[發明專利]識別內燃發動機汽缸中不點火現象的發生的方法

在審

• 申請號: 201710672103.6
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107701321A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: M·德切薩雷;E·布魯尼奧尼;L·皮阿諾;F·蒙蒂
• 申請（專利權）人: 馬涅蒂-馬瑞利公司
• 主分類號: F02D41/22
• 分類號: F02D41/22;F02D41/28
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所11326
• 代理人: 常利強,王桂玲

技術領域

本發明涉及一種識別內燃發動機汽缸中不點火現象的發生的方法。

背景技術

市售的內燃熱力發動機循環地受到一系列控制，以便確定燃燒的特征，例如為了確定爆震現象的發生而確定燃燒的特征，并因此相應地調節燃燒的參數(例如火花提前值)，以及確定可能的故障，并因此確定需要修理的信號。這些控制中的一些，特別是影響污染性排放物的那些控制，現已由應用于汽車制造并將很快也應用于摩托車的法律強制實施多年。為了執行這些控制，制造商傳統上使用由安裝在內燃熱力發動機中的傳感器提供的信號；例如，為了確定爆震現象的出現，制造商通常使用由加速度計提供的信號，該加速度計固定到曲軸箱或內燃熱力發動機的頭部。

另一方面，就不點火現象的發生而言，制造商傳統上在試驗期間使用由傳感器(特別是壓力感應器)提供的信號，該傳感器布置成通過汽缸的冠端并直接面對燃燒室以便對每個燃燒循環檢測在汽缸內產生的壓力波，而在目前生產的車輛中，在正常操作期間，通過來自音輪傳感器的信號檢測不點火現象，音輪傳感器裝配到曲軸的一端以檢測其轉速。

適當地處理由壓力感應器檢測的壓力信號以便計算每排量單位的指示功，即扣除泵送損失后的有用功，其由每個汽缸的指示平均有效壓力IMEP_i通過下述公式限定：

其中：

IMEP_i第i個汽缸的指示平均有效壓力；

θ由曲軸覆蓋的發動機角度；和

p_i有用功，其由第i個汽缸在燃燒循環期間產生并成比例于由壓力感應器在燃燒室中檢測到的壓力的發展。

在已對所檢查的汽缸獲得IMEP_i的測量值之后，對于由負的IMEP_i值表征的那些燃燒循環，可識別出不點火現象的發生。事實是，在不點火的情況下，有用功等于零，而泵送損失不等于零，從而產生的結果是負的指示平均有效壓力IMEP_i。

然而，使用這樣的壓力感應器相當昂貴，其布置成通過汽缸冠端并直接面對燃燒室以便對每個燃燒循環檢測所產生的壓力波，這是由于成本和傳感器數量(每個汽缸都需要壓力感應器)兩者并由于固定傳感器所需的過程，此外，這樣的壓力傳感器不能在車輛的整個壽命期間確保高性能，這是因為布置在燃燒室中的壓力傳感器發生劣化(出于該原因，其使用僅限于試驗階段)。

另一方面，基于來自音輪傳感器的信號的算法不需要安裝附加的傳感器，因此可以簡單且低成本地實施，但是當車輛在滑的道路或土路上行駛且發動機rpm值較高時，這些算法在存在雙質量飛輪的情況下通常不太可靠。

EP2180178描述一種控制燃熱力發動機的方法，該發動機具有至少一個汽缸，該汽缸限定可變容積燃燒室并具有聲音壓力傳感器；該方法包括通過分析由聲音壓力傳感器在檢測窗口中檢測到的聲音壓力波的強度來估計內燃熱力發動機的至少一個功能參數的值，功能參數特別是爆震指數。聲音壓力傳感器容納在控制單元內(且因此與發動機缸體物理上分離)，但是它也可以定位在不同的位置，例如在節氣門的控制裝置內、在進氣歧管上、在合適的支架上(特別是布置在發動機艙室內的支架上)、在道路車輛的框架上或(更不常見地)在道路車輛的乘員艙室內。總之，將聲音壓力傳感器布置在控制單元內是優選的，因為這不需要附加的組裝操作或連線。然而，EP2180178中公開的該方法不能夠以可靠的方式識別不點火現象的發生。本發明的目的是提供一種識別不點火現象在內燃發動機中的發生的方法，所述控制方法消除了上述缺點，并且特別是能夠簡單且低成本地實施。

發明內容

根據本發明，提供一種識別不點火現象在內燃發動機中的發生的方法，該發動機具有至少一個汽缸，在汽缸中限定具有可變容積的燃燒室；其中汽缸連接到由至少一個排氣門調節的排氣管；該方法包括下述步驟：

面向排氣管并在接近排氣門的位置處容納至少一個聲音傳感器；其中聲音傳感器設計成檢測由排氣門的開啟產生的聲音信號；

通過聲音傳感器檢測由排氣門的開啟產生的聲音信號；

確定以發動機角度的度數表達的檢測窗口，在該窗口中檢測每個燃燒循環期間汽缸中不點火現象的發生；其中關聯于汽缸的角度窗口的起始時刻和寬度取決于每分鐘轉數和負荷可變；

對每個燃燒循環，通過由排氣門的開啟產生的聲音信號在相應的檢測窗口中和在所關注的頻率帶中的貢獻來估計汽缸的成功燃燒指數的值；其中成功燃燒指數是積分指數(integral index)；

限定成功燃燒指數的閾值(THR)；

比較該閾值和成功燃燒指數；