信號確定的不能點火、等等。
[0101]參見圖13，控制燃燒室50的一種方法1300包括:傳送電功率給連接到燃燒室50上的電極40的1302 ;接收來自燃燒室50的一組測量值的1304 ;分析該組測量值的1306以便確定該組測量值是否是燃燒室50中的火焰前鋒分流的特征的1309。
[0102]如果該組測量值不是火焰前鋒分流的特征，則控制燃燒室50的方法1300包括確定該組測量值是否是缺火情況的特征的1308。如果該組測量值是火焰前鋒分流的特征，則該方法包括根據(jù)這些測量值的一個子組來確定燃燒室50中的運行情況的1310。
[0103]分析該組測量值的1306可以通過隨時間計算這些電測量值的改變來執(zhí)行；根據(jù)這些計算的變化來確定一個模式；將該模式與一個或多個存儲的測量輪廓相比較；并且如果該模式實質(zhì)上與這些存儲的測量輪廓中的至少一個相匹配(例如，具有用于次要偏差的容差)，則在燃燒室中返回火焰前鋒分流的一個正的指示。計算這些電測量值隨時間的變化可以包括:處理該測量值以及作為一個協(xié)作對的該測量值的對應(yīng)時間并且找到由該組測量值所產(chǎn)生的曲線的一個或多個區(qū)段的斜率。確定一個模式可以通過使用數(shù)據(jù)擬合、反復(fù)過程或其他統(tǒng)計或數(shù)學(xué)技術(shù)來執(zhí)行。這些測量值可以通過平滑來預(yù)先調(diào)節(jié)或者通過阻止測量值落在一個閾值以下或一個特定的協(xié)作空間之外來預(yù)處理?？梢詫⒍鄠€測量輪廓存儲在一個輪廓數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)106)中并且被一個輪廓訪問電路訪問。在一些實施方案中，使測量模式與具有次要偏差的容差的存儲輪廓相匹配是可以通過不同的數(shù)學(xué)或統(tǒng)計方法來完成的，這類單獨的值是在一個期望值的一個標(biāo)準(zhǔn)偏差之內(nèi)，使用置信區(qū)間、曲線擬合、等等，如本領(lǐng)域眾所周知的。
[0104]另外或可替代地，分析該組測量值的1306可以通過計算這些電測量值隨時間的改變來執(zhí)行；將計算出的變化與一個或多個閾值進(jìn)行比較；并且當(dāng)這些計算出的變化超過閾值時，在燃燒室中返回火焰前鋒分流的一個正的指示。例如，這些閾值可以包括:合作對的特定子組的斜率、特殊的測量值、根據(jù)數(shù)量或百分比或這些的組合的值的變化(例如，斜率、電壓、諧振頻率)。
[0105]圖14A至圖14D是表不燃燒室50中的不同的運行情況的電壓輪廓的圖形表不。在圖14A至圖14D中的每個中，這些測量值包括初級射頻變壓器20的輸入電壓電平801以及次級線圈70的諧振頻率、頻率803、以及ICE中的汽缸壓力805。對于圖14A中所描繪的這些情況，時間段包括燃燒周期，并且系統(tǒng)控制器84維持一個恒定的阻抗，如以上所描述的。圖14A是在一個時間段上在具有一個化學(xué)當(dāng)量的空氣和燃料混合物(λ = I)的燃燒室50中的電測量值的曲線圖。在汽缸壓縮過程中當(dāng)氣體壓力增加時，被要求用來維持一個恒定阻抗的電壓增加。在點火時，火焰前鋒將放電電極分流并且使得被要求用來維持一個恒定阻抗的電壓減少。諧振線圈20的輸出的分流使得諧振線圈20的輸入阻抗增加到一個非常高的水平。輸入電壓下降，如圖14Α所示的，因為系統(tǒng)控制器正在維持一個恒定的輸入阻抗并且該控制器通過降低電壓來維持恒定輸入阻抗而響應(yīng)于阻抗增加。使用化學(xué)當(dāng)量混合物的燃燒是相對快速的。該快速燃燒由于來自溫度效應(yīng)的絕緣陶瓷的電容的增加，該快速燃燒導(dǎo)致額外的電容性負(fù)載。這導(dǎo)致諧振頻率減少，如安裝感應(yīng)體時。
[0106]這些情況在曲線圖上導(dǎo)致兩個區(qū)域。區(qū)域A示出了燃燒之前壓力的上升。電壓在這個區(qū)域中上升，給予該曲線一個總體上正的斜率。區(qū)域B與燃燒室中的分流火焰前鋒相關(guān)。電壓在這個區(qū)域中急劇下降，給予該曲線一個相對大的負(fù)斜率。
