專利名稱：發(fā)動機失火判定裝置及其失火判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種判定發(fā)動機失火的裝置及方法。
背景技術(shù)：
汽油發(fā)動機在運轉(zhuǎn)時，由于沒有發(fā)火、混合氣過濃或過稀、壓縮壓力低或其他原因，導(dǎo)致吸入氣缸內(nèi)的混合氣不能燃燒，被稱為失火。由于發(fā)動機失火現(xiàn)象嚴(yán)重時不但會傷及三效催化轉(zhuǎn)化器，同時會使廢氣排放高于正常標(biāo)準(zhǔn)，污染環(huán)境。對此國內(nèi)外展開了研究，日本未審查專利公報No.04-171249和日本未審查公報No.58-051243各公開了一種失火設(shè)備，通過計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)，來判斷失火與否。
在中國專利申請CN200410037513.6與CN200410037512.1中，公開了一種根據(jù)表示內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速變化的診斷數(shù)據(jù)與基于內(nèi)燃機工作狀態(tài)的閾值之間的比較來判斷是否發(fā)生失火的方法，并根據(jù)表示診斷數(shù)據(jù)與閾值之間的平均相關(guān)性的數(shù)據(jù)對該閾值進行修正。盡管消除了當(dāng)由于飛輪松動或者離合器的磨損等非失火因素引起發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化時的影響，但是發(fā)動機工作不平穩(wěn)，汽車處于加、減速等瞬變工況及行駛在顛簸路面時，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速也會發(fā)生變化，此時就不能準(zhǔn)確判定是由于失火導(dǎo)致發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化，還是由于特殊工況而引起的發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化，因此會采用一加速度傳感器來用于顛簸路面的判斷，必要時屏蔽失火診斷，這就存在一定缺陷，不能診斷出此時的失火。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是首先，提供一種判斷簡單、易實現(xiàn)的發(fā)動機失火判定裝置及其失火判定方法；次之，為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種適應(yīng)各種不同的工況，失火判定精確有效的發(fā)動機失火判定裝置及其失火判定方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種發(fā)動機失火判定裝置，包括氣缸壓力傳感器、電子控制單元，所述氣缸壓力傳感器與所述電子控制單元連接；所述氣缸壓力傳感器實時采集氣缸壓力信號，電子控制單元根據(jù)該壓力信號計算得到該循環(huán)氣缸內(nèi)的峰值壓力，將此峰值壓力與預(yù)置的發(fā)動機正常著火燃燒時氣缸內(nèi)的壓力閥值進行比較，當(dāng)檢測到的峰值壓力小于該閥值時，判定發(fā)動機失火。
上述的裝置，還包括工況檢測單元，與所述電子控制單元連接，用于實時檢測發(fā)動機的各種工作狀態(tài)。所述工況檢測單元包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量計或進氣溫度壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器，分別與所述電子控制單元連接。還包括報警單元，與所述電子控制單元連接，用于輸出報警指示信號。還包括油位傳感器，與所述電子控制單元連接，用于檢測油箱的油位。
同時，本發(fā)明提出了一種發(fā)動機失火判定方法，包括如下步驟氣缸壓力傳感器實時采集氣缸壓力信號，電子控制單元根據(jù)該壓力信號計算得到該循環(huán)氣缸內(nèi)的峰值壓力，將此峰值壓力與預(yù)置的發(fā)動機正常著火燃燒時氣缸內(nèi)的壓力閥值進行比較，當(dāng)檢測到的峰值壓力小于該閥值時，判定發(fā)動機失火。
上述的失火判定方法，結(jié)合油位傳感器實時采集油箱油位信號，電子控制單元根據(jù)該油位信號屏蔽低油位失火診斷。
