一種識(shí)別往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中燃燒開始的方法，其中燃料通過電暈放電點(diǎn)燃的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于確定往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中燃燒開始的方法，其中通過電暈放電點(diǎn)燃燃料/空氣混合物，其中，激勵(lì)一電氣諧振電路以產(chǎn)生電暈放電，其中相對(duì)燃燒室壁電氣絕緣的點(diǎn)火電極與燃燒室壁一起構(gòu)成一電容器，以及，計(jì)算諧振電路的一電氣變量的值以識(shí)別燃燒的開始。根據(jù)本發(fā)明，評(píng)估一極值的位置，該極值產(chǎn)生于電暈放電點(diǎn)火后和熄滅前的電氣變量的變化過程中，或者將電氣變量的變化過程與一基準(zhǔn)變化過程比較，其中預(yù)設(shè)一閾值且根據(jù)超過該閾值的偏差來推斷出燃料的燃燒。
【專利說明】一種識(shí)別往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中燃燒開始的方法，其中燃料通過電暈放電點(diǎn)燃
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種識(shí)別往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)開始燃燒的方法，在內(nèi)燃機(jī)中燃料/空氣混合物通過電暈放電點(diǎn)火。具有權(quán)利要求的前序部分的特征的方法，在專利DE102009013877A1中可獲知。
【背景技術(shù)】
[0002]讓燃料/空氣混合物由電暈放電點(diǎn)火的點(diǎn)火裝置包括電諧振電路，其中相對(duì)燃燒室壁電氣絕緣的點(diǎn)火電極與燃燒室壁一起構(gòu)成一電容器。通過激勵(lì)諧振電路，可在點(diǎn)火電極產(chǎn)生電暈放電，然后點(diǎn)燃貯存在燃燒室的燃料/空氣混合物。這樣的電暈放電點(diǎn)火裝置例如在專利W02010/011838中有所描述。燃燒室的內(nèi)容物為由點(diǎn)火電極和燃燒室壁構(gòu)成的電容器的電介質(zhì)。電暈放電點(diǎn)火裝置的諧振電路的電氣變量因此尤其適用于獲取關(guān)于燃燒室和燃料燃燒過程的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是說明一種可以識(shí)別燃燒開始的方法。
[0004]這個(gè)目的通過具有權(quán)利要求的指定特征的方法來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有益的優(yōu)化改良在從屬權(quán)利要求中得到公開。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的方法，判定一極值的位置，該極值產(chǎn)生于電暈放電點(diǎn)火之后和其熄滅之前的期間內(nèi)。特別地，燃燒過程的開始導(dǎo)致燃燒室條件的急劇變化。燃燒的開始因此與電暈放電裝置的諧振電路的各種電氣變量的變化過程中的極值關(guān)聯(lián)。由此可以探悉燃燒已開始。燃燒開始的時(shí)間是重要信息，其用于有效率的發(fā)動(dòng)機(jī)控制。燃燒開始的時(shí)間可以給定為曲柄軸在那一時(shí)刻的角度。
[0006]諧振電路的電氣變量可以是，例如，諧振電路的共振頻率、諧振電路的阻抗或電流和電壓之間的相位。與燃燒過程的開始關(guān)聯(lián)的極值為一最大或最小值，其根據(jù)所考慮的變量而定。
[0007]當(dāng)一電暈放電生成時(shí)，最初諧振電路的共振頻率升高。由于電暈放電的形成，共振頻率下降，因?yàn)榘l(fā)生了預(yù)反應(yīng)以及燃料/空氣混合物的電離增加。一旦燃料/空氣混合物點(diǎn)燃，共振頻率升高。相應(yīng)地，電暈放電裝置的諧振電路的阻抗的變化過程，最初表現(xiàn)出一最小值，然后在燃燒開始的時(shí)刻，表現(xiàn)出一最大值。