[0107]圖14Β是燃燒室50中在一個時間段上電測量值的圖形，該燃燒室具有在λ1.3時空氣和燃料的貧油混合物(比對應(yīng)于圖14Α的混合物更加貧油)。再次，當(dāng)點火時，火焰前鋒將放電電極40分流并且使得被要求用來維持一個恒定阻抗的電壓降低。使用貧油混合物的燃燒比具有化學(xué)當(dāng)量的混合物的燃燒更慢，這樣使得沒有發(fā)生來自溫度效應(yīng)的額外電容性負(fù)載。因此，諧振頻率沒有明顯改變。電壓在區(qū)域B中下降，但不像化學(xué)當(dāng)量混合物(圖14Α)的情況那樣急劇，從而給出該曲線一個相對較小的負(fù)向斜率。
[0108]圖14C是在一個時間段上燃燒室中的電測量值的一個曲線圖，該燃燒室具有λ=
1.7的空氣和燃料的非常貧油混合物。當(dāng)點火時，火焰前鋒使放電電極分流并且使得被要求用來維持一個恒定阻抗的電壓降低，如在以上所描述的這些實例中。使用λ = 1.7的貧油混合物的燃燒是相對較慢的。這些情況在該曲線圖上導(dǎo)致四個區(qū)域。區(qū)域A示出了燃燒前壓力上升。電壓在這個區(qū)域中上升，給出該曲線一個總體上正的斜率。區(qū)域B關(guān)聯(lián)燃燒室中的火焰前鋒分流。電壓在這個區(qū)域中下降，給出該曲線一個負(fù)的斜率。區(qū)域C關(guān)聯(lián)離開該電極的火焰前鋒，減少分流。區(qū)域C中的電壓因此上升，在這個區(qū)域中給該曲線一個正的斜率直到燃燒在區(qū)域D中停止，并且電壓被帶到一個最小值。
[0109]圖14D是在一個時間段上在燃燒室中的電測量值的曲線圖，在此存在缺火并且沒有燃燒發(fā)生。沒有發(fā)生火焰前鋒分流，從而使得電壓繼續(xù)上升直到該循環(huán)終止并且電壓被帶到一個最小值。
[0110]再次參見圖13，如果該組測量值不是火焰前鋒分流的特征，該方法可以確定如果該組測量值是燃燒室50中的缺火情況的1308。
[0111]如果該組測量值是燃燒室中的火焰前鋒分流的特征，則該方法根據(jù)至少該組測量值的一個子組來確定燃燒室50中的運行情況的1310。在一些實施方案中，確定燃燒室50中的運行情況可以不用先前確定該組測量值是否是火焰前鋒分流的特征來執(zhí)行。這些運行情況可以包括:火焰前鋒燃燒速率、汽缸中的空氣與燃料之比、汽缸中排氣再循環(huán)(EGR)比、以及最佳點火持續(xù)時間。
[0112]確定燃燒室50中的運行情況的1310可以包括根據(jù)子組測量值來識別被要求用來發(fā)展最佳火焰前鋒的等離子體產(chǎn)生的持續(xù)時間。例如，如果電測量值是高功率電路30的一個輸入電壓，識別被要求用來發(fā)展最佳火焰前鋒的等離子體產(chǎn)生的持續(xù)時間可以通過開始一個計時器并且在檢測到輸入電壓的降低大于一個閾值時將該計時器停止來執(zhí)行；并且將實耗時間呈現(xiàn)為被要求用來發(fā)展一個最佳火焰前鋒的等離子體產(chǎn)生的持續(xù)時間。
[0113]標(biāo)識一個被要求用來發(fā)展最佳火焰前鋒的等離子體產(chǎn)生的持續(xù)時間還可以通過檢測輸入電壓的降低大于一個閾值來執(zhí)行；并且當(dāng)檢測到輸入電壓的降低大于一個閾值時，停止等離子體產(chǎn)生。該閾值可以是一個特殊的量值或者一個百分比下降(例如，10%)。
[0114]另外或可替代地，確定燃燒室50中的運行情況的1310可以包括通過計算一個子組測量值的斜率來確定火焰前鋒燃燒速率(或燃燒速率)。例如，電壓線的負(fù)斜率(例如，見圖14A中的區(qū)域B)在起因于燃燒的峰值之后關(guān)聯(lián)初始的火焰前鋒燃燒速率。
[0115]在一些實施方案中，汽缸中的空氣與燃油之比是根據(jù)與燃燒質(zhì)量相關(guān)的火焰前鋒燃燒速率來確定的。燃燒質(zhì)量可以在實驗室中或者在生產(chǎn)過程中通過傳感器來預(yù)先確定，這些傳感器測量汽缸內(nèi)部的壓力(例如，汽缸壓力傳感器)或者通過實驗室條件下的其他類型的傳感器。這些傳感器是昂貴的并且不是當(dāng)前用來生產(chǎn)發(fā)動機的。因此，基于與火焰前鋒燃燒速率的一種關(guān)聯(lián)來估計燃燒質(zhì)量的間接方法可以是有用的，例如，當(dāng)發(fā)動機使用時用于診斷發(fā)動機運行問題。在某些實施方案中，輸入電壓(或阻抗)信號可以與燃燒速率相關(guān)。
