用于识别汽油发动机中的炽热点火的方法和装置与流程

本发明涉及一种用于识别汽油发动机中炽热点火的方法，该炽热点火与通过火花塞的点火无关地出现在汽油发动机燃烧室中，以及一种用于执行该方法的装置。

背景技术：
在汽油发动机中，供给的燃空混合物的燃烧导致车辆投入行驶运行中或者保持行驶运行。在现代汽油发动机的发展中，显示出与直喷和增压相组合的汽油发动机小型化趋势。在此，小型化意味着汽油发动机的技术尺寸、例如重量或者冲程空间变小，尽管如此仍然达到与较大的汽油发动机中相同或者相似的功率。这能够实现，因为增压能够减小汽油发动机的冲程空间而不降低功率水平。由此，汽油发动机能够在较高负载情况下在部分负载中以较高的部分负载效率运行并且能够降低燃料消耗。然而，为了改进效率而提高增压压力导致汽油发动机燃烧室的非常高的热负载。这引起炽热点火，该炽热点火在汽油发动机燃烧室中的部件达到过高的温度并且混合物由此不受控地点燃时发生。这种不期望的炽热点火首先在通过火花塞触发的点火时间点之后出现并且形成一附加的焰锋，该焰锋导致燃空混合物更快地燃尽。由此，燃烧室中的温度进一步升高，从而这种不期望的自点火以炽热点火的方式总是更早地开始并且在某个时候出现在点火时间点之前。如果不打断这个过程，这种炽热点火形成在相对少数量的燃烧后就已经导致这样高的压力和温度，使得汽油发动机直接受损。这种炽热点火不可与汽油发动机燃烧室中另外的、间或出现的早火(Vorentflammung)区别开。借助于固体声传感器来探测这些引起限界燃烧室的壁面振动的早火和炽热点火。此外，也可借助于分析曲柄轴的转数来识别炽热点火和早火。

