一种检测发动机燃烧阶段的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术披露了一种检测发动机燃烧阶段的方法及装置，具体的是一种通过角加速度信号和单个汽缸的燃烧数据检测发动机燃烧阶段的方法和装置。所述方法可以包括在爆炸冲程期间计算每个发动机汽缸的最大角加速度的点，检测具有燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧阶段，计算具有燃烧压力传感器的发动机汽缸的最大角加速度的点和燃烧阶段之间的时间差，并且通过使用时间差和没有安装燃烧压力传感器的发动机汽缸的最大角加速度的点来确定没有安装燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧阶段。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 与相关申请的交叉引用 本申请要求2013年12月05日提交的韩国专利申请第10-2013-0150694号的优 先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及一种通过角加速度信号和单个汽缸的燃烧数据检测发动机燃烧阶段 (COMBUSTION PHASE)的方法及装置。更特别地是，本专利技术涉及这样一种检测发动机汽缸燃 烧阶段的方法及装置，通过使用具有在其上安装燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧压力 信号及角加速度信号来检测没有安装燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧阶段。
技术介绍
由燃料燃烧产生的热能转换为机械能的内燃机可以依据燃料类型分为燃气内燃 机，汽油内燃机和柴油内燃机。内燃机被用于车辆，重型设备，船只，发电机等等。 压缩点火型内燃机通过使用燃烧产生的高温高压来产生轴功率。特别地是，具有 多汽缸的压缩点火型内燃机要求精确控制以使每个发动机汽缸产生相同的压力。 与此同时，由例如异常燃烧产生的爆震可能由于压缩点火型内燃机内的燃料-空 气混合物的自发性点火而发生。燃烧室内的组件可能会由于重复爆震的热负荷及压力波动 所破坏。点火的时间点成为影响内燃机爆震趋势的重要参数。当燃料-空气混合物被在燃 烧室内过早地点火时，爆震产生。因此，如果爆震在内燃机中被检测，则推迟时间点以在爆 震后点火的方法被开发出来。然而，推迟点火可能会导致效率的大量损失，由此控制爆震的 装置被应用于检测是否爆震在内燃机中产生。 爆震控制应该安全并精确地进行，从而防止内燃机被损坏并提高燃烧效率。由此， 为了保证燃烧稳定性并减少废气排放，燃烧阶段控制的需求得到增加。 通常来说，基于燃烧室内的压力和热量产生计算已燃烧量总数，并且通过使用已 燃质量分数50% (MFB50)的点来检测燃烧阶段的控制燃烧阶段方法已被使用 为了进行如上所述的方法，燃烧压力传感器被安装在发动机汽缸上用以检测燃烧 室内的压力。然而，如果燃烧压力传感器仅被安装在一个发动机汽缸上，则没有安装燃烧压 力传感器的发动机汽缸的数据将可能无法被检测到。另一方面，如果燃烧压力传感器被安 装在所有发动机汽缸上，则花费可能会大大增加。 公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
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为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术致力于提供一种检测发动机燃烧阶段的方法及装置，其具有如下优点：通 过基于在其上安装有燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧压力信号和角加速度信号来获 得没有安装燃烧压力传感器的发动机汽缸的信息，从而检测所有发动机汽缸的燃烧阶段。 本专利技术的各个方面提供了一种通过角加速度信号和单个汽缸的燃烧数据检测发 动机燃烧阶段的方法，该方法可以包括：在爆炸冲程期间计算每个发动机汽缸的最大角加 速度的点；检测在其上安装有燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧阶段；计算在其上安装 有燃烧压力传感器的发动机汽缸的最大角加速度的点和燃烧阶段之间的时间差；以及通过 使用所述时间差和没有安装燃烧压力传感器的发动机汽缸的最大角加速度的点来确定所 述没有安装燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧阶段。 在爆炸冲程期间的每个发动机汽缸的最大角加速度的点都可以基于曲轴位置传 感器（CPS)信号的牙波形之间的间距而被计算，并且在爆炸冲程期间的每个发动机汽缸的 最大角加速度的点可以对应于最大燃烧压力的点。