CN1262718A - 用于抑制内燃机中的发动机爆震的装置 - Google Patents
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Abstract
提出了一种抑制内燃机中发动机爆震的装置,在该装置中,在出现爆震之后进行点火时刻的调节,并且这个爆震控制只是在可预先给定的内燃机内的温度状态下才被启动。为了确定内燃机的温度状态,并且为了启动爆震控制,确定出内燃机燃烧室中的气体进口温度(evtmod)。
Description
技术水平
本发明涉及一种根据独立权利要求类型的用于抑制内燃机中发动机爆震的装置。由DE 3 420 465 C2已公知一种用于抑制发动机爆震的装置，在该公知的装置中，测定出内燃机的运行参数，并且基于这些测出的运行参数确定出在一个控制单元中用于诸如点火和喷油之类的待控制过程的相应控制参数。这样，例如借助于转数和作用的负载来计算最佳点火时刻。此外，在该公知的装置中设置了一个爆震探测器，它探测在每个单个汽缸中的燃烧噪声。爆震探测器的信号被进一步输送到一个爆震信号处理电路，并在那里在过滤出背景噪声之后与一个参考电平值比较。如果确认出现一个爆震燃烧，则将这个汽缸的借助于转数和负载而确定的点火时刻向延迟方向调节，即使其离开爆震界限值，以抑制爆震。在可预先给定数量的无爆震燃烧之后，又将这个被改变了的点火时刻逐步地向着由控制装置确定的控制参数值调节。因为在冷的发动机中不存在爆震燃烧的危险，因此，通常都是仅在达到一个可预先给定的发动机温度、即在内燃机热机之后才开始启动爆震控制。低于这个给定温度肯定不会出现爆震，因为燃烧室中的热学状态不会使这种情况发生。在该公知的系统中，为了确定发动机温度而测量冷却水温度。
本发明的优点
带有独立权利要求特征、与进入燃烧室中的气体进口温度相关地启动爆震控制的根据本发明的装置与公知的装置相比具有如下优点，即，关于燃烧室中实际热状态的一个精确的信息避免了爆震控制的一个过早启动，从而也避免了不必要的或者说有问题的爆震控制作用，由此又导致一个效率的提高。
通过从属权利要求中的措施可以对主权利要求所给出的装置做有利的进一步构造和改进。
可以由一系列所测量到的参数、例如发动机温度、吸入空气温度、回馈废气温度、空气质量流量和废气回馈率(Abgasrueckfuehrrate)来计算出进气温度，是有利的。在此，不需要附加的传感器，因为在现代控制装置中本来就已测定这些温度，因而，这个解决方案特别成本低廉。
第二个方案是，直接在进气阀上设置一个温度传感器，该温度传感器可以例如在结构上与该进气阀连接。这个方案使得控制装置能够不需要附加的计算能力。
总的说来，通过直接测定气体进口温度或通过借助于一个模型而确定的气体进口温度使得能够基于发动机燃油仍然是冷的而排除干扰噪声的发生，从而也排除了错误地判定出现爆震。这样，就不会启动无根据的点火角延迟调节，这意味着驾驶舒服性以及效率的提高。
附图
在附图中示出本发明的实施例，并在下面对其做进一步的说明。
图1示出本发明装置的一个原理框图，
图2示出在燃烧室中没有温度传感器的情况下测定气体进口温度的框图，
图3示出一个温度传感器在燃烧室中的一种可能的配置。
实施例的说明
图1示出用于实现本方法的装置的方框图，在此，将一列输入信号11输入到一个控制单元10内，这些输入信号11表明了内燃机的运行条件并由图中未示出的传感器测出。如同已在本说明书引言中所述，控制单元10借助于转数信号n和负载信号L根据一个特性曲线族确定点火时刻，该特性曲线族以负载和转数为自变量。除此之外，还将爆震传感器的信号K1输入控制单元10，该控制单元10在爆震控制处于激活状态时在出现爆震后使点火时刻进行一个延迟。爆震控制本身已是现有技术以及在说明书引言中提到，因此这里不再对其进行详细讨论。
