[发明专利]内燃发动机中的辉光点火检测

说明书

一种用于监测内燃发动机中的辉光点火的方法，所述方法包括：在检测窗口内监测所述发动机的曲轴速度，所述检测窗口对应于与给定发动机气缸中的压缩冲程相关的曲轴减速阶段；基于由其相应的曲轴速度和曲柄角限定的两点之间的曲轴速度减速梯度来确定辉光指标，其中，第一点(P_init)由预定曲轴角度和在所述减速期间的对应速度限定，并且第二点(P_min)是在所述减速期间达到的最低速度的点；将所述辉光指标与预定阈值对比，以便检测辉光点火的存在或不存在。

技术领域

本发明总体上涉及内燃发动机中的燃烧管理。本发明更具体地涉及一种用于监测火花点火内燃发动机中的辉光点火发生的方法。

背景技术

在多气缸火花点火内燃发动机中，研究表明，不期望的燃烧模式产生爆炸波或过压，其最终会导致发动机部件的不可逆破坏。在现代汽车中，这些不期望的燃烧模式通常通过处理来自位于下发动机组中的振动传感器的信号来检测，该振动传感器被称为爆震传感器。爆震传感器被构造成测量在特定曲柄角窗口期间的发动机组振动，并且检测异常点火事件。然而，爆震传感器检测限于在预定正时范围内产生明显振动模式的燃烧。

当在正常火花之前由热点或炽热颗粒在气缸中引发燃烧时，出现一种被称为辉光点火的特定异常燃烧类型。辉光点火事件之后的燃烧具有正常行为，即传播是像正常燃烧中那样以火焰前锋进行的，但是辉光点火在气缸中产生不期望的高最大压力。这种类型的异常燃烧的发生不产生可以使用传统爆震传感器感测的压力峰值。

作为爆震传感器检测的替代，已知的是处理来自已经安装在发动机中的传感器的信号以检测异常燃烧模式或不点火，例如来自曲柄位置传感器的信号。如已知的，曲柄位置传感器被设计成与目标轮配合，该目标轮与曲轴旋转地成一体。目标轮具有齿和槽的周边图案，并且传感器被布置成检测齿的通过，从而产生具有脉冲序列的对应的传感器信号。由曲柄位置传感器产生的信号允许确定曲轴的瞬时位置和旋转速度。

US 9,097,126例如使用曲轴传感器信号来识别随机预点火。其中描述的方法包括预点火检测模块，该预点火检测模块基于所谓的“周期”来确定预点火事件是否已经发生，其中周期是两个连续时间戳(对应于由目标轮的齿产生的脉冲)之间的持续时间。更具体地，该方法对比时间段之间的差异(增量)。

发明目的

本发明的目的是提供一种用于检测内燃发动机中的辉光点火事件的改进方法。

发明内容

根据本发明，一种用于监测内燃发动机中的辉光点火的方法包括以下步骤：

-在对应于与给定发动机气缸中的压缩冲程相关的曲轴减速阶段的检测窗口上监测所述发动机的曲轴速度；

-基于由其相应的曲轴速度和曲柄角限定的两点之间的曲轴速度减速梯度来确定辉光指标，其中，所述第一点(P_init)由预定曲轴角度和所述减速期间的对应速度限定，并且所述第二点(P_min)是所述减速期间达到的最低速度点；

-将所述辉光指标与预定阈值对比，以便检测辉光点火的存在或不存在。

在本发明的上下文中，术语辉光点火以其常规含义使用，因此对于火花点火发动机，表示在燃烧循环早期通常在压缩冲程期间发生的点火。辉光点火通常由气缸中的热点或炽热颗粒产生。

本发明基于这样的认识，即辉光点火虽然不引起振动，但引起气缸压力的显著早期上升。辉光点火的高压在相应气缸的压缩冲程期间产生。由辉光点火引起的压力改变抵抗活塞朝向点火上止点的移动，并进一步增大了气缸中活塞正在进行的减速度。