可以通过反映出超限区域的牙波形之间 的间距来排除机械公差，从而修正曲轴位置传感器（CPS)信号的牙波形之间的间距。 在爆炸冲程期间的每个发动机汽缸的最大角加速度的点可以通过使用在曲轴位 置传感器（CPS)信号的牙波形之间的修正了的间距来计算时间变化速率因子，并且使用时 间变化速率因子的最小点而被计算。 二次函数可以基于包括时间变化速率因子的最小点、先于该最小点预定时间的点 的时间变化速率因子以及晚于该最小点预定时间的点的时间变化速率因子的三个数值生 成，并且在计算爆炸冲程期间的每个发动机汽缸的最大角加速度的点时，所述二次函数的 最小数值可以被指定为时间变化速率因子的新的最小点。 本专利技术的各个方面提供了一种通过角加速度信号和单个汽缸的燃烧数据检测发 动机燃烧阶段的装置，该装置可以包括：检测器，发动机控制单元（CPS)和喷射器。所述检 测器包括安装在曲轴上的曲轴位置传感器（CPS)和安装在任意一个发动机汽缸上以检测 发动机汽缸燃烧阶段的燃烧压力传感器；所述发动机控制单元（ECU)配置为基于从检测器 收到的信号而确定所有发动机汽缸的燃烧阶段；所述喷射器配置为基于从ECU传递的信号 而调整燃料喷射量即燃料喷射时间。 ECU可以计算在其上安装有燃烧压力传感器的发动机汽缸的最大角加速度的点与 燃烧阶段之间的时间差，并且通过使用所述时间差和没有安装燃烧压力传感器的发动机汽 缸的最大角加速度的点确定没有安装燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧阶段。 检测器可以检测出在其上安装有燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧阶段。 E⑶可以基于由检测器检测的曲柄位置传感器（CPS)的牙波形之间的间距来计算 出在爆炸冲程期间的每个发动机汽缸的最大角加速度的点，其中在爆炸冲程期间的每个发 动机汽缸的最大角加速度的点对应于最大燃烧压力的点。ECU可以通过反映出超限区域的 牙波形之间的间距来排除机械公差，从而修正曲轴位置传感器（CPS)信号的牙波形之间的 间距。 ECU可以基于曲轴位置传感器（CPS)信号的牙波形之间的修正了的间距来计算出 时间变化速率因子，并且通过使用时间变化速率因子的最小点计算出发动机汽缸的最大角 加速度的点。 E⑶可以生成二次函数，所述二次函数基于包括时间变化速率因子的最小点，先于 该最小点预定时间的点的时间变化速率因子以及晚于该最小点预定时间的点的时间变化 速率因子的三个数值生成，并且ECU还可以指定二次函数的最小数值作为时间变化速率的 新的最小点，并且通过使用时间变化速率因子的新的最小点计算出发动机汽缸的最大角加 速度的点。 根据本专利技术的方法及装置可以通过基于在其上安装有燃烧压力传感器的单个发 动机汽缸的燃烧数据检测所有发动机汽缸的燃烧阶段而准确判断燃烧情况。因此，燃烧稳 定性得到保证的同时减少了废气排放。 通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本专利技术的某些原理的具体描 述，本专利技术的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。【附图说明】 图1为根据本专利技术的通过角加速度信号和单个汽缸的燃烧数据检测发动机燃烧 阶段的示例性装置的方框图。 图2为显示了根据本专利技术的通过角加速度信号和单个汽缸的燃烧数据确定发动 机燃烧阶段的示例性方法的流程图。 图3为显示了根据本专利技术的为了计算发动机汽缸的最大角加速度点而检测时间 变化速率因子最小点的示例性过程的曲线图。【具体实施方式】 下面将详细参考本专利技术的各个实施方式，这些实施方式的实例被显示在附图中并 描述如下。尽管本专利技术将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并 非旨在将本专利技术限制为那些示例性实施方式。相反，本专利技术旨在不但覆盖这些示例性实施 方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围之内的各种选 择形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过角加速度信号和单个汽缸的燃烧数据检测发动机燃烧阶段的方法，所述方法包括：计算在爆炸冲程期间的每个发动机汽缸的最大角加速度的点；检测在其上安装有燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧阶段；计算在其上安装有燃烧压力传感器的发动机汽缸的最大角加速度的点和燃烧阶段之间的时间差；并且通过使用所述时间差和没有安装燃烧压力传感器的发动机汽缸的最大角加速度的点来确定所述没有安装燃烧压力传感器的发动机汽缸的燃烧阶段。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳诚垠，韩景燦，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR