[发明专利]内燃发动机的失火检测方法和控制单元

说明书

本发明涉及一种用于内燃发动机、特别是用于发电的固定式燃气发动机的失火检测方法，其包括：确定发动机是否经受非预期性能变化的步骤(S4)；以及通过将非预期性能变化认定为由在发动机操作期间的失火引起而检测发动机的失火状况的步骤(S6)。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机、特别是用于发电的固定式燃气发动机的失火检测方法，以及用于执行此失火检测方法的内燃发动机的控制单元。

背景技术

为了确保高效率，内燃发动机被设计成以定时受控方式燃烧其汽缸内的空气燃料混合物，以便在理想操作条件下在理想时间在其汽缸中形成峰值压力，以便从燃烧时产生的膨胀气体中最大程度重获功。为此，空气燃料混合物的点火和在燃烧室内的火焰前锋的蔓延必须根据严格限定的模式进行。然而，与理想操作条件的任何偏离都可能导致空气燃料混合物的不太有利的燃烧，并且因此导致发动机的性能和效率的恶化。

在操作期间，发动机，即其各个汽缸，可能经受不良燃烧或不燃烧，使得不发生显著能量转换，并且因此在单个汽缸中不经历显著压力和温度上升。这些不期望和非预期的现象构成了发动机的故障，并且通常可被称为失火或燃烧失火。

燃烧失火可能由许多不同原因引起。例如，点火系统，即火花塞的故障可能导致发动机的单个汽缸中不良燃烧或不燃烧。替代地，发动机的进气系统可能经受故障，使得馈送到发动机的燃烧室中的空气燃料混合物具有不利组成，例如具有位于可燃范围之外的空气燃料比。

除了发动机性能和效率的恶化之外，失火可能导致未燃烧的燃料进入发动机的排气系统。这样，在通过排气系统将未燃烧的燃料排放到环境时，失火可能导致存在于排气系统中的催化转换器的损坏和环境污染。

从现有技术中，已知用于例如通过识别点火系统的缺陷火花塞来识别个别汽缸内的连续失火状况，即在发动机的后续操作周期中连续发生的失火。然而，已知方法不适合检测发生不良燃烧或间歇性失火现象，即间歇性发生或仅在一定数目的操作周期期间发生的故障状况。

发明内容

从现有技术开始，目标是提供用于内燃发动机的改进的失火检测方法和用于执行这种方法的内燃发动机的控制单元。

通过根据独立权利要求的失火检测方法和控制单元来实现此目标。优选实施例在本说明书、附图以及从属权利要求中阐述。

因此，提供一种用于内燃发动机、特别是用于发电的固定式燃气发动机的失火检测方法。所述方法包括确定所述发动机是否经受非预期性能变化的步骤以及在所述发动机操作期间通过将所述非预期性能变化认定为由失火引起来检测所述发动机的失火状况的步骤。

此外，提供一种内燃发动机、特别是固定式燃气发动机的用于失火检测的控制单元。所提出的控制单元被配置成执行如上所述的失火检测方法。因此，结合本公开中的失火检测方法描述的技术特征也可以指并应用于所提出的控制单元，反之亦然。具体地说，所述控制单元被配置成确定所述发动机的非预期性能变化以及在所述发动机操作期间通过将所述非预期性能变化认定为由失火引起来检测所述发动机的失火状况。

附图说明

通过参考结合附图考虑的以下详细描述将更容易理解本公开，附图中：

图1示意性地示出配备有呈固定式燃气发动机形式的内燃发动机的发电单元；

图2示意性地示出流程图，其示出了用于检测内燃发动机中发生的失火的失火检测方法；

图3示意性地示出在图2中所描绘的方法期间执行的用于确定内燃发动机是否经受非预期性能变化的步骤的一般程序；

图4和图5更详细地示意性示出图3所描绘的步骤；以及

图6示意性地示出在图2中描绘的方法期间执行的用于验证测量信号的步骤的一般程序。

具体实施方式