專利名稱：分析氣缸壓力信號(hào)的燃油系統(tǒng)噴油正時(shí)診斷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的操作和控制，包括壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
本部分中的聲明僅僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。燃燒正時(shí)或相位對(duì)診斷燃燒過(guò)程中的問(wèn)題是有用處的。對(duì)于在一組特定的參數(shù)下 操作的正常燃燒過(guò)程，可以預(yù)測(cè)燃燒相位位于一小范圍內(nèi)。偏離這小范圍內(nèi)的燃燒循環(huán)表 示在燃燒室內(nèi)的工況超出了預(yù)期參數(shù)的范圍。燃燒循環(huán)的分析可以多種方式進(jìn)行。評(píng)估燃燒相位的已知方法依賴于估算燃燒熱、燃燒所做的功、或其它反應(yīng)度量標(biāo) 準(zhǔn)。這些方法檢查原始數(shù)據(jù)并對(duì)燃燒數(shù)據(jù)內(nèi)的趨勢(shì)或累積數(shù)據(jù)點(diǎn)作出反應(yīng)。然而，壓燃式 發(fā)動(dòng)機(jī)和其它發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案在寬泛的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下操作。有效及時(shí)的控制，包括燃油控 制、燃油調(diào)節(jié)、充量點(diǎn)火正時(shí)控制、廢氣再循環(huán)(EGR)控制，對(duì)滿足操作者對(duì)性能和燃油經(jīng)濟(jì) 性的需求和符合排放要求來(lái)說(shuō)是必要的。此外，存在許多可變性，包括與部件、系統(tǒng)、運(yùn)行條 件和燃油有關(guān)的可變性例如噴油器、燃油管線和燃油壓力、環(huán)境壓力和環(huán)境溫度、和十六 烷值和酒精含量。燃燒中的可變性影響各個(gè)氣缸的熱釋放和功輸出，結(jié)果導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的非 最佳性能?；趯?shí)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能的燃燒可變性的測(cè)量對(duì)診斷燃燒過(guò)程中的不穩(wěn)定性是有 價(jià)值的并為降低低效的或高排放操作的周期提供有用的信息。處理復(fù)雜的或有噪聲的信號(hào)并使它們變?yōu)橛杏眯畔⒌姆椒ㄊ且阎?。這一類方法 包括通過(guò)快速傅立葉變換(FFT)的譜分析。FFT將周期的或重復(fù)的信號(hào)分解為許多諧波信 號(hào)的和，該諧波信號(hào)對(duì)把信號(hào)轉(zhuǎn)化為其頻譜的分量是有用的。一旦確定了信號(hào)的分量，可分 析這些分量并可從信號(hào)中獲取信息。發(fā)動(dòng)機(jī)性能的變化在氣缸壓力和壓力比方面可能是明顯的。當(dāng)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)和當(dāng) 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)，多種插入式和非插入式壓力傳感裝置用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的壓力是已知 的?！N能將包含與燃燒相關(guān)的信息的信號(hào)，如燃燒室的壓力讀數(shù)，轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)地描 述燃燒正時(shí)的分量的系統(tǒng)對(duì)控制靈敏的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案和增加發(fā)動(dòng)機(jī)效率、燃油經(jīng)濟(jì)性和 排放控制是有用的。

發(fā)明內(nèi)容
