处理内燃发动机内压力测量装置的信号的方法
【专利说明】处理内燃发动机内压力测量装置的信号的方法
[0001] 本发明设及用于处理在内燃发动机内的压力测量装置的信号的方法。
[0002] 内燃发动机通常包括汽缸，活塞在汽缸中滑动，每个汽缸限定燃烧室，燃料和氧化 剂被引入其中W实施混合物的燃烧。发动机将由该种燃烧所释放的能量转换成机械能。
[0003] 已知的是，使内燃发动机装备有压力测量装置，其包括压力测量传感器W及相关 电子件，测量汽缸燃烧室内的压力。该种压力的值允许电子计算系统（或ECU:"发动机控 制单元"），其车载地安装在装备有该种类型内燃发动机的机动车辆中，W最优方式调节用 于控制所述发动机的参数，例如燃料喷射参数或污染排放后处理参数。
[0004] 该种类型的压力测量传感器可W是压电传感器，其通过遭受压力的敏感的压电元 件的电荷的变化，而W相对的方式提供汽缸中主要压力的示值。压力测量传感器之后提供 电压，其表示该些压力变化。一般地，有该种类型的压力测量传感器所提供的所述电压信号 应该或多或少地具有直线的形状，所述直线具有为常量（例如y=〇伏）的值，并且是可重复 的，电压峰值周期性地交错（interleaved)于其上，其表示在汽缸的燃烧室中的压缩和燃烧 阶段期间汽缸的燃烧室中发生的压力峰值。
[0005] 然而，该种电压信号遭受到噪声和漂移，其由于热电现象和/或所述压力测量传 感器遭受到的变化，W及其他。由所述压力测量传感器所传递的信号因此而与在所述汽缸 的燃烧室内的主要压力的真实曲线不同。在压力峰值之外，其不具有直线的形状，所述直 线的形状具有常量的值并且是可重复的，但是，相反，其或多或少具有直线的形状，该直线 的形状具有斜率(即其值在时间上漂移)，其建立相对于参考值的漂移或偏移。该在图1A中 示出。根据时间单位t的压力信号Se是噪音并且根据具有斜率A的直线漂移，该样建立相 对于参考值Vcw的漂移或偏移，所述参考值根据临时值t变化，具有在t=0处的值B W及 在to (参照图1A)处的值B'。信号Se能够因此而等同于交替的"高台"（plateau)阶段 SP1，SP2, SP3,在此期间电压相对于参考值VcEP偏移并根据函数(其具有斜率A，或多或少地 线性地作为时间的函数）变化，并且电压峰值P1，P2, P3表示燃烧压力峰值。
[0006] 为了使得由该种类型的压力测量传感器提供的压力信号可用，该信号的处理因此 是必需的。在此，压力测量装置包括滤波器和算法，旨在抑制该种漂移，也被称为偏移校正 算法，其被应用到电压信号。所述滤波器抑制所述信号的噪声并且所述偏移校正算法将在 压力峰值（peak)之外的压力的参考值重新定屯、在压力常量或可重复的残控制Veep处。该种 滤波器和该种偏移校正算法被集成在处理单元中，该处理单元形成所述压力测量装置的一 部分并且定位在专用集成电路或"ASIC"(专口应用集成电路）中（其与所述压力测量传感 器关联或连接)。所述滤波器和偏移校正允许汽缸燃烧室内的压力的值W准确的方式基于 W此方式被处理的信号而确定，并且因此允许用于控制所述内燃发动机运行的所述草书被 成比例地调节。
[0007] 该种类型的方法从现有技术中可知。例如，已知的是，使用卡尔曼滤波器，所述 滤波器基于递归误差校正方法(在信号与其由增益衰减的预测值之间）。所述信号预测 值之后基于在之前的测量时间被过滤和校正的信号而被计算。更为特殊地，并根据文件 FR2938645A1，已知的是，使用两个卡尔曼滤波器；"快"卡尔曼滤波器，即包括高值的斜率 和常量增益(对于属于压力峰值的点而言）；和"慢"卡尔曼滤波器，即包括低值的斜率和 常量增益W用于确定信号漂移，即在高台阶段期间的偏移。FR2938645A1中描述的方法之 后校正每个点（根据其是否属于按照快卡尔曼滤波器检测的压力峰值并根据按照慢卡尔曼 (Kalman)滤波器确定的偏移值)。然而，该种类型的信号处理方法的缺点如下： -因为所述信号的每个点使用卡尔曼滤波器由复杂计算处理，该种类型的信号处理方 法是不能推广的，并且使用大量的ASIC储存器， -该种方法难W校准，因为其包括四个变量W被参数化：用于所述快卡尔曼滤波器的 一个斜率和常量增益，W及用于所述慢卡尔曼滤波器的一个斜率和常量增益， -在发动机速度低于lOOOrpm时，由该种处理方法生产的所述被处理信号显著地变形 并因此而难W使用。
[000引该在图1B中示出。根据在FR2938645A1中所描述的所述信号处理方法而被处理 的所述压力信号Sk具有常量压力参考值V EW，并且不再在时间t上漂移。然而，在压力峰值 Pk之后，在时间to和tl之间，该种信号处理方法建立了相对于真实曲线Sc在汽缸中主要 压力的值的过低估计Su。
[0009] 本发明因此提议克服该些缺点并且提出一种信号处理方法，其校正所述信号的偏 移而不会引起被处理信号上的任何变形，易于实施并易于校准并且与现有技术的方法相比 需要降低的存储容量。
[0010] 本发明提出一种方法W用于处理在内燃发动机中的压力测量装置的信号，所述装 置包括： -压力测量传感器，其提供表示所述内燃发动机内的压力的输出电压信号，所述信号 包括"高台"阶段，在所述"高台"阶段，所述电压根据作为时间的函数的或多或少线性的函 数而变化，并且电压峰值阶段表示燃烧压力峰值， -处理单元，其联接到所述压力测量传感器。
[0011] 根据第一实施例，所述方法包括如下步骤： I. 通过所述处理单元获取所述信号的所述值， II. 通过所述处理单元检测代表燃烧压力峰值的所述信号的所述电压峰值， 所述方法的特征在于其还包括如下步骤： III. 通过所述处理单元计算在对应于第一燃烧压力峰值的第一时间与对应于第二燃 烧压力峰值的第二时间之间的第一持续时间，所述第二燃烧压力峰值接续于所述第一燃烧 压力峰值， IV. 通过所述处理单元计算由： tci=tl+xl 蝴 tl 所定义的校正开始时间， 其中： 是校正开始时间， tl是对应于第二燃烧压力峰值的第二时间， Dtl是在对应于第一燃烧压力峰值（P0)的第一时间（to)与对应于第二燃烧压力峰值 (P1)的第二时间（tl)的第一持续时间， tc2是校正结束时间， w及xl是具有在0. 1与0. 9之间变化的值的第一常量。
[0012] V.通过所述处理单元测量在所述校正开始时间处的所述信号的值， VI.相对于参考值基于所述校正开始时间而通过所述处理单元校正所述信号，并获得 第一被处理信号，使得： S-Sb-Voffi+Vref 其中Sb是在压力测量传感器输出处的信号， Vwpi是在所述校正开始时间处的所述信号的值（t。1)， Vcw是所述参考值。
[0013] 根据第二实施例，步骤I至VI重复，化及： -在步骤III期间