用于检测内燃机中周期性燃烧波动的方法技术

用于检测多汽缸的内燃机中周期性燃烧波动的方法，包括下列步骤： －对于内燃机的每个汽缸求得一个运行不稳定值（ＬＵｎ），它正比于曲轴角速度的变化， －由每个汽缸前后相继的燃烧周期的运行不稳定值单独地计算平均值（ＭＷ＿ＬＵｎ）， －确定一个间隔量（Ｓ＿ＬＵｎ），它通过对每个相应汽缸的目前运行不稳量（ＬＵｎ）与所属平均值（ＭＷ＿ＬＵｎ）相比较来确定并正比于周期性燃烧波动， －将间隔量（Ｓ＿ＬＵｎ）与汽缸特定极限值（Ｓ＿ＬＵｇｎ）相比较，及 －当该比较的结果不能满足预定条件时，即识别出周期性的燃烧波动。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1前序部分的。内燃机用少量燃油的混合物和／或高废气回送率工作时提供了减少动力燃料消耗及氧化氮排放的良好可能性。但是，极为少油的混合物、如在省油发动机中以典型约λ=1．4的空气系数所发生的或由于废气回送的混合物中出现高份额的惰性气体将产生使混合物起燃性变得困难的后果，这就导致了周期性燃烧的波动，并当过高的废气回送率或过少油的混合物的情况下可导致燃烧的中止。为了保证在高废气回送率或贫油混合物情况下内燃机的可靠运行，因此必须对周期性的燃烧波动进行检测及估值。在此情况下，对内燃机汽缸中的燃烧进行测量技术的检测可通过汽缸压力曲线的测量及接着对特性参数、如归一平均压力的计算来实现。这时这些量的周期性波动正比于周期性燃烧波动。为了检测燃烧中止可用公知方法检测曲轴速度并作出计算。在此情况下将测量时间间隔，在该时间间隔期间曲轴转过一定的角度间隔，也称为扇区。时间的测量通常是借助于在曲轴上安装的发送轮中的标记及对该轮设置的传感器来进行的。燃烧的中止导致了曲轴速度暂时变慢及由此引起一连串的时间间隔之间的差的增大。在EP 0576 705 A1中描述了一种通过曲轴速度的波动检测燃烧中止的方法，其中考虑了正常的转数趋势及附加的非均匀转数变化。该文献中描述的方法提出了一个运行不稳定值LUn，它正比于曲轴角速率的变化。接着将这样得到的运行不稳定值与一极限值相比较，当该运行不稳定值超过极限极时，即检测到燃烧中止。本专利技术的任务在于给出一种在内燃机中检测燃烧中止的方法，借助它也能可靠地检测稳定燃烧及第一次出现燃烧中止之间的过渡区域。该任务将根据本专利技术通过权利要求1的特征加以解决。在从属权利要求中给出了有利的进一步构型。通过运行不稳定值的统计求值、它是由曲轴角速度波动按照一种任意统计方法求得的，将导出一个与周期性燃烧波动成正比的量。由此将能可靠地检测稳定燃烧及第一次出现燃烧中止之间的过渡区域。以下将参照附图来详细说明本专利技术的一个实施例，附图为附图说明图1确定一个运行不稳定值的流程图；图2检测稳定燃烧及第一次出现燃烧中止之间的过渡区域的流程图；图3具有用于实施该方法的测量位置及调节机构的装置的线路框图；及图4在不同废气回送率情况下间隔值及归一平均压力的波动值的曲线。在一个子程序步骤S1中进行一个运行不稳定值的计算，为此例如可使用一种如在开始部分所述文献EP 0576 705A1中所描述的方法并借助图1中所示的流程图。在方法步骤S1．1中，借助于曲轴上的标记来检测时间间隔，该时间间隔是一个汽缸工作冲程期间旋转一定曲轴角度时曲轴所需的时间，在一个4汽缸内燃机的情况下该曲轴角度为180°曲轴角(KW)。运行测量值在方法步骤S1．2中被进行中间存储。在方法步骤S1．3中，总是由两个前后相继的时间间隔Tn，Tn+1来计算统计分量LUSn。这里所使用的归一系数NO是与测量窗(n-x至n+y)有关的，它在方法步骤S1．4中计算动态分量时被使用。它根据等式NO=x+y来计算，在这里的该实施例中NO=3+3=6。在方法步骤S1．4中将计算动态分量LUDn，这时构成相互远隔的时间间隔的差值。这里在该实施例中将使用与目前时间间隔相关的倒第三个时间间隔Tn-3及第三个时间间隔Tn+3。这里也可以使用与目前时间间隔Tn相关的不对称地设置的测量窗。接着使该动态分量LUDn变为负值。在方法步骤S1．5中将计算一个变化分量LUKn。将对目前时间间隔Tn对称地构成两个差值，这里在该实施例中为Tn-3-Tn和Tn-Tn+3。由这两个值将再构成一个差值，只要它大于零，即用一个权重系数BF加权。如果该差值小于零，则将它置为零。这样计算出的变化分量LUKn在方法步骤51．6中被中间存储，以便在方法步骤51．7中进行滑动平均，这里例如将根据公式GLUKn=GLUKn-1*(1-MITKO)+LUKn*MITKO，式中MITKO表示具有数值区域在0和1之间的平均常数。在计算动态分量及变化分量时的测量窗(n，n-x，n+y，n-z，n+z)将这样有利地选择，即在相应的汽缸n，n-x，n+y，n-z，n+z的情况下测量曲轴相同的机械扇区的时间间隔。可能存在的各个曲轴扇区值的不等同性将不会引起任何测量误差。现在根据这些各个分量在方法步骤S1．8中对于所考察的时间间隔Tn通过各分量相加构成运行不稳定值LUn。该运行不稳定值LUn将根据另外的方法步骤用来求与周期性燃烧波动成正比的一个量。作为另一个处理的输入量，也可使用各种的运行不稳定值，该不稳定值将正比于曲轴角速度的变化并根据一种公知的任何方法求得。在方法步骤S2中，首先对每个汽缸单独计算前后相继的燃烧周期的运行不稳定值LUn的平均值MW_LUn。该计算可根据以下不同的等式进行a)MW_LUn=MW_LUnalt+(LUn-MW_LUnalt)1i]]>b)MW_LUn=1iΣj=1iLUnj]]>c)MW_LUn=iLUn1LUn2...LUni]]>其中n=汽缸扇区，j=燃烧周期，i=周期数。通过间隔量S_LUn的确定，对于相关汽缸进行目前运行不稳定值LUn与平均值MW_LUn的比较。该间隔值可作为正比于周期性燃烧波动的值使用。在方法步骤S3中的间隔值S_LUn也可根据以下不同的计算规则来确定。a)S_LUn=1i-1(ΣLUn2-MW_LUnΣLUn)]]>b)S_LUn=MW_LUn2-LUn2]]>c)S_LUn=︱MW-LUn︳-︱LUn︳d)S_LUn=︱MW-LUn-LUn︳e)S_LUn=|MW_LUn2-LUn2|]]>其中n=汽缸扇区，i=周期数作为这些计算规则中的平均值MW_LUn在这里可使用上述平均值中的每个。为了估算周期性燃烧波动是否已超过一个允许的极限值，在方法步骤S7中将间隔值S_LUn与一个汽缸特定的极限值S_LUgn相比较。与在方法步骤S1-S3中运动不稳定值、平均值及间隔值的计算平行地，将测量内燃机的工作参数转数、负载及温度(方法步骤S4)。根据这些值从内燃机电子控制装置的存储器的特性曲线区域中读出所属的极限值S_LUgn并将其存储(方法步骤S5及S6)。间隔值的估算及接着询问燃烧过程是否仍然稳定进行(方法步骤S7及S8)可用以下各种方法实现a)如果间隔量S_LUn大于极限值S_LUgn，则将确定出，周期性燃烧波动已超过一个确定值并且燃烧是不稳定的。否则记录为稳定燃烧并且该方法告以结束。b)间隔量S_LUn与极限值S_LUgn的差值将根据等式D_LUn=S_LUgn-S_LUn构成。通过它除了检测稳定燃烧到不稳定燃烧的过渡外也可评价周期性燃烧波动的强度。c)根据等式Q_LUn=lS_LUnl／S_LUgn构成间隔量S_LUn与极限值的商。如果该商小于或等于1，则燃烧为稳定。如果该商大于1，则燃烧被识别为不稳定。由该商值可以评价周期性燃烧波动的强度。d)另一种评价的可能性是由间隔量S_LUn超过极限值的次数(极限值为S_LUgn)的统计计算来提供的。在此情况下，仅当超过极限值的统计频率超过一预定值时，燃烧被评价为不稳定。如果燃烧被识别为不稳定的，即，周期性燃烧波动超过了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：A·安格迈尔，S·施内德，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：