一種在貧理想配比下運(yùn)行并屬于壓燃范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸和氣缸蓋，氣缸具 有由在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞限定的可變?nèi)莘e燃燒室。一種用于診斷發(fā)動(dòng)機(jī) 內(nèi)燃燒的方法，包括在燃燒循環(huán)期間從氣缸監(jiān)測(cè)壓力，并以預(yù)定的度量標(biāo)準(zhǔn)為氣缸生成測(cè) 得燃燒相位值，該預(yù)定的度量標(biāo)準(zhǔn)選擇為基于監(jiān)測(cè)到的壓力的快速傅立葉變換來(lái)指示燃燒 循環(huán)。基于噴油曲柄角的以所述預(yù)定的度量標(biāo)準(zhǔn)所選的始點(diǎn)將測(cè)得燃燒相位值與預(yù)期的燃 燒相位值比較?；谠摫容^確定大于允許的燃燒相位差的燃燒相位差。


現(xiàn)在將參考附圖用例子的方式描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，其中 圖1為根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例配置的內(nèi)燃機(jī)的剖視圖2為根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的作為改變噴油曲柄角始點(diǎn)的結(jié)果的多個(gè)最終燃燒 相位曲線的曲線圖3為根據(jù)本發(fā)明的在壓縮/做功事件期間燃燒室內(nèi)觀測(cè)到的示例性的壓力的曲線 圖，包括為燃燒循環(huán)所共有的氣缸壓力和為無(wú)燃燒而循環(huán)的氣缸所共有的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓 力；
圖4為根據(jù)本發(fā)明的示例性的分壓力比曲線的曲線圖5為根據(jù)本發(fā)明的示例性的燃燒相位標(biāo)定曲線的曲線圖，其中示出了 SOI曲柄角和 最終燃燒相位值；
圖6為根據(jù)本發(fā)明的示例性的凈燃燒壓力相位標(biāo)定曲線的曲線圖，其中示出了 SOI曲 柄角和最終凈燃燒壓力相位值。圖7為使用根據(jù)本發(fā)明描述的方法的示例性過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖，其中圖示僅僅是為了說(shuō)明某些具體實(shí)施例的目的而不是限制某些 具體實(shí)施例的目的，圖1是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造的內(nèi)燃機(jī)10、控制模塊15、和廢氣后 處理系統(tǒng)15的示意圖。示范性的發(fā)動(dòng)機(jī)包括多缸直噴壓燃式內(nèi)燃機(jī)，其具有連接到曲軸M 并在氣缸20內(nèi)可移動(dòng)的往復(fù)式活塞22，其限定了可變?nèi)莘e燃燒室34。響應(yīng)于操作者轉(zhuǎn)矩 需求(Tcj keq),曲軸M可操作地連接到車輛變速器和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)以將牽引轉(zhuǎn)矩傳遞到變 速器和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選采用四沖程工作，其中每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒循環(huán)包括分成四 個(gè)180度階段(進(jìn)氣-壓縮-做功-排氣)的曲軸M的720度角轉(zhuǎn)動(dòng)，這四個(gè)階段描述在發(fā) 動(dòng)機(jī)氣缸20內(nèi)活塞22的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。多齒目標(biāo)輪沈連接到曲軸并隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)包括 監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的傳感裝置和控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。傳感裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于發(fā)送 信號(hào)地或可操作地連接到控制模塊5。發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選包括直噴四沖程內(nèi)燃機(jī)，其包括由在氣缸內(nèi)上止點(diǎn)和下止點(diǎn)之間往復(fù) 運(yùn)動(dòng)的活塞限定的可變?nèi)莘e燃燒室和包含進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的氣缸蓋?