CN111140354B - 整车失火的检测方法和检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆发动机技术领域，具体涉及一种整车失火的检测方法和控制装置。本发明的整车失火的检测方法包括如下步骤：获取档位信息和发动机转速的当前转速，根据档位信息和发动机的当前转速确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿；获取发动机转速信号盘转动一个周期时，发动机转速信号盘上的齿转动用的时长，根据齿转动用的时长提取对应阶次的齿转动用的时长曲线；比较各缸对应的发动机转速信号盘上的齿与时长曲线，确定各缸响应时长；根据各缸响应时长计算出各缸时间偏差，判断各缸时间偏差大于预设偏差值，确定当前缸失火。引入整车匹配对转速相位的影响，并考虑整车档位的影响，提高了匹配整车后失火判缸的准确性。

Description

整车失火的检测方法和检测装置

技术领域

本发明属于车辆发动机技术领域，具体涉及一种整车失火的检测方法和检测装置。

背景技术

失火：现有技术中，对于电控发动机，由于驱动针脚开路，或者喷油器堵塞，或者电磁阀损坏等原因导致发动机某个缸或者某几个缸不燃烧的现象叫失火。目前的发动机失火检测方法，大部分都是通过提取发动机转速脉冲信号进行一系列处理后来识别。

这些方法都没有考虑到整车匹配后整个传动轴系扭转共振的影响。实际上，不同频率的振动区域，激励与响应的相位不一样，导致发动机转速脉冲的相位不固定，这直接会影响失火判缸的准确度。不同的轴系匹配，共振转速不一样，进一步影响了失火判缸的准确性。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有的失火检测方法中，不同的轴系匹配，共振转速不一样，影响了失火判缸的准确性的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种整车失火的检测方法，其中，所述检测方法包括如下步骤：

获取档位信息和发动机转速的当前转速，根据档位信息和发动机的当前转速确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿；

获取发动机转速信号盘转动一个周期时，发动机转速信号盘上的齿转动用的时长，根据齿转动用的时长提取对应阶次的齿转动用的时长曲线；

比较各缸对应的发动机转速信号盘上的齿与时长曲线，确定各缸响应时长；

根据各缸响应时长计算出各缸时间偏差，判断各缸时间偏差大于预设偏差值，确定当前缸失火。

根据本发明的整车失火的检测方法中，根据档位信息和发动机的当前转速确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿，比较各缸对应的发动机转速信号盘上的齿与时长曲线，确定各缸响应时长，根据各缸响应时长计算出各缸时间偏差，各缸时间偏差大于预设偏差确定当前缸失火，引入整车匹配对转速相位的影响，并考虑整车档位的影响，提高了匹配整车后失火判缸的准确性。

另外，根据本发明的整车失火的检测方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述根据档位信息和发动机的当前转速确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿包括：

获取共振转速；

根据共振转速与发动机的当前转速确定相位差，根据相位差确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿。

在本发明的一些实施例中，所述获取共振转速包括：

获取整车轴系参数；

根据档位信息和整车轴系参数获取共振转速。

在本发明的一些实施例中，所述根据档位信息和整车轴系参数获取共振转速包括：

根据整车轴系参数获得共振频率，通过共振频率获得共振转速。

在本发明的一些实施例中，所述整车轴系参数为轴系刚度和轴系惯量，共振频率f²＝轴系刚度/轴系惯量。

在本发明的一些实施例中，所述获取共振转速包括：

获取整车状态的发动机当前转速；

根据整车状态的发动机当前转速获取共振转速。

在本发明的一些实施例中，所述根据齿转动用的时长提取对应阶次的齿转动用的时长曲线包括：

根据齿转动用的时长提取对应发动机转速频率为0.5阶次时的齿转动用的时长曲线。

在本发明的一些实施例中，所述根据整车轴系参数和各缸响应时长计算出各缸时间偏差包括：

其中△t_i为确定每个缸的对应阶次响应时间，i为1-6。

在本发明的一些实施例中，所述发动机转速信号盘设置于所述前端或飞轮端。

本发明的另一方面还提出了一种整车失火的检测装置，其中，所述整车失火的检测装置用于执行上述所述的整车失火的检测方法，该检测装置包括：获取单元、计算单元和判断单元，其中：

所述获取单元，用于获取档位信息和发动机转速的当前转速，发动机转速信号盘转动一个周期时，发动机转速信号盘上的齿转动用的时长；

所述计算单元，用于根据档位信息和发动机的当前转速确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿，根据齿转动用的时长提取对应阶次的齿转动用的时长曲线；比较各缸对应的发动机转速信号盘上的齿与时长曲线，确定各缸响应时长；根据各缸响应时长计算出各缸时间偏差；

