[发明专利]一种发动机爆震信号处理方法、装置及发动机

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机爆震信号处理方法、装置及发动机。

背景技术

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(serial peripheral interface，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。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明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，本发明所述的发动机爆震信号处理方法具有以下优势：

(1)本发明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)本发明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)本发明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。