用于识别内燃发动机中喷射器故障的方法、发动机控制器和用于执行该方法的系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于识别内燃发动机中喷射器故 障的方法、一个如权利要求9所述的用于内燃发动机的发动机控制器以及一个如权利要求 10前序部分所述的用于执行识别喷射器故障的方法的系统。
【背景技术】
[0002] 原则上已知在这里所述形式的方法。由美国专利US5, 303, 158A给出一种用于识 别在内燃发动机气缸中异常燃烧事件的方法，其中失效的喷射器可以归于异常燃烧事件。 在已知方法范围内将内燃发动机的转速信号傅里叶变换，并且在由此得到的频谱的给定频 率范围中进行振幅比较，用于确定异常燃烧事件。如果确定这种异常燃烧事件，在独立的方 法步骤中要能够找出，在哪个缸里面发生异常燃烧。为此在各个气缸里面强迫异常燃烧事 件，并且仍然相互比较在由此获得的频谱的给定频率范围中的振幅，其中这个比较的结果 与事先没有强迫异常燃烧得到的频谱的相应结果进行比较。在此表明，该方法是复杂且繁 琐的，尤其因为总是在识别异常燃烧以后必需顺序地在每个气缸里面强迫这种异常燃烧， 用于可以最终确定，在哪个气缸里面发生异常燃烧事件。在不同频谱的给定频率范围里面 比较振幅也是费事和繁琐的。
【发明内容】
[0003] 因此本发明的目的是，实现一种方法，通过它可以简单且快速地在发动机正常运 行期间识别喷射器故障并且可以鉴别失效的喷射器。本发明的目的还是，实现一个发动机 控制器，它用于执行本方法，以及实现一个系统，借助于它可以执行本方法。
[0004] 这个目的通过如权利要求1所述的方法得以实现。
[0005] 本方法用于识别内燃发动机中的喷射器故障，包括下面的步骤：测量曲轴角信号， 利用离散的傅里叶变换转换曲轴角信号到频率范围。由此曲轴角信号的离散的傅里叶变换 尤其得到对于曲轴角信号的0. 5阶谐波在频率范围中的数值和角度。一次性且顺序地先后 中断每个喷射器。在此同样一次性地且顺序地先后获得对于每个中断的喷射器的曲轴角信 号傅里叶变换的0. 5阶谐波角。例如首先中断第一喷射器，并且检测并且最好在第一存储 介质里面存储对于这个仅仅中断第一喷射器的内燃发动机运行状态的〇. 5阶谐波角。接着 再接通第一喷射器，并且中断第二喷射器，而其余喷射器保持接通。对于这个运行状态也检 测并在第一存储介质里面存储相应的角度。相应地这样连续执行这一点，直到对于每个、单 独中断的喷射器已经检测并在第一存储介质里面存储。在此在第一存储介质里面的角度分 别附属于中断的喷射器。
[0006] 在内燃发动机运行期间和/或在执行本方法期间，不断地检测并最好在第二存储 介质里面存储傅里叶变换的曲轴角信号的〇. 5阶谐波的不仅角度而且数值。不断地比较不 断检测的值与给定的阈值。如果不断检测的值超过给定的阈值，则确认喷射器故障。对此 重要的是，0. 5阶谐波值在内燃发动机的所有喷射器都发挥功能的情况下应该消失或者至 少很小。而一个喷射器的故障导致0.5阶谐波值增加。因此能够确认阈值，在超过它时以 极大可能性可以推断喷射器故障。在此增加的值仅仅表征，尤其一个喷射器是故障的。而 〇. 5阶谐波角表征实际上故障的、具体的喷射器。据此首先在这里所述的方法步骤中确定， 尤其一个喷射器是否是故障的。
[0007] 在另一方法步骤中，逐个比较不断地检测的角度与对于每个中断的喷射器在第一 存储介质里面存储的角度，如果事先根据增加的值已经确认喷射器故障的时候。然后把故 障的喷射器视为在比较时找到一致的、在第一存储介质里面存储的角度的喷射器。通过这 种方式能够容易地确认，哪个喷射器发生故障，如果已经确认喷射器故障的时候。
[0008] 在此表明，在本方法的范围内无需费事地比较在不同的频谱范围中测得的频谱的 振幅。此外无需在确认喷射器故障以后先后中断气缸的各个喷射器。而是一次性顺序地先 后中断喷射器并且存储从属的角度就足够了。因此在内燃发动机连续运行中可以容易地通 过比较实际的在确认喷射器故障时检测的角度与存储的值可以推断具体发生故障的喷射 器。