上述的失火判定方法，還結(jié)合工況檢測單元實時采集的發(fā)動機各種工況信息，電子控制單元確定發(fā)動機在一定狀態(tài)下的失火率，與標(biāo)定的發(fā)動機失火率進行比較，當(dāng)超出此標(biāo)定值時電子控制單元輸出報警信號進行報警。所述工況檢測單元實時采集的工況信息包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置、空氣流量、冷卻液溫度。
上述的的失火判定方法，根據(jù)不同工況下的失火率，判斷失火率超標(biāo)的類型為排放損害型或催化器損害型，電子控制單元根據(jù)不同超標(biāo)類型控制報警單元發(fā)出不同的報警指示。
由于采用了以上的方案，本發(fā)明的裝置與方法可以判定發(fā)動機穩(wěn)定工況下的失火，失火判斷的程序簡化，易實現(xiàn)、低成本。
本發(fā)明方法中，是對發(fā)動機燃燒狀況的實時檢測，可以準(zhǔn)確地判定加、減速等瞬變工況及行駛在顛簸路面上時的失火，對失火判定的準(zhǔn)確率大大提高。結(jié)合對油位的實時檢測，屏蔽低油位失火診斷，避免因缺油導(dǎo)致的發(fā)動機未著火燃燒的引起失火診斷，提高失火診斷的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的方法，還可以通過確定發(fā)動機的工作狀態(tài)，實時監(jiān)控發(fā)動機失火率，通過與標(biāo)定的發(fā)動機排放超標(biāo)的失火百分比比較，實時監(jiān)測發(fā)動機排放，及時進行排放超標(biāo)報警，提醒司機尋求修理，改善車輛的節(jié)能、環(huán)保性能。

圖1為本發(fā)明發(fā)動機失火診斷實施例的系統(tǒng)圖。
圖2為本發(fā)明發(fā)動機失火診斷實施例的控制流程圖。
具體實施方式下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的描述。
如圖1所示，本發(fā)明發(fā)動機失火診斷裝置包括工況檢測單元、氣缸壓力傳感器6、油位傳感器4、電子控制單元7及故障指示燈8。工況檢測單元檢測發(fā)動機的工作狀況，以確定發(fā)動機的工況，該單元包括轉(zhuǎn)速傳感器1、空氣流量計2、節(jié)氣門位置傳感器3及冷卻液溫度傳感器5。氣缸壓力傳感器6用以測量發(fā)動機氣缸內(nèi)的壓力，由此測得的壓力值來判斷發(fā)動機的燃燒狀況，以確定發(fā)動機是否失火。油位傳感器4用以測量燃油箱的油位，以便在低油位時屏蔽失火診斷，消除因缺油導(dǎo)致的發(fā)動機未著火燃燒，提高失火診斷的準(zhǔn)確性。工況檢測單元、氣缸壓力傳感器6及油位傳感器4分別與電子控制單元7的信號輸入端相連，電子控制單元由此來確定發(fā)動機在一定工況下的失火率，當(dāng)因失火而致使排放超標(biāo)時，電子控制單元輸出信號，控制故障信號燈報警。
對于汽油發(fā)動機，當(dāng)活塞達到上止點壓縮終了時，氣缸內(nèi)的壓力為0.6～1.2MPa，而當(dāng)火花塞發(fā)火，氣缸內(nèi)壓縮的混合氣被點燃燃燒時，氣缸內(nèi)的最大壓力可高達3～5MPa，由此可在電子控制單元中設(shè)置一壓力閥值，該壓力閥值可通過試驗來確定，在發(fā)動機運行時，每次點火時，由氣缸壓力傳感器采集點火之后的氣缸壓力信號，電子控制單元由此氣缸壓力信號可計算得氣缸峰值壓力值，將此壓力與壓力閥值進行比較，若小即可判斷發(fā)動機失火。此壓力判斷不但適用于穩(wěn)態(tài)判斷，且也可在加、減速瞬態(tài)工況及顛簸路面上進行判斷，同時精度更高。
本例的控制流程圖如圖2所示在步驟21中，電子控制單元接收工況檢測單元檢測到的發(fā)動機工作狀況的輸入信號，工況檢測單元包括轉(zhuǎn)速傳感器1、空氣流量計2、節(jié)氣門位置傳感器3及冷卻液溫度傳感器5，用于確定發(fā)動機的運行工況。
在步驟22中，電子控制單元接收油位傳感器4的信號，判斷燃油箱油位，以確定是否進行失火判斷，如果油位較低，則執(zhí)行步驟28，屏蔽失火判斷，否則執(zhí)行步驟23。
在步驟23中，電子控制單元則進行點火計數(shù)。
在步驟24中，電子控制單元則將由氣缸壓力傳感器測得的峰值壓力值與壓力閥值進行比較，若小于該閥值，則執(zhí)行步驟25。該閥值為發(fā)動機正常著火燃燒時氣缸內(nèi)的峰值壓力值。
在步驟25中，計失火次數(shù)，并以故障碼的形式存儲。
在步驟26中，判斷失火是否超出限值，當(dāng)失火率超標(biāo)時，則執(zhí)行步驟27。
在步驟27中，電子控制單元控制信號故障燈報警。由于在發(fā)動機工況不同時，其失火率對排放的影響不同，可根據(jù)不同工況下的失火率，判斷失火率超標(biāo)的類型；當(dāng)失火率超標(biāo)僅引起發(fā)動機超標(biāo)排放，但不至于損壞催化器時，為排放損害型，此時在兩個連續(xù)的工作循環(huán)中報告，電子控制單元輸出報警信號，點亮故障燈；當(dāng)與標(biāo)定值比較，失火率過大，為催化器損害型，此時電子控制單元控制故障燈立即點亮并閃爍。其中，失火率超標(biāo)范圍多大會引起催化器的損壞，通過試驗標(biāo)定來確定。
