[发明专利]发动机的燃烧检测方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求2010年9月30日提交的韩国专利申请10-2010-0094890的优先权和权益，其全部内容为各种目的通过引用而包含于此。

技术领域

本发明涉及一种燃烧阶段(combustion phase)检测方法，其使用燃烧室的体积变化率和压强。

背景技术

在内燃机中，火焰还未到达的未燃混合物的自燃可能导致异常燃烧过程，例如爆震(knocking)。长时间的持续爆震可能由于热负荷以及压力冲击的增大而破坏燃烧室的部件。

影响内燃机的爆震可能性的重要参数是点火正时。如果燃烧室中的燃料/空气混合物被过早点火，就可能产生爆震。相应地，在内燃机中检测到爆震过程之后，用延迟点火正时的方法来防止在下一个燃烧冲程中出现爆震。

过度延迟的点火与效率损耗有关，相应地，使用爆震控制装置来检测内燃机燃烧过程中的爆震。这一部分爆震控制就是爆震检测。同时，调节爆震控制过程中的点火角。在国际专利申请PCT/DE91/00170中公布了类似的爆震控制。也可以改变例如燃料/空气混合物、充气(charging)、压缩比、发动机操作点等其他调节参数来减小内燃机的爆震敏感性。

此外，对于每个气缸独立地执行爆震控制，除了爆震检测之外，还公布了对于每个气缸独立地调节点火角。由于气缸的结构差异、爆震传感器的不均等分布、以及气缸的相关爆震信号产生气缸在爆震控制中的差异，因此对于每个气缸使用独立的爆震控制以便优化其效率同时相应地降低爆震敏感性。

基于点火和爆震控制的同步的信号在阶段检测部分中传输，如果该阶段检测部分失效，新的需求条件被赋给为每个气缸独立执行的爆震控制。由于内燃机和燃烧稳定性有可能损坏，以最高的安全性和最高的准确度来执行爆震控制，以便获得最高效率。

由于这一原因，为了获得燃烧稳定性以及减少有害废气，越来越需要燃烧阶段控制。

通常，燃烧阶段控制方法包括通过使用以下公式1和燃烧室内的压强来计算总放热(参考图1的总放热)，以及通过使用总放热的特定点(例如总放热的50％，MFB 50：图1的y轴坐标上的值0.5)来检测燃烧阶段。

公式1dQdθ=1γ-1VdPdθ+γγ-1PdVdθ]]>

但是，由于上述发热分析方法基于热动力学规律，其在数学上非常复杂，计算工作量大，因此在有足够的时间从理论方面进行分析的情况下是有效的，但是其缺点在于难以应用于实时执行的发动机燃烧。

此外，如图2所示，在使用发热的50％点(MFB 50)的燃烧阶段检测方法中，在测量气缸燃烧压力时，在热冲击在传感器测量值中形成偏移的情况下，存在在检测燃烧阶段时产生较大误差的问题，如图3的方形图案标记坐标所示(与正常的圆形标记坐标相比)。

公开于本背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面用于提供一种发动机的燃烧阶段检测方法，其优点是通过使用不受气缸压强的偏移值影响的发动机的燃烧压强和带动压强(motoring pressure)差，能够减少废气并提高燃烧稳定性，补偿燃烧室之间以及周期之间的喷射和点火延迟时间，实时检测燃烧阶段，从而通过简单的计算方法在燃烧的早期阶段有效地计算发热率(heat generation rate)和放热(heat release)，以便控制发动机的燃烧。

本发明的一方面涉及一种燃烧阶段检测方法，可以包括通过使用以下公式定义的DRdV的特定点来检测燃烧阶段：