[发明专利]发动机控制方法和发动机控制装置

说明书

本发明涉及一种将用于检测内燃机中的失火的发动机控制方法，该内燃机具有用于缸内压力检测的至少一个压力传感器和电子控制单元，其中，所述方法包括以下步骤：i)检测缸内压力，ii)确定发动机曲轴位置，iii)通过所述电子控制单元经由理想气体定律，基于所测量的缸内压力和根据所测量的发动机位置的缸容积，计算温度指数；以及iv)根据所述内燃机的当前膨胀冲程内的所计算温度指数，来确定燃烧事件是否发生在当前膨胀冲程中。

技术领域

本发明涉及发动机控制方法和发动机控制装置、失火(misfire)检测方法和失火检测装置，并且具体涉及适于广泛用于船舶驱动应用的四冲程中速发动机的失火检测。

背景技术

失火检测系统例如因近来环境问题而变得越来越重要。一般来说，失火的发生降低发动机效率。早期失火诊断还允许防止对废气排放系统的损坏以及用户的后续费用。现今，存在少量低成本方法，以便实时精确地检测单次失火，大多数实际上需要使用昂贵的传感器(例如，压力传感器)或专用电路(例如，电离电流感测)。一种方法可以基于曲轴角速度及其变化的实时分析。这是可能的，因为每个失火事件都产生可以利用适当信号处理算法检测的曲轴角速度的突然扰动。

如上所述，对内燃机的失火检测通常还基于缸内压力测量。检测失火周期的一种方法是计算对应周期期间缸作出的功(work)。这可以通过计算总指示平均有效压力或净指示平均有效压力(IMEP)来实现。

指示平均有效压力(IMEP)通过将每周期每缸的指示功除以每缸的体积排量来计算。

泵送损失(泵唧功)PMEP通过将每周期每缸的泵唧功除以每缸的体积排量来计算。

因此，净IMEP通过从总IMEP中减去泵送损失PMEP来计算。

净IMEP＝总IMEP-PMEP

指示平均有效压力(IMEP)是根据缸内压力计算出的平均有效压力，其该平均有效压力由发动机周期(四冲程为720°、二冲程为360°)内的缸内压力求平均而得到。直接IMEP测量还需要燃烧压力感测设备。

该指示平均有效压力(IMEP)根据下式计算

其中，对于净IMEP，α为360，而对于总IMEP，α为180。

典型地，为了确保控制系统能够在下一个周期的喷射之前采取动作，在达到燃烧之后在下一个下止点之前需要失火状态。根据IMEP计算的性质，这是不可能的。在图1中，示出了基于IMEP的失火检测方法。

发明内容

1.本发明要解决的问题

为了改进发动机控制，需要针对传统技术的替代方法。

而且，为了克服检测失火周期太迟使得控制系统不能在下一个周期喷射开始之前采取对策的问题，需要一种用于失火检测的另选方法。

即，在图1中示出了基于本发明的问题。如上提到，为了例如计算总IMEP，需要从上止点/燃烧之前的-180度到上止点/燃烧之后的180度的(缸内)压力值。然而，如图1所示，该计算结果应当存在于位于上止点/燃烧之后大约120度的安全界线(dead line)处，以便确保适当发动机控制，从而防止在下一个周期中进一步失火。换句话说，如果检测或计算结果在安全界线(例如，TDC(上止点)之后120度)之后提供，那么不能保证发动机控制可以防止下一个周期中的失火。

鉴于上述问题想到本发明。

2.问题的解决方案