JP5777631B2 - 内燃機関における未制御燃焼を識別する方法および装置 - Google Patents
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Description
本発明は、殊に点火プラグによる点火とは無関係に発生する、内燃機関における未制御燃焼を識別する方法に関する。ここでは燃焼によってトリガされる、燃焼室における圧力振動を検出して評価する。また本発明は、この方法を実行する装置に関する。
請求項1の特徴部分に記載した特徴的構成を有する、内燃機関における未制御燃焼を識別する本発明の方法は、点火プラグの火花によってトリガされない自己着火がつねに確実に検出できるという利点を有しており、ここでこの自己着火は、周波数の低い圧力経過を伴い、オプションで周波数の高い圧力部分を有する。点火プラグによる点火の前および/または通常の燃焼の開始の前に未制御燃焼を確認するため、あらかじめ定めた点火時点に対し、圧力振動によって影響を受けた、内燃機関のクランクシャフトの回転数を評価することにより、評価のためにノッキングセンサが不要となる。上記の未制御燃焼の識別は、クランクシャフトの回転数経過の評価だけに基づいている。クランクシャフトの回転数は、機関を制御および/または調整するために測定されるため、上記の回転数を測定するための付加的なハードウェアコストは不要である。
1つの実施形態では、未制御燃焼の有無を決定するため、先行する燃焼位置の値から求めた基準値を使用する。これにより、この基準値によって表される機関固有のデータが具体化され、ここでこれらのデータは、点火プラグの点火火花によってトリガされた、制御された燃焼中の実際の燃焼位置についてのデータである。これらの基準値は、調査すべきでありかつ回転数に依存する燃焼位置との比較時に、未制御でトリガされる燃焼を求める際の精度を高めるのに寄与する。
これらの燃焼は、スーパーノッキングと称される。このようなスーパーノッキングは、図2の曲線Bに示されており、この曲線Bからわかるのは、スーパーノッキングにより、通常の燃焼に比べて、ガソリン機関1を損傷させる格段に高い圧力が形成されることである。
Claims (10)
- 点火プラグによる点火とは無関係に発生する、内燃機関における未制御燃焼を識別する方法であって、
前記燃焼によってトリガされる、燃焼室における圧力振動を検出して評価する、方法において、
点火プラグによる点火の前、および/または通常の燃焼の開始の前に、未制御燃焼を確認するため、あらかじめ定めた点火時点に対し、前記圧力振動によって影響を受けた、前記内燃機関(1)のクランクシャフト(10)の回転数(n)を評価し、
当該回転数の評価により、燃焼の結果によって生じる燃焼室における圧力振動により前記クランクシャフト(10)に作用するガストルク(Tind)、または、変更した燃焼位置(POS)を求め、
求めた当該ガストルク(Tind)または求めた前記燃焼位置(POS)と、制御された燃焼において点火プラグによる点火の結果として求めた基準値(PosRef,TindRef)とを比較し、
当該比較の際には、点火角(δ)の実際の調整量として負荷(C)および前記回転数(n)を考慮することを特徴とする、
内燃機関における未制御燃焼を識別する方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記ガストルク(Tind)と、対応する基準(TindRef)とに、または前記燃焼位置(POS)と、対応する基準値(PosRef)とに偏差がある場合に未制御燃焼が存在することを推定することを特徴とする
方法。 - 請求項1または2に記載の方法において、
前記燃焼位置(POS)を求める場合には、前記実際の調整量(δ,C)を含む少なくとも1つの特性マップを用いる、および/または、前記実際の調整量(δ,C)を含む、物理学的なベースを有する数学モデルを用いることを特徴とする
方法。 - 請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法において、
前記ガストルク(Tind)を求める場合には、前記燃焼の結果として生じる燃焼室における圧力振動により、前記クランクシャフト(10)に発生する前記ガストルク(Tind)を交番トルクとして求めることを特徴とする
方法。 - 請求項4に記載の方法において、
振動質量体および/または前記交番トルクの経過および/または検出器ホイール誤差について前記交番トルクを補正することを特徴とする
方法。 - 請求項5に記載の方法において、
前記交番トルク(Tind)の前記経過を、所定の領域においてシリンダ(2,3,4,5)毎にそれぞれ積分最終値に累算し、
当該積分最終値から前記内燃機関(1)のシリンダ(2,3,4,5)毎にシリンダ個別のガストルクを推定することを特徴とする
方法。 - 請求項5に記載の方法において、
交番トルク(Tind)の前記経過を少なくとも2つの領域に分割し、
領域毎に積分最終値を計算し、
各積分最終値と基準積分最終値とを比較するか、または2つの積分最終値を互いに比較し、
偏差が発生した場合、未制御燃焼を推定することを特徴とする
方法。 - 請求項7に記載の方法において、
少なくとも2つの前記領域は、前記点火角(δ)および/または前記内燃機関(1)の動作点に依存することを特徴とする
方法。 - 請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法において、
前記回転数(n)の前記評価を、前記クランクシャフト(10)に取り付けられた検出器ホイールの歯の時間に基づいて行うことを特徴とする
方法。 - 内燃機関における未制御燃焼を識別する装置であって、
燃焼によってトリガされる燃焼室の圧力振動を評価する、装置において、
点火プラグによる点火の前の未制御燃焼を確認するため、前記圧力振動によって影響を受ける、前記内燃機関(1)のクランクシャフト(10)の回転数(n)を評価し、
当該回転数の評価により、燃焼の結果によって生じる燃焼室における圧力振動により前記クランクシャフト(10)に作用するガストルク(Tind)、または、変更した燃焼位置(POS)を求め、
求めた当該ガストルク(Tind)または求めた前記燃焼位置(POS)と、制御された燃焼において点火プラグによる点火の結果として求めた基準値(PosRef,TindRef)とを比較し、
当該比較の際には、点火角(δ)の実際値として負荷(C)および前記回転数(n)を考慮する手段(16)が設けられていることを特徴とする、
内燃機関における未制御燃焼を識別する装置。
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