綜上所述，本發(fā)明通過氣缸壓力傳感器計算得氣缸內(nèi)的壓力，由此來判斷發(fā)動機是否失火，不但可簡化判定程序，同時可適用于任何工況，且精度更高。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機失火判定裝置，其特征是包括氣缸壓力傳感器、電子控制單元，所述氣缸壓力傳感器與所述電子控制單元連接；所述氣缸壓力傳感器實時采集氣缸壓力信號，電子控制單元根據(jù)該壓力信號計算得到該循環(huán)氣缸內(nèi)的峰值壓力，將此峰值壓力與預(yù)置的發(fā)動機正常著火燃燒時氣缸內(nèi)的壓力閥值進行比較，當(dāng)檢測到的峰值壓力小于該壓力閥值時，判定發(fā)動機失火。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是還包括工況檢測單元，與所述電子控制單元連接，用于實時檢測發(fā)動機的各種工作狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是還包括報警單元，與所述電子控制單元連接，用于輸出報警指示信號。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是還包括油位傳感器，與所述電子控制單元連接，用于檢測油箱的油位。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征是所述工況檢測單元包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量計或進氣溫度壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器，分別與所述電子控制單元連接。
6.發(fā)動機失火判定方法，包括如下步驟氣缸壓力傳感器實時采集氣缸壓力信號，電子控制單元根據(jù)該壓力信號計算得到該循環(huán)氣缸內(nèi)的峰值壓力，將此峰值壓力與預(yù)置的發(fā)動機正常著火燃燒時氣缸內(nèi)的壓力閥值進行比較，當(dāng)檢測到的峰值壓力小于該壓力閥值時，判定發(fā)動機失火。
7.如權(quán)利要求6所述的失火判定方法，其特征是結(jié)合油位傳感器實時采集油箱油位信號，電子控制單元根據(jù)該油位信號屏蔽低油位失火診斷。
8.如權(quán)利要求6或7所述的失火判定方法，其特征是結(jié)合工況檢測單元實時采集的發(fā)動機各種工況信息，電子控制單元確定發(fā)動機在一定狀態(tài)下的失火率，與標(biāo)定的發(fā)動機失火率進行比較，當(dāng)超出此標(biāo)定值時電子控制單元輸出報警信號進行報警。
9.如權(quán)利要求8所述的的失火判定方法，其特征是根據(jù)不同工況下的失火率，判斷失火率超標(biāo)的類型為排放損害型或催化器損害型，電子控制單元根據(jù)不同超標(biāo)類型控制報警單元發(fā)出不同的報警指示。
10.如權(quán)利要求8所述的的失火判定方法，其特征是所述工況檢測單元實時采集的工況信息包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置、空氣流量、冷卻液溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)動機失火判定裝置與失火判定方法，氣缸壓力傳感器實時采集氣缸壓力信號，電子控制單元根據(jù)該壓力信號計算得到該循環(huán)氣缸內(nèi)的峰值壓力，將此峰值壓力與預(yù)置的發(fā)動機正常著火燃燒時氣缸內(nèi)的壓力閥值進行比較，當(dāng)檢測到的實時氣缸峰值壓力值小于該閥值時，判定發(fā)動機失火。本發(fā)明可以判定發(fā)動機穩(wěn)定工況下的失火，失火判斷的程序簡化，易實現(xiàn)、低成本。由于是對發(fā)動機燃燒狀況的實時檢測，可以準(zhǔn)確地判定加、減速等瞬變工況及行駛在顛簸路面上時的失火，對失火判定的準(zhǔn)確率大大提高。結(jié)合對油位的實時檢測，屏蔽低油位失火診斷，避免因缺油導(dǎo)致的發(fā)動機未著火燃燒的引起失火診斷，提高失火診斷的準(zhǔn)確性。
文檔編號F02D45/00GK101078379SQ20061002105
公開日2007年11月28日 申請日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者張永平 申請人:比亞迪股份有限公司