技术实现要素：
由此，本发明的任务在于，提出一种方法，借助该方法能够直接识别炽热点火，和及早识别在汽缸中随着每次更进一步的燃烧而不断强化的炽热点火的过程。根据本发明由此解决该任务，即，分析在火花塞的点火时间点之前和/或之后出现的燃烧室压力，用于确定炽热点火，其中，除了一当前燃烧的燃烧室压力以外还观察多个过去的燃烧的燃烧室压力。这具有优点，即，该压力直接无误地提供来自汽油发动机燃烧室的信息，借助于该压力能够可靠地识别炽热点火。在此，能够省去关于固体声或者转数信息的间接分析。炽热点火的识别可以借助这种做法与间或的早火的识别分开。炽热点火的个体情况表现得和间或的早火一样。如果观察多次燃烧，就可以区分开。间或出现的早火是一些与之前出现的早火没有特别关联的个体情况。这种早火没有预兆并且能够在位置和强度上改变。相反地，炽热点火显示完全确定的行为模式。炽热点火起先在通过火花塞的点火火花而开始的燃烧进行期间晚地开始。通过这种加速的燃烧，燃烧室中的温度进一步上升，其结果是，在下一次的燃烧中出现的炽热点火更早地已经开始。这种行为重复直到炽热点火比由火花塞的点火火花引起的燃烧更早地发生。从这个时间点起，进一步的燃烧完全失控地进行，并且在无应对措施的情况下进一步向早发生推移。炽热点火发生得越早，汽油发动机的压力负载和温度负载越高。由此，炽热点火显示出明显的自强化效果，这将炽热点火与间或出现的早火清晰地区分开。有利地通过燃烧室压力、优选是汽油发动机的被观察的汽缸的燃烧室压力，根据曲轴转角得出燃烧位置。由此能够可靠地确定，所探测的燃烧实际上是早火还是炽热点火。提前识别所出现的炽热点火使得能够采取相应的应对措施，由此能够避免更强烈的炽热点火。在一种构型中，在汽缸的n次连续依次的燃烧中确定燃烧位置，其中，如果在第一次燃烧期间确定的燃烧位置相对于在第n次燃烧期间确定的燃烧位置连续地向着更早的燃烧位置的方向移动，则得出炽热点火的结论。通过连续地向曲轴转角更小的点火时间点的方向移动的燃烧，炽热点火可明显地与间或的早火区分开，所述早火还能够在汽油发动机燃烧室中出现。通过炽热点火的时间识别可引入应对措施，由此保护汽油发动机免受损害。这种做法尤其能够在为更好的效率开发具有更高的小型化程度的汽油发动机时采用。有利的是，燃烧位置分别根据运行点(负载、转数、点火时间点)来校正。在一种变型中，连续依次的燃烧的数量n至少为2。因为炽热点火的燃烧连续地向前从一大曲轴转角向一较小曲轴转角的点火时间点的方向移动，仅几次燃烧就足以确定这种趋势并且由此可靠地及早得出炽热点火的结论。为了直接由燃烧室压力确定炽热点火，由燃烧室压力得出的燃烧位置由燃烧室压力的峰值压力的、尤其关于曲轴转角的位置来确定。在此，该峰值压力的位置对应于相应的曲轴转角，其中，优选在确定燃烧位置之前从燃烧室压力中扣除压缩份额。但是，也可考虑时间上的对应。由此，用于分析燃烧室压力的简单应用可在发动机控制装置中完成。优选还可以在确定燃烧室压力的峰值压力之前，从燃烧室压力变化曲线中还扣除由于充注和压缩以及膨胀所产生的部分(作为在汽油发动机的惯性运行过程(Schubverlauf)中产生的部分)，以便仅观察燃烧。在一种实施方式中，由燃烧室压力推导出关于曲轴转角的热变化曲线和/或积分热变化曲线，由该热变化曲线和/或积分热变化曲线确定一用于燃烧位置的量度。在此，说明在燃烧期间每一度曲轴转角所释放热量的热变化曲线和确定在燃烧期间在这个时间过程中总地释放的能量的积分热变化曲线，提供关于燃烧室状况的和在此形成的压力如燃烧室压力自身的完全一样可靠的信息。有利的是，基于在n个被求的燃烧中确定的燃烧位置来完成一拟合直线(Ausgleichsgerade)，并且由该拟合直线的斜率和/或该斜率的绝对值得出炽热点火的结论。借助一拟合直线，可非常简单地确定该趋势，即，该燃烧是否在点火时间点的方向上向前移动和在此是否为炽热点火。在及早识别炽热点火的情况下，可引入相应的应对措施，并且降低炽热点火对于汽油发动机的作用。在一种构型中，如果该拟合直线的斜率和/或该斜率的绝对值超过各预先给定的阈值，则识别一炽热点火。这种阈值比较展示一种简单的分析并且在应用中可特别有利地处理。由此降低应用耗费。在一种变型方案中，为了识别炽热点火，分析该拟合直线的截距，尤其当该截距相应于一对于所给定的运行点来说晚的燃烧位置时。这种截距分析尤其在借助拟合直线不能够明确地确定所述趋势时是有利的。如果该截距相应于一相对于点火时间点的曲轴转角而言大的曲轴转角，则认为形成一炽热点火。在一种构型中，一相对于点火时间点的曲轴转角来说大的、燃烧位置的曲轴转角被识别，其方式是，将该燃烧位置与m次正常燃烧的燃烧位置的平均值比较或者与一在该汽油发动机的一运行点中所确定的参考值比较。通过这种比较措施进一步简化发动机控制装置中的应用。本发明的一种改进方案涉及一种用于识别汽油发动机中的炽热点火的装置，该炽热点火与通过火花塞的点火无关地出现在汽油发动机的燃烧室中。为了能够良好地将炽热点火与间或的早火区分开，存在一些器件，所述器件从各一探测汽油发动机的汽缸燃烧室中压力的压力传感器接收信号，并且分析在火花塞的点火时间点之前和/或之后从该压力传感器中出现的燃烧室压力，用于确认炽热点火，其中，除了当前燃烧的燃烧室压力以外还观察多个过去的燃烧的燃烧室压力。这具有优点，即，在为汽油发动机更好的效率实现更高的小型化程度时，保护汽油发电机免受由于炽热点火引起的损害。此外，能够可靠地将炽热点火与在汽油发动机燃烧室中间或出现的早火区分开。有利的是，所述器件包括一信号感测单元和一信号分析装置，其中，该信号分析装置引入针对所识别的炽热点火的应对措施。在识别到酝酿的、强烈的炽热点火时，通过应对措施降低汽油发动机的功率，以便由此降低汽油发动机中所产生的温度。这些应对措施例如能够为，减少充注、增浓或者减稀...