CN113217203B - 发动机超级爆震抑制方法、存储介质、控制器和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机超级爆震抑制方法，包括：根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域；使发动机运行在各工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数；根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度。本发明能在发动机超级爆震发生前执行主动控制，降低发动机超级爆震发生几率，能避免发动机被超级爆震损坏，提高安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子领域，特别是涉及一种发动机超级爆震抑制方法。本发明还涉及一种用于所述发动机超级爆震抑制方法中步骤的计算机可读存储介质，一种用于执行所述发动机超级爆震抑制方法的发动机控制器，以及一种发动机超级爆震抑制系统。
背景技术
发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器。直喷增压小排量是实现汽油机节能的一条重要途径。随着汽油机增压小型化的普及，以及更多新技术如米勒循环、阿特金森循环开始逐渐应用到量产发动机项目上，使得发动机缸内不正常燃烧的情况变得频繁。其中常常发生于低速、大负荷工况。然而随着增压比和功率密度的不断提高，出现了一种强烈的敲缸(engine knock)现象——“超级爆震”。“超级爆震”极易造成火花塞、气门和活塞断裂或烧蚀，可瞬间破坏发动机。
此外，燃油品质、机油品质、进气温度、发动机零部件散差等因素对汽油机发生超级爆震有很大影响。从发动机设计标定阶段到终端用户使用车辆的整个生命周期内，会使用不同的燃油、机油和零部件，增加了发生超级爆震的风险，以及发动机标定难度。
当前发动机控制器通过爆震传感器识别超级爆震，一旦发生超级爆震，采取相应的措施抑制超级爆震，如空燃比加浓、减少气门重叠角、限制负荷、甚至断油等。但此时超级爆震已经发生，因此属于被动控制，并没有进行预先控制。事后被动控制只能“亡羊补牢”，往往已经对发动机造成了损伤。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明要解决的技术问题是提供一种能在发动机超级爆震发生前执行主动控制，降低发动机超级爆震发生几率的发动机超级爆震抑制方法。
相应的，本发明还提供了一种用于所述发动机超级爆震抑制方法中步骤的计算机可读存储介质，一种用于执行所述发动机超级爆震抑制方法的发动机控制器，以及一种发动机超级爆震抑制系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的发动机超级爆震抑制方法构成一个自学习迭代过程，初始运行时可选择为各工况区域指定(可通过标定获取)可燃混合气保护浓度，当然也可以不指定可燃混合气保护浓度通过多次自学习迭代过程获取各工况区域的可燃混合气保护浓度。在本发明抑制方法的迭代运行过程中逐次调整可燃混合气保护浓度，最终能获得各工况区域最优的可燃混合气保护浓度，包括以下步骤：
S1，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域；
S2，使发动机运行在各工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数；
S3，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制方法，实施步骤S1时包括：
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为至少5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为至少4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为至少3个工况区域。
在理论上，将发动机转速、发动机负荷和进气温度工况区域划分越多的工况区域，则控制的精度越高，抑制超级爆震的效果越好。但是，从实际生产角度出发，划分越多的工况区域则控制的过程越复杂，会降低控制的效率。在转速、负荷和进气温度三个变量和其各自设计区间变量的组合理论上可以形成无数种组合，在尽可能多的实验中，意外的发现将发动机转速按设计转速区间划分为5个工况区域，将发动机负荷设计负荷区间划分为4个工况区域，将发动机进气温度按设计发动机进气温度(也可以平均的划分)划分为3个工况区域，这种工况区域划分方式能在保证控制效率的前提下，获得最优的超级爆震抑制效果。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制方法，实施步骤S3时包括：
S3.1，当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
可选择的，按百分比增加发动机可燃混合气浓度，例如每次迭代过程增加浓度0.1％～10％。相应的，增加百分比影响最优的可燃混合气保护浓度获取的速度和精度，增加百分比越小精度越高则获取速度越慢；相反，增加百分比越大精度越低则获取速度越快。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制方法，实施步骤S3时，还包括：
S3.2，当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制方法，实施步骤S3时还包括：
S3.3，识别到该工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制方法，还包括以下步骤：
S4，识别发动机当前工况区域，并获取发动机当前可燃混合气保护浓度；
S5，根据发动机工况区域是否发生变化调整可燃混合气保护浓度。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制方法，实施步骤S5时，包括：
S5.1，若工况区域没变化，则保持可燃混合气保护浓度；若工况区域发生变化，则根据发动机转速是否跨工况区域调整可燃混合气保护浓度。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制方法，实施步骤S5时还包括：
S5.2，若发动机转速发生跨工况区域变化，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度；
S5.3，若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷增大，则在前一个工况区域的可燃混合气保护浓度和当前工况区域的可燃混合气保护浓度取大，作为当前可燃混合气保护浓度；
若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷减小，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制方法，所述超级爆震是指发动机缸内峰值压力大于等于30MPa，压力震荡幅度大于等于20MPa。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于上述任意一项所述发动机超级爆震抑制方法中步骤的计算机可读存储介质。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于上述任意一项所述发动机超级爆震抑制方法的发动机控制器。
为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机超级爆震抑制系统，包括：
