用于识别出熄火的方法与流程

1.本发明涉及一种用于识别出在内燃机的运行中的熄火的方法和一种用于执行所述方法的系统。


背景技术：

2.在内燃机的运行中识别出熄火是非常重要的，因为也被称为燃烧熄火的这样的熄火会导致在内燃机的运行中所排放的有害物质增加并且此外会引起内燃机的排气装置中的催化器损坏。对燃烧熄火的识别也被称为dmd（diagnosis misfire detection（诊断失火检测））。
3.公开文献de 198 14 732 a1说明了一种用于在多缸的内燃机中进行高分辨率的转速检测的方法。在此，所述转速检测基于内燃机的曲轴扫过预先确定的角度范围所在的时间并且因此基于所谓的段时间来实现。对高分辨率的转速的认知则能够用于识别出燃烧熄火。
4.由公开文献de 10 2020 001 534 a1已知一种用于确定内燃机的至少一个熄火的缸的方法。在所述方法中，每个缸分配有内燃机的自身的工作循环。对配属于相应的缸的运转不平稳度值进行求取，所述运转不平稳度值在对条件的满足的方面被分析，所述条件根据角度段的长度或者对此的比例或者倍数来建立并且与所述内燃机的预先给定的熄火模式相对应。
5.因此原则上已知的是，要么在没有频率分析的情况下基于转速要么利用频率分析来执行熄火识别。
6.应当注意的是，整个的传动系的构件公差和构件漂移（bauteildrift），只要这与dmd相关，就不再被至今已知的方法充分地截获。在多个oems（original equipment manufacturer（原始设备制造商））的情况下，这导致了在识别出未熄火的缸或者无法识别超过一个熄火的缸方面的不希望的错误行为。


