[發明專利]用于內燃機的爆震探測裝置和用于內燃機爆震探測的方法

無效

• 申請號: 200910140510.8
• 申請日: 2009-05-06
• 公開（公告）號: CN101576424A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: F·巴岡扎;C·克盧思;O·托爾諾;W·海明
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01L23/22
• 分類號: G01L23/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李永波

技術領域

本發明涉及內燃機中的爆震探測的領域。

背景技術

專利US6529817公開了一種用于探測內燃機中的爆震的裝置。在該現有技術中用于放大爆震傳感器信號的放大器具有固定的增益。由于爆震傳感器振幅在一個寬的范圍上變化，以固定的增益放大信號在一定的條件下將導致分辨率的損失。專利DE10220600公開了一種裝置，其中放大器的增益在處理爆震探測的爆震信號之后進行適配。專利US5040510公開了一種方法，其中放大器的增益作為發動機轉速RPM的函數被儲存起來和相應地進行適配。

發明內容

按照獨立權利要求的裝置和方法具有以下提及的優點：

用于放大爆震信號的放大器的增益基于對來自爆震傳感器的多個取樣的分析進行適配或調整。由于爆震傳感器信號的振幅在一個寬的范圍上變化，基于多個取樣的分析來適配放大器增益使得放大器能夠在整個范圍上工作，導致爆震信號的更好的精確度和因此更好地控制爆震。

其它的改進和/或優點由從屬權利要求的特征實現。

用不同的標準例如跨越設定的閾值的單個取樣、跨越閾值的預先設定數量的取樣或跨越設定的閾值的多個取樣的平均，對放大器的增益進行適配。用跨越設定的閾值的單個取樣來適配增益可以更快速地實施，但是可能存在的危險是該單個取樣可能是一個假的取樣和可能沒有反映實際的情況。采用跨越閾值的預先設定數量的取樣來適配增益可以更接近實際的情況但是需要更多的計算和時間。采用跨越設定的閾值的多個取樣的平均值來適配增益可以是其它兩種解決方案的一種折衷方案但是當爆震信號在大的程度上改變時可能沒有反映實際的情況。基于發動機的運行情況可以采取不同的標準用于爆震控制。

基于對爆震傳感器的一組取樣的分析這樣地對放大器的增益進行適配，使得爆震傳感器信號的放大在跨越整個測量窗口上是最佳的并且完整的ADC評估范圍可以被更好地利用。

附圖說明

圖1顯示了一個控制ECU以及內燃機的示意圖。

具體實施方式

圖1示出了爆震探測裝置的示意圖。

在火花點火內燃機中，當氣缸中的空氣/燃料混合物響應火花塞的點火正確地開始燃燒但是空氣/燃料混合物中的一個或多個部分在正常燃燒前沿的包絡線外部爆炸時，就發生爆震。燃料/空氣裝料是指僅僅用火花塞點燃，并且是在活塞沖程循環中的精確的時刻。當爆震出現時，將存在兩個或多個燃燒前沿并且它們的碰撞產生氣缸壓力的突然升高和產生圍繞氣缸重復回響的沖擊波。這可能損壞氣缸。

圖1所示是燃燒氣缸10、固定在燃燒氣缸10的壁上的爆震傳感器12和爆震探測裝置24，它接收爆震傳感器的信號和提供爆震控制信號26。

爆震探測裝置包括至爆震傳感器的連接器、接收爆震傳感器的信號的放大器14、接收放大器14的信號的模擬數字轉換器(ADC)16和接收ADC16的數字信號的信號評估機構18。提供了從信號評估機構18通過連接器22至放大器14的反饋路徑。信號評估機構18的輸出被提供給爆震探測機構20。爆震探測機構20的輸出是爆震控制信號26。

當氣缸10中出現爆震時，爆震傳感器12探測氣缸20的振動并且將該信號提供給放大器14。爆震信號的振幅在不同的條件下變化很大。在發動機的全負荷和最大速度下的爆震信號的振幅可以大到是在空轉狀態下的爆震信號的振幅的40倍。為了在寬的范圍上維持爆震信號的好的分辨率和精確度，放大器14配有可變的增益。

放大器14放大爆震傳感器信號和將放大的信號流提供給ADC16。ADC16將模擬信號轉換成數字信號，該數字信號是一組數字取樣。這些數字取樣被提供給信號評估機構18。

信號評估機構18分析這些數字取樣以便適配放大器14的增益。

為了適配放大器的增益，信號評估機構18采用了諸如平均值或峰值的標準。該平均值是所有被分析的數字取樣的平均值并且如果該平均值跨越一個設定的閾值，信號評估機構18就將增益信息通過反饋路徑22提供給放大器14。也可以使用單個信號取樣的峰值來適配放大器14的增益。備選地，為了避免單個信號取樣的無規則的峰值而引起放大器14的增益的變化，可以使用一種標準，其中跨越設定的閾值的預先設定數量的數字取樣將需要一個新的增益用于放大器14。

閾值由兩個水平，及上閾值和下閾值，構成。當峰值已經超過上閾值時或設定數量的取樣已經超過上閾值時，那么放大器14的增益被減小。當低于下閾值時，那么放大器14的增益被增大。放大器14的增益的減小或增大是通過反饋路徑22進行的。