第一传感器，其用于实时量测发动机转速；
第二传感器，其用于实时量测进气流量和进气密度；
第三传感器，其用于实时量测发动机进气温度；
第四传感器，其用于实时识别发动机超级爆震；
控制器，其根据进气流量和进气密度计算发动机单循环进气量表示发动机负荷，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制系统，控制器采用以下方式将发动机运行工况划分为多个工况区域；
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为至少5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为至少4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为至少3个工况区域。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制系统，控制器进行发动机可燃混合气浓度调整包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制系统，控制器进行发动机可燃混合气浓度调整还包括：
当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制系统，控制器进行发动机可燃混合气浓度调整还包括：
识别到该工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制系统，还包括以下步骤：
识别发动机当前工况区域，并获取发动机当前可燃混合气保护浓度；
根据发动机工况区域是否发生变化调整可燃混合气保护浓度。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制系统，根据发动机工况区域是否发生变化决定当前工况区域可燃混合气保护浓度包括：
若工况区域没变化，则保持可燃混合气保护浓度；若工况区域发生变化，则根据发动机转速是否跨工况区域调整可燃混合气保护浓度。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制系统，根据发动机工况区域是否发生变化决定当前工况区域可燃混合气保护浓度，还包括：
若发动机转速发生跨工况区域变化，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度；
若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷增大，则在前一个工况区域的可燃混合气保护浓度和当前工况区域的可燃混合气保护浓度取大，作为当前可燃混合气保护浓度；
若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷减小，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制系统，所述超级爆震是指发动机缸内峰值压力大于等于30MPa，压力震荡幅度大于等于20MPa。
可选择的，进一步改进所述的发动机超级爆震抑制系统，所述控制器能集成于发动机控制器或ECU。
本发明针对现有技术中发动机“超级爆震”发生后进行控制保护的缺陷，提出了一种基于自学习的发动机超级爆震抑制方案。本发明能对发动机“超级爆震”发生前执行主动保护，降低发动机在运行过程中超级爆震发生频次，将对发动机被动保护提升为主动保护，提供高发动机的安全性和使用寿命。
本发明的原理主要是对发动机运行工况根据发动机转速、负荷、进气温度进行区域划分，并根据传统的爆震信号识别的超级爆震次数进行分区域统计，参考图1所示。当该工况区域发动机的超级爆震次数超过第一阈值，将该工况区域发动机可燃混合气浓度增加至第一保护浓度；当进行可燃混合气加浓后，该工况区域的超级爆震次数依然有所增加并超过第二阈值，则对该工况区域的可燃混合气进行加浓达到第二保护浓度，进而主动降低超级爆震发生的次数。
同时，针对发动机当前工况发生跨工况区域的负荷变化，例如参考图1由工况区域1进入工况区域2时，发动机负荷增加，则对两个工况区域的可燃混合气保护浓度取大，即对工况区域2进行混合气预加浓；当由工况区域1进入工况区域2时，负荷减小，则根据工况区域1的可燃混合气保护浓度，对工况区域2的可燃混合气进行预加浓，降低由于两个工况区域的可燃混合气保护浓度不同，导致氧传感器的浓度波动。
进一步的，随着发动机行使里程的增加，零部件的老化，超级爆震发生的趋势有所增加，通过本发明能对相应的工况区域进行发动机负荷的限制(例如降低)，避免发动机被超级爆震损坏，提高安全性。
附图说明
本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明工况区域划分示意图。
图2是本发明发动机超级爆震抑制方法流程示意图一。
图3是本发明发动机超级爆震抑制方法流程示意图二。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。如在这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意组合和所有组合。这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
第一实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制方法，包括以下步骤：
S1，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域；
S2，使发动机运行在各工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数；
S3，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度。
第二实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制方法，包括以下步骤：
S1，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，包括：
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为至少5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为至少4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为至少3个工况区域，划分后工况区域示例参考图1所示；
S2，使发动机运行在各工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数；
S3，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度。
第三实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制方法，包括以下步骤：
S1，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，包括：
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
S2，使发动机运行在各工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数；
S3，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度，包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