[0009] 在此能够使第二存储介质只具有用于直接检测的角度的存储区，由此使下一检测 的角度超过最后检测的角度。在这种情况下在存储区里面保持角度，如果确认喷射器故障 的时候，其中这一点至少这样长时间地出现，直到已经鉴别故障的喷射器。也能够使第二存 储介质具有多个存储区，它们不断的充满，其中当存储新的测量值的时候，从其存储区去掉 最旧的测量值。由此能够在比较期间为了鉴别故障的喷射器已经能够不断地检测其它角度 和数值。由此当然需要，正好记录正好在比较中引用的角度的实际存储区，因为这个范围优 选随着新添加的值变化，直到最终由最后占据的存储区选出角度。
[0010] 对于角度比较能够给出误差或错误范围，在其内部相互比较的角度必需一致，由 此可以鉴别故障的喷射器。即不必一定使比较的值精确地已知。在确定误差或错误范围时 考虑预料的测量误差、统计的振荡、以及离散的傅里叶变换的失真。
[0011] 优选一种方法，其特征在于，一次性地顺序检测的角度存储在所谓的查看表格里 面。第一存储介质优选也包括表格式的存储区，在其中对存储在那里的角度附设断开的喷 射器。
[0012] 优选一种方法，其特征在于，在启动内燃发动机以后或者在启动本方法以后执行 一次性的、顺序地检测并存储对于每个中断的喷射器的角度。尤其直接在启动内燃发动机 以后或者在启动本方法以后执行这一点，由此使第一存储介质、最好查看表格以数值充满， 一旦内燃发动机置于运行或者方法启动的时候。因此在这里第一存储介质或者本方法赋初 值，并且可以实现连续监控内燃发动机在正常运行期间的故障喷射器，无需在运行的其它 过程中再一次有目的地中断各个喷射器。即，第一存储介质的赋初值最好对于这个时刻进 行，此时内燃发动机还没有在通常的负荷范围内工作，因此有目的地中断各个喷射器不干 扰以后的正常运行。与此相关地也优选，直接在启动内燃发动机时启动本方法。此外优选在 内燃发动机整个运行期间执行本方法，其中一次性开始启动内燃发动机以后使第一存储区 赋初值，其中紧接着没有其它干预地在内燃发动机运行中犹如在背景中运行本方法，用于 监控内燃发动机的喷射器故障。在此通过本方法在内燃发动机运行中不进行控制干预，只 要没有确认喷射器故障。如果确认喷射器故障，如上所述，无需在内燃发动机运行中干预， 用于鉴别故障的喷射器。
[0013] 在本方法的可选择实施例中能够，与启动内燃发动机无关地对于任意时刻启动本 方法，例如通过操作者或司机有意识地启动本方法。同样能够结束本方法，最好通过司机或 内燃发动机的操作者。但是在这种情况下产生内燃发动机运行时间，对它不能够确认并鉴 别故障的喷射器，即当不执行本方法的时候。
[0014] 也优选一种方法，其特征在于，如果确认喷射器故障并且鉴别故障的喷射器，则采 取至少一措施。
[0015] 在此能够作为措施输出警示指示给司机或内燃发动机操作者。
[0016] 备选或附加地能够，停止故障喷射器的通电。尤其有意义的是，喷射器不是由于没 有通电而失效，而且因为例如出现机械问题。由此防止，通过有缺陷的喷射器通电产生损 坏。当然也可以设想事件，在其中错误的通电、例如短路引起喷射器故障，其中有意义的是， 停止有缺陷的喷射器的通电。
[0017] 备选或附加地能够降低内燃发动机功率。由此尤其可以防止内燃发动机和/或 离合器的损伤或者甚至损坏，如果尽管故障的喷射器内燃发动机也以满功率继续运行的时 候，可能出现这种现象。
[0018] 备选或附加地能够中断内燃发动机。尤其优选这一点，如果否则担心损伤内燃发 动机和/或离合器的时候。
[0019] 也优选一种方法，其特征在于下面的附加步骤：在一次性地顺序检测并存储对于 每个中断的喷射器的角度之前，如果识别到初始的喷射器故障，则初始地存储不断地检测 的曲轴角信号的0. 5阶谐波的角度和数值。据此尤其直接在启动内燃发动机或本方法以后 检验，是否已经确认喷射器故障，检测的0. 5阶谐波值是否超过给定的阈值。如果是，则最 好在第三存储介质里面存储不仅检测的角度而且存储数值。在这种情况下在第一存储介质 里面还没有角度供比较使用，因为在第一存储介质赋初值之前已经确认喷射器故障。
[0020] 因此在这种情况下在检测并初始的存储角度和数值以后顺序地先后中断各个喷 射器，其中对于每个中断的喷射器检测曲轴角信号的0. 5阶谐波的数值和角度并且与初始 存储的、最好在第三存储介质里面存在的值进行比较。在此，当对于各个中断的喷射器检测 的数值和角度与初始存储的值一致的时候，鉴别初始故障的喷射器、即在第一存储介质赋 初值之前的喷射器。
[0021] 这个工作原理基于这种考虑，当本来就有故障的喷射器断开的时候，0. 5阶谐波的