[0008]—般地，電暈放電在發(fā)動(dòng)機(jī)的每一循環(huán)周期內(nèi)重新點(diǎn)火。然而，還可以使電暈放電在整個(gè)周期期間內(nèi)燃燒，也就是說僅當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)點(diǎn)燃電暈放電。還可以讓一減小的電壓實(shí)現(xiàn)燃燒以作為在整個(gè)周期期間內(nèi)的診斷電壓，且僅在電暈放電點(diǎn)火時(shí)施加完全的點(diǎn)火電壓。特別是在這種情況下，可通過預(yù)設(shè)的曲柄軸角來限制時(shí)間窗口，其中可以根據(jù)本發(fā)明的方法檢查該時(shí)間窗口。因此能更容易地發(fā)現(xiàn)和判定由燃燒開始所引起的極值。
[0009]因此，燃料燃燒的開始能在電氣變量的變化過程中的一極值處被識(shí)別，此極值可以是，例如，諧振電路的共振頻率、諧振電路的阻抗或電流和電壓之間的相位。極值的位置可直接地在被檢查的電氣變量的變化過程中確定和評(píng)估，或間接地基于時(shí)間導(dǎo)數(shù)的多個(gè)極值來確定和評(píng)估。
[0010]例如，通過頻率控制的諧振電路，尤其是閉環(huán)頻率控制的諧振電路，共振頻率可作為基于本發(fā)明的方法的電氣變量來檢查，例如通過鎖相環(huán)路。通過使用頻率控制的諧振電路，電流和電壓之間的相位尤其適用。
[0011]由于噪聲或干擾脈沖，在電暈放電的開始和燃燒過程的開始之間可能額外地出現(xiàn)多個(gè)極值。特別是，電暈放電的點(diǎn)火經(jīng)常伴生擾動(dòng)效應(yīng)和額外的多個(gè)極值，因?yàn)殡姇灧烹娧b置的諧振電路經(jīng)常不在該時(shí)刻以穩(wěn)定的方式諧振。由此，使用根據(jù)本發(fā)明的方法，只評(píng)估被檢查的電氣變量距離第一極值一預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔的變化過程，可能是恰當(dāng)?shù)?。例如，為了確定燃燒的開始，可計(jì)算電氣變量在其變化過程中在電暈放電點(diǎn)火后的一預(yù)設(shè)的最小時(shí)間間隔上的一極值的位置?？刹豢紤]在先的多個(gè)極值，因?yàn)樵陔姇灧烹娨胱銐虻哪芰康饺剂?空氣混合物中以使該混合物起燃之前，需經(jīng)過一些時(shí)間。
[0012]例如，隨著電暈放電的點(diǎn)火之后的一些極值的產(chǎn)生，可以檢驗(yàn)這些極值是否與電暈放電的點(diǎn)火時(shí)刻點(diǎn)保持一預(yù)設(shè)的最小時(shí)間間隔。不遵從此預(yù)設(shè)最小時(shí)間間隔的那些極值可在進(jìn)一步的判定中保持不予以考慮。另一可能性是僅檢查電氣變量距離電暈放電一段最小時(shí)間間隔的變化過程。
[0013]通過非常慢的點(diǎn)火，例如，點(diǎn)燃很難起燃的混合物，在燃燒過程的開始之前可能會(huì)產(chǎn)生額外的多個(gè)極值，因?yàn)樵谌紵覂?nèi)對(duì)燃料/空氣混合物的壓縮還可能導(dǎo)致諧振電路的電氣變量的變化。額外的多個(gè)極值還可能由一爆震燃燒生成。然而，對(duì)比與燃燒過程的開始有關(guān)的極值，一般地這樣的額外極值弱得多，且僅在燃燒開始很久以后才產(chǎn)生。如果在檢查范圍內(nèi)產(chǎn)生有一些極值，則此評(píng)估可由此被限定于對(duì)全局極值的評(píng)估，也就是說被限定為對(duì)在檢查范圍內(nèi)的最大和/或最小的極值的評(píng)估。換句話說，燃燒的開始與電暈放電的點(diǎn)火和熄滅之間的一些極值的產(chǎn)生有關(guān)，也就是說，與某一極值有關(guān)，該極值為全局的極值。如果該極值為，例如阻抗的最大值，由此，相比在被檢查范圍內(nèi)在先或之后產(chǎn)生的任何最大值，屬于燃燒的開始的最大值通常具有更大的量值。如果該極值為，例如共振頻率的最小值，由此，相比在被檢查范圍內(nèi)的在先產(chǎn)生的任何最小值，屬于燃燒的開始的最小值通常具有更小的量值。
