[发明专利]用于识别和辨别内燃发动机的至少一次失火的原因的方法和装置

说明书

本公开涉及一种用于检测和辨别内燃发动机(10)的至少一次燃烧失火(V)的原因的方法，其中，内燃发动机(10)具有几个气缸(CYL(0)‑CYL(5))、至少一个排气道(13A,13B)和布置在排气道(13A,13B)中的排气传感器(15A,15B)，该方法包括以下步骤：‑在确定的第一时间段(Δt1)内利用排气传感器(15A,15B)检测测量信号(MS_CYL)，测量信号(MS_CYL)是排气道(13A,13B)中的氧含量的特征，‑将测量信号(MS_CYL)分成测量信号部分(MS_CYL_AB)，‑将测量信号部分(MS_CYL_AB)分配给对应的气缸(CYL(0)‑CYL(5))，由此产生气缸选择性测量信号分布(MS_CYL_SEL(0‑5))，该气缸选择性测量信号分布(MS_CYL_SEL(0‑5))是在所确定的第一时间段(Δt1)内气缸(CYL(0)‑CYL(5))下游的相应氧含量的特征，‑评估气缸选择性测量信号分布(MS_CYL_SEL(0‑5))，以识别内燃发动机(10)的至少一次失火(V)。

技术领域

本发明涉及一种用于检测和辨别具有几个气缸、具有至少一个排气道的内燃发动机的燃烧失火的原因的方法和装置，其中排气传感器布置在至少一个排气道中，并且其测量信号是内燃发动机的排气中的氧含量的特征。

背景技术

例如，在内燃发动机中，如果供应的燃料量或点火能量不足以点燃空气/燃料混合物，就会发生燃烧失火。例如，内燃发动机的喷射系统中可能存在故障，该故障例如由喷射阀打开的意外失败引起。这意味着燃烧室中没有可燃混合物，并且该气缸对由内燃发动机输出的扭矩没有贡献。然而，故障的原因也可能在于内燃发动机的点火系统，例如由于火花塞的电极之间的点火火花的故障。点火控制中的故障、点火线圈缺陷或火花塞中的分流也可能是点火失火的原因和因此燃烧失火的原因。

内燃发动机中燃烧失火的发生一方面可能导致污染物的排放率的增加，另一方面可能导致位于内燃发动机的排气道中的排气催化转化器的破坏，或者至少导致由于未燃烧的空气-燃料混合物的后反应引起的排气催化转化器的转化能力的削弱。

因此，作为车载诊断的一部分，立法者要求检测这种燃烧失火，以确保在内燃发动机的操作期间符合排放的法定限值。必须在整个负载和发动机速度范围内检测燃烧失火。借助于增量编码器测量的曲轴速度来检测燃烧失火提供了一种经济有效的实施方式。

因此，已经知道了许多方法，为了检测燃烧失火，这些方法测量曲轴在各个气缸的工作循环期间通过预定角度范围所花费的分段时间。然后根据分段时间计算不平稳运转值，并将这些值与阈值进行比较，其中在内燃发动机的超速切断时可以检测和校正分段时间测量中的误差。(例如，EP 0 583 496 A1)。

燃烧失火导致曲轴的角速度的暂时减慢。这种基于曲轴的波动转速来检查内燃发动机的不平稳运转的燃烧失火检测方法的缺点在于，所观察到的转速波动不仅可能源于待监测的燃烧过程，还可能源于对车辆的外部影响，诸如例如当由于车辆的所产生的振动并且由于曲轴的振动激励而在不平坦的路段上行驶时发生的情况。当出现所谓的低质量路段时，这些基于不平稳运转的检测方法不能提供任何关于燃烧失火的存在或不存在的明确信息，因此被停用。

现代内燃发动机具有双质量体飞轮，该双质量体飞轮具有刚性地联接到内燃发动机的曲轴的第一离心质量体和经由离合器联接到变速器的第二离心质量体。这两个离心质量体借助于弹簧以扭转柔性的方式彼此联接。因此，双质量体飞轮可以描述为弹簧-质量体系统。它具有取决于弹簧常数、第一和第二离心质量体的质量以及摩擦系数的固有频率。在内燃发动机的某些转速下，可能出现共振现象，这会影响运转的平稳性。此外，在具有高转速梯度的特殊驾驶机动中，机械部件可能卡在双质量体飞轮内。这种情况导致传动系在限定的负载范围内的极端振动。内燃发动机的相关联的增加的测量的不平稳运转不再允许借助于基于分段时间的不平稳运转值进行可靠的燃烧失火检测。