传感器包括进气流量传感器以及进气压力温度传感器；

排气***回火检测模块，用于根据所述排气***传感器的测量信号分别计算所述排气***传感器回火发生的置信系数，所述排气***传感器包括排气温度传感器、Lambda传感器以及NOx传感器；

检测结果加权系数计算模块，用于根据发动机工况、EGR阀开度、所述进气***传感器有效状态、所述排气***传感器有效状态分别计算所述进气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数的加权值；

回火检测结果判定模块，用于将所述排气***传感器、所述排气***传感器回火发生的置信系数分别乘以对应回火发生的置信系数的加权值得到各自的加权置信系数，更新所述各自的加权置信系数的时间窗口队列并求出最终的回火发生的置信系数，进行阈值比较得到最终的回火检测结果。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6任一所述的发动机回火检测方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一所述的发动机回火检测方法。