[发明专利]用于检测火花点火内燃机中的自动点火的方法和装置

说明书

在具有多个气缸（Zyl(x)）的火花点火内燃机中，对分配给各个气缸（Zyl(x)）并且在气缸（Zyl(x)）的工作冲程期间曲轴通过预定的角度范围所需的连续的时间段进行测量，并且随后通过该时间段确定不规则的运行值（LU_Zyl(x)）。在内燃机的预定负载/发动机速度范围中，将所有气缸（Zyl(x)）的不规则的运行值（LU_Zyl(x)）与预定的阈值（LU_Zyl_SW）进行比较，并且，如果在点火序列的时间方面在气缸（Zyl(x)）之前的气缸（Zyl(x‑1)）的不规则的运行值（LU_Zyl(x‑1)）没有达到阈值(LU_Zyl_SW)，则对被怀疑的气缸（Zyl(x)）的自动点火进行检测。中断对被怀疑自动点火的气缸（Zyl(x)）的燃料供应达预定数量的循环（z），并且检测在循环（z）期间中断对气缸（Zyl(x)）的燃料供应对气缸（Zyl(x‑1)）的不规则的运行值（LU_Zyl(x‑1)）的影响。根据在气缸（Zyl(x‑1)）处发生的不规则的运行值（LU_Zyl(x‑1)）来确认或者否定被怀疑的气缸（Zyl(x)）的自动点火。

技术领域

本发明涉及用于识别施加点火的内燃机中的自发点火的方法和装置。

背景技术

在现代的高增压奥托循环内燃机（Otto-Brennkraftmaschinen）中，随着电荷和峰值压力的增加，过早着火和自发点火的现象越来越常见。这些现象主要发生在整个发动机速度范围内的高负载下，并且其区别在于在借助于火花塞的火花点火之前的时刻在燃烧室内的燃料-空气混合物的不受控制的自发着火。其结果是不受控制的着火和燃烧具有极高的峰值压力，非常高的燃烧温度，高压力幅值以及因此具有损坏性作用。

然而，过早着火通常作为由于残留在燃烧室中的炽热剩余颗粒所引起的随机独立事件而发生，并且在一定数量的工作循环之后再次消失，自发点火是在常规点火时间之前的不规则燃烧的自增强过程。此处，触发器是热表面和超热部件，诸如例如，火花塞的电极、出口阀、燃烧室中的尖锐的超热边缘或者沉积在热的燃烧室壁上的烟灰和燃料。在较早时间发生的自发着火使燃烧室中的压力和温度甚至进一步升高，并且进一步加热了触发部件或表面。在下一个循环期间，自发点火发生得更早，并且燃烧室的温度进一步升高。

在自发点火达到其稳定状态的最后阶段中，自点火时间太早以致于不再能够识别爆震。通过延迟点火角不能防止所述自发点火。

燃烧室的高热负载能够导致活塞的损坏或者甚至完全破坏，或者导致火花塞的电极或（在任意情况中）高负载的出口阀的部件熔化。为了防止损坏内燃机，尽早识别出这样的自发点火是必要的。

DE 10 2007 024 415 B3描述了一种用于识别具有至少一个气缸的施加点火的内燃机的自发点火的方法，该至少一个气缸连接至曲轴。在该方法中，在内燃机的工作循环中的第一时间间隔期间，在气缸的压缩冲程期间测量曲轴的旋转速度。此外，在内燃机的工作循环中的第二时间间隔期间，在气缸的工作冲程期间检测爆震信号。如果曲轴的旋转速度相对于比较值变慢，并且在爆震信号的基础上识别到爆震燃烧，则识别到气缸的自发点火。

DE 10 2012 221 249 B3提出了一种用于识别在施加点火的内燃机中的自发点火的方法和装置，该施加点火的内燃机具有：至少一个气缸，该气缸与活塞一起界定燃烧室；用于测量燃烧室中的压力的燃烧室压力传感器；输出表示曲轴角度的信号的曲轴角度传感器；以及用于控制和/或调节内燃机的控制装置。

在内燃机的压缩冲程期间，在评估窗口内检测在限定的曲轴角度处的燃烧室压力的值，通过检测到的燃烧室压力的值来确定过滤的压力值，并且确定限定的曲轴角度处的燃烧室中的理论压力值，诸如，如果在燃烧室中未发生燃烧，则燃烧室中的理论压力值会上升。过滤的压力值与理论压力值之间的压力差的值被形成，将该压力差的值与预定的阈值进行比较，并且在其超过阈值的情况下推断在燃烧室中存在自发点火。