[发明专利]发动机起动过程对气缸失火的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车检测领域，具体涉及一种发动机起动过程对气缸失火的检测方法。

背景技术

车辆发动机在前期的开发试验中，由于发动机零部件的不匹配或者参数标定不合理，而导致失火现象的发生。为了避免上述情况的发生，保证发动机的性能，在开发试验过程中需要准确地判断并识别失火信息，并采取相应的措施进行改善，以优化发动机的性能。目前，在发动机的开发试验中，最常用的检测方法为：通过采集设备采集发动机气缸内的压力信号，然后根据采集的压力信号分析气缸内压力变化，根据压力变化的情况确定气缸失火信息。

上述的检测方法存在以下的缺陷：需要配备压力传感器及其配套设备对气缸内的压力信号进行采集，而上述设备的成本极高，价格昂贵。而发动机在启动时，燃烧极不稳定，令失火、积碳以及淹缸概率急剧增加，非常容易损坏压力传感器，更换压力传感器会增加成本。

此外，现有技术中还存在其他的一些检测方法，例如：曲轴上设置曲轴转角传感器，通过曲轴转角传感器检测曲轴的转角信息，然后对曲轴转角传感器的信息进行计算得到曲轴的转速信息，进而可以分析每个气缸的转速变化，但上述的检测手段同样只能对发动机稳态工况下的转速变化，对于发动机起动过程的瞬态变化还是不能够进行有效检测。

发明内容

为了解决现有技术所存在的上述不足，本发明提供了一种发动机起动过程对气缸失火的检测方法，检测发动机曲轴转动一周的角度信号，然后每间隔相同角度对曲轴进行一次转速计算，最后将计算的所有转速绘制成曲线图，通过观察曲线图可以直观判断发动机起动过程中气缸起火的情况，并及时做出相应的措施。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种发动机起动过程对气缸失火的检测方法，包括以下步骤：

（一）脉冲波数据采集：通过设置的脉冲波产生机构，每隔角度β发出一次脉冲波信号，同时通过脉冲波采集机构对脉冲波产生机构产生的所有脉冲波进行采集；

（二）瞬态转速计算：主控单元接收步骤（一）中脉冲波采集机构采集的信息，然后以间隔角度α为计算范围，对发动机的瞬态转速值采用式（2）进行连续计算：

n_i-=αf/6(T_{(i+（2α-1）)}-T_i) ……………………………………………式（2）

式（2）中n_i为_-发动机脉冲波产生机构产生第i个脉冲波时的转速值，f为脉冲波采集机构的采样频率，T_i为第i个脉冲波上升沿所处的采样点的点数；

（三）转速曲线绘制：主控单元以曲轴转角为横坐标，以发动转速为纵坐标，对步骤（二）中计算的发动机瞬态转速值进行标定，并绘制成曲线；

（四）失火情况判断：工作人员根据步骤（三）绘制的曲线图判断失火气缸的情况。

作为本发明的一种限定： 所述步骤（一）中β=0.5°，脉冲波采集机构每采集的一个脉冲波中至少包含5个采样点，用于设定采样频率。

作为对本发明的另一种限定：所述步骤（二）的计算公式中α取值不大于3°，f的取值不小于70000HZ。

作为进一步限定：所述步骤（二）的计算公式中α=3°，f=70000HZ。

作为本发明的第三种限定：所述步骤（四）中对发动机失火情况的判断为：参照绘制的曲线，当后一转速波谷值（或波峰值）明显低于前一转速波谷值（或波峰值）时，或者该转速波谷值（或波峰值）在前后波谷值（或波峰值）中不协调出现时，则证明所处气缸发生失火情况。

作为对脉冲波产生机构及脉冲波采集机构的限定：所述脉冲波产生机构为设于发动机上的编码器；脉冲波采集机构为采集卡；主控单元为设有编码器脉冲波信号处理软件和绘图软件的PC机。

由于采用了以上的技术方案，本发明可以达到如下的技术效果：

（1）本发明通过脉冲波产生机构可以等角度间隔采集曲轴的角度位移，并发出脉冲信号，脉冲波采集机构对上述的脉冲波产生机构产生的脉冲波进行采集后传送给主控单元，主控单元可以计算出曲轴连续的转速值，并绘制成曲线，根据曲线工作人员就能够直观的观测到气缸失火情况，以及失火位置，能够准确判断发动机起动过程中的失火循环和失火气缸；

（2）采用编码器和采集卡等设备进行信息采集，结构简单，成本低，无需昂贵的压力传感器及其配套设备，且设备的损坏率极低；

（3）本发明使用的编码器等常规设备安装方便，数据的分析方法简单，从而令本发明安装使用时省时省力。