用于内燃机的爆震调节的方法和设备与流程

本发明从根据独立权利要求类型的、用于内燃机的爆震调节的方法和设备出发。

背景技术：

由de102014224800a1已知一种用于爆震调节的方法，在所述方法中，由爆震传感器测量汽缸的爆震信号并且由此产生爆震特征。为了评价燃烧是爆震地进行还是非爆震地进行，将爆震特征与参考电平比较。在此，通过由之前的爆震特征求滑动平均值来计算参考电平。

技术实现要素：

与此相对地，具有独立权利要求特征的本发明方法或者本发明设备具有以下优点：更好地由爆震特征求出参考电平。因此，尤其可以与来自与运行参数相关的特性曲线族的值进行相加式关联或可以进行低通滤波，或不但可以考虑可来自特性曲线族的相加式特性曲线族值而且可以进行低通滤波。通过对爆震特征的处理求出经修正的爆震特征，能够优化内燃机的运行，由该经修正的爆震特征求出参考电平。因此，可以实现消耗方面的优点或者使有害爆震的出现最小化。

因此，尤其在爆震方面改善了内燃机的调节品质。

由从属权利要求的特征得到其他优点和改进方案。特性曲线族对参考电平求出的品质改善的影响决定性地取决于包含在特性曲线族中的数据品质。尤其可以通过以下方式保证这些数据的高品质：在应用阶段中通过在内燃机或者在内燃机原型(brennkraftmaschinentyp)上的测量来求取对于相加式特性曲线族而言有意义的数据。当为此在稳态运行中求取爆震特征的强度时，该求取特别简单地进行。因此，特性曲线族尤其可以包含关于与燃烧室中的爆震事件不相关的干扰信号的信息。如果不去除这些干扰信号，则它们参与到参考电平的求出中并且导致参考电平的提高并且使对在不再出现这些干扰信号的区域中的爆震信号的识别变差。此外，可能存在肯定不发生爆震并且同时爆震特征仅具有很低值的运行参数范围。在这种运行区域中获知的参考电平特别低并且导致，在其它运行区域中将燃烧错误地评价为爆震。因此有意义的是，在这种运行区域中给爆震特征添加一个基础值，以便参考电平不会下降到非常低的值。通过负载和转速特别简单地表明所述特性曲线族的运行区域。此外，可以通过与另一特性曲线族值相乘对运行参数的特定范围的爆震特征影响进行加权。因此，针对参考电平求出可以更强或不那么强地考虑运行参数的特定范围。如果事先从爆震特征中减去了相加部分，则低通滤波是特别有意义的。然后，仅在差异方面进行低通滤波，由此，该值是特别有说服力的。然后，为了求出参考电平，在低通滤波之后又添加这些值并且通过与其他特征值相乘相应地考虑这些值来求出参考电平。另一种可能性在于，仅对事先已减去特性曲线族值的经低通滤波的爆震特征使用所述加权。因此，单独地调设低通滤波的影响。

附图说明

在附图中并且在下面的说明中详细地阐述本发明的实施例。附图示出了：

图1具有爆震调节装置的内燃机，和

图2参考电平求取装置的第一实施例，和

图3参考电平求取装置的第二实施例。

具体实施方式

在图1中示意性地示出内燃机1，其中，汽缸2与包含在其中的活塞3形成燃烧室4。在汽缸2的外侧上示出爆震传感器5，该爆震传感器测量汽缸2的爆震信号。这种爆震信号是汽缸2的由于燃烧室4中的燃烧过程而产生的噪声信号或者说振动。爆震传感器5的爆震信号被发送给信号处理装置6，该信号处理装置由此针对每个燃烧产生爆震特征10。对于汽缸2中的每个燃烧过程，产生针对该燃烧的爆震特征10。然后将所求取的爆震特征10传送给参考电平求取装置7。该参考电平求取装置从所传输的爆震特征10求取参考电平11，然后将该参考电平转发给爆震识别装置8。此外，爆震识别装置8还从信号处理装置6获得当前燃烧的爆震特征10，并且基于该爆震特征10与参考电平11的比较来决定：该燃烧应被分级为爆震燃烧还是非爆震燃烧。相应地，爆震识别装置8输出相应的信号9，该信号包含关于燃烧是否为爆震的信息。

