【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于监测内燃机的运行的方法、一种设立用于执行这样的方法的控制器以及一种具有这样的控制器的内燃机。
技术介绍
1、为了保护内燃机而尤其使用固体声音传感器作为爆震传感器，尤其以便识别出爆震燃烧并且由此采取措施以对其进行阻止。如果这样的爆震传感器例如由于损坏、线缆断裂或者爆震传感器与内燃机的控制器的有缺陷的或甚至缺失的连接而发生故障，则不再产生对应的保护功能，并且内燃机可能由于爆震工作循环而被损坏。有问题的是，因为这些传感器由功能和结构形式所决定地典型地并不输出规定的故障电压，所以不能够容易检测出爆震传感器的故障。此外，另外的困难表现为，在不存在爆震燃烧的情况下、也就是说尤其以正常燃烧的工作循环会在爆震传感器中引起下述信号，该信号几乎无法与损坏的爆震传感器在爆震燃烧的情况下的信号区分开。因此，需要以其他方式来监测爆震传感器的功能性的可行方案。
2、同时，当配属于燃烧室的换气阀的阀间隙被耗尽时，这导致燃烧室在工作循环内的任何时间点都无法紧密地闭合，则会对内燃机带来显著的危险。因此，存在对尤其容易且成本低廉的可行方案的需求，即：在内燃机的运行中能够检测不再存在的或几乎不存在的阀间隙，从而能够及时地向该内燃机的操作者发出警报。
3、在经济和功能性的角度下此外非常有利的会是，能够使用相同的处理方式以用于一方面监测内燃机的爆震传感器并且另一方面监测阀间隙。
技术实现思路
1、本专利技术所基于的目的是，实现一种用于监测内燃机的运行的方法、一种设立用于执行这样
2、所述目的通过下述方式来实现，即：提供本专利技术的技术教导、尤其独立权利要求的以及在从属权利要求和说明书中所公开的优选的实施方式的教导。
3、所述目的尤其通过下述方式来实现，即：实现一种用于监测内燃机的运行的方法，其中，在内燃机的运行中至少部分地在内燃机的换气阀的闭合过程期间检测声音信号。特别地，在换气阀的闭合过程期间检测声音信号。根据所检测到的声音信号来评定内燃机的至少一种功能状态，该功能状态选自下述组类，该组类由换气阀的状态和用于检测声音信号的固体声音传感器的状态构成。专利技术人已经意识到，在换气阀的闭合期间、尤其在该换气阀抵接在阀座处时会引起简明的声音信号，该声音信号能够被有利地用于，在考虑到固体声音传感器、尤其爆震传感器的功能性的情况下并且/或者在考虑到换气阀的阀间隙的情况下监测内燃机的运行。对应的声音信号在内燃机的每个工作循环中的足够的阀间隙的情况下并且就每个燃烧室而言不依赖于其他功能参数、尤其不依赖于燃烧室中的燃烧而出现。如果通过固体声音传感器无法检测到声音信号，则为此仅考虑两种原因：固体声音传感器具有损坏或具有与内燃机的控制器的有缺陷的连接，或者针对换气阀的阀间隙被耗尽，从而该换气阀不再完全闭合。在这两种情况下需要合适的反应，因为内燃机的进一步运行与风险关联。因此，能够尤其以相同的处理方式可靠地监测固体声音传感器的功能性并且/或者容易且成本低廉地监测阀间隙。
4、作为声音信号，尤其检测固体声音信号。该固体声音信号尤其穿过阀体传播，从而固体声音传感器能够检测这种穿过阀体的信号并且不需要将固体声音传感器引入到换气阀的内部。尤其可行的是，在内燃机的其他部分处、尤其在曲轴箱和/或气缸盖处检测声音信号、尤其固体声音信号。优选声音信号、尤其固体声音信号以电压、尤其交流电压的形式被检测。非常特别地，在此，固体声音传感器的输出电压尤其被检测作为交流电压。固体声音传感器的输出交流电压的特性尤其是固体声音传感器在出现损坏时不能够以容易的方式输出预先确定的故障电压的原因。
5、“换气阀”在本专利技术的技术教导的上下文中尤其理解为配属于内燃机的燃烧室的阀，该阀设立用于将气体或气体混合物引入到燃烧室中或者从燃烧室排出。特别地，换气阀是进气阀或排气门。在本专利技术的一种优选的实施方式中，换气阀是进气阀。
6、按照本专利技术的一种改进方案设置成，至少部分地在内燃机的进气阀的闭合过程期间检测声音信号。特别地，在进气阀的闭合过程期间检测声音信号。也就是说，换气阀尤其是进气阀。进气阀的闭合过程在此以特别的方式适用于对内燃机的运行进行这里所描述的监测。
7、按照本专利技术的一种改进方案设置成，在内燃机的活塞的配属于点火时间点的上止点之前在240度曲轴转角(°kw)至135°kw的(第一)检测范围中检测声音信号。特别地，在该检测范围中能够在固体声音传感器的现有的功能性以及足够的阀间隙的情况下可靠地检测进气阀的闭合。活塞的配属于点火时间点的上止点也被称为点火上止点(zot)、尤其与活塞的配属于排气行程的上止点区分开。
8、在一种优选的实施方式中，在点火上止点之前在225°kw至135°kw、优选210°kw至150°kw的检测范围中检测声音信号。特别地，在该检测范围中能够在固体声音传感器的现有的功能性以及足够的阀间隙的情况下可靠地检测进气阀的闭合，其中，同时有利地限制检测范围，以便降低数据量。
9、在本专利技术的一种优选的实施方式中，固体声音传感器的声音信号附加地在其中预期到爆震燃烧的(第二)检测范围中、尤其在点火上止点之后在0°kw至50°kw的范围中被检测。以这种方式，有利地将固体声音传感器用于检测爆震燃烧。也就是说，固体声音传感器尤其被用作爆震传感器。
10、按照本专利技术的一种改进方案设置成，借助于低通滤波器来对所检测到的声音信号进行滤波，由此获得经滤波的声音信号。以这种方式有利地获得低噪声的或降噪的信号，该信号在降低的数据量的情况下包括关于换气阀的闭合过程的主要信息。
11、按照本专利技术的一种改进方案设置成，形成所检测到的声音信号的量值参量，由此获得量值信号。一方面，这种处理方式有利地在同时维持声音信号的关于闭合过程的主要信息的情况下进一步降低有待处理的数据量，另一方面，量值参量的形成有利地随后在没有信息损失的情况下实现对声音信号的积分。
12、“所检测到的声音信号的量值参量”在本专利技术的技术教导的上下文中尤其理解为下述参量，该参量在省去声音信号的符号的情况下与声音信号的绝对大小相关。作为量值参量能够尤其使用偶次幂、尤其二次幂、偶次幂的根函数、尤其经平方的声音信号的平方根、或者声音信号的量值函数、尤其声音信号的量值。
13、在一种实施方式中，形成经滤波的声音信号的量值参量，由此获得量值信号。
