[发明专利]用于内燃机的故障分析方法和故障分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的故障分析方法、一种根据权利要求10的前序部分所述的故障分析装置以及一种根据权利要求16的前序部分所述的具有故障分析装置的内燃机控制装置。

背景技术

由US 6,158,273公开了这样的用于内燃机的故障分析装置，该内燃机具有角速度确定装置、内燃机控制装置以及多个汽缸，该内燃机控制装置被设计为匹配所述多个汽缸中的一个汽缸的燃烧过程的参数，以补偿其中内燃机分别移动一个角度间隔（Winkelintervall）的时间。该内燃机是其点燃时间得到匹配的奥托发动机。故障本身存在于错误的点燃时间。该故障通过故障分析装置校正。点燃时间不用于推导汽缸之一的、例如是错误点燃时间的原因的缺陷。

发明内容

本发明基于以下任务，即实现一种故障分析方法、一种故障分析装置以及一种内燃机控制装置，它们使得可以识别出有缺陷的汽缸。

本发明所基于的任务通过具有权利要求1的特征部分的特征的故障分析方法、具有权利要求10的特征部分的特征的故障分析装置以及具有权利要求16的特征部分的特征的内燃机控制装置来解决。

本发明涉及一种用于内燃机的故障分析方法，其中借助参数的值确定多个汽缸中的一个汽缸有缺陷。在本发明的关联中，所述汽缸包括例如汽缸活塞、汽缸环、具有喷射器、进气阀和出气阀等的汽缸头。在本发明的关联中，缺陷被理解为汽缸的一部分的固定特性与该部分的期望特性的不可容忍的偏差。可变的点燃时间不是固定特性，因此不是本发明意义上的缺陷。还可以分别匹配多个汽缸的参数，也就是匹配至少一个汽缸的参数。优选地，在所述故障分析方法中可以使用已经具有包括汽缸平衡调节装置的常规内燃机的部件。

在优选的实施方式中，如果所述参数的值低于下极限，或者该参数的值超过上极限，则识别出多个汽缸中的所述一个汽缸存在缺陷。所述下极限和上极限是相对于针对可工作气缸的参数的典型值来定义的。

在优选的实施方式中，匹配其它汽缸的另外的参数，以保持内燃机转数恒定。因此只考虑针对唯一的内燃机转数的参数，从而只需要知道该参数针对内燃机转数的表现，以判断是否存在缺陷。事实上，所追求的保持内燃机转数恒定的目标通常无法实现。

在该优选实施方式的扩展中，如果至少一个另外的参数的值低于一下极限并且同时喷射量大于一下极限，或者该另外的参数的值超过一上极限并且同时喷射量小于一下极限，则识别出多个汽缸中的所述一个汽缸存在缺陷。所述下极限和所述上极限是相对于针对可工作汽缸的参数的典型值来定义的。还可以只将那些喷射量另外达到极值的汽缸视作有缺陷的。

在该优选实施方式的另一扩展中，由内燃机的角速度变化来计算出在多个汽缸的每一个汽缸中的喷射量。这使得可以确定喷射量而不需要其它传感器。

在该优选实施方式的另一扩展中，在计算喷射量时假定角速度变化分别取决于第一喷射量和至少一个第二喷射量。由此可以在喷射量和角速度之间建立起可以被简单分析的函数关系。

在该优选实施方式的另一扩展中，在由于角速度变化导致的动能变化与第一喷射量之间假定存在线性关系，并且在由于角速度变化导致的动能变化与第二喷射量之间假定存在线性关系。由此喷射量可以通过对线性方程组进行求解来计算。

在该优选实施方式的另一扩展中，所述参数是燃料在多个汽缸的所述一个气缸中的喷射时间，并且所述另外的参数是燃料分别在其它汽缸的每一个中的喷射时间。该方法特别适用于柴油机。导致喷射时间偏差的可能原因尤其是喷射喷嘴的缺陷，如打开或闭合不充分。

在该优选实施方式的扩展中，将所述参数的平均值与没有匹配的参数的平均值进行比较，以检查所述故障分析方法的结果。为了获得没有匹配的参数的平均值，例如断开汽缸平衡调节装置。

本发明还涉及一种用于内燃机的故障分析装置，其中该故障分析装置被设计为，借助参数的值确定多个汽缸中的所述一个汽缸是有缺陷的。

在优选的实施方式中，所述故障分析装置被设计为，如果参数的值低于下极限，或者该参数的值超过上极限，则识别出多个汽缸中的所述一个汽缸存在缺陷。

在该优选实施方式的一个扩展中，所述故障分析装置被设计为，匹配其它汽缸的另外的参数，以保持内燃机转数恒定。

在该优选实施方式的另一扩展中，所述故障分析装置被设计为，如果至少一个另外的参数的值低于一下极限并且同时喷射量大于一下极限，或者该另外的参数的值超过一上极限并且同时喷射量小于一下极限，则识别出多个汽缸中的所述一个汽缸存在缺陷。