摘要
发动机的非稳态燃烧分析往往需要很大的数据量，这就对发动机燃
烧数据采集系统的性能提出了新的要求。本文论述一种在通用PC上开
发的适应非稳态数据分析要求的燃烧数据采集系统。系统本身具备采集
到发动机的上止点、转速、压力和离子电流信号等功能。文章论述了示
功图的处理，如上止点的校正，压力基线的校正，并且应用数字信号处
理技术，设计了分段滤波程序。文章还论述了离子电流的采集和处理，
并探讨了离子电流在发动机测量上的各种应用。
Combustion analyse of ICE under transient condition requires a large amount data. That means the performance of the ICE combustion data acquisition system must be promoted. The paper discusses the development of a combustion data acquisition system to accommodate the request of data processing under unsteady operation condition on the base of Personal Computer system. The system collects top dot sign, speed, pressure and ion currency. The paper discusses the transaction of the indicator diagram such as correcting top dot and pressure base line. An segment filtering program was designed to eliminate the effects of the pressure measuring passage by means of digital signal processing technique. The paper a]sci discusses the processing and application of the ion currency.
引文
[1] 严兆大，内燃机测试。浙江大学出版社，1993
[2] D．E．Nicholson & P.O．witze Application of printed circuit board as ion sensor to ICE fire location detect． SAE910136
[3] 陆晓军等，双色法汽缸内燃烧火焰瞬时温度测量装置的研制。内燃机 工程，1992年1期
[4] 何学良、李疏松等，内燃机燃烧学。机械工业出版社，1990年5月
[5] A．Saitzkoff＆R．Reinmann，In-Cylinder Pressure Measurements Using the Spark Plug as an Ionization Sensor SAE970857
[6] M．Hellring &T．Munther，Robust AFR Estimation Using the Ion Current and Neural Network．SAE1999-01-1161
[7] 陈保青、杨九思等，火焰的电离效应与内燃机燃烧过程的温度测量。 海南大学学报，1999年12月
[8] 黎苏，汽车发动机非稳定工况下工作过程的理论于试验研究。湖南大 学博士论文，1996年10月。
[9] C．A．Clark & B．J．Challen，Examining High Speed Data during Engine Transients。SAE920385
[10] 顾重华、任纪良等，内燃机燃烧微机分析系统的开发。中国内燃机测 试学会年会论文集，1984年第3集
[11] 王立安、傅光永，柴油机高精度多通道同步测量分析系统。中国内燃 机测试学会年会论文集，1986年第2集
[12] 范萌、郭肪，发动机测试分析系统的研究与开发。内燃机工程，1993 年第4期
[13] 张立梅、程勇等，数据采集与处理系统测量精度的分析与测量。内燃 机工程，1991年第1期
[14] 刘玉先、佟德辉等，ECA-1与日本CB-466测试结果的比较。潍坊柴 油机厂研究所，1989
[15] 扬超，内燃机车测试技术。中国铁道出版社，1989
[16] 吴道悌，非电量电测技术。西安交通大学出版社，1990
[17] 杨光升等，柴油机测试技术。国防工业出版社，1988
[18] 吕崇德、姜学智等，热工参数测量与处理，清华大学出版社，1990
[19] 严钟豪、谭祖根，非电量电测技术。机械工业出版社，1986
[20] 杨九思，ZH-1型火花塞热值测定发动机使用说明书。湖南大学、株洲 火花塞厂，1980
[21] 沈兰荪，数据采集技术。中国科技大学出版社，1990
[22] W．L．Brown,Methods for Evalnating Requirements and Errors in Cylinder Pressure Measurements，SAE670008
[23] 高政冠，内燃机示功图的测量及其精度分析。内燃机，1975年，第 12期
[24] 陈我武，上止点的确定。内燃机，1976年第16期
[25] 何学良等，柴油机摩擦功率影响因素的试验研究。车用发动机，1985 年第3期
[26] 何学良等，柴油机汽缸活塞组摩擦副摩擦功率的研究试验。兵工学报， 1985年第3期
[27] 杨光升、魏荣年，压力测量与示功图测录。柴油机测试技术，国防工 业出版社，1984年
[28] 邓登，用多变K指数法确定上止点位置。中国内燃机测试学术年会论 文集，1984年第2期
[29] I．Reverencie，内燃机动态压力测定的最新技术。国外内燃机车，1986 年2期
[30] 林杰伦，内燃机示功图的测量及其分析。西安交通大学学报，1983年 2期
[31] 何学良等，直喷式柴油机燃烧压力振荡的研究。内燃机学报，1985年 第3期
[32] 徐大宏，汽缸压力的测压通道误差。内燃机工程，1979年创刊号
[33] 黄宜谅,传感器连接通道对内燃机示功图影响的探讨．山东工业大学学 报．1978年第2期
[34] A．Douaud ＆ P.Eyzat，Digitap-An on-line Acquisition and Processing
system for Instantaneous Engine Data-Application．SAE770218
[35] 何学良、立疏松，内燃机燃烧学。机械工业出版社1990
[36] 孙桂苓，对放热曲线光顺处理中若干问题的探讨。内燃机工程，1983 年第1期
[37] 温熙森等，机械系统动态分析理论与应用。国防科技大学出版社，1998
[38] 刘维馨等，内燃机汽缸压力测量的一种新的压力信号滤波处理方法。 内燃机学报1992第1期
[39] A.V. Oppenheim & R.W. Schafer, Digital Singal Processing. Prentice-Hall Inc., 1975
[40] Shi Shaoxi and Sheng Hongzhi, Numerical Simulation and Digital Singal Processing in Measurements of Cylinder Pressure of Internal Combutsion Engines. Proceeding, I Mech E, 1987, No. 1
[41] R.W. Hamming, Digital Filters. Prentice-Hall Inc., 1983
[42] 钱耀文等，内燃机低压测量的误差与分析。内燃机学报， 1993年第2 期
[43] K.I. Winay & G.P. John, Digital Signal Precossin Using MATLAB. Inernational Thomson Publishing, 1996
[44] D. Hanselnen, Mster MATLAB: a comprehensive tutorial and reference. Prentice-Hall Inc. 1996
[45] D.K. Bohme, Kineitcs of Ion-Molecule Reactions. P.J. Ausloss ed. 1979
[46] J. Lawton & F.J. Weinberg, Electrical Aspect of Combustion. Clarendon Presss, 1969
[47] M.P. Gardner & C. Vinckier, Chem. Phys. Lett. 1975
[48] R. Raymond Reinmann, Local Air-Fuel Ratio Measurements Using the Spark Plug as an Ionization Sensor. SAE970856
[49] J. Auzins & H. Johansson, Ion-Gap Sense in Misfire Dectection, Knock and Engine Control. SAE950004
[50] A. Lee & J.S. Pyko. Engine Misfire Detection by Ionization Current Monitoring. SAE950003
[51] W．C．Gardiner,Combustion Chemistry．Springer Verlag，1984
[52] R．Reinmann & A．Saitzkoff,Fuel and additive influence on the ion current． SAE980161
[53] 张佳新、杨宝才，火焰电子温度的测量。工程热物理学报，1992年1 期