；钊谥貜?fù)循環(huán)內(nèi)往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣沖程。發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選具有主要為貧理想配比的空氣/燃油工況。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā) 明的各方面適用于在主要以貧理想配比運(yùn)行的其它發(fā)動(dòng)機(jī)配置，例如，貧燃點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。 在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作期間，在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間當(dāng)燃油充量噴射入燃燒室內(nèi)并伴 隨進(jìn)入空氣形成氣缸充量時(shí)燃燒事件發(fā)生。隨后充量在壓縮沖程通過(guò)其壓縮作用燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)適合于在寬范圍的溫度、氣缸充量(空氣、燃油和廢氣再循環(huán))和噴油事件 下工作。這里描述的方法特別適于與以貧理想配比工作的直噴壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)一起操作以確 定與在正在進(jìn)行的工作期間每個(gè)燃燒室內(nèi)的熱釋放相關(guān)的參數(shù)。該方法還適用于其它發(fā)動(dòng) 機(jī)配置，包括點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，包括那些適合于使用勻質(zhì)充量壓燃式(HCCI)策略的發(fā)動(dòng)機(jī)。該 方法適合于在每個(gè)氣缸每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)使用多燃油噴射事件的系統(tǒng)，例如，使用用于燃油 重整的引燃噴射、用于發(fā)動(dòng)機(jī)功率的主噴射事件、和(在適用的情況下的)用于后處理管理的后燃燃油噴射事件的系統(tǒng)，每個(gè)均影響氣缸壓力。傳感裝置安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上或發(fā)動(dòng)機(jī)附近以監(jiān)測(cè)物理特征并生成與發(fā)動(dòng)機(jī)和環(huán)境 參數(shù)相關(guān)的信號(hào)。傳感裝置包括曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，其包括通過(guò)感測(cè)多齒目標(biāo)輪26齒上的邊 緣來(lái)監(jiān)測(cè)曲軸轉(zhuǎn)速(RPM)的曲軸傳感器44。曲軸傳感器是公知的，可包括，例如，霍爾效應(yīng) 傳感器、感應(yīng)傳感器或磁阻傳感器。從曲軸傳感器44 (RPM)輸出的信號(hào)輸入控制模塊5。 這里存在燃燒壓力傳感器30，其包括適用于監(jiān)測(cè)氣缸內(nèi)壓力(C0MB_PR)的壓力傳感裝置。 燃燒壓力傳感器30優(yōu)選包括非插入式裝置，其包括具有環(huán)形截面的測(cè)力傳感器，該環(huán)形截 面適用于在用于電熱塞觀的開(kāi)口處安裝到氣缸蓋內(nèi)。燃燒壓力傳感器30和電熱塞觀配 合安裝，燃燒壓力機(jī)械地通過(guò)電熱塞傳遞到傳感器30。傳感器30的傳感元件的輸出信號(hào) COMBJ3R與氣缸壓力成比例。傳感器30的傳感元件包括壓電陶瓷或適用于上述目的的其它 裝置。其它傳感裝置優(yōu)選包括用于監(jiān)測(cè)歧管壓力(MAP)和環(huán)境大氣壓力(BARO)的歧管壓 力傳感器，用于監(jiān)測(cè)進(jìn)氣流量(MAF)和進(jìn)氣溫度(Tin)的質(zhì)量型空氣流量傳感器，和冷卻劑 傳感器(COOLANT )。該系統(tǒng)可包括排氣傳感器(未示出)，其用于檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)排氣狀態(tài)參 數(shù)，例如，溫度、空氣/燃油比和成分。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解這里可存在用于控制和診斷目 的的其它傳感裝置和方法。除了其它裝置，操作者轉(zhuǎn)矩需求Tclkeq形式的操作者輸入，通常 通過(guò)節(jié)氣門(mén)踏板和剎車踏板獲得。