基于缸内离子检测技术的发动机起动过程峰值压力位置估计

摘要

本以火花塞本身作为传感器，对发动机启动过程中离子电流信号与缸内燃烧峰值压力位置变化的对应关系进行了研究。通过基于循环的排放产物分析，从缸内化学反应过程和物理过程两个角度对离子电流的形成机理进行了研究。通过小波变换对离子电流信号进行特征提取，利用递归型Elman神经网络，对起动过程前40循环的燃烧压力峰值位置进行了估计。试验结果表明：起动过程中离子电流的产生同时受到化学反应机制和缸内气体流动的影响。与后续几个燃烧循环相比，起动首循环内产生的离子电流信号由于不存在残余废气影响，因此与气缸压力信号的对应关系较好。在发动机起动过程中可以通过离子电流信号实现发动机起动过程中燃烧峰值压力位置估计，估计结果的误差在3度曲轴转角范围内。