14、按照本专利技术的一种改进方案设置成，对所检测到的声音信号在检测范围内的积分范围内进行积分，由此获得积分值。这有利地实现了进一步降低数据量，其中，利用积分值同时获得下述值，该值可靠地反映了关于闭合过程的主要信息，即是否能够检测到闭合过程。
15、“积分范围处在检测范围内”在本专利技术的技术教导的上下文中尤其意味着，积分范围至少是检测范围的子范围。在优选的设计方案中设置成，对所检测到的声音信号在整个检测范围内进行积分，也就是说，积分范围与检测范围一致或者说相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于监测内燃机(1)的运行的方法，其中，在所述内燃机(1)的运行中至少部分地在所述内燃机(1)的换气阀(9)的闭合过程期间对声音信号进行检测，其中，根据所检测到的声音信号来评定所述内燃机(1)的至少一种功能状态，其中，所述内燃机(1)的至少一种功能状态选自下述组类，该组类由所述换气阀(9)的状态和用于检测所述声音信号的固体声音传感器(15)的状态构成。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地在所述内燃机(1)的进气阀(11)的闭合过程期间检测所述声音信号。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述内燃机(1)的活塞(7)的配属于点火时间点的上止点之前在240°KW至135°KW、优选225°KW至135°KW、优选210°KW至150°KW的检测范围中检测所述声音信号。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所检测到的声音信号借助于低通滤波器来滤波，由此获得经滤波的声音信号。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，形成所检测到的声音信号的、优选经滤波的声音信号的量值参量，由此获得量值信号。p>
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对所检测到的声音信号、优选所述经滤波的声音信号、优选所述量值信号在所述检测范围内的积分范围内进行积分，由此获得积分值(IW)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述积分值(IW)与预先确定的阈值(SW)比较，其中，如果所述积分值(IW)低于所述预先确定的阈值(SW)，则将所述内燃机(1)的至少一种功能状态视为不正常，其中，如果所述积分值(IW)达到或超过所述预先确定的阈值(SW)，则将所述内燃机(1)的至少一种功能状态视为正常。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在时间上彼此相继地针对所述内燃机(1)的同一燃烧室(5)检测多个声音信号，其中，根据所检测到的声音信号的、尤其所述积分值(IW)的时间走势来评定所述内燃机(1)的至少一种功能状态，其中，优选如果所述积分值(IW)针对预先确定的极限持续时间低于所述预先确定的阈值(SW)，则将所述至少一种功能状态视为不正常。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对具有多个燃烧室(5)的内燃机(1)的运行进行监测，其中，针对每个燃烧室(5)单独地检测声音信号，并且其中，特定于燃烧室地来评定所述内燃机(1)的至少一种功能状态。
10.用于内燃机(1)的控制器(3)，所述控制器设立用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
11.内燃机(1)，所述内燃机具有至少一个燃烧室(5)，所述燃烧室分配有换气阀(9)，其中，所述内燃机(1)此外具有配属于所述燃烧室(5)的至少一个固体声音传感器(15)，并且所述内燃机具有根据权利要求10所述的控制器(3)，其中，所述控制器(3)与所述至少一个固体声音传感器(15)作用连接。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于监测内燃机(1)的运行的方法，其中，在所述内燃机(1)的运行中至少部分地在所述内燃机(1)的换气阀(9)的闭合过程期间对声音信号进行检测，其中，根据所检测到的声音信号来评定所述内燃机(1)的至少一种功能状态，其中，所述内燃机(1)的至少一种功能状态选自下述组类，该组类由所述换气阀(9)的状态和用于检测所述声音信号的固体声音传感器(15)的状态构成。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地在所述内燃机(1)的进气阀(11)的闭合过程期间检测所述声音信号。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述内燃机(1)的活塞(7)的配属于点火时间点的上止点之前在240°kw至135°kw、优选225°kw至135°kw、优选210°kw至150°kw的检测范围中检测所述声音信号。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所检测到的声音信号借助于低通滤波器来滤波，由此获得经滤波的声音信号。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，形成所检测到的声音信号的、优选经滤波的声音信号的量值参量，由此获得量值信号。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对所检测到的声音信号、优选所述经滤波的声音信号、优选所述量值信号在所述检测范围内的积分范围内进行积分，由此获得积分值(iw)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述积分值(iw)与预...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·托特，
申请(专利权)人：罗尔斯·罗伊斯解决方案有限公司，
类型：发明
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