發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選裝備有用于監(jiān)測(cè)操作并用于系統(tǒng)控制目的的 其它傳感器(未示出)。每個(gè)傳感裝置用于發(fā)送信號(hào)地連接到控制模塊5以提供信號(hào)信息， 通過(guò)控制模塊將該信號(hào)信息轉(zhuǎn)換為表示相應(yīng)的監(jiān)測(cè)到的參數(shù)的信息?？梢岳斫猓@種配置 是說(shuō)明性的，并非限制性的，其包括可被功能相等的裝置和算法替代的各種傳感裝置。執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上并通過(guò)控制模塊5響應(yīng)于操作者輸入控制以實(shí)現(xiàn)各種 性能目標(biāo)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電控制節(jié)氣門(mén)裝置，其響應(yīng)于指令輸入(ETC)控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，以 及響應(yīng)于指令輸入(INJ_PW)控制多個(gè)燃油噴射器12用于直接將燃油直接噴射入每個(gè)燃燒 室內(nèi)，所有這些都響應(yīng)于操作者轉(zhuǎn)矩需求(Ttj KEQ)而被控制。這里存在排氣再循環(huán)閥32和 冷卻器(未示出)，其響應(yīng)于控制模塊的控制信號(hào)(EGR)控制外部再循環(huán)廢氣到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣 門(mén)的流動(dòng)。電熱塞觀包括已知裝置，其安裝在每個(gè)燃燒室內(nèi)，適用于與燃燒壓力傳感器30 一起使用。燃油噴射器12是燃油噴射系統(tǒng)的元件，其包括多個(gè)高壓燃油噴射器裝置，每個(gè)均 適用于響應(yīng)于控制模塊的指令信號(hào)INJ_PW直接將包括大量燃油的燃油充量直接噴射到其 中一個(gè)燃燒室內(nèi)。每個(gè)燃油噴射器12從燃油分配系統(tǒng)(未示出)被供給加壓燃油，并具有包 括最小脈沖寬度和相關(guān)聯(lián)的最小可控燃油流率和最大燃油流率的操作特征。發(fā)動(dòng)機(jī)可裝備可控氣門(mén)系，該氣門(mén)系操作以調(diào)節(jié)每個(gè)氣缸進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的開(kāi)度 和關(guān)度，包括氣門(mén)正時(shí)、相位(即，相對(duì)于曲柄角和活塞位置的正時(shí))，和氣門(mén)開(kāi)度的升程大 小中的任何一個(gè)或多個(gè)。一個(gè)示范性的系統(tǒng)包括可變凸輪相位器，其適用于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)、 點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和勻質(zhì)充量壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)?？刂颇K5優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)通用數(shù)字計(jì)算機(jī)，通常包括微處理器或中央處理 單元、包括非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)介質(zhì)(非易失性存儲(chǔ)器包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)和電可編程 序只讀存儲(chǔ)器(EPR0M))、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、高速時(shí)鐘、模數(shù)(A/D)和數(shù)模(D/A)電路、和輸入 /輸出電路和裝置(1/0)，以及合適的信號(hào)調(diào)節(jié)和緩沖電路?？刂颇K具有一組控制算法， 包括存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)并執(zhí)行以提供每個(gè)計(jì)算機(jī)相應(yīng)功能的常駐程序指令和標(biāo)準(zhǔn)。算法通常在預(yù)置循環(huán)周期期間被執(zhí)行以致于每個(gè)算法在每個(gè)循環(huán)周期至少執(zhí)行一次。