[发明专利]内燃机中燃烧中断的识别方法、内燃机控制装置和内燃机

说明书

本发明涉及内燃机中燃烧中断的识别方法、内燃机控制装置和内燃机。

内燃机中的燃烧中断的识别目前属于被集成到车辆发动机控制装置中的诊断系统的基本范畴。与此相关，人们也提到所谓的“车载诊断系统”。燃烧中断此时根据法定要求在内燃机的整个负荷/转速区内在所谓的零负荷线之上和一定区域之上被识别，该区域代表高转速低负荷并且在此区域内很难或甚至无法做到燃烧中断识别。大致在内燃机多气缸之一中的低中断率已导致排气排放恶化。而高中断率例如在同一气缸内的长期中断或多次中断也导致安置在内燃机排气系中的催化器受损，因为未燃燃料在催化器中的二次燃烧导致超过催化器临界温度，由此损坏催化器。

从现有技术中公开了内燃机中燃烧中断的各种不同识别方法。一方面公开了，借助与相应的传感器轮相连的感应传感器来评价内燃机曲轴的转速变化，传感器轮例如安装在曲轴上。此时证明有利的是传感器轮安装在与曲轴相连的飞轮上。对此，例如参见公开出版物DE19622448A1，从中知道以下方法，在该方法中，形成针对内燃机运行不稳的关于内燃机多个气缸的设定值并且将设定值与工作点相关的参考值进行比较。

为了求出针对运行不稳的设定值，传感器轮被分成同样大小的多个角度区段，这些角度区段对应内燃机的各气缸。传感器轮此时可以例如包括60-2或30-2齿，借此划分出这些角度区段。考虑到曲轴在一个做功间隙中完成两整圈的事实，例如在四气缸发动机中与包含60-2齿的传感器轮相关地，30个齿对应一个180°的角度区段，就是说720°/气缸数，对应于总共四个气缸中的两个气缸。借助感应传感器的信号来捕获传感器轮当时经过角度区段的时间。针对运行不稳的设定值此时依据两个前后相继的区段时间与点火同步地被计算。燃烧中断导致点火同步求出的区段时间增大，因为曲轴通过燃烧中断被减速。

在此，这种方法的可靠性主要取决于区段时间的测量精度。凸轮轴和曲轴同步干扰导致区段时间测量结果变差，进而也导致识别质量变差。凸轮轴同步干扰由原本在高转速时呈现的曲轴扭振和燃烧变化引起。而曲轴同步干扰因传感器轮公差而出现，传感器轮公差由传感器轮的各齿侧面的机械公差和传感器轮的机械偏心程度及随之而来的感应传感器和传感器轮之间气隙的变化而产生。为尽量消除与该方法相关的干扰影响，人们执行所谓的传感器轮调整，此时要与工作点相关地捕获在各气缸的区段时间之间的系统差，在此，所求出的修正值被纳入相应的区段时间。

另一方面公开了，通过评价在火花塞分接出的离子电流来识别燃烧中断。对此，例如参见公开出版物DE19727004A1和WO02/01071A1，其就基于这样的方法。

此外，公开出版物DE10233611A1公开了以下方法，在该方法中，用受控的自动点火机构运行的内燃机按照所谓的HCCI设计或者说均匀充气压缩点火设计来运行，也称为CAI设计或可控自动点火设计，在内燃机上也借助爆震传感器来识别燃烧中断。此时，在HCCI运行过程中借助爆震传感器识别内燃机压力峰值，该内燃机压力峰值接近爆震燃烧时的压力峰值。如果不存在在爆震传感器上产生输出信号的内燃机压力峰值，则根据该方法推断出燃烧中断。

本发明基于以下任务，提供一种替代的、识别车辆内燃机中的燃烧中断的方法，该方法优选能套用到内燃机的现有组成部件上。而且，本发明基于以下任务，提供一种内燃机控制装置，在该内燃机控制装置中移入了根据本发明的方法。此外，本发明基于以下任务，提供一种包括这样的控制装置的内燃机。

该任务通过具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求12的特征的控制装置和具有权利要求15的特征的内燃机来完成。从属权利要求所给出的特征是本发明的优选实施方式和改进方案的主题。在以下说明中，还给出了其它有利的特征，这些有利的特征可以是解决方案的其它实施方式和改进方案的主题。这些其它特征此时可以相互组合和/或与权利要求内容的特征组合。

提出了一种内燃机中燃烧中断的识别方法，在此方法中，在内燃机至少一个位点上，借助测量机构测量在内燃机运行中引起的固体声波激发事件并且优选转换成电信号。该信号此时被输送给例如控制装置的评价单元以便处理和进一步处理。利用测量机构，作为固体声波激发事件测量在内燃机气缸中的活塞的贴靠和/或倾斜过程并将其转换为信号。

在评价单元中的信号整理是指这样的做法结果，该做法可包括信号的放大、滤波、整流、积分和/或数字化。如此整理后的信号随后可供在评价单元中的进一步处理使用，进一步处理是指借助存储在评价单元内的算法来计算对照参数例如时间和/或加速度。