[0014]一般地，與燃燒過程的開始有關(guān)的極值的特征還在于，其跟隨在一階導(dǎo)數(shù)的一個(gè)顯著極值之后。典型地，與燃燒過程的開始有關(guān)的極值跟隨在一階導(dǎo)數(shù)的一個(gè)全局極值之后?？商娲鼗蝾~外地，屬于燃燒過程開始的極值還可由此通過對(duì)一階導(dǎo)數(shù)的計(jì)算來識(shí)別。換句話說，燃燒的開始可因此與跟隨在一階導(dǎo)數(shù)的極值之后的極值有關(guān)，該一階導(dǎo)數(shù)的極值比一階導(dǎo)數(shù)的另外多個(gè)極值具有更強(qiáng)烈的顯著性，該一階導(dǎo)數(shù)的多個(gè)極值跟隨在判定范圍內(nèi)的電氣變量的其他多個(gè)極值之后。
[0015]理論上，也許在非常罕見的情況下，例如由于測(cè)量誤差，這兩個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)傳遞不同的結(jié)果。因此合并這兩個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)可能是有益的，例如通過量化一個(gè)極值相比其他的極值更顯著的程度。為此目的的一個(gè)可能性是，計(jì)算一個(gè)極值偏離下一個(gè)最明顯極值的因子，也就是說，例如，確定最顯著最大值超過次最大值的百分比，或確定最顯著最小值低于次最小值的量。然后，比另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)更明顯地表征一極值的標(biāo)準(zhǔn)將用于將此極值關(guān)聯(lián)到燃燒的開始O
[0016]如果電氣變量的一極值由此偏離下一個(gè)最明顯極值第一因子，這個(gè)第一因子可與，一階導(dǎo)數(shù)的一極值偏離一階導(dǎo)數(shù)的另一極值的第二因子，相比較。如果第一因子大于第二因子，第一標(biāo)準(zhǔn)，也就是電氣變量的極值的標(biāo)準(zhǔn)，比第二標(biāo)準(zhǔn)，也就是導(dǎo)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，更為顯著。
[0017]根據(jù)本發(fā)明有益的改良，隨著一些極值的產(chǎn)生，考慮到該極值的顯著性有多強(qiáng)烈以及考慮到一階導(dǎo)數(shù)在先的極值的顯著性有多強(qiáng)烈，由此把一個(gè)極值與燃燒的開始關(guān)聯(lián)。在這種情況下，由于有時(shí)候把燃燒的開始指派到在檢查范圍內(nèi)比其他極值更強(qiáng)烈地顯著的極值，而有時(shí)候?qū)⑷紵拈_始指派到時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變化過程中的極值(其中，對(duì)應(yīng)電暈放電的點(diǎn)火與熄滅之間的電氣變量的變化過程中的多個(gè)極值的產(chǎn)生，將燃燒的開始指派到電氣變量的一極值，該極值跟隨在比位于檢查范圍內(nèi)隨后的電氣變量的其他極值更強(qiáng)烈地顯著的導(dǎo)數(shù)的極值之后)，該方法可同時(shí)利用以上兩個(gè)技術(shù)主題。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的方法而確定的燃燒開始可受由測(cè)量誤差引起的波動(dòng)影響。由此優(yōu)選地計(jì)算出對(duì)應(yīng)內(nèi)燃機(jī)的多個(gè)周期的燃燒的開始的滑移平均值。該平均值能被，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使用。此平均值可對(duì)應(yīng)三個(gè)或以上的周期來計(jì)算，優(yōu)選地為五個(gè)或以上的周期。超過10個(gè)周期的計(jì)算，尤其是超過20周期的計(jì)算，通常不帶來額外的好處。