使用 預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)，算法通過(guò)中央處理單元執(zhí)行并可操作以監(jiān)測(cè)來(lái)自上述傳感裝置的輸入并執(zhí)行控 制和診斷程序以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作。循環(huán)周期通常每隔一定時(shí)間被執(zhí)行，例如在正在運(yùn) 轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛運(yùn)行期間每隔3. 125,6. 25、12. 5、25和100毫秒。作為選擇，算法可響應(yīng) 于事件的發(fā)生而執(zhí)行?？刂颇K5執(zhí)行存儲(chǔ)在其中的算法代碼以控制在系統(tǒng)上裝備的上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)從 而控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，包括節(jié)氣門(mén)位置、燃油噴射質(zhì)量和正時(shí)、EGR閥位置以控制再循環(huán)廢氣 的流動(dòng)、電熱塞操作、以及對(duì)進(jìn)氣門(mén)和/或排氣門(mén)正時(shí)、相位和升程的控制。控制模塊適用 于接收用于確定操作者轉(zhuǎn)矩需求Tclkeq的來(lái)自操作者(例如，節(jié)氣門(mén)踏板位置和剎車踏板位 置)輸入信號(hào)和來(lái)自指示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)和進(jìn)氣空氣溫度(Tin)和冷卻劑溫度和其他環(huán)境 條件的傳感器的輸入信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)發(fā)生的燃燒很難直接監(jiān)測(cè)。傳感器可檢測(cè)和測(cè)量進(jìn)入氣缸的燃油流量和 空氣流量，傳感器可監(jiān)測(cè)應(yīng)用到火花塞的特定電壓、如按程序的噴油始點(diǎn)(SOI)或按程序的 點(diǎn)火正時(shí)之類的輸入值可以是已知的，或處理器可收集大量信息，該信息可預(yù)測(cè)對(duì)產(chǎn)生自 點(diǎn)火必要的條件，但是這些讀數(shù)和數(shù)據(jù)點(diǎn)總體僅僅是對(duì)燃燒的預(yù)測(cè)而不能測(cè)量實(shí)際燃燒結(jié) 果。氣缸壓力讀數(shù)提供描述燃燒室內(nèi)工況的確實(shí)的讀數(shù)。基于對(duì)燃燒過(guò)程的理解，可分析 氣缸壓力以估算特定氣缸內(nèi)燃燒過(guò)程狀態(tài)，在燃燒相位和燃燒強(qiáng)度方面描述燃燒。在已知 工況下在已知正時(shí)處已知充量的燃燒產(chǎn)生氣缸內(nèi)可預(yù)測(cè)的壓力。通過(guò)描述在某些曲柄角的 燃燒的相位和強(qiáng)度，特定燃燒循環(huán)的開(kāi)始和進(jìn)程可描述為燃燒的估算狀態(tài)。通過(guò)估算氣缸 的燃燒過(guò)程的狀態(tài)并將該狀態(tài)與預(yù)期氣缸讀數(shù)比較，可在故障、缺火、或效率低的運(yùn)轉(zhuǎn)方面 對(duì)氣缸進(jìn)行評(píng)估。這種評(píng)估對(duì)運(yùn)行在HCCI或壓燃的情況下的發(fā)動(dòng)機(jī)特別重要，因?yàn)樵跉飧?狀況中小的變化可妨礙對(duì)產(chǎn)生高效有序自點(diǎn)火必要的條件，該自點(diǎn)火對(duì)獲得在正常運(yùn)行發(fā) 動(dòng)機(jī)中顯然的效率、燃油經(jīng)濟(jì)性和低排放是必要的。一種評(píng)估燃燒相位的方法包括處理氣缸壓力傳感器讀數(shù)和比較由壓力讀數(shù)確定 的燃燒相位信息。壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的噴油正時(shí)是燃燒相位的控制因素。在其他靜態(tài)或穩(wěn)定 的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下(具有固定EGR和空氣燃油比)，調(diào)節(jié)SOI將具有在燃燒相位中可預(yù)測(cè)的結(jié) 果。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的在一定的SOI值范圍上在分壓比(FPR)為0. 