所述判断单元，用于判断各缸时间偏差大于预设偏差值，确定当前缸失火。

附图说明

通过阅读下文优选实施例的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施例的整车失火的检测方法的流程图；

图2示意性地示出了根据本发明实施例的整车失火的检测方法的逻辑控制方框图；

图3示意性地示出了根据本发明实施例的整车失火的检测方法中信息采集图；

图4示意性地示出了根据本发明实施例的整车失火的检测装置结构框图。

1：获取单元；2：计算单元；3：判断单元。

具体实施例

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施例的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

本发明的第一方面提出了一种整车失火的检测方法，该整车失火的检测方法，提高了匹配整车后失火判缸的准确性。

如图1所示，本实施例中的整车失火的检测方法，其中，检测方法包括如下步骤：

S1、获取档位信息和发动机转速的当前转速，根据档位信息和发动机的当前转速确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿；

S2、获取发动机转速信号盘转动一个周期时，发动机转速信号盘上的齿转动用的时长(即采集一个工作循环的每个齿时长)，根据齿转动用的时长提取对应阶次的齿转动用的时长曲线；

S3、比较各缸对应的发动机转速信号盘上的齿与时长曲线，确定各缸响应时长；

S4、根据各缸响应时长计算出各缸时间偏差，判断各缸时间偏差大于预设偏差值，确定当前缸失火。

发动机转速信号盘，一圈有60个齿，转动两圈为一个周期共120齿。从一缸发火上止点开始，每20齿为一个缸，分别对应1-5-3-6-2-4。

整车轴系在不同档位下，离合器后的传动轴的等效惯量并不相等，因此整个轴系的共振频率以及各档位下的相位特征都是不同的，因此也需要结合档位进行失火判断。

引入整车匹配对转速相位的影响，并考虑整车档位的影响。

在本发明的一些实施例中，根据档位信息和发动机的当前转速确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿包括：

获取共振转速；

根据共振转速与发动机的当前转速确定相位差，根据相位差确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿。

在本发明的一些实施例中，获取共振转速包括：

获取整车轴系参数；

根据档位信息和整车轴系参数获取共振转速。

相位差通过整车轴系参数，仿真出响应与激励的相位差，结合各工况下缸压数据的峰值点相位，确定一缸相应角度范围，确定各缸对应齿。

各缸响应的对应齿通过仿真方式获取，仿真方式为：获取轴系准确参数，仿真出响应与激励的相位差φ。结合各工况下缸压数据的峰值点(激励)相位θ，以一缸上止点作为0°起始点，可得确定一缸响应角度范围-60°+θ+φ～+60°+θ+φ。其它缸以发火顺序，依次增加120°即可。根据响应角度范围，确定各缸对应的齿。

在本发明的一些实施例中，根据档位信息和整车轴系参数获取共振转速包括：

根据整车轴系参数获得共振频率，通过共振频率获得共振转速。

在本发明的一些实施例中，整车轴系参数为轴系刚度和轴系惯量，共振频率f²＝轴系刚度/轴系惯量。

在本发明的一些实施例中，获取共振转速包括：

获取整车状态的发动机当前转速；

根据整车状态的发动机当前转速获取共振转速。

相位差通过采集发动机某缸状态的转速响应数据，得到对应阶次该缸的相位，确定一缸相应角度范围，确定各缸对应齿。考虑到了整车匹配对转速相位的影响，引入了影响失火识别的准确度的一个极其重要的因素。

各缸响应的对应齿通过整车转速采集获取，整车转速采集为：采集发动机断某缸状态的转速响应数据，得到对应阶次该缸的相位

以一缸上止点作为0°起始点，可得确定一缸响应角度范围

其它缸以发火顺序，依次增加120°即可。根据响应角度范围，确定各缸对应的齿数。

在本发明的一些实施例中，根据齿转动用的时长提取对应阶次的齿转动用的时长曲线包括：

根据齿转动用的时长提取对应发动机转速频率为0.5阶次时的齿转动用的时长曲线。

单缸失火后，0.5阶转速波动为最大成分，因此提取各齿时长波动的0.5阶进行处理，可以避开其它阶次共振的影响。

在本发明的一些实施例中，根据整车轴系参数和各缸响应时长计算出各缸时间偏差包括：

其中△t_i为确定每个缸的对应阶次响应时间，i为1-6。

计算每个齿时间，提取出0.5阶时间曲线。根据每个缸的作用齿(共20齿)确定每个缸的0.5阶响应时间△t_i，比如发火顺序为153624的直列六缸机，i＝1,5,3,6,2,4。