[0019]該平均值還可以用作用于識(shí)別燃燒開始的額外標(biāo)準(zhǔn)，這是因?yàn)槿紵拈_始無法從一個(gè)周期到下一周期間僅以較小的程度變化。因此該平均值可用來限制需要評(píng)估的范圍，其中在該范圍內(nèi)檢查電氣變量的變化過程。放棄偏離該平均值超過一個(gè)預(yù)設(shè)閾值的結(jié)果也是可能的，因?yàn)榇祟惤Y(jié)果是不準(zhǔn)確的。這個(gè)閾值可預(yù)設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)偏差函數(shù)。
[0020]本發(fā)明還涉及一種用于確定往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的燃燒開始的方法，其中燃料/空氣混合物通過電暈放電點(diǎn)火，其中，為產(chǎn)生電暈放電，激勵(lì)一電氣諧振電路，其中相對(duì)燃燒室壁電氣絕緣的點(diǎn)火電極與燃燒室壁一起構(gòu)成一電容器。以及，為確定燃燒的開始，計(jì)算諧振電路的一電氣變量的值，其中把電氣變量的變化過程與一基準(zhǔn)變化過程比較，該基準(zhǔn)變化過程為，例如對(duì)若干周期求平均的變化過程，以及其中，預(yù)設(shè)一閾值并根據(jù)超過該閾值的偏差來推斷燃料燃燒。
[0021]電暈放電裝置的諧振電路的電氣變量初期的變化過程大體上不受任何較大波動(dòng)的影響，由此很難區(qū)分一個(gè)周期和另一個(gè)周期。僅通過可能在不同的瞬間發(fā)生的燃燒開始，不同的周期之間出現(xiàn)顯著差異。通過與一平均化的變化過程比較，燃燒的開始可因此而確定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下文將在實(shí)施例的基礎(chǔ)上參照附圖對(duì)本發(fā)明更詳細(xì)的內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說明，其中:
[0023]圖1所示為電暈放電裝置的諧振電路的共振頻率的三個(gè)示意性的變化過程；
[0024]圖2所示為電暈放電裝置的諧振電路的阻抗的三個(gè)示意性的變化過程，以及；
[0025]圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的方法的一示范實(shí)施例的流程圖，用于確定燃燒的開始。
【具體實(shí)施方式】[0026]圖1所示為，在可迅速點(diǎn)燃的混合物的最理想燃燒下，電暈放電裝置的電氣諧振電路的共振頻率f的變化過程的示意圖。如圖所示，共振頻率f隨時(shí)間t，并由此也是隨曲柄軸角，明顯地變化。圖示的變化過程，開始于上止點(diǎn)前的約25°到20°的曲柄軸角，直至上止點(diǎn)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行、燃燒點(diǎn)以及電暈放電的持續(xù)時(shí)間可以稍有不同。因此在附圖的示意圖中，橫坐標(biāo)并沒有設(shè)有單位。
[0027]在圖1a的區(qū)域A，在電暈放電形成前，諧振電路的瞬態(tài)伴隨有共振頻率的上升。區(qū)域A可稱為調(diào)諧階段。在隨后的區(qū)域B中，電暈放電形成且共振頻率下降。在區(qū)域B中，作為電暈放電的形成的結(jié)果，發(fā)生燃料/空氣混合物的預(yù)反應(yīng)和電離的開始。頻率的下降延續(xù)到隨后的區(qū)域C，其中燃料/空氣混合物的電離有所增加。在區(qū)域C的末端，燃料/空氣混合物被點(diǎn)燃，以及燃料開始燃燒。區(qū)域C鄰接區(qū)域D，其中共振頻率在燃燒過程期間上升，或可由于斷路處理而上升。在區(qū)域C和D之間共振頻率具有一最小值。該最小值一般上為全局最小值。