在内燃机中，为了各种不同的待控制过程。测量发动机温度tmot(通常它是冷却水温度)、吸入空气温度tans、回馈废气温度tags和废气回馈率agrr。在至此已公知的控制一个内燃机点火的控制单元中，与发动机温度tmot相关地、一旦发动机温度tmot达到一个可预先给定的阈值，就启动爆震控制，在此，测定冷却水的温度来作为发动机温度tmot。在现代的控制装置中，与在本发明方案中一样，除了测定发动机温度tmot之外，都还要测定空气质量ml、吸入空气温度tans、回馈废气温度tags和废气回馈率agrr，并对它们进行处理，以控制不同的过程。此外，现在在本发明中这些温度被输入到一个工作步骤12中以计算气体进口温度。在工作步骤12中气体进口温度、在下面用evtmod(模型化进气阀温度”)表示、被借助于一个模型由这些被测定的物理量确定。该气体进口温度表示进气阀处进入燃烧室中的燃烧室混合气体温度。
在下面，将借助于图2来说明根据所测定的参数即空气质量ml、吸入空气温度tans、回馈废气温度tags和废气回馈率agrr来确定气体进口温度evtmod的模型。
在图2中示出模型中单个所测定的数据之间的关系，在此，这些关系是基于热力学定律得出的。吸入空气温度tans是被吸入空气的温度。这些被吸入的空气在进气管中受到在那里的发动机温度tmot的影响。同时要考虑到所吸入的空气质量ml。例如，较少质量的被吸入空气比较大质量的被吸入空气由更热的发动机温度强烈得多地加热。在所给定的模型中，空气质量流量被借助一个重量因数(Wichtungsfaktor)FWTBR来考虑，其中，该因数FWTBR是一个关于空气流量质量的可使用的特性曲线。在发动机试验台上，对于所有可能的不同空气质量流量，测定借助于一个传感器测出的在进气阀处的温度和吸入空气温度并且在它们之间建立一个关系，从而测定出这个因数FWTBR。为了在动力学中也能正确地确定空气质量流量，用于吸入空气质量的参数在通过因数FWTBR估算之后被输送经过一个一阶低通滤波器TP。在此应考虑到，在从一个运行点到另一个带有不同空气流量的运行点的转换中，需要一定的时间才能再一次建立起温度平衡。由发动机温度方面传入的热量所产生的温度升高ΔT1与该热量传入本身成正比，即，ΔT1＝FWTBR*(tmot-tans)。通过吸入空气与反馈的更热的废气的混合，又产生一个另外的温度升高，其中，这个第二个热量传入ΔT2由废气回馈率agrr和废气温度tags得出：ΔT2＝agrr*(tags-tans)，该废气回馈率agrr是在相对废气质量上定义的。
假定两个热容量ΔT1和ΔT2是等价值的，在进气阀上的模型化的温度evtmod则为：
evtmod＝tans+FWTBR*(tmot-tans)+agrr*(tags-tans)
当然也可以像在图3中示意性示出的那样，借助一个温度传感器31直接地在燃烧室30中测定该气体进口温度，该温度传感器31被紧邻着一个进气阀32安置或者甚至以可能的方式在结构上与进气阀集成为一体。
Claims (4)
1.用于抑制在一个内燃机中的发动机爆震的装置，具有用来测定相应的运行参数的多个装置；还具有一个基于所测定的参数来确定喷射和点火控制参数的控制单元；具有至少一个爆震传感器和一个以如下方式来修正点火控制参数的装置，即，在测定到发生爆震时，为了抑制爆震，将点火控制参数调节偏离爆震界限，并接着在一个可预先给定数量的无爆震燃烧之后逐步地又将该控制参数向着由控制单元所确定的控制参数值调节，并且在此，这个爆震控制只是在可预先给定的内燃机的热条件下才启动，其特征为，为了评价内燃机的实际热条件，确定进入燃烧室中的气体进口温度(evtmod)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征为，借助于一个在燃烧室中、特别是紧邻进气阀的温度传感器(31)来测定燃烧室中的该气体进口温度。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征为，进入燃烧室中的该气体进口温度(evtmod)被借助于一个热力学计算模型由发动机温度(tmot)、吸入空气温度(tans)和空气质量流量(ml)确定。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征为，在热力学计算模型中也考虑到回馈废气温度(tags)和废气回馈率(agrr)。
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