本发明涉及车辆发动异响识别,具体地,涉及一种爆震异响识别方法及系统。
背景技术:
1、项目开发前期会遇到发动机异响问题,而发动机异响分为机械异响和爆震异响,爆震异响是由于燃烧室内发生了爆震现象而导致发动机整个缸体异常振动进而通过发动机缸体表面向外辐射出的异响。爆震异响和机械异响很难分清,在表现上都是金属敲击声,如何在前期快速识别异响类型,对于问题的快速分析具有重要的指导意义。
2、目前常用的识别爆震的方法主要停留在经验判断:通过听声音,判断是否是金属敲击声,同时结合爆震的一些现象,比如是否冷却系统高温报警,缸内是否有积碳,是否功率扭矩不足等辅助判断,这种判断更多依赖于经验,判断无更多精确数据支持。
技术实现思路
1、为解决上述问题的至少一个方面,本发明提供一种爆震异响识别方法,包括:通过麦克风采集发动机的音频信号,并根据所述音频信号确定异响频率范围;通过多个振动加速度传感器采集发动机的振动加速度,根据多个所述振动加速度信号和所述异响频率范围确定异响峰值信号;根据异响峰值信号确定其对应的峰值时刻,根据峰值时刻、点火信号和发动机信号盘信号确定峰值曲轴转角;根据多个所述加速度传感器接收到所述异响峰值信号的时间顺序确定目标气缸;根据目标气缸和已经确定的异响峰值对应的曲轴转角就可以准确判断确定异响发生在对应的冲程信息哪个气缸的什么冲程。如果,判断当异响发生在点火上止点后0-40度区间内时,获取所述目标气缸的气压变化率的突变时刻,所述突变时刻与所述峰值时刻相同时,判断所述异响峰值信号为爆震异响。
2、优选地,根据所述音频信号确定异响频率范围的步骤还包括:对所述音频信号进行傅里叶变换,得到所述发动机的音频自功率谱,通过对所述音频自功率谱的滤波处理及对比回放,确定异响频率范围。
3、优选地,根据所述振动加速度信号和所述异响频率范围确定异响峰值信号的步骤还包括:所述振动加速度包括异响振动加速度和正常振动加速度,根据所述异响振动加速度信号计算异响振动速度,根据所述正常振动加速度计算正常振动速度,分别采用所述异响频率范围对所述异响振动速度和所述正常振动速度进行带通滤波,比较经过带通滤波后的所述异响振动速度和所述正常振动速度,确认异响峰值。
4、优选地,多个所述振动加速度传感器所在直线在平行于所述发动机的气缸所在直线。
5、优选地,所述发动机采用四缸发动机,所述振动传感器包括第一传感器、第三传感器和第五传感器,所述第一传感器设置在第一气缸远离第二气缸的一侧,所述第三传感器设置在所述第二气缸和第三气缸之间,所述第五传感器设置在第四气缸远离所述第三气缸的一侧。
6、另一方面,提供一种爆震异响识别系统,包括:麦克风,用于采集发动机的音频信号;多个振动加速度传感器,用于采集所述发动机的振动加速度信号;数采设备,用于采集所述发动机信号盘信号;多个缸压传感器,多个所述缸压传感器分别与所述发动机的气缸一一对应,多个所述缸压传感器用于采集所述发动机的气缸压力;中央处理器,所述中央处理器接收所述音频信号,并根据所述音频信号确定异响频率范围,所述中央处理器接收所述振动加速度信号,根据多个所述振动加速度信号和所述异响频率范围确定异响峰值信号,根据异响峰值信号确定其对应的峰值时刻,所述中央处理器获取点火信号,根据峰值时刻、点火信号和发动机信号盘信号确定峰值曲轴转角,根据多个所述加速度传感器接收到所述异响峰值信号的时间顺序确定目标气缸,根据目标气缸和已经确定的异响峰值对应的曲轴转角就可以准确判断确定异响发生在对应的冲程信息哪个气缸的什么冲程。如果,判断当异响发生在点火上止点后0-40度区间内时,获取所述目标气缸的气压变化率的突变时刻,所述突变时刻与所述峰值时刻相同时,判断所述异响峰值信号为爆震异响。
7、本发明实施例的爆震异响识别方法及系统具有以下有益效果:通过转角分析计算曲轴转角,确定异响出现的目标气缸及曲轴转角是否在点火上止点后0-40区间内,如果曲轴转角不在点火上止点后0-40°区间内,则直接判定异响不是爆震异响。如果曲轴转角在点火上止点后0-40°区间内,则继续获得目标气缸内的缸压变化率:通过缸压传感器,测得目标气缸的缸内压力,再进行求导,获得缸压变化率是否有突变现象;同步性检查:异响出现时刻和缸压变化率突变的时刻是否同步,若同步,则判断引起异响的原因为爆震。
1.一种爆震异响识别方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述音频信号确定异响频率范围的步骤还包括:对所述音频信号进行傅里叶变换,得到所述发动机的音频自功率谱,通过对所述音频自功率谱的滤波处理及对比回放,确定异响频率范围。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述振动加速度信号和所述异响频率范围确定异响峰值信号的步骤还包括:所述振动加速度包括异响振动加速度和正常振动加速度,根据所述异响振动加速度信号计算异响振动速度,根据所述正常振动加速度计算正常振动速度,分别采用所述异响频率范围对所述异响振动速度和所述正常振动速度进行带通滤波,比较经过带通滤波后的所述异响振动速度和所述正常振动速度,确认异响峰值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,多个所述振动加速度传感器所在直线在平行于所述发动机的气缸所在直线。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述发动机采用四缸发动机,所述振动传感器包括第一传感器、第三传感器和第五传感器,所述第一传感器设置在第一气缸远离第二气缸的一侧,所述第三传感器设置在所述第二气缸和第三气缸之间,所述第五传感器设置在第四气缸远离所述第三气缸的一侧。
6.一种爆震异响识别系统,其特征在于,包括:
