[发明专利]爆震检测方法以及爆震检测装置

说明书

本发明提供一种爆震检测方法以及爆震检测装置。爆震检测方法具有：缸内压获取步骤，其在多个曲柄角中获取内燃机的气缸的缸内压力；生热率运算步骤，其对多个曲柄角的气缸的生热率分别进行运算；缸内压最大曲柄角获取步骤，其获取缸内压最大曲柄角；爆震判定曲柄角区域确定步骤，其确定作为在比缸内压最大曲柄角只小第一值的小侧曲柄角与比缸内压最大曲柄角只大第二值的大侧曲柄角之间的区域的爆震判定曲柄角区域；生热率微分步骤，其算出爆震判定曲柄角区域的生热率的微分值；第一爆震判定步骤，其基于在生热率微分步骤中算出的生热率的微分值，进行爆震判定。

技术领域

本发明涉及内燃机的爆震检测方法以及爆震检测装置。

背景技术

通常，燃气发动机及汽油发动机等的内燃机在各燃烧周期的点火正时越早，则效率越高。另一方面，点火正时越早，作为缸内未燃烧的尾气自燃(自然点火)的异常燃烧现象的爆震发生的可能性越高。而且，因该自燃而产生的冲击波会破坏在缸的内壁面形成的热边界层，由此，使缸的内壁面的表面温度过度上升，引起缸体等发动机配件熔融损坏这样的内燃机的损坏。因此，为了避免因爆震而使内燃机损坏，同时使内燃机尽可能地高效运转，爆震的检测非常重要。特别是只是强爆震就可能引起内燃机损坏。

例如，在专利文献1～2中已经公开一种方法，其基于爆震的强度(爆震强度)，进行爆震判定，来进行爆震的检测。在专利文献1中，基于缸内压传感器及加速度传感器等的信号，求出各燃烧周期的爆震强度。具体而言，相对于上述信号，进行求出振幅的最大值的运算处理，或者进行快速傅里叶变换分析(下面称为FFT分析)，进行求出爆震频率附近的功率谱密度的平方和的部分总体(パーシャルオーバーオール)(下面称为POA)的运算处理，或者对波形信号进行积分，进行求出与POA相当的值的运算处理，从而求出爆震强度。另外，在专利文献2中，针对上述POA超过规定的阈值的频率的严重性进行了说明，该严重性也作为爆震强度的评估指标而加以利用。

另一方面，在专利文献3中，已经公开一种方法，其基于火花点火内燃机的燃烧室内的生热率(熱発生率)，进行爆震判定。通常在发生爆震时，生热率在由于正常燃烧产生的生热峰值(第一峰值)之后，推移以产生因爆震而产生的第二峰值(参照后面叙述的图5)。专利文献3通过判定有无因该爆震产生的第二峰值，进行爆震的检测。但是，在燃烧的一个周期中，生热率上下多次发生变化，产生多个峰值(参照后面叙述的图5)，所以，需要从上述多个峰值之中区分因爆震产生的生热率的峰值。关于这一点，在专利文献3中，将从正常燃烧时的生热峰值(第一峰值)至生热率为0的区域作为生热率的下降区域进行检测，通过对该区域进行分析，进行爆震判定。也就是说，在发生爆震时，在该生热率的下降区域，以观测到上述第二峰值为前提。然后，将上述生热率的下降区域的、例如生热率为负的最大倾斜量(生热率微分值的最大值)与阈值进行比较，由此进行爆震判定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2015-132185号公报

专利文献2：(日本)特开2012-159048号公报

专利文献3：(日本)特开平2-199257号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如专利文献1～2所述，在作为爆震强度的评估指标而使用爆震/严重性的情况下，该评估结果与实际观测到的典型爆震特性矛盾的实例处处可见。典型的情况为，虽然爆震/严重性表现有随着使点火正时提前而增大的趋势，但在评估结果之中，爆震/严重性有时表现为随着使点火正时提前而从中途开始减小(趋于向上凸出)或平坦的趋势。