技术实现要素：

7.在这种背景下，提出一种带有权利要求1的特征的方法和一种按照权利要求9的系统。实施方式由从属权利要求和说明书得到。
8.所提出的方法用于识别在内燃机的运行中的熄火，在所述方法中，在第一方法流程中检测段时间并且根据所述段时间来识别出运转不平稳度。借助所述运转不平稳度来识别出熄火，其中，针对所述运转不平稳度持久地识别出在缸上的熄火的情况，则切换到第二方法流程上，其中，在所述第二方法流程中，基于所执行的频率分析来识别出熄火。
9.因此，所述方法被划分为两个方法流程，其中，首先实施所述第一方法流程并且，当满足特定的条件时，则切换到所述第二方法流程。
10.在所述第一方法流程的范围内，例如在点火的运行中或者在滑行运行中构成第一修正值并且将其与段时间如此关联，使得例如在点火的运行中或者在滑行运行中对不同段
的段时间的偏差进行补偿，从而获得经修正的段时间，并且其中，在滑行运行之外基于经修正的段时间来确定另外的修正值并且将其与所述经修正的段时间或者有必要时被进一步处理的段时间如此关联，使得所述经修正的段时间或者有必要时被进一步处理的经修正的段时间彼此间的偏差在无熄火的运行中得到补偿。
11.所说明的系统用于执行所提出的方法并且例如在硬件和/或软件中实现。所述系统能够集成在机动车辆的控制器中或者被构造为这样的控制器。
12.接下来更详细地阐释在此所使用的术语：段时间：每个缸所需的时间，以便曲轴在所述曲轴处的传感器处扫过720/缸数的度数。在熄火的情况下、也就是说在缺少转矩的情况下，该时间相比于正确的燃烧增加；运转不平稳度：从在点火顺序中所记录的两个段时间的比较中计算出所谓的运转不平稳度，所述运转不平稳度在一定程度上表示曲轴转速相对于刚刚点火的缸的变化；运转不平稳度阈值：与运行点相关地为前面所提及的运转不平稳度确定阈值。只要功能是激活的、即例如不处在滑行中，则具有高于该阈值的运转不平稳度信号的每此点火被视为熄火；持久熄火：在缸上发生持久的熄火，也就是说4缸马达仅还在三个缸上运行；多次熄火对称（ma sym）：在超过一个缸上发生持久熄火，所有具有熄火的缸在相同的曲轴段上点火。以4缸为例：2个缸未按点火顺序熄火；多次熄火不对称（ma asym）：在超过一个缸上发生持久熄火，所有具有熄火的缸不在相同的曲轴段上点火。以4缸为例：2个缸按点火顺序熄火。
13.所提出的方法能够实现对熄火识别诊断的改善，所述熄火识别诊断与针对关键的传动系处的连续的熄火的在法律上所要求的熄火模式的可识别性相关。以下说明的优化对有缺陷的结构组件的正确的定位或者说查明进行支持，这在原始设备制造商的车载诊断的范围内是必需的。
附图说明
14.本发明的另外的优点和设计方案由说明书和附图得到。
15.不言而喻的是，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和下文还要阐释的特征不仅能够在分别规定的组合中而且也能够在其他的组合中或者以单独的方式使用。其中：图1以示意图示出了机动车辆的传动系的一种实施方式；图2以高度简化的形式示出了所提出的系统的一种实施方式。
具体实施方式
16.本发明根据实施方式在附图中示意性地示出并且在下文中参考附图详细地说明。
17.机动车辆传动系的在图1所示出的实施例总体上用附图标记10来标记并且包括带有曲轴14的内燃机12。活塞16、18、20和22支承在所述曲轴14处。所述活塞16、18、20、22分别配属于缸，所述缸根据所述内燃机12的点火顺序在图1中用1、2、3和4标记。
18.所述曲轴14通过构造为双质量飞轮的多质量飞轮24来与离合器26连接。所述多质量飞轮24包括第一质量28，所述第一质量与所述曲轴14抗转动地连接。此外，所述多质量飞轮24包括第二质量30，所述第二质量如此支承在所述第一质量28处，使得所述第二质量30能够相对于所述第一质量28振荡。所述质量28和30尤其借助于弹簧32彼此连接，使得所述第二质量30沿所述曲轴14的转动方向34且为此相反设置地振荡。
19.所述离合器26包括随动板36，所述随动板具有布置在彼此背离的侧部上的离合器衬片38。此外，所述离合器26具有压板40，所述压板能够借助于蝶形弹簧42朝着所述随动板36的离合器衬片38按压，以便在所述随动板36与所述第二质量30之间建立力配合。所述随动板36与传动机构输入轴44抗转动地连接，使得在离合器闭合时将所述曲轴14的旋转运动传递到所述传动机构输入轴44上。在图1中所示出的离合器26的解除耦接的状态中，所述第二质量30能够相对于第一质量28振荡。这导致了，所述第二质量30的振荡的运动通过所述弹簧32来传递到所述第一质量28上并且因此传递到所述曲轴14上。
20.此外，所述机动车辆传动系10包括控制器46，所述控制器通过数据导部（没有附图标记）而与曲轴传感器48以及与凸轮轴传感器50连接。所述曲轴传感器48用于对布置在所述第一质量28的周缘处的齿模型进行检测，从而能够在360
°
的角范围上确定所述曲轴14的角位置。此外，借助于凸轮轴传感器50能够检测（未被示出的）凸轮轴的角位置，从而所述曲轴14的角位置能够在所述内燃机12的720
°
的工作循环的范围内被确定。
21.在所示出的具有缸数n = 4的内燃机12中，缸1至4中的每个缸分配四个不同的彼此相继的角度段中的一个角度段，其中，这些角度段中的每个角度段延伸超过180
°
。
22.当在所述内燃机12的运行期间所述缸1至4中的一个或者多个缸熄火时，所述曲轴14不是均匀地转动，而是以正的和负的加速度进行熄火。
23.由于熄火的缸而引起的角度段时间的延长通常伴随着正的运转不平稳度，而施加给燃烧的缸的缩短的角度段时间伴随着负的运转不平稳度。
24.因此，在所述内燃机12的不受所述质量30干扰的状态中能够通过下述方式来识别出熄火的缸，即：该缸分配有正的运转不平稳度值。然而，如果所述第二质量30将振动传递到所述第一质量28上并且因此传递到所述曲轴14上，则可能以下述方式进行叠加，即：配属于熄火的缸的运转不平稳度不是正的而是负的。由此，这样的缸将会以错误的方式不是被识别为熄火的缸，而是被识别为燃烧的缸。因此这样的缸不会被关停，例如通过中断燃料供应和有必要时的点火。
25.以相应的方式，在所述第二质量30的振动和所述曲轴14的振动叠加的情况下可能发生的是，具有较短的角度段时间、伴随着负的运转不平稳度的燃烧的缸被如此影响，使得所述角度段时间如此变化，从而识别出正的运转不平稳度、即正的运转不平稳度值。因此，这样的能够运转的缸将会以错误的方式被关停。