[0028]圖2a相應(yīng)地顯示了，在理想的燃料燃燒下，電暈放電裝置的諧振電路的阻抗Z隨時(shí)間t的變化。圖1a和圖2a的對(duì)比顯示了與共振頻率f的最大值對(duì)應(yīng)的阻抗Z的最小值，以及與阻抗的最大值對(duì)應(yīng)的共振頻率的最小值。
[0029]圖1b所示為在延遲的點(diǎn)火下，電暈放電裝置的電氣諧振電路的共振頻率f是如何隨時(shí)間t變化的。其區(qū)域A和B與理想燃燒狀態(tài)下的區(qū)域A和B至多有略微的區(qū)別，理想燃燒的共振頻率的變化過程在圖1a中得到了示意性的顯示。在鄰接區(qū)域B的區(qū)域Cl中，其共振頻率實(shí)際上恒定。然后僅在區(qū)域C2那里，存在有漸增的共振頻率劇降，以及燃料/空氣混合物的點(diǎn)燃。圖2b相應(yīng)地顯示了電暈放電裝置的諧振電路的阻抗Z在這種情況下隨時(shí)間t的變化。
[0030]圖1c以示意圖的方式顯示了在長(zhǎng)得多的點(diǎn)火延遲下，例如在點(diǎn)燃很難點(diǎn)燃的混合物的情況下，電暈放電裝置的電氣諧振電路的共振頻率f的變化過程。在區(qū)域A、B以及Cl的起始區(qū)域，變化過程實(shí)質(zhì)上如圖1b顯示的一樣。然后在Cl的末端區(qū)域，在頻率上有一臨時(shí)的升高。然后僅在區(qū)域C2，存在著漸增的頻率劇降，以及最終燃料/空氣混合物點(diǎn)燃。
[0031]圖1c中共振頻率f的變化過程因此具有兩個(gè)額外的極值，即在Cl開始時(shí)的額外最小值以及Cl和C2之間的額外最大值。在十分緩慢的點(diǎn)火下，電暈放電裝置的電氣諧振電路的阻抗Z相應(yīng)地在圖2c中所示的變化過程同樣地顯示有兩個(gè)額外的極值。
[0032]圖3所示為用于確定往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的燃燒開始的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0033]在該方法的開始處，在步驟I中，確定相關(guān)的時(shí)間間隔的開始和結(jié)束，或至少進(jìn)行一個(gè)預(yù)選，其中，在該時(shí)間間隔內(nèi)尋找爆震燃燒的發(fā)生。例如，電暈放電的開始以及燃料燃燒的結(jié)束可從電壓信號(hào)、電流信號(hào)和/或另一電氣變量中確定。也可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元預(yù)設(shè)需要檢查的時(shí)間間隔的開始和結(jié)束。
[0034]作為步驟2，可執(zhí)行原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，例如可通過插值來確定電暈放電裝置的諧振電路的電氣變量的測(cè)定值的中間值。在步驟2中，可對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行濾波，例如使用低通濾波器。根據(jù)電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)是否轉(zhuǎn)換為RMS (均方根)值或轉(zhuǎn)換為原始數(shù)據(jù)，可取不同的閾值用于低通濾波。在轉(zhuǎn)換RMS值時(shí)，例如可取從IKhz到500Khz的臨界頻率。在轉(zhuǎn)換高頻原始數(shù)據(jù)時(shí)，例如按IMhz到20Mhz的區(qū)間中的閾值來進(jìn)行低通濾波是有益的。諧振電路的特征變量，比如其中的共振頻率或阻抗，可在步驟2中，例如，經(jīng)由求取零點(diǎn)或通過變換從電壓原始數(shù)據(jù)和電流原始數(shù)據(jù)中計(jì)算得出。然而，對(duì)于此類諧振電路特征變量，在該方法的開始處就存在也是可能的。
[0035]在步驟3中，可確定該方法的計(jì)算范圍。電氣變量，例如共振頻率、阻抗或電流和電壓之間的相位，在其變化過程中具有第一極值的時(shí)間可以作為該范圍的開始。然而，需要檢查的范圍的開始還可以在稍后選定，因?yàn)殡姇灧烹姷拈_始伴有升高的擾動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)度和頻率。例如，可通過在第一極值出現(xiàn)的時(shí)刻或曲柄軸角上增加一固定的、預(yù)設(shè)的時(shí)間跨度，特別是一曲柄軸角的時(shí)間跨度，以確定范圍的開始。電暈放電的切斷或一預(yù)設(shè)的曲柄軸角，例如上止點(diǎn)，可以作為該范圍的結(jié)束。該范圍的結(jié)束還可以是預(yù)設(shè)的，例如，通過對(duì)應(yīng)電氣變量或電氣變量的變化的閾值。
[0036]例如，隨著頻率從一達(dá)到的最小值上升至少1kHz，優(yōu)選地至少2kHz，可大體上認(rèn)為燃料/空氣混合物被點(diǎn)燃，且隨后頻率的更進(jìn)一步的變化過程不再用于對(duì)燃燒開始的識(shí)另|J。一閾值還可相應(yīng)地預(yù)設(shè)為，例如0.2歐姆，以對(duì)應(yīng)阻抗達(dá)到一最大值后的變化，且可認(rèn)為燃料/空氣混合物的點(diǎn)燃伴隨著阻抗從達(dá)到的最大值下降所述閾值的量。當(dāng)然，具體的數(shù)值依賴于所使用的電暈放電裝置的設(shè)計(jì)，因此不能以一般方式簡(jiǎn)單地指定。
[0037]在隨后的步驟4中，從已測(cè)量的電氣變量中產(chǎn)生一運(yùn)算對(duì)象，例如頻率、阻抗或電流和電壓之間的相位。該運(yùn)算對(duì)象優(yōu)選地為已測(cè)量的電氣變量的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)，但也可以是和例如基準(zhǔn)變量的差分。
[0038]然后在步驟5中，求取運(yùn)算對(duì)象的第一極值，而在步驟6中求取運(yùn)算對(duì)象的第二極值。
[0039]然后在步驟7.1中，校驗(yàn)運(yùn)算對(duì)象的第二極值，也就是說例如導(dǎo)數(shù)的第二極值，是否在檢查范圍內(nèi)有效。檢查范圍優(yōu)選地開始于圖1和2的區(qū)域B。在理想的變化過程下，如圖1a和2a所示，燃燒的開始位于作為最小值的導(dǎo)數(shù)的第一極值與作為最大值的導(dǎo)數(shù)的第二極值之間。然而在根據(jù)圖lb、lc和2b或2c的變化過程下，產(chǎn)生導(dǎo)數(shù)的多個(gè)額外極值，因此導(dǎo)數(shù)的第二極值位于燃燒開始前。這樣的情況將在步驟7.1中得到識(shí)別。為此，需要校驗(yàn)該第二極值是否在期望的時(shí)間窗口內(nèi)，而該時(shí)間窗口可從經(jīng)驗(yàn)數(shù)值或從先前工作周期中收集的數(shù)據(jù)確定。
[0040]作為步驟7.1的結(jié)果，如果導(dǎo)數(shù)的第二極值被判斷為太前，則在步驟7.4中求取測(cè)定范圍內(nèi)電氣變量的第一極值。在圖示的實(shí)施例中，計(jì)算范圍在步驟3中確定，因此該第一極值位于圖1和圖2的區(qū)域A和B之間。然后在步驟7.5中，校驗(yàn)導(dǎo)數(shù)的第二極值是否與這個(gè)電氣變量，例如頻率的第一最大值，保持一預(yù)設(shè)的最小時(shí)間間隔。
[0041]如果求導(dǎo)出來的第二極值太接近所考慮的電氣變量的第一極值，則在步驟7.5.1中求取導(dǎo)數(shù)的下一個(gè)更后的極值。然后在步驟7.5.2中，校驗(yàn)該更后的極值是否具有正確的正負(fù)號(hào)。正確的正負(fù)號(hào)視考慮的是哪個(gè)電氣變量而定。例如，如果考慮共振頻率作為電氣變量，一最小值標(biāo)記燃燒的開始，而因此導(dǎo)數(shù)的在前的極值同樣地必須是一最小值，也就是說，負(fù)號(hào)為正確的正負(fù)號(hào)標(biāo)記。相反，如果考慮阻抗作為電氣變量，燃燒的開始與一最大值有關(guān)，而因此導(dǎo)數(shù)的在前的極值同樣地為一最大值從而具有一正號(hào)，也就是說大于零。
[0042]如果在步驟7.5.2中，發(fā)現(xiàn)不正確的正負(fù)號(hào)，則在步驟7.5.3求取導(dǎo)數(shù)的下一個(gè)更后的極值。
[0043]然后在步驟8中，檢查二階導(dǎo)數(shù)的該極值的量值，其中可直接由步驟7.1、7.5和7.5.2按照對(duì)應(yīng)的結(jié)果到達(dá)步驟8。
[0044]如果其量值位于一預(yù)設(shè)的閾值之上，則導(dǎo)數(shù)的該極值和導(dǎo)數(shù)的第一極值之間的一數(shù)值，例如這兩個(gè)極值所處時(shí)刻之間的平均值，在步驟8.2中指派為燃燒的開始?？商鎿Q地，對(duì)應(yīng)燃燒開始的數(shù)值還可以設(shè)為交點(diǎn)或達(dá)到兩個(gè)電氣變量于其導(dǎo)數(shù)的極值處的數(shù)值的預(yù)設(shè)的差數(shù)。進(jìn)而，當(dāng)電氣變量的極值前后的導(dǎo)數(shù)陡峭時(shí)，使用步驟8.2。在這種情況下，電氣變量的極值顯然為明顯的。
[0045]如果在步驟8中所考慮的導(dǎo)數(shù)極值的量值低于預(yù)設(shè)的閾值，而且此極值僅具有較弱的顯著性，則在步驟8.3.1中校驗(yàn)較早的極值是否具有同樣的量值。如果情況如此，假設(shè)一誤差，并由此在步驟8.3.2.2中求取該導(dǎo)數(shù)的極值的一個(gè)稍后的量值，且還在步驟
8.3.2.1中重新確定所考慮的電氣變量的第一極值，也就是說求取一個(gè)稍后的極值。然后與步驟7.5.2類似地，在步驟8.3.2.4中校驗(yàn)導(dǎo)數(shù)的該極值是否具有正確的正負(fù)號(hào)，如果不是，則繼續(xù)搜索。然后在步驟8.3.2.5中，上一次發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)數(shù)的極值被確定為對(duì)應(yīng)隨后燃燒開始計(jì)算的導(dǎo)數(shù)的“第二”極值。在步驟8.3.3中，在有效的導(dǎo)數(shù)極值之間求取所考慮的電氣變量的第二極值，其中步驟8.3.3還可以直接地從步驟8.3.1或8.3.2.4按照對(duì)應(yīng)的結(jié)果到達(dá)。然后在步驟8.3.5中，將電氣變量的第二極值與在前的導(dǎo)數(shù)極值之間的一數(shù)值指派給燃燒的開始，例如通過求平均、交點(diǎn)或達(dá)到預(yù)設(shè)的差值這一手段。
[0046]從步驟8到8.2和8.3.5中的多個(gè)閾值可以是匹配的。然而，優(yōu)選地，閾值為不同的閾值。在步驟8中，如果確定了所考慮的導(dǎo)數(shù)極值的量值位于這兩個(gè)閾值之間，則燃燒的開始可被指派到所示實(shí)施例中的這個(gè)導(dǎo)數(shù)極值的時(shí)刻。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中燃燒開始的方法，其中通過電暈放電點(diǎn)燃燃料/空氣混合物，其中， 激勵(lì)一電氣諧振電路以產(chǎn)生電暈放電，其中相對(duì)燃燒室壁電氣絕緣的點(diǎn)火電極與燃燒室壁一起構(gòu)成一電容器，以及 計(jì)算諧振電路的一電氣變量的值以識(shí)別燃燒的開始， 其特征在于，計(jì)算一極值位置，該極值產(chǎn)生于電暈放電點(diǎn)火后和熄滅前的電氣變量的變化過程中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，諧振電路的電氣變量為諧振電路的共振頻率、諧振電路的阻抗或電流和電壓之間的相位。