5處測(cè)量的燃燒 相位。每條所描述的曲線表示在不同所選的SOI曲柄角處整個(gè)燃燒循環(huán)上的燃燒室內(nèi)的分 壓比。這些曲線示出了當(dāng)SOI前移時(shí)，在FPR達(dá)到0. 5處曲柄角也前移。FI^R是對(duì)可歸因于在特定曲柄角以前所產(chǎn)生的燃燒的壓力升高的多少的公知測(cè) 量。FI^R對(duì)估算質(zhì)量分率燃燒或在特定曲柄角以前在燃燒室內(nèi)燃燒掉的充量百分比是有用 的。FI^R可通過(guò)本領(lǐng)域中公知的許多方法計(jì)算。例如，一種計(jì)算FI^R的方法是從燃燒始點(diǎn)到 某個(gè)測(cè)量點(diǎn)對(duì)燃燒室內(nèi)壓力測(cè)量值求積分，然后基于預(yù)期的燃燒引起的總壓力升高將該積 分標(biāo)準(zhǔn)化或比例化。這產(chǎn)生量化燃燒過(guò)程的進(jìn)程的0到1之間的FPR。計(jì)算FPR的另一種 方法通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn)
權(quán)利要求
1.一種診斷發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒的方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)以貧理想配比運(yùn)行并屬于壓燃范圍，該發(fā) 動(dòng)機(jī)包括氣缸和氣缸蓋，該氣缸具有由在該氣缸中的在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活 塞限定的可變?nèi)莘e燃燒室，所述方法包括在燃燒循環(huán)期間從所述氣缸監(jiān)測(cè)壓力；在預(yù)定的度量標(biāo)準(zhǔn)處為所述氣缸生成測(cè)得燃燒相位值，所述度量標(biāo)準(zhǔn)選擇為基于所述 監(jiān)測(cè)到的壓力的快速傅立葉變換來(lái)指示所述燃燒循環(huán)；基于在所述預(yù)定度量標(biāo)準(zhǔn)處的噴油曲柄角的選擇的始點(diǎn)將所述測(cè)得燃燒相位值與預(yù) 期燃燒相位值作比較；和基于所述比較確定大于允許燃燒相位差的燃燒相位差。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述預(yù)定度量標(biāo)準(zhǔn)包括選擇的分壓比；和所述生成所述測(cè)得燃燒相位值包括通過(guò)使用所述快速傅立葉變換的譜分析來(lái)處理所 述監(jiān)測(cè)到的壓力以確定包括與所述監(jiān)測(cè)到的壓力的氣缸壓力分量相關(guān)聯(lián)的第一諧波波形 的波形；計(jì)算所述波形的相位分量；和根據(jù)所述相位分量選擇測(cè)得燃燒相位值，其中測(cè)得分壓比等于所述預(yù)定分壓比。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述預(yù)定分壓比在大約0.3到0. 7之間。
4.權(quán)利要求2的方法，其中所述預(yù)定分壓比等于0.5。
5.權(quán)利要求2的方法，其中所述測(cè)得分壓比通過(guò)確定在曲柄角處的測(cè)得壓力比減去1與估算的完全燃燒壓力比 減去1的比值來(lái)計(jì)算；所述測(cè)得壓力比通過(guò)在所述曲柄角處測(cè)量的氣缸壓力除以在所述曲柄角處估算的電 動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓力來(lái)計(jì)算；和所述估算的完全燃燒壓力比通過(guò)在上止點(diǎn)之后90度估算的氣缸壓力除以在上止點(diǎn)之 后90度估算的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓力來(lái)估算。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述預(yù)定度量標(biāo)準(zhǔn)包括選擇的分壓比； 所述生成所述測(cè)得燃燒相位值包括生成凈燃燒壓力相位值；和 所述生成所述凈燃燒壓力相位值包括通過(guò)使用所述快速傅立葉變換的譜分析處理所 述監(jiān)測(cè)到的壓力以確定包括與所述監(jiān)測(cè)到的壓力的氣缸壓力分量相關(guān)聯(lián)的第一諧波波形 的波形；處理所述波形以計(jì)算凈燃燒壓力，使用第二快速傅立葉變換以計(jì)算所述凈燃燒壓力的相位分量，和 根據(jù)所述凈燃燒壓力的所述相位分量選擇所述凈燃燒壓力相位值，其中測(cè)得分壓比等 于所述預(yù)定分壓比。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述預(yù)定分壓比在大約0.3到0. 7之間。
