[发明专利]借助爆震估计部来控制强制点火式内燃机的方法

说明书

一种控制强制点火式内燃机的方法，其中，点火提前量借助爆震测量值(MEAS)的分布的估计(EST)来控制(CON)。对于这些测量值(MEAS)，此种估计(EST)可确定爆震测量值(MEAS)的分布的预定分位数的置信区间(q_最小,q_最大)。

技术领域

本发明涉及强制点火式内燃机的燃烧控制的领域，目的是减少发动机爆震的现象。

背景技术

此种类型的发动机包括至少一个气缸，该至少一个气缸包括燃烧室，该燃烧室由气缸的内侧壁、在该气缸中滑动的活塞的冠部以及气缸盖所界定。通常，掺碳混合物被封闭在该燃烧室中并且经历压缩阶段，然后在火花塞的强制点火作用下经历燃烧阶段，这些阶段在之后的描述中归类为术语“燃烧阶段”。

在火花点火式发动机中，空气/汽油混合物的燃烧通常在火花之后开始。火焰前锋传播，并且其爆炸将混合物的一部分推抵于气缸壁和活塞冠部。压力和温度的升高有时足够大，以使得捕获于壁的未燃烧混合物达到其自燃点并且在一个或多个位置中自发地点燃。此种现象称为“爆震”。因此，爆震首先是强制点火式发动机中的异常燃烧现象，此种现象可以通过来自发动机的金属噪声而在外部感知，该金属噪声由压力波在燃烧室中的进展而产生。

这些寄生爆炸在声学区域(声畴)和以外区域中产生振动(具有5至50Khz的量级)。它们非常强烈，并且很快就会导致局部过热。爆震的形成会损坏活塞和/或气缸壁以及活塞环的金属。在一段时间之后(根据强度)，这会导致活塞、活塞环或气缸壁的破坏。

爆震的估计允许控制燃烧、限制爆震的影响并且避免损坏气缸。

已知用于估计内燃机的爆震的方法。这些方法通常基于记录源自气缸压力传感器或加速度计的信号。第一种方法包括离线、即在后续处理中对这些信号应用傅立叶变换技术，以便估计爆震。此种方法在以下文献中进行了描述：

“Application of the Reallocated Smoothed Pseudo Wigner-VilleDistribution to Knock Detection”,Olivier BOUBAL and Jacques OKSMAN,Traitementdu Signal volume 15,1998(1998年的信号处理第15卷中由Olivier BOUBAL和JacquesOKSMAN发表的“重分配平滑伪Wigner-Ville分布在爆震检测中的应用”)。

“Knock measurement for fuel evaluation in spark ignition engines”,C.Hudson,X.Gao,R.Stone,Fuel volume 80(2001)(2001年的燃料的第80卷中由C.Hudson、X.Gao、R.Stone发表的“用于火花点火式发动机的燃料估计的爆震测量”)。

第二种方法包括将滤波技术应用于信号并且检测最大值，以离线地估计爆震。此种方法在以下文献中进行了描述：

“Modeling of In-cylinder Pressure Oscillations under KnockingConditions:Introduction to Pressure Envelope Curve”,G.Brecq and O.Le Corre,SAE2005(2005年的SAE中的由G.Brecq和O.Le Corre发表的“爆震条件下缸内压力振荡的建模：压力包络曲线的介绍”)。

还已知另一种方法，该方法也基于记录源自气缸压力传感器的信号。这次，将小波技术应用于信号，以便离线地估计爆震。此种方法在以下文献中进行了描述：