第四实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制方法，包括以下步骤：
S1，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，包括：
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
S2，使发动机运行在各工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数；
S3，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度，包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
识别到该工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷。
第五实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制方法，包括以下步骤：
S1，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，包括：
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
S2，使发动机运行在各工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数；
S3，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度，包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
识别到该工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷；
S4，识别发动机当前工况区域，并获取发动机当前可燃混合气保护浓度；
S5，根据发动机工况区域是否发生变化调整可燃混合气保护浓度。
第六实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制方法，包括以下步骤：
S1，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，包括：
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
S2，使发动机运行在各工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数；
S3，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度，包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
识别到该工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷；
S4，识别发动机当前工况区域，并获取发动机当前可燃混合气保护浓度；
S5，根据发动机工况区域是否发生变化调整可燃混合气保护浓度，包括：
若工况区域没变化，则保持可燃混合气保护浓度；若工况区域发生变化，则根据发动机转速是否跨工况区域调整可燃混合气保护浓度。
第七实施例；
参考图2、图3所示，本发明提供一种发动机超级爆震抑制方法，包括以下步骤：
S1，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，包括：
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
S2，使发动机运行在各工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数；
S3，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度，包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
识别到该工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷；
S4，识别发动机当前工况区域，并获取发动机当前可燃混合气保护浓度；
S5，根据发动机工况区域是否发生变化调整可燃混合气保护浓度，包括：
若工况区域没变化，则保持可燃混合气保护浓度；若工况区域发生变化，则根据发动机转速是否跨工况区域调整可燃混合气保护浓度；
若发动机转速发生跨工况区域变化，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度；
若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷增大，则在前一个工况区域的可燃混合气保护浓度和当前工况区域的可燃混合气保护浓度取大，作为当前可燃混合气保护浓度；
若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷减小，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度。
上述第一实施例～第七实施例中所述超级爆震是指发动机缸内峰值压力大于等于30MPa，压力震荡幅度大于等于20MPa。
第八实施例；
本发明提供一种用于上述第一实施例～第七实施例中任意一项所述发动机超级爆震抑制方法中步骤的计算机可读存储介质。
第九实施例；
本发明提供一种用于执行上述第一实施例～第七实施例中任意一项所述发动机超级爆震抑制方法的发动机控制器。
第十实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制系统，包括：
第一传感器，其用于实时量测发动机转速；
第二传感器，其用于实时量测进气流量和进气密度；
第三传感器，其用于实时量测发动机进气温度；
第四传感器，其用于实时识别发动机超级爆震；
控制器，其根据进气流量和进气密度计算发动机单循环进气量表示发动机负荷，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度。
第十一实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制系统，包括：
第一传感器，其用于实时量测发动机转速；
第二传感器，其用于实时量测进气流量和进气密度；
第三传感器，其用于实时量测发动机进气温度；
第四传感器，其用于实时识别发动机超级爆震；
控制器，其根据进气流量和进气密度计算发动机单循环进气量表示发动机负荷，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度；
控制器采用以下方式将发动机运行工况划分为多个工况区域；
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为至少5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为至少4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为至少3个工况区域；划分后工况区域示例参考图1所示；
第十二实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制系统，包括：
第一传感器，其用于实时量测发动机转速；
第二传感器，其用于实时量测进气流量和进气密度；
第三传感器，其用于实时量测发动机进气温度；
