[發明專利]用于識別汽油發動機中的熾熱點火的方法和裝置

有效

• 申請號: 201310240176.X
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN103321815B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: W·菲舍爾;C·克盧特;W·黑明;羅立
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F02P11/06
• 分類號: F02P11/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 侯鳴慧

技術領域

本發明涉及一種用于識別汽油發動機中熾熱點火的方法，該熾熱點火與通過火花塞的點火無關地出現在汽油發動機燃燒室中，以及一種用于執行該方法的裝置。

背景技術

在汽油發動機中，供給的燃空混合物的燃燒導致車輛投入行駛運行中或者保持行駛運行。在現代汽油發動機的發展中，顯示出與直噴和增壓相組合的汽油發動機小型化趨勢。在此，小型化意味著汽油發動機的技術尺寸、例如重量或者沖程空間變小，盡管如此仍然達到與較大的汽油發動機中相同或者相似的功率。這能夠實現，因為增壓能夠減小汽油發動機的沖程空間而不降低功率水平。由此，汽油發動機能夠在較高負載情況下在部分負載中以較高的部分負載效率運行并且能夠降低燃料消耗。然而，為了改進效率而提高增壓壓力導致汽油發動機燃燒室的非常高的熱負載。這引起熾熱點火，該熾熱點火在汽油發動機燃燒室中的部件達到過高的溫度并且混合物由此不受控地點燃時發生。這種不期望的熾熱點火首先在通過火花塞觸發的點火時間點之后出現并且形成一附加的焰鋒，該焰鋒導致燃空混合物更快地燃盡。由此，燃燒室中的溫度進一步升高，從而這種不期望的自點火以熾熱點火的方式總是更早地開始并且在某個時候出現在點火時間點之前。如果不打斷這個過程，這種熾熱點火形成在相對少數量的燃燒后就已經導致這樣高的壓力和溫度，使得汽油發動機直接受損。

這種熾熱點火不可與汽油發動機燃燒室中另外的、間或出現的早火(Vorentflammung)區別開。借助于固體聲傳感器來探測這些引起限界燃燒室的壁面振動的早火和熾熱點火。此外，也可借助于分析曲柄軸的轉數來識別熾熱點火和早火。

發明內容

由此，本發明的任務在于，提出一種方法，借助該方法能夠直接識別熾熱點火，和及早識別在汽缸中隨著每次更進一步的燃燒而不斷強化的熾熱點火的過程。

根據本發明由此解決該任務，即，分析在火花塞的點火時間點之前和/或之后出現的燃燒室壓力，用于確定熾熱點火，其中，除了一當前燃燒的燃燒室壓力以外還觀察多個過去的燃燒的燃燒室壓力。這具有優點，即，該壓力直接無誤地提供來自汽油發動機燃燒室的信息，借助于該壓力能夠可靠地識別熾熱點火。在此，能夠省去關于固體聲或者轉數信息的間接分析。熾熱點火的識別可以借助這種做法與間或的早火的識別分開。熾熱點火的個體情況表現得和間或的早火一樣。如果觀察多次燃燒，就可以區分開。間或出現的早火是一些與之前出現的早火沒有特別關聯的個體情況。這種早火沒有預兆并且能夠在位置和強度上改變。相反地，熾熱點火顯示完全確定的行為模式。熾熱點火起先在通過火花塞的點火火花而開始的燃燒進行期間晚地開始。通過這種加速的燃燒，燃燒室中的溫度進一步上升，其結果是，在下一次的燃燒中出現的熾熱點火更早地已經開始。這種行為重復直到熾熱點火比由火花塞的點火火花引起的燃燒更早地發生。從這個時間點起，進一步的燃燒完全失控地進行，并且在無應對措施的情況下進一步向早發生推移。熾熱點火發生得越早，汽油發動機的壓力負載和溫度負載越高。由此，熾熱點火顯示出明顯的自強化效果，這將熾熱點火與間或出現的早火清晰地區分開。

有利地通過燃燒室壓力、優選是汽油發動機的被觀察的汽缸的燃燒室壓力，根據曲軸轉角得出燃燒位置。由此能夠可靠地確定，所探測的燃燒實際上是早火還是熾熱點火。提前識別所出現的熾熱點火使得能夠采取相應的應對措施，由此能夠避免更強烈的熾熱點火。

在一種構型中，在汽缸的n次連續依次的燃燒中確定燃燒位置，其中，如果在第一次燃燒期間確定的燃燒位置相對于在第n次燃燒期間確定的燃燒位置連續地向著更早的燃燒位置的方向移動，則得出熾熱點火的結論。通過連續地向曲軸轉角更小的點火時間點的方向移動的燃燒，熾熱點火可明顯地與間或的早火區分開，所述早火還能夠在汽油發動機燃燒室中出現。通過熾熱點火的時間識別可引入應對措施，由此保護汽油發動機免受損害。這種做法尤其能夠在為更好的效率開發具有更高的小型化程度的汽油發動機時采用。

有利的是，燃燒位置分別根據運行點(負載、轉數、點火時間點)來校正。

在一種變型中，連續依次的燃燒的數量n至少為2。因為熾熱點火的燃燒連續地向前從一大曲軸轉角向一較小曲軸轉角的點火時間點的方向移動，僅幾次燃燒就足以確定這種趨勢并且由此可靠地及早得出熾熱點火的結論。