[0116]當(dāng)與不具有EGR的化學(xué)當(dāng)量操作相比較時，增加EGR和/或通過一個貧油空氣燃油比運行可以使燃燒減速。通過漸增地改變EGR和/或空氣燃油比，測量值可以被映射用于特殊的發(fā)動機以便或者使空氣燃油比或者使EGR比與初始的燃燒比(如以上描述所確定的)減速的量值相關(guān)。這個信息可以合并到這些儲存的測量輪廓中(例如，一個電壓輪廓)。這個控制系統(tǒng)可以協(xié)助確定如何很好地形成初始火焰前鋒的一種便宜間接的方法。如果沒有火焰前鋒形成，使用如以上描述的這些測量值可以檢測缺火。如果存在一個非常快的燃燒，則這些測量值將實質(zhì)上匹配一個非常快的燃燒輪廓。如果存在一種非常慢的火焰前鋒，于是這些測量值將實質(zhì)上匹配一種非常慢的燃燒輪廓?？梢灶愃频赜成銭GR和/或空氣燃料之比。
[0117]聯(lián)系燃燒速率的輸入電壓信號(或阻抗)可以通過計算熱量釋放速率(表示燃燒速率)來執(zhí)行并且將周期到周期的熱量釋放與一組輸入電壓(或阻抗)測量值相關(guān)聯(lián)。這種關(guān)聯(lián)然后可以用來在數(shù)字上使輪廓數(shù)據(jù)與實際測量的熱量釋放速率相配合。
[0118]熱量釋放速率可以由瞬間的汽缸壓力和汽缸容積來計算。這可以通過測量0.1度的曲柄角度增量的汽缸壓力來完成。因為曲柄角度直接確定活塞位置，曲柄角度可以轉(zhuǎn)換為汽缸容積。
[0119]空氣燃料之比可以通過根據(jù)火焰前鋒燃燒速率以及燃燒質(zhì)量獲得的一個相關(guān)的函數(shù)或者通過訪問一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)106)來確定，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將空氣燃料比的值與一個特別存儲的測量輪廓相關(guān)聯(lián)。一個汽缸內(nèi)排氣再循環(huán)之比可以用相同的方式來獲得。
[0120]在一些實施方案中，確定該組測量值是否在燃燒室50中具有缺火情況的1308可以被執(zhí)行，這是通過計算這些電測量值隨時間的改變；確定這些計算的變化的模式；將該模式與一個或多個存儲的缺火測量輪廓相比較；并且如果該模式實質(zhì)上匹配這些存儲的缺火測量輪廓中的至少之一，則在燃燒室中返回缺火情況的一個正向指示來進(jìn)行的。另外或可替代地，如果等離子體的持續(xù)時間超過一個最大值(例如，2毫秒)而沒有確定火焰前鋒分流，那么點火被中斷并且特定的汽缸被確定為已經(jīng)缺火。
[0121]在某些實施方案中，確定該組測量值是否在燃燒室50中具有缺火情況的特征的1308可以通過類似于確定該組測量值是否在如以上所述的燃燒室中具有火焰前鋒分流的特征的方式來執(zhí)行。例如，確定該組測量值是否在燃燒室中具有缺火情況的1308可以被執(zhí)行，這是通過計算這些電測量值隨時間的改變；根據(jù)這些計算的變化來確定一種模式；將該模式與一個或多個存儲的缺火測量輪廓相比較；并且如果該模式實質(zhì)上匹配這些存儲的缺火測量輪廓中的至少之一，則在燃燒室中返回缺火情況的一個正向指示來進(jìn)行。另外或可替代地，確定該組測量值是否在燃燒室50中具有缺火情況的1308可以被執(zhí)行，這是通過計算這些電測量值隨時間的改變；將這些計算的改變與一個或多個缺火的閾值相比較；并且當(dāng)這些計算的改變超過這些缺火的閾值時，在燃燒室中返回缺火情況的一個正向指示來進(jìn)行。
[0122]如果該組測量值在燃燒室中具有缺火情況的特征，則觸發(fā)一個關(guān)于缺火情況的警告。該警告可以是一臺發(fā)動機點火警告，需要一個用來指示服務(wù)的標(biāo)志設(shè)置、或者其他發(fā)動機部件的一個電信號(例如，圖15中所不的主發(fā)動機控制器86)。在一些實施方案中，該方法包括:如果該組測量值是燃燒室中缺火情況的特征則開始一個用于缺火情況的矯正動作。例如，可以調(diào)節(jié)空氣燃料比，可以增加該設(shè)定點阻抗，等等。
[0123]盡管以上這些實施方案的元件被描述為系統(tǒng)控制器84的一部分，但在其他實施方案中，這些元件中的一些或全部可以在主發(fā)動機控制器86之內(nèi)來實施，或者作為可操作地地連接到系統(tǒng)控制器84、主發(fā)動機控制86、或多個點火器88 (如圖15中所示)上的多個分離的控制器或模塊。測量值可以作為診斷信息63從控制電子器件以及主線圈單元60發(fā)送到主發(fā)動機控制器86上。
[0124]該電暈放電點火系統(tǒng)可以作為完全的硬件實施方案、作為軟件(包括固件或微代碼)、或作為硬件和軟件的組合來實現(xiàn)，所有這些在此被表示為“電路”或“模塊”。系統(tǒng)控