第四传感器，其用于实时识别发动机超级爆震；
控制器，其根据进气流量和进气密度计算发动机单循环进气量表示发动机负荷，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度；
控制器采用以下方式将发动机运行工况划分为多个工况区域；
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
控制器进行发动机可燃混合气浓度调整包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数；
第十三实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制系统，包括：
第一传感器，其用于实时量测发动机转速；
第二传感器，其用于实时量测进气流量和进气密度；
第三传感器，其用于实时量测发动机进气温度；
第四传感器，其用于实时识别发动机超级爆震；
控制器，其根据进气流量和进气密度计算发动机单循环进气量表示发动机负荷，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度；
控制器采用以下方式将发动机运行工况划分为多个工况区域；
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
控制器进行发动机可燃混合气浓度调整包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数；
当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
第十四实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制系统，包括：
第一传感器，其用于实时量测发动机转速；
第二传感器，其用于实时量测进气流量和进气密度；
第三传感器，其用于实时量测发动机进气温度；
第四传感器，其用于实时识别发动机超级爆震；
控制器，其根据进气流量和进气密度计算发动机单循环进气量表示发动机负荷，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度；
控制器采用以下方式将发动机运行工况划分为多个工况区域；
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
控制器进行发动机可燃混合气浓度调整包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数；
当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数；
识别到该工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷。
第十五实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制系统，包括：
第一传感器，其用于实时量测发动机转速；
第二传感器，其用于实时量测进气流量和进气密度；
第三传感器，其用于实时量测发动机进气温度；
第四传感器，其用于实时识别发动机超级爆震；
控制器，其根据进气流量和进气密度计算发动机单循环进气量表示发动机负荷，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度；
控制器采用以下方式将发动机运行工况划分为多个工况区域；
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
控制器进行发动机可燃混合气浓度调整包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数；
当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数；
识别到该工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷。
识别发动机当前工况区域，并获取发动机当前可燃混合气保护浓度；
根据发动机工况区域是否发生变化调整可燃混合气保护浓度。
第十六实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制系统，包括：
第一传感器，其用于实时量测发动机转速；
第二传感器，其用于实时量测进气流量和进气密度；
第三传感器，其用于实时量测发动机进气温度；
第四传感器，其用于实时识别发动机超级爆震；
控制器，其根据进气流量和进气密度计算发动机单循环进气量表示发动机负荷，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度；
控制器采用以下方式将发动机运行工况划分为多个工况区域；
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
控制器进行发动机可燃混合气浓度调整包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数；
当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数；
识别到该工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷。
识别发动机当前工况区域，并获取发动机当前可燃混合气保护浓度；
根据发动机工况区域是否发生变化调整可燃混合气保护浓度，包括：
根据发动机工况区域是否发生变化决定当前工况区域可燃混合气保护浓度包括：
若工况区域没变化，则保持可燃混合气保护浓度；若工况区域发生变化，则根据发动机转速是否跨工况区域调整可燃混合气保护浓度。
第十七实施例；
本发明提供一种发动机超级爆震抑制系统，包括：
第一传感器，其用于实时量测发动机转速；
第二传感器，其用于实时量测进气流量和进气密度；
第三传感器，其用于实时量测发动机进气温度；
第四传感器，其用于实时识别发动机超级爆震；
控制器，其根据进气流量和进气密度计算发动机单循环进气量表示发动机负荷，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度；
控制器采用以下方式将发动机运行工况划分为多个工况区域；
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为3个工况区域；
控制器进行发动机可燃混合气浓度调整包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数；
当前工况区域发动机可燃混合气浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气浓度，否则保持可燃混合气浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数；
识别到该工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷。
识别发动机当前工况区域，并获取发动机当前可燃混合气保护浓度；
根据发动机工况区域是否发生变化调整可燃混合气保护浓度，包括：
根据发动机工况区域是否发生变化决定当前工况区域可燃混合气保护浓度包括：
若工况区域没变化，则保持可燃混合气保护浓度；若工况区域发生变化，则根据发动机转速是否跨工况区域调整可燃混合气保护浓度；
根据发动机工况区域是否发生变化决定当前工况区域可燃混合气保护浓度，还包括：
若发动机转速发生跨工况区域变化，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度；