不同处理模块6、7、8可以共同在计算机中作为相应的软件模块实现。相应地，爆震传感器5的爆震信号在必要时进行的模拟式预先滤波之后模拟/数字式地被转换，然后通过构型为软件的相应处理模块在相应的微型计算机中被处理。将爆震信号转换为爆震特征的一种可能形式例如在于傅里叶变换和对包含在各个频率范围内的能量的求和。在此，尤其可以对不同的频率范围不同程度地加权，因为一些频率特别可靠地指示出爆震事件。替代地，爆震信号也可以被整流和积分，这也产生指示燃烧室4中的燃烧强度的爆震特征10。

在参考电平求取装置7中，通过分析评估由信号处理装置6提供的多个爆震特征10来求取参考电平。根据de102014224800通过以下方式进行传统的参考电平求取：针对多个爆震特征10求出滑动平均值。为此，通常将当前爆震特征乘以加权因子g<1，然后将该值相加到事先乘以(1-g)的参考电平。现在，根据本发明设置，不再进行该参考电平求取，而是首先求出经修正的爆震特征，然后使用该经修正的爆震特征用于求出参考电平。

在图2中示出用于参考电平求取的本发明方法的第一实施例。在图2中示出第一特性曲线族21和第二特性曲线族22。在这些特性曲线族中与内燃机1的运行参数有关地存储有值，并且这些值与内燃机1的运行参数有关地被用于图2的计算。作为内燃机1的这种运行参数的示例，在此例如示出内燃机的转速n和负载l。然而，也可以使用内燃机的任意运行参数用于特性曲线族21、22。特性曲线族21和22是在应用内燃机1或内燃机1的原型中产生。

特性曲线族21根据内燃机1的运行参数提供特性曲线族值，该特性曲线族值在加法环节23从爆震特征10中被减去。根据特性曲线族21中的相应特性曲线族值的正负符号而定，在加法环节23中的计算步骤是针对爆震特征10减少或添加。例如在特性曲线族21中可以存储有关于通常在特定运行参数范围中出现的干扰噪声的信息。例如，在此可以涉及阀的与转速相关的切换或泵的与负载相关的切换，所述切换产生附加的振动信号，该振动信号由爆震传感器5测量。通过减去这种信息，爆震特征10因此减少了这些附加的部分，使得爆震特征10在加法环节23之后减少了这些附加的噪声信号。此外，在特性曲线族21中还可以包含关于在不发生爆震并且同时爆震特征仅具有非常低的值时的运行区域的信息。如果内燃机在这种运行区域中运行较长的时间，则参考电平11没有附加的影响地会具有非常低的值，因此在随后的运行中在另一运行区域中会错误地识别出爆震。因此，必须防止，参考电平11在较长时间的运行中在这种运行区域中变得过低。因此，在特性曲线族21中针对这种运行区域存储有特征值，通过所述特性值在加法环节23中将一定的基础电平添加给爆震特征10。因此，通过基础电平的该添加防止了爆震特征的过强下降。

在加法环节23之后布置低通滤波24，在该低通滤波中，借助通过加法环节23的相加式影响实现对爆震特征10的平滑。通过该低通滤波24又求出多个以加法环节23的量值被减少的爆震特征10的滑动平均值求出。然后将低通滤波24的结果输送给另一加法环节25，其中，在加法环节25中进行低通滤波24的结果和特性曲线族21的相应特性曲线族值的相加。在此，相同的特性曲线族值被输送给两个加法环节23、25。如已经实施的那样，特性曲线族21可以根据物理成因而定地包含正值或负值，所述正值或负值在加法环节23中或者导致相加或者导致相减。在此重要的是，加法环节23和25分别具有不同的正负符号。如果在加法环节23中已经减去了特性曲线族值，则在加法环节25中添加该特性曲线族值。如果在加法环节23中已经添加特性曲线族值，则在加法环节25中又减去该特性曲线族值。通过该措施实现，在低通滤波24中仅求取特性曲线族21的特性曲线族值和爆震特征10之间的差别。在干扰噪声的情况下，这意味着在低通滤波24的输出端上仅求出不是由于干扰噪声引起的爆震特征。当然，该信号关于在内燃机1中是否出现爆震方面是特别有说服力的。

