用于内燃机的燃烧室中的燃烧控制的方法和系统技术方案

一种用于通过获取与在燃烧室中发出的电离电流有关的电信号来进行内燃机的燃烧室中的点火控制的方法，该方法包括检测所述电信号的基本上阶梯状的趋势的步骤以及抑制燃烧室中的点火提前和/或燃料喷射限制曲线的校正动作的随后步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内燃机的燃烧室中的燃烧控制的方法和系统优先权要求本申请要求于2017年5月23日提交的意大利专利申请第102017000055908号的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。本专利技术的
本专利技术涉及内燃机的燃烧室内部的电离电流的测量的领域，特别地，本专利技术涉及估计和控制内燃机的至少一个气缸内部的爆燃的方法和相关装置。现有技术内燃机的气缸中的空气燃料混合物的爆燃引起振动，并且在所述振动高的情况下可能损坏引擎。引起这些有害振动的这种自然点火状况通常被称为“爆震”。可以借助于压电传感器以及通过电离电流的测量两者来检测这些振动。基于振动的检测，通常执行用于火花提前的校正的过程以减少所述危险的振动。对内燃机的燃烧室内部的电离电流的测量是已知的。示例是DE19912376。对电离电流的分析可以给出在燃烧室中发生的燃烧的指示。当空气中所含的湿气很大时，尤其在涡轮增压引擎中，可能出现湿气被吸取。基于电离电流的一些分析方法可能错误地对存在的湿气进行提前点火，从而错误地校正火花提前，这导致排气阀和废气后处理装置(ATS)的过热。
技术实现思路
本专利技术的目的是指出一种识别燃烧室中存在湿气的方法。本专利技术所基于的构思是：识别内燃机的气缸中存在湿气并且抑制对内燃机中的点火控制和/或燃料喷射的校正。根据本专利技术，通过识别在燃烧室中发出的电离电流的步进波形来检测湿气的存在。一般而言，该趋势在火花的触发之后直到后续事件的时间段内形成，该后续事件通常与电路系统的激活一致，该电路系统之后立即确定新火花的触发。本专利技术的主题是一种用于通过获取与在所述燃烧室中确定的电离电流有关的电信号来进行内燃机的燃烧室中的燃烧控制的方法。所述方法包括以下步骤：当在所述燃烧室中检测到存在湿气时，抑制对火花提前和/或燃料喷射执行的任何校正动作。本专利技术的另一主题是一种用于通过获取与在所述燃烧室中发出的电离电流有关的电信号来进行内燃机的燃烧室中的点火控制的系统。权利要求描述了本专利技术的优选实施方式，因此形成了说明书的必不可少的部分。附图说明在参照仅示出非限制性示例的附图来仔细阅读本专利技术的实施方式(和相关变型)的以下详细描述之后，将最佳地理解本专利技术的其他目的和优点，在附图中：图1示意性地示出了连接至电路的火花塞，该电路使得能够获取电离电流的信号；图2示出了包括在正常操作条件下操作的气缸中检测到的电离电流的信号的时序图；图3示出了在存在湿气的情况下电离电流的趋势；图4示出了表示根据本专利技术的方法的示例的流程图；图5示意性地示出了根据本专利技术的火花点火式内燃机。在附图中，相同的数字和相同的附图标记表示相同的元件或部件。为了本专利技术的目的，术语“第二”部件并不意味着存在“第一”部件。事实上，仅为了更清楚而使用这些术语，并且不应该以限制性的方式来解释这些术语。具体实施方式图1示出了火花塞6，该火花塞6除了产生获得气缸内部的空气/燃料混合物的燃烧所需的火花外，还发出电离电流，这对于执行根据本专利技术的方法是必不可少的。线圈5示意性地表示在火花塞6中生成火花所需的电路系统。通常存在与在燃烧室中发出的电离电流有关的信号极化电路7和信号获取电路8。然而，针对本专利技术的目的，所使用的电路系统的类型是不相关的。重要的是获取信号的能力，该信号表示在图5中所示的燃烧室4中形成的电离电流。图5示意性地示出了火花点火式内燃机E。该火花点火式内燃机E包括耦接至气缸和相关曲柄机构的活塞，这使得活塞能够在气缸中轴向滑动，从而识别前述燃烧室。至少一个进气阀3使得能够吸入新鲜空气，并且至少一个排气阀5允许废气的排出。阀3和阀5以及喷射器1和火花塞6与引擎的盖相关联。喷射器1可以被放置在其他地方，例如被放置在预燃室中或被放置在内燃机的进气歧管上。块10优选地包括线圈5和获取电路8。块10可操作地连接至处理单元ECU，该处理单元ECU控制向燃烧室中喷射燃料。图2示出了三个电信号即周期性信号的时序图。从顶部起的第一信号具有一系列阶梯并且表示与传感器有关的电信号，该传感器检测在应用该方法的内燃机的盖中布置的凸轮轴的角位置。该传感器是可变磁阻传感器(VRL)或霍尔传感器，并且通常被称为“相位传感器”。电信号与来自“转速传感器”的信息一起使用，该“转速传感器”与相位传感器类似并与音轮RF相关联，该音轮RF具有“60-2齿”并且被安装在驱动轴上。相位传感器在引擎的第一起动阶段中被使用，以执行引擎的正确同步并识别气缸在哪里执行第一燃料喷射。始终使用该相位传感器，但是由于相对信号非常密集，因此为了更清楚，在图2中未示出该相对信号；然而，明显的是，转速传感器的信号与相位传感器的信号相关。来自转速传感器的信息与由引擎控制系统处理的其他信息一起被ECU(引擎控制单元)用来调节燃烧室中的燃料喷射时间以及点火时间，即，由前述的电路系统5控制火花塞。呈一系列线性斜坡的形状的第二信号表示电路系统5的充电信号，该电路系统5用于控制内燃机的火花点火的产生。也是周期性的第三信号表示如下时序图，该时序图与先前的信号同步并且与由于高压和高温而在气缸的燃烧室中形成的电离电流有关。与电离电流有关的该信号随着气缸的操作条件的变化而变化。具体地，在图2中，它识别正常燃烧，即，相关气缸的“常规”燃烧。所述第三信号的每个周期包括不同的事件：-(I)与电路系统5的第二激活信号的相应线性斜坡的开始对应的第一脉冲(尖峰)；-(II)产生彼此非常接近的两个或更多个脉冲的火花的触发；-(III)表征燃烧的类型的事件。第三事件一般被称为“热相”，原因是第三事件不取决于点火电路系统，它仅取决于燃烧室内部的燃烧条件。所有事件I至III显然都开始于第三信号的基本电平(零)。事件I和事件II与控制引擎的点火的电路系统5的充电控制直接相关。图3示出了与图2相同的信号的时序图，然而，在图3中，点火在气缸的燃烧室中存在湿气的情况下发生。第二事件II显然具有一个或——至多——彼此非常靠近的两个脉冲，而第三事件——热相——在时间上非常接近第二事件，第三事件具有基本上阶梯状的趋势。根据本专利技术，当检测到第三事件具有阶梯状的趋势时，确认存在湿气。当出现这种情况时，抑制对火花提前和/或喷射提前的任何校正，并且优选地，立即地或在相同条件重复时，取消先前进行的任何校正。换句话说，恢复引擎的标称操作参数。触发火花的时刻是已知的，原因是它通常由引擎ECU的控制单元基于图2中所示的第一信号和/或基于所述音轮来控制；因此，可以将第三信号的分析限于第二事件II与下一周期的第一事件I之间的时间窗。根据本专利技术的优选实施方式，当所述信号被保持至少预定时间段时，即当它连续地保持高于预定值时，例如至少等于在第一事件或在第二事件中测量的信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过获取(i)表示在燃烧室中发出的电离电流的电信号来进行内燃机(E)的燃烧室(5)中的点火控制的方法，所述方法包括：选择(ii)与所述电离电流的热相(III)对应的所述信号的一部分的步骤，检测(iii)所述信号的基本上阶梯状的趋势的步骤，以及抑制(iv)所述燃烧室中的点火提前和/或燃料喷射限制曲线的校正动作的其他随后的步骤。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170523 IT 1020170000559081.一种用于通过获取(i)表示在燃烧室中发出的电离电流的电信号来进行内燃机(E)的燃烧室(5)中的点火控制的方法，所述方法包括：选择(ii)与所述电离电流的热相(III)对应的所述信号的一部分的步骤，检测(iii)所述信号的基本上阶梯状的趋势的步骤，以及抑制(iv)所述燃烧室中的点火提前和/或燃料喷射限制曲线的校正动作的其他随后的步骤。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过对在所述燃烧室中的火花的触发与所述火花的生成电路系统(5)的后续激活之间的时间间隔进行加窗(iii)来检测所述热相(III)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，包括其他步骤(ii-a)，在所述加窗之后，其中，通过低通滤波器对所述信号进行滤波并将所述信号与预定阈值进行比较，如果比较的结果是经滤波的信号超过所述预定阈值，则确认(iii)所述阶梯状的趋势。


