用于监测循环工作内燃机的燃烧室的方法技术

本发明专利技术涉及用于监测循环工作内燃机的燃烧室的方法，在所述燃烧室中借助通过激发电振荡电路而产生的电晕放电来对空气燃料混合物点火，在所述电振荡电路中，与燃烧室壁电绝缘的点火电极和燃烧室壁形成电容，在所述方法中通过评估振荡电路的电参数来获得关于燃烧室的信息。在燃烧开始之后，减小激发振荡电路的电压，然后利用减小的电压激发振荡电路。

【技术实现步骤摘要】
用于监测循环工作内燃机的燃烧室的方法
本专利技术涉及用于监测循环工作内燃机的利用电晕放电对空气燃料混合物点火的燃烧室的方法。现有技术中的用于监测循环工作内燃机的燃烧室的方法可从DE102009013877A1获知。
技术介绍
通过电晕放电对空气燃料混合物点火的点火装置包括振荡电路，在该振荡电路中，与燃烧室壁电绝缘的点火电极和燃烧室壁形成电容。激发振荡电路会在点火电极处引起电晕放电，电晕放电然后对燃烧室中的空气燃料混合物点火。这种用于电晕点火的装置被记述在例如WO2010/011838中。燃烧室的容纳物是点火电极与燃烧室壁之间的电容的电介质。评估该振荡电路的电参数(例如其谐振频率、阻抗或电流与电压之间的相移)允许表征燃烧室的状态并确定例如燃烧状态。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过使用电晕点火装置获得关于燃烧室容纳物状态的更好的信息的方式。该目的可通过本专利技术的一方面的用于监测循环工作内燃机的燃烧室的方法来实现。本专利技术的有利改进是其他方面的主题。在根据本专利技术的方法中，在燃烧开始之后利用减小的电压来激发振荡电路。即使在仅利用减小的电压来激发时，评估该振荡电路的电参数(例如其谐振频率、阻抗或电流与电压之间的相移)的演变会允许获得关于燃烧室的信息，例如获得表征燃烧室的状态和/或燃烧室中混合物的状态的参数。利用根据本专利技术的方法，可以在较长一段时间内监测燃烧室，而不会过度磨损电晕点火装置的电子器件并且不会不利地影响燃烧自身。在常规方法中，在燃烧开始之后关闭电晕点火装置，使得不再激发振荡电路直到发生新的电晕放电点火为止。在根据本专利技术的方法中，即使在燃烧开始之后，仍利用较低的电压激发振荡电路，所述较低的电压可以是例如小于燃烧开始时电压的一半。减小的电压可以足够高，从而以减小的幅度维持电晕放电。优选地，将电压设置成太小以致于不能引起和/或保持电晕放电。这意味着，优选地，在电晕放电熄灭时利用减小的电压来激发振荡电路。由于可能难以精确地确定燃烧的开始，所以在燃烧开始之后通常将电晕放电维持或多或少的一段较短的时间。因此，在根据本专利技术的方法中，在燃烧开始与激发振荡电路的电压的减小之间，会逝去较长或较短的一段时间。优选地，电压的减小发生在工作冲程期间。通过在常规方法中电晕放电熄灭的时间点之后利用减小的电压激发振荡电路一小会时间，已经可以实现一些改进。一种有利改进规定，利用减小的电压至少将振荡电路激发长度为曲柄轴移动至少60°角度的时间。动力冲程期间的燃烧室数据对发动机控制而言具有特别的重要性。因此，本专利技术的有利改进规定，对振荡电路激发多于动力冲程持续时间的一半的时间。在该时间的一部分期间，可以通过较高的电压激发振荡电路，该较高的电压也在燃烧开始时激发振荡电路。在该时间的另一部分期间，可以利用减小的电压激发振荡电路。优选地，在多于动力冲程的三分之二的时间期间(例如在多于动力冲程的四分之三的时间期间或者在整个动力冲程期间)，利用减小的电压激发振荡电路。优选地，该方法被应用于四冲程发动机，但是该方法也可以应用于二冲程发动机。四冲程发动机具有进气冲程、压缩冲程、动力冲程和排气冲程。本专利技术的有利改进规定，至少在压缩冲程的三分之二的时间期间，特别优选地至少在压缩冲程的四分之三的时间期间，例如在整个压缩冲程期间，激发电晕点火装置的振荡电路。除了动力冲程之外，压缩冲程也对最佳燃烧具有极大的重要性。例如通过测量燃烧室中压力的演变来在压缩冲程的主要部分期间或者甚至在整个压缩冲程期间监测燃烧室，发动机控制因此可以得到改善。也可以在发动机的整个操作循环期间激发电晕点火装置的振荡电路，从而使得能够连续地监测燃烧室。通常，电晕点火装置包括从初级电压产生更高的次级电压的变压器。该次级电压然后激发振荡电路。激发振荡电路的电压通常等于点火电极处的电压。生成用于对空气燃料混合物点火的电晕放电通常需要全板(fullboard)电压或者甚至例如通过电容器或变压器的前级(pre-stage)产生的几十伏的更高电压。提供减小的交流电压仅需要显著更低的初级电压，其小于起动电晕放电所需的初级电压的一半，通常甚至小于起动电晕放电所需的初级电压的四分之一，例如仅有5V至10V。在根据本专利技术的方法中，可以通过激发振荡电路而在点火电极处引发交流电压。在第一时期期间，该交流电压可以超过最小值从而引发电晕放电。在第二时期期间，可以使交流电压降低到小于该最小值的一半以监测燃烧室。换句话说，在仅激发振荡电路用于监测燃烧室并且没有电晕放电燃烧的第二时间期间点火电极处的交流电压仅仅是小于电晕放电燃烧从而点燃空气燃料混合物的第一时期期间的值的一半的值。