根据对特性曲线族21或低通滤波24的数据化(bedatung)，在此可以影响对由加法环节25输出的爆震信号的处理。例如，仅零值能够连续地被输入到特性曲线族21中。在这样的构型中不存在对爆震特征10添加或减去的部分，使得仅低通滤波24被用于求取参考电平11。因此，在特性曲线族21的这种数据化中，爆震特征10经受第一低通滤波。此外，低通滤波24也可以被设计为具有近似无穷大的时间常数并且能够以零值初始化，由此，低通滤波24的影响趋于零。然后，仅特性曲线族21的内容会被用于计算参考电平11，这相应于一次性求取的并且然后存储在特性曲线族21中的参考电平。因此，根据特性曲线族21的设计和在这两个极限位置之间的低通滤波的设计而定，能够可变化地调设特性曲线族21的影响或低通滤波24的影响。

然后，在加法环节25之后还布置有乘法环节26。乘法环节26将加法环节25的结果与从特性曲线族22中得到的另一特性曲线族值相乘。通过该相乘可以在内燃机的运行参数方面对经预先处理的对应爆震特征进行加权。因此，尤其可以在求出参考电平方面对内燃机的特定运行区域、例如特定的转速范围和负载范围更强或更弱地进行加权。例如，可以对通常出现强烈干扰噪声并且同时仅出现小燃烧噪声的运行区域较小地进行加权，因为这些爆震特征仅包含非常小部分的关于燃烧的信息。然后，乘法点26的结果求出经修正的爆震特征27，然后将该经修正的爆震特征输送给参考电平求取装置7，用于计算参考电平11。

在参考电平求取装置7中，从经修正的参考电平27出发求出滑动平均值，以求取参考电平11。在参考电平求取装置7中，必要时也可以进行另外的处理步骤，但这些处理步骤不是本发明的主题。

如根据图2已经阐述的那样，本发明的方法能够在车辆的应用期间，即辨识并且通过用于参考电平求取的相应相加措施或相乘措施考虑对车辆控制的特性曲线族的数据化、对于爆震调节相关的典型运行区域。在此，对于在内燃机的特定运行参数中出现干扰噪声的情况下有利的是，使用爆震特征10，以便减少这些干扰噪声，从而在形成低通滤波24时仅考虑由于燃烧室4中的燃烧过程引起的信号部分。因此，在低通滤波24中求出允许对在燃烧期间在燃烧室4中产生的实际信号部分进行说明的信息。同样，通过相加部分可以考虑几乎不产生爆震特征的运行区域，并且因此可以减小肯定不出现爆震的运行区域对参考电平求取的影响。相应地，乘法26也可以增强或减弱运行参数的特定范围对参考电平求取的影响的权重。因此，可以对用于参考电平求取的特定运行区域更强或更弱地加权。

在图3中说明对图2的替代方法。借助附图标记21、22、23、24、25、26和7标明与在图2中所述的相同元件，这些元件也具有与在图2中所述的相同功能。然而与图2的区别在于各个处理步骤的顺序不同。尤其在模块24中，乘法26直接布置在低通滤波求出之后。特性曲线族22通过乘法点26产生的影响在此仅直接延及到低通滤波24的输出信号上。因此，通过乘法点26仅对爆震特征10与特性曲线21相比的偏差进行加权。从而，通过该做法，来自特性曲线族22的权重仅对爆震特征10与特性曲线21相比的差别具有影响。在加法点25中又给乘法点26添加存储在特性曲线族21中的特性曲线族值，以便因此求出经修正的爆震特征27。该经修正的爆震特征在模块7中又被用于参考电平求取，以便求取出参考电平11。