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將電氣變量的變化過程中的第一極值指派到電暈放電的開始，且求取進(jìn)一步的極值以確定燃燒的開始。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，預(yù)設(shè)一閾值，且對(duì)電氣變量的變化過程的求值限于第一極值與達(dá)到閾值的點(diǎn)之間的數(shù)值范圍。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)應(yīng)電暈放電點(diǎn)火后的多個(gè)極值的產(chǎn)生，校驗(yàn)這些極值是否位于距離電暈放電開始的一預(yù)設(shè)的最小時(shí)間間隔內(nèi)，且在進(jìn)一步的評(píng)估中保持不考慮位于預(yù)設(shè)的最小時(shí)間間隔外的極值。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)應(yīng)電暈放電的開始與熄滅之間的多個(gè)極值的產(chǎn)生，把燃燒的開始指派到在檢查范圍內(nèi)比其他極值更強(qiáng)烈地顯著的極值。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，建立電氣變量的時(shí)間導(dǎo)數(shù)并求取在所述時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變化過程中的極值，其中，對(duì)應(yīng)電暈放電的點(diǎn)火與熄滅之間的電氣變量的變化過程中的多個(gè)極值的產(chǎn)生，將燃燒的開始指派到電氣變量的一極值，該極值跟隨在比位于檢查范圍內(nèi)隨后的電氣變量的其他極值更強(qiáng)烈地顯著的導(dǎo)數(shù)的極值之后。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)應(yīng)多個(gè)極值的產(chǎn)生，把一極值指派到燃燒的開始，其中同時(shí)考量該極值的量值以及一階導(dǎo)數(shù)在前極值的量值。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)應(yīng)內(nèi)燃機(jī)的多個(gè)周期，計(jì)算燃燒開始的平均值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，燃燒的開始的平均值用于確定求取極值的范圍，在所述極值的范圍中求出該極值的位置以確定燃燒的開始。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的的方法，其特征在于，預(yù)設(shè)一用于在達(dá)到一極值時(shí)對(duì)電氣變量進(jìn)行改變的閾值，而對(duì)電氣變量的變化過程的評(píng)估，僅從一極值開始直到由所述閾值進(jìn)行電氣變量改變的點(diǎn)為止。
12.一種用于確定往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中建立燃燒開始的方法，其中通過電暈放電點(diǎn)燃燃料/空氣混合物，其中， 激勵(lì)一電氣諧振電路以產(chǎn)生電暈放電，其中相對(duì)燃燒室壁電氣絕緣的點(diǎn)火電極與燃燒室壁一起構(gòu)成一電容器，以及 計(jì)算諧振電路的一電氣變量的值以識(shí)別燃燒的開始， 其特征在于，將電氣變量的變化過程與一基準(zhǔn)變化過程比較，其中預(yù)設(shè)一閾值且根據(jù)超過該閾值的偏差來推斷出燃料的燃燒。
【文檔編號(hào)】F02D45/00GK103452687SQ201310162499
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】M·特朗普, S·博內(nèi) 申請(qǐng)人:博格華納貝魯系統(tǒng)有限公司