8.權(quán)利要求6的方法，其中所述選擇的分壓比等于0.5。
9.權(quán)利要求6的方法，其中所述測(cè)得分壓比通過(guò)確定在曲柄角處的測(cè)得壓力比減去1與估算的完全燃燒壓力比減去1的比值來(lái)計(jì)算；其中所述測(cè)得壓力比通過(guò)在所述曲柄角處測(cè)量的氣缸壓力除以在所述曲柄角處估算 的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓力來(lái)計(jì)算；和其中所述估算的完全燃燒壓力比通過(guò)在上止點(diǎn)之后90度估算的氣缸壓力除以在上止 點(diǎn)之后90度估算的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓力來(lái)估算。
10.權(quán)利要求6的方法，其中所述測(cè)得分壓比通過(guò)對(duì)所述凈燃燒壓力從所述燃燒循環(huán) 的始點(diǎn)到曲柄角求積分并將該積分比例化到0到1之間以估算所述測(cè)得分壓比。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述將所述測(cè)得燃燒相位值與所述預(yù)期燃燒相位值作比 較包括基于模擬的燃燒室運(yùn)行估算所述預(yù)期燃燒相位值。
12.權(quán)利要求1的方法，其中所述將所述測(cè)得燃燒相位值與所述預(yù)期燃燒相位值作比 較包括通過(guò)標(biāo)定數(shù)據(jù)確定所述預(yù)期燃燒相位值。
13.—種診斷發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒的方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)以貧理想配比運(yùn)行并屬于壓燃范圍，該 發(fā)動(dòng)機(jī)包括氣缸和氣缸蓋，該氣缸具有由在該氣缸中的在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 活塞限定的可變?nèi)莘e燃燒室，所述方法包括在燃燒循環(huán)期間從所述氣缸監(jiān)測(cè)壓力；基于所述監(jiān)測(cè)到的壓力生成測(cè)得噴油曲柄角始點(diǎn)，其中所述測(cè)得噴油曲柄角始點(diǎn)通過(guò) 使用快速傅立葉變換以生成測(cè)得燃燒相位值并處理所述測(cè)得燃燒相位值以估算所述測(cè)得 噴油曲柄角始點(diǎn)來(lái)計(jì)算；將所述測(cè)得噴油曲柄角始點(diǎn)與預(yù)定噴油曲柄角始點(diǎn)作比較；和基于所述比較確定大于允許的噴油曲柄角始點(diǎn)差值的噴油曲柄角始點(diǎn)差值。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述使用所述快速傅立葉變換生成所述測(cè)得燃燒相位 值包括通過(guò)使用所述快速傅立葉變換的譜分析來(lái)處理所述壓力傳感器數(shù)據(jù)，以確定包括與所 述監(jiān)測(cè)到的壓力的氣缸壓力分量相關(guān)聯(lián)的第一諧波波形的波形； 計(jì)算所述波形的相位分量；和根據(jù)所述相位分量選擇測(cè)得燃燒相位值，其中測(cè)得分壓比等于預(yù)定分壓比； 其中所述處理所述測(cè)得燃燒相位值以估算所述測(cè)得噴油曲柄角始點(diǎn)包括使用標(biāo)定數(shù) 據(jù)和所述測(cè)得燃燒相位值估算所述測(cè)得噴油曲柄角始點(diǎn)。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述測(cè)得分壓比通過(guò)確定在曲柄角處的測(cè)得壓力比減 去1與估算的完全燃燒壓力比減去1的比值來(lái)計(jì)算，其中所述測(cè)得壓力比通過(guò)在所述曲柄 角處測(cè)量的氣缸壓力除以在所述曲柄角處估算的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓力來(lái)計(jì)算；和其中所述估算 的完全燃燒壓力比通過(guò)在上止點(diǎn)之后90度估算的氣缸壓力除以在上止點(diǎn)之后90度估算的 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓力來(lái)計(jì)算。
16.權(quán)利要求13的方法，其中所述測(cè)得燃燒相位值等于凈燃燒壓力相位值和使用所 述快速傅立葉變換生成測(cè)得燃燒相位值，包括通過(guò)使用所述快速傅立葉變換的譜分析來(lái)處理所述監(jiān)測(cè)到的壓力，以確定包括與所述 監(jiān)測(cè)到的壓力的氣缸壓力分量相關(guān)聯(lián)的第一諧波波形的波形； 根據(jù)所述波形計(jì)算凈燃燒壓力；基于所述波形使用第二快速傅立葉變換計(jì)算所述凈燃燒壓力的相位分量；和根據(jù)所述相位分量選擇所述凈燃燒壓力相位值，其中測(cè)得分壓比等于預(yù)定分壓比；其中所述處理所述測(cè)得燃燒相位值以估算所述測(cè)得噴油曲柄角始點(diǎn)包括使用標(biāo)定數(shù)據(jù)和測(cè)得燃燒相位值估算所述測(cè)得噴油曲柄角始點(diǎn)。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述測(cè)得分壓比通過(guò)確定在曲柄角處的測(cè)得壓力比減 去1與估算的完全燃燒壓力比減去1的比值來(lái)計(jì)算，其中所述測(cè)得壓力比通過(guò)在所述曲柄 角處測(cè)量的氣缸壓力除以在所述曲柄角處估算的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓力來(lái)計(jì)算；和其中所述估算 的完全燃燒壓力比通過(guò)在上止點(diǎn)之后90度估算的氣缸壓力除以在上止點(diǎn)之后90度估算的 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓力來(lái)估算。
18.權(quán)利要求13的方法，其中所述確定噴油曲柄角始點(diǎn)差值包括發(fā)出可視報(bào)警、可聽(tīng) 報(bào)警、給駕駛員信息系統(tǒng)的消息、通訊網(wǎng)絡(luò)上的消息、和用于存儲(chǔ)于記憶存儲(chǔ)裝置中的信息 中的至少一種。
19.一種診斷內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒的方法，包括監(jiān)測(cè)燃燒室內(nèi)的壓力傳感器數(shù)據(jù)；針對(duì)所選的噴油角始點(diǎn)確定與所選的分壓比相對(duì)應(yīng)的預(yù)期燃燒相位值；使用快速傅立葉變換處理所述壓力傳感器數(shù)據(jù)以確定第一諧波波形；使用所述波形計(jì)算測(cè)得燃燒相位值，該測(cè)得燃燒相位值包括測(cè)得分壓比等于所述所選 的分壓比時(shí)的曲柄角；以及如果所述測(cè)得燃燒相位值與所述預(yù)期燃燒相位值相差大于允許 的燃燒相位差值，則顯示非正常燃燒事件。
20.權(quán)利要求19的方法，其中使用所述波形包括在一定范圍的曲柄角上計(jì)算所述測(cè) 得分壓比，所述計(jì)算所述測(cè)得分壓比包括在所述曲柄角的范圍內(nèi)再細(xì)分的曲柄角處通過(guò)計(jì)算測(cè)得壓力比減去1和估算的完全 燃燒壓力比減去1的比值來(lái)反復(fù)確定所述測(cè)得分壓比，其中所述測(cè)得分壓比通過(guò)在所述所 選的曲柄角處的所述波形除以在所述再細(xì)分的曲柄角處的估算的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓力來(lái)計(jì)算， 和其中所述估算的完全燃燒壓力比通過(guò)在上止點(diǎn)之后90度處的氣缸壓力除以在上止點(diǎn)之 后90度處電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓力來(lái)估算。
全文摘要
一種診斷發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒的方法，包括監(jiān)測(cè)氣缸內(nèi)的壓力并以選擇來(lái)索引燃燒循環(huán)的預(yù)定度量標(biāo)準(zhǔn)生成氣缸的測(cè)得燃燒相位值。測(cè)得燃燒相位值通過(guò)快速傅立葉變換計(jì)算并與預(yù)期燃燒相位值比較。
文檔編號(hào)F02D41/04GK102066722SQ200980122647
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者C-B·M·關(guān), F·A·馬特庫(kù)納斯, I·哈斯卡拉, P·A·巴蒂斯頓, Y-Y·王 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司