优选地，点火电极处的交流电压应该小于该最小值的四分之一，特别优选地应该小于该最小值的八分之一。可以有利地相对于击穿电压确定在第一时期期间施加于点火电极的交流电压所超过的该最小值。击穿电压是电晕放电变成电弧放电时的电压。优选地，最小值应该是击穿电压的至少三分之二。在第一时期期间，施加于点火电极的交流电压于是具有击穿电压的三分之二与击穿电压自身之间的值。利用这种方式，实现较大的电晕放电用于点燃燃烧室中的空气燃料混合物，因此大量的能量被引入到空气燃料混合物中。特别优选地，最小值应该是击穿电压的至少四分之三，例如至少五分之四。在发动机的操作循环期间，击穿电压可以变化。如果该变化显著，则可以例如利用上面提到的参数相对于击穿电压的最低值重新限定最小值。例如，可以通过DE102010024396A1中描述的方法确定在第一时期期间施加于点火电极以对空气燃料混合物点火的交流电压。优选地，第二时期应该至少与第一时期一样长。由于激发振荡电路的交流电压不能立即变化、并且因此点火电极处的交流电压也不能立即变化，所以在第一与第二时期之间将存在较长或较短长度的时间，在该时间内点火电极处的交流电压的值处于第一时期的最小值与第二时期的最大值之间。特别优选地，第二时期应该是第一时期的至少两倍长。为了对空气燃料混合物点火，电晕放电必须将显著量的能量传送到燃烧室中。常规的电晕点火装置通常在曲柄轴角度处于点火的上死点(upperdeadcentre)前的60°至点火的上死点后的20°的范围内时实现该能量传送。优选地，第一时期应该处于该范围内。例如，第一时期应该不早于点火的上死点前的90°开始，优选地不早于点火的上死点前的60°开始。此外，第一时期应该最晚在点火的上死点前的30°开始，优选地不晚于点火的上死点前的40°开始。优选地，第一时期应该不在点火的上死点前结束，特别优选地不在点火的上死点后的10°之前结束。优选地，第一时期应该不晚于点火的上死点后的60°结束，特别优选地最晚在点火的上死点后的40°结束。有利的改进规定，振荡电路是包括电压控制型振荡器的锁相环，并且该振荡器的电压是被评估从而获得关于燃烧室的信息的电参数。该振荡器的电压是频率的参考基准，并且可以容易地测量以便获得振荡电路的电参数，从而使得能够以最小的努力监测燃烧室。附图说明本专利技术的更多细节和优点将在下面的实施例以及附图中给出。对彼此等同或相对应的部件提供相同的附图标记。图1示出电晕点火装置的第一实施例的框图；并且图2示出电晕点火装置的第二实施例的框图。具体实施方式图1示出开环相位控制型电晕点火装置的示意性框图。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测循环工作内燃机的燃烧室的方法，在所述燃烧室中借助通过激发电振荡电路而产生的电晕放电来对空气燃料混合物点火，在所述电振荡电路中，与燃烧室壁电绝缘的点火电极和所述燃烧室壁构成电容，在所述方法中通过评估所述振荡电路的电参数来获得关于所述燃烧室的信息，其特征在于，在燃烧开始之后，减小激发所述振荡电路的电压，然后利用减小的电压激发所述振荡电路。

【技术特征摘要】
2012.05.30 DE 10201210464251.一种用于监测循环工作内燃机的燃烧室的方法，在所述燃烧室中借助通过激发电振荡电路而产生的电晕放电来对空气燃料混合物点火，在所述电振荡电路中，与燃烧室壁电绝缘的点火电极和所述燃烧室壁构成电容，在所述方法中通过评估所述振荡电路的电参数来获得关于所述燃烧室的信息，其特征在于，在燃烧开始之后，在所述电晕放电熄灭时，减小激发所述振荡电路的电压，然后利用减小的电压激发所述振荡电路。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述减小的电压小于燃烧开始时的值的一半。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少在曲柄轴角度变化至少60°的时间段期间，利用所述减小的电压激发所述振荡电路。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在多于动力冲程的一半的时间期间激发所述振荡电路。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在多于动力冲程的四分之三的时间期间激发所述振荡电路。6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在整个动力冲程期间激发所述振荡电路。7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过交流电压激发所述振荡电路，所述交流电压在第一时期期间超过最小值从而引发所述电晕放电、并且在燃烧开始之后的第二时...

【专利技术属性】
技术研发人员：M特朗普，S博内，
申请(专利权)人：博格华纳贝鲁系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：