26.为了即使存在由于所述质量30而引起的对运转不平稳度14的干扰，也能够可靠地确定所述缸1至4中的哪一个或者多个缸熄火，所述运转不平稳度值在下述方面被检验，即：是否满足以下条件并且如果满足则满足以下的条件中的哪一个条件：
（第一条件）（第二条件）其中：luts（α）：曲轴位置的运转不平稳度值αα
segment
：
ꢀꢀ
角度段的长度n：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
缸数α：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
阈值对于在附图中所示出的实施例，角度段的长度为180
°
，缸数为4并且阈值例如为5。关于图1参阅公开文献de 10 2020 001 534 a1。
27.在所说明的方法的设计方案中，所有的熄火的缸都保存在用于车间的故障存储器中，而不存在对其他的缸的错误诊断。此外，通过关停喷射仅在熄火的缸上提供防止车辆火灾的组件保护。
28.只要运转不平稳度识别出在缸上的持久的熄火，则切换到新的方法上。在更详细地讨论马达内部的流程之前，对在马达控制器中的信号名称进行说明。
29.misfdet_stmisfcont：如果该信号为真，则在所述内燃机的三个彼此相继的工作循环中在至少一个缸上识别出熄火。
30.misfdet_dn：运转不平稳度，计算与点火同步，即始终与当前点火的缸同步。目的是探测出在缸上的偶尔的熄火或者持久地出现的熄火。
31.misfdet_dnthd：针对misfdet信号的运转不平稳度阈值，根据运行点由不同的特性曲线族进行插值。
32.misfdet_dnfltd：运转不平稳度，所述运转不平稳度从misfdet_dn中滤波并且从滤波器的输入端处的其他的信号（_dndif/_dndifnxt）中选择最大值（max）。目的是探测出一个或者多个缸上持久地出现的熄火。
33.misfdet_dnthdcont：针对信号misfdet_dnflt的运转不平稳度阈值，根据运行点由不同的特性曲线族进行插值，所插值的值不是阈值，而是对当前的负的运转不平稳度misfdet_dnfltd的偏移，在阈值的计算范围中，最终的阈值于是被持久地出现的熄火“拉低”。
34.misfdet_dndifnxt：n为点火指数，然后有目标是，以4个缸为例，使用
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2个不按点火顺序熄火的缸，因为运转不平稳度于是按点火顺序+x/-x/+x/-x
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2个按点火顺序熄火的缸，优化第二个熄火的缸。
35.信号本身不与阈值进行比较，而是作为最大值选择被算入到misfdet_dnfltd的滤波器输入端中。熄火识别在后台中进行计算，于是能够访问来自未来的信号（n+1）。
36.misfdet_dndifnxtnxt：与misfdet_dndifnxt类似的信号，目标是，以4个缸为例
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2个按点火顺序熄火的缸，优化第一个熄火的缸。
37.misfdet_stsegtiadpn：运转不平稳度的计算参照段时间。在此，所述段由在（60-2）传感轮上的两个齿部展开。只要两个段不是精确地等长，例如4缸：720/4=180.000度，则得出由传感轮的这种公差已经导致了运转不平稳度。0.3度的齿公差在高转速下已经可能大于熄火。因此前置地需要对传感轮进行适配，misfdet_stsegtiadpn=真（true）表示，该前置的适配成功地进入稳定。
38.只要所述运转不平稳度识别出在缸上的持久的熄火，也就是说misfdet_stmisfcont = 真，就切换到新的方法上：
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在始终没有关于misfdet_dnthd的当前的条件的情况下，将优化misfdet_dndifnxt算入到信号misfdet_dnfltd中；
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根据运转不平稳度或者基于齿时间来对凸轮轴（nw）和曲轴（kw）的频率进行计算；
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构成nw和kw的频率的比率；
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为该比率提供与运行点相关的阈值多次熄火对称最大值 = 持久熄火最小值多次熄火不对称最小值 = 持久熄火最大值
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构成位信息持久熄火（da）/多次熄火对称（ma sym）/多次熄火不对称（ma asym）并且根据下述逻辑来设置相应的“识别到熄火”信息：如果da
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》 考虑misfdet_dnfltdcyl中的最高的缸；如果ma sym
ꢀ‑
》 考虑misfdet_dnfltdcyl中的最高的两个缸；如果ma asym
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》将优化misfdet_dndifnxtnxt算入到misfdet_dnfltd中并且而后考虑misfdet_dnfltdcyl中的最高的两个缸；
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注释：公式适用于4缸马达，对于其他的缸数而言需要进一步工作。misfdet_dndifnxtnxt针对4缸能够类似于misfdet_dndif来计算，但是作为差异对于misfdet_stsegtiadpn = 真。
39.图2以高度简化的方式示出了按照所提出的方法的一种实施方案的处理方式。所述示图示出了用于执行所述方法的系统，所述系统总体上用附图100来标记。在该系统100中输入运转不平稳度102。作为结果104，在持久地出现的熄火的情况下得到关于故障存储器/车间的正确的查明和防止车辆火灾的组件保护。