若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷增大，则在前一个工况区域的可燃混合气保护浓度和当前工况区域的可燃混合气保护浓度取大，作为当前可燃混合气保护浓度；
若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷减小，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度。
上述第八实施例～第十七实施例中所述超级爆震是指发动机缸内峰值压力大于等于30MPa，压力震荡幅度大于等于20MPa。
上述第十实施例～第十七实施例中所述的发动机超级爆震抑制系统，所述控制器能集成于发动机控制器或ECU。
除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种发动机超级爆震抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域；
S2，使发动机运行在各工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数；
S3，根据各工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度；
S4，识别发动机当前工况区域，并获取发动机当前可燃混合气保护浓度；
S5，根据发动机工况区域是否发生变化调整可燃混合气保护浓度，包括：
S5.1，若工况区域没变化，则保持可燃混合气保护浓度；若工况区域发生变化，则根据发动机转速是否跨工况区域调整可燃混合气保护浓度；
S5.2，若发动机转速发生跨工况区域变化，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度；
S5.3，若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷增大，则在前一个工况区域的可燃混合气保护浓度和当前工况区域的可燃混合气保护浓度取大，作为当前可燃混合气保护浓度；
若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷减小，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度。
2.如权利要求1所述的发动机超级爆震抑制方法，其特征在于，实施步骤S1时包括：
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为至少5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为至少4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为至少3个工况区域。
3.如权利要求1所述的发动机超级爆震抑制方法，其特征在于，实施步骤S3时包括：
S3.1，当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气保护浓度，否则保持可燃混合气保护浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
4.如权利要求3所述的发动机超级爆震抑制方法，其特征在于，实施步骤S3时，还包括：
S3.2，当前工况区域发动机可燃混合气保护浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气保护浓度，否则保持可燃混合气保护浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
5.如权利要求4所述的发动机超级爆震抑制方法，其特征在于，实施步骤S3时还包括：
S3.3，识别到当前工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷。
6.如权利要求1所述的发动机超级爆震抑制方法，其特征在于：所述超级爆震是指发动机缸内峰值压力大于等于30 MPa，压力震荡幅度大于等于20 MPa。
7.一种用于执行权利要求1-6任意一项所述的发动机超级爆震抑制方法的计算机可读存储介质。
8.一种用于执行权利要求1-6任意一项所述的发动机超级爆震抑制方法的发动机控制器。
9.一种发动机超级爆震抑制系统，其特征在于，包括：
第一传感器，其用于实时量测发动机转速；
第二传感器，其用于实时量测进气流量和进气密度；
第三传感器，其用于实时量测发动机进气温度；
第四传感器，其用于实时识别发动机超级爆震；
控制器，其根据进气流量和进气密度计算发动机单循环进气量表示发动机负荷，根据发动机转速、发动机负荷和发动机进气温度，将发动机运行工况划分为多个工况区域，识别各工况区域超级爆震发生次数，根据工况区域超级爆震发生次数至少调整一次发动机可燃混合气保护浓度，包括：
识别发动机当前工况区域，并获取发动机当前可燃混合气保护浓度；
根据发动机工况区域是否发生变化调整可燃混合气保护浓度，包括：
若工况区域没变化，则保持可燃混合气保护浓度；若工况区域发生变化，则根据发动机转速是否跨工况区域调整可燃混合气保护浓度；
若发动机转速发生跨工况区域变化，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度；
若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷增大，则在前一个工况区域的可燃混合气保护浓度和当前工况区域的可燃混合气保护浓度取大，作为当前可燃混合气保护浓度；
若发动机转速没有跨工况区域变化，且发动机负荷减小，则保持前一个工况区域的可燃混合气保护浓度至少持续第一时长，然后调整可燃混合气保护浓度达到当前工况区域的可燃混合气保护浓度。
10.如权利要求9所述的发动机超级爆震抑制系统，其特征在于，控制器采用以下方式将发动机运行工况划分为多个工况区域；
将发动机负荷作为X轴，发动机进气温度作为Y轴，发动机转速作为Z轴建立三维直角坐标系；
在发动机转速范围内，按设计转速区间将发动机转速划分为至少5个工况区域；
在发动机负荷范围内，按设计负荷区间将发动机负荷划分为至少4个工况区域；
按设计发动机进气温度区间，将发动机进气温度划分为至少3个工况区域。
11.如权利要求9所述的发动机超级爆震抑制系统，其特征在于，控制器进行发动机可燃混合气保护浓度调整包括：
当前工况区域超级爆震次数大于第一阈值时，增加发动机可燃混合气保护浓度，否则保持可燃混合气保护浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
12.如权利要求11所述的发动机超级爆震抑制系统，其特征在于，控制器进行发动机可燃混合气保护浓度调整还包括：
当前工况区域发动机可燃混合气保护浓度增加后，超级爆震次数继续增加且大于第二阈值，增加发动机可燃混合气保护浓度，否则保持可燃混合气保护浓度不变，继续识别记录该工况区域超级爆震次数。
13.如权利要求12所述的发动机超级爆震抑制系统，其特征在于，控制器进行发动机可燃混合气保护浓度调整还包括：
识别到当前工况区域超级爆震次数超过第三阈值，则限制发动机负荷；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值，所述限制包括限制发动机最大负荷或者降低发动机负荷。
14.如权利要求9-13任意一项所述的发动机超级爆震抑制系统，其特征在于：所述超级爆震是指发动机缸内峰值压力大于等于30 MPa，压力震荡幅度大于等于20 MPa。
15.如权利要求9-13任意一项所述的发动机超级爆震抑制系统，其特征在于：所述控制器能集成于发动机ECU。
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