[发明专利]发动机的燃烧检测方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年9月30日提交的韩国专利申请第10-2010-0094888号的优先权及权益，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种发动机的燃烧阶段检测方法，其利用其燃烧压力以及拖动压力差(motoring pressure difference)的变化率。

背景技术

在内燃机中，通过火焰尚未触及的未燃烧混合物的自燃会产生诸如爆震的异常燃烧过程。长时间的连续爆震会通过热负荷和压力冲击的增大而损坏燃烧室的零件。

影响内燃机的爆震趋势的重要参数是点火正时。如果燃烧室中的燃料/空气混合物过早点燃，则会发生爆震。相应地，在内燃机中检测到爆震过程之后，存在延迟点火正时的方法，从而防止在下一次燃烧冲程中发生爆震。

过度地延迟点火会涉及效率损失，相应地，使用爆震控制装置来检测内燃机中的燃烧过程中的爆震。爆震控制的该部分是爆震检测。同时，在爆震控制的过程中对点火角度进行调节。在国际专利申请PCT/DE91/00170中公开了像这样的爆震控制。可以改变其它调节参数(例如燃料/空气混合物、充电、压缩比、发动机操作点等等)以降低内燃机的爆震灵敏度。

另外，对于每一个气缸单独地执行爆震控制，并且除了爆震检测之外，已经公开了对于每一个气缸单独地调节点火角度。由于气缸的结构差异、爆震传感器的不均匀分布以及气缸的相关爆震信号在爆震控制中产生了各气缸的差别，所以对于每一个气缸要使用单独的爆震控制来对其效率进行优化，从而同时爆震的敏感度变差。

如果阶段检测部分(其中对基于点火和爆震控制同步的信号进行传递)中止，则将新的需求条件提供给对于每一个气缸单独执行的爆震控制。由于可能损坏内燃机并且为了使燃烧稳定，所以要在最大安全性和最大精确度的条件下执行爆震控制，从而实现最大的效率。

虑及此点，对于燃烧阶段控制的必要性呈现了稳定的增长，以便实现燃烧的稳定性并使有害废气减少。

通常而言，燃烧阶段控制方法包括：通过利用以下方程和燃烧室内部的压力来计算总放热量(参考图1中的总放热量)，并且通过利用总放热量的特定点(例如，总放热量的50％、图1中y轴坐标的MFB50∶0.5的值)来检测燃烧阶段。

dQdθ=1γ-1VdPdθ+γγ-1PdVdθ]]>

然而，由于以上热生成量分析方法基于热动态规则，并且该方法在数学上极其复杂并存在大规模的计算负担，所以其在具有充足时间的理论方面进行分析的情况下是有效的，但是存在难以将其应用到实时地执行的发动机燃烧中的缺点。

另外，在利用热生成量的50％点(MFB50)的燃烧阶段检测方法中，如图2所示，存在的问题在于，与正常的圆圈标记的坐标相比，如图3中的方框式样标记的坐标所示，当测量气缸燃烧压力时在通过热冲击而在传感器测量值中形成偏差的情况下，对燃烧阶段进行检测时产生的误差更大。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供了一种发动机的燃烧阶段检测方法，其优点是通过利用不受气缸压力的偏差值影响的发动机的燃烧压力和拖动压力差，从而能够减少废气并提高燃烧稳定性，补偿各燃烧室之间以及各周期之间的喷射和点火延迟时间，并且能够实时地检测燃烧阶段，从而利用简单的计算方法就能够在燃烧的早期状态下对热生成率和放热量有效地进行计算，以便控制发动机的燃烧。