再次，计算每个缸时间偏差

根据预设阈值a₀，当α_i>α₀，则判断该缸失火，反之判断没有失火。

在本发明的一些实施例中，发动机转速信号盘设置于前端或飞轮端。

0.5阶成分远离曲轴扭转共振频率，受扭振影响很小，因此也可以从前端取转速信号。二者取一即可。

如图3所示，失火采集信息需要采集发动机的转速信息和档位信息。发动机转速信息可以从前端转速信号盘获取，也可以从飞轮端获取。档位信息可以从整车控制模块获取。ECU获取转速信息和档位信息后，通过失火策略处理，可输出失火判断。

本发明的另一方面还提出了一种整车失火的检测装置，其中，整车失火的检测装置用于执行上述的整车失火的检测方法，该检测装置包括：获取单元1、计算单元2和判断单元3，其中：

获取单元1，用于获取档位信息和发动机转速的当前转速，发动机转速信号盘转动一个周期时，发动机转速信号盘上的齿转动用的时长；

计算单元2，用于根据档位信息和发动机的当前转速确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿，根据齿转动用的时长提取对应阶次的齿转动用的时长曲线；比较各缸对应的发动机转速信号盘上的齿与时长曲线，确定各缸响应时长；根据各缸响应时长计算出各缸时间偏差；

判断单元3，用于判断各缸时间偏差大于预设偏差值，确定当前缸失火。

本发明提供的车辆内电子风扇的控制方法中，考虑到了整车匹配对转速相位的影响，引入了影响失火识别的准确度的一个极其重要的因素。考虑了整车档位的影响，进一步提高了失火识别的准确度。只提取0.5阶时长波动进行失火识别，避免了其它阶次激发共振后的干扰，保证失火识别的准确度。发动机前后端信号均可以使用，不受曲轴扭振的影响。直接用各缸时长对比，算法简洁高效。

综上，本发明的整车失火的检测方法中，根据档位信息和发动机的当前转速确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿，比较各缸对应的发动机转速信号盘上的齿与时长曲线，确定各缸响应时长，根据各缸响应时长计算出各缸时间偏差，各缸时间偏差大于预设偏差确定当前缸失火，引入整车匹配对转速相位的影响，并考虑整车档位的影响，提高了匹配整车后失火判缸的准确性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种整车失火的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：

获取档位信息和发动机转速的当前转速，根据整车状态的发动机当前转速获取共振转速，或，根据档位信息和整车轴系参数获取共振转速；

根据共振转速与发动机的当前转速确定相位差，通过采集发动机某缸状态的转速响应数据，得到对应阶次该缸的相位，确定一缸相应角度范围，确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿；

或，通过整车轴系参数，仿真出响应与激励的相位差，结合各工况下缸压数据的峰值点相位，确定一缸相应角度范围，确定各缸对应齿；

获取发动机转速信号盘转动一个周期时，发动机转速信号盘上的齿转动用的时长，根据齿转动用的时长提取对应阶次的齿转动用的时长曲线；

比较各缸对应的发动机转速信号盘上的齿与时长曲线，确定各缸响应时长；

根据各缸响应时长计算出各缸时间偏差，判断各缸时间偏差大于预设偏差值，确定当前缸失火。

2.根据权利要求1所述的整车失火的检测方法，其特征在于，所述根据档位信息和整车轴系参数获取共振转速包括：

根据整车轴系参数获得共振频率，通过共振频率获得共振转速。

3.根据权利要求2所述的整车失火的检测方法，其特征在于，所述整车轴系参数为轴系刚度和轴系惯量，共振频率f²＝轴系刚度/轴系惯量。

4.根据权利要求1所述的整车失火的检测方法，其特征在于，所述根据齿转动用的时长提取对应阶次的齿转动用的时长曲线包括：

根据齿转动用的时长提取对应发动机转速频率为0.5阶次时的齿转动用的时长曲线。

5.根据权利要求1所述的整车失火的检测方法，其特征在于，所述根据整车轴系参数和各缸响应时长计算出各缸时间偏差包括：

其中△t_i为确定每个缸的对应阶次响应时间，i为1-6。

6.根据权利要求1所述的整车失火的检测方法，其特征在于，所述发动机转速信号盘设置于前端或飞轮端。

7.一种整车失火的检测装置，所述整车失火的检测装置用于执行权利要求1至6中任一项所述的整车失火的检测方法，其特征在于，所述检测装置包括：获取单元、计算单元和判断单元，其中：

所述获取单元，用于获取档位信息和发动机转速的当前转速，发动机转速信号盘转动一个周期时，发动机转速信号盘上的齿转动用的时长；

所述计算单元，用于根据档位信息和发动机的当前转速确定各缸对应的发动机转速信号盘上的齿，根据齿转动用的时长提取对应阶次的齿转动用的时长曲线；比较各缸对应的发动机转速信号盘上的齿与时长曲线，确定各缸响应时长；根据各缸响应时长计算出各缸时间偏差；

所述判断单元，用于判断各缸时间偏差大于预设偏差值，确定当前缸失火。

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