4.根据权利要求1所述的方法，包括测量(ii-b)在所述热相内的时间段的步骤，在所述时间段中，所述信号连续地高于预定强度阈值。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过对具有大于所述强度阈值的相应值的连续样本的数目进行计数来执行对所述时间段的所述测量。


6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，对所述时间段的所述测量包括以下步骤：
-(步骤1)：获取第一样本，
-(步骤2)：验证该样本是否大于所述信号的基本(零)值，如果该样本大于所述信号的基本(零)值(是)，则该样本被考虑，否则该样本被丢弃(否)，并且再次从起始处开始，
-(步骤3)：如果所述样本被考虑(是)，则将所述样本存储在第一存储寄存器和第二存储寄存器中，
-(步骤4)：获取另一样本，以及
-(步骤5)：验证该另一样本是否大于所述信号的基本(零)值，如果该另一样本大于所述信号的基本(零)值(是)，则该另一样本被考虑，否则该另一样本被丢弃(否)，再次从起始处开始；
-(步骤6)：如果所述另一样本被考虑，则将所述另一样本存储在所述第二寄存器中，以及
-(步骤7)：验证所述另一样本是大于所述第一寄存器中包含的值(B>A)，还是小于所述第一寄存器的值但是高于所述第一寄存器中包含的值的预定部分(A<B<f*A)，然后
-(步骤8)：如果所述另一样本大于所述第一寄存器中包含的值(B>A)，则将所述另一样本存储在所述第一寄存器中，并且返回以进行附加值的获取(步骤4)，否则，
-(步骤9)：如果所述另一样本小于所述第一寄存器的值但是高于所述第一寄存器中包含的值的所述预定部分(A<B<f*A)...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯托·皮塔阿托雷，弗朗切斯科·圣阿里科，
申请(专利权)人：FPT工业股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT