CN101907520B - 发动机失火检测方法及其检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发动机失火检测方法及其检测装置，属于汽车发动机技术领域。它解决了现有的发动机失火检测装置检测精度不高、易于出现误判的问题。本发动机失火检测装置，包括设置在发动机排气系统上用于采集排气压力波实时信号的压力传感器，该压力传感器与内置有排气压力波均值信号的中央处理单元相连接；本发动机失火检测方法，利用设置在发动机排气系统上的压力传感器采集发动机排气系统的排气压力波实时信号，将采集到的排气压力波实时信号输入至中央处理单元，并由中央处理单元将排气压力波实时信号的峰峰值与内置的排气压力波均值信号的峰峰值进行比较。本发明具有信号处理过程简单、不易受到干扰、失火检测精确高等优点。

Description

发动机失火检测方法及其检测装置

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，尤其是涉及一种发动机失火检测方法及其检测装置。

背景技术

发动机失火不仅会使有害气体排放增加，并且持续失火会导致催化剂温度大幅升高，从而严重的热老化对催化剂造成损害。所以准确的失火检测和及时的故障处理对于减少发动机的有害排放、提高发动机的寿命具有实用价值。目前发动机失火检测主要采用曲轴转速波动法，但其信号处理过程比较复杂，并且当路面状况不佳时，容易出现误判。

为了对发动机失火进行检测，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种内燃机失火检测方法及系统[申请号：CN200610163298.3]，该检测方法按一下步骤进行：a)采集宽带氧传感器的信号作为检测的信号，获得用于失火判断的诊断数据；b)将上述得到的失火诊断的诊断数据与此阈值进行比较，若前者大于等于后者时，既表明发生了一次失火；c)然后以一定的算法计算失火频率，当该失火频率大于预定值时，便向驾驶员输出报警信号。检测系统包括用于采集检测信号的宽带氧传感器、计算发动机一个冲程所对应曲轴角范围内信号差的最大值的子程序、失火频率累加值的更新控制子程序、失火判断控制子程序。显然，上述方案仍然是基于曲轴转速波动而进行判断的，无法解决现有技术存在的问题。

还有人发明了一种汽车发动机状态在线监测方法及系统[申请号：CN200810073507.4]。通过分析发动机排气系统内排气波动的形成和传播，研究排气波动信号，例如排气压力波动信号与发动机运行之间的关系；在记录和分析排气系统的波动的基础上，得出一种采用极少的检测项目便能够准确地实现汽车发动机的在线监测的汽车发动机状态在线监测方法及系统。系统能以较少的检测量获取较全面的发动机工况，检测和诊断汽车发动机的故障，从而实现汽车发动机的在线监测。该方案虽然利用排气压力波动信号进行检测，但是存在着难以实现检测到的信号与内置标准信号的同步，检测精度不高，易于出现误判。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够精确地对发动机进行失火检测，信号处理过程简单，不易受到干扰，不会出现误判的发动机失火检测方法。

本发明的另一目的是提供一种结构简单紧凑，制造成本低，不易受到干扰，失火检测精确高，检测过程直观准确的发动机失火检测装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发动机失火检测方法，其特征在于，利用设置在发动机排气系统上的压力传感器采集发动机排气系统的排气压力波实时信号，将采集到的排气压力波实时信号输入至中央处理单元，并由中央处理单元将排气压力波实时信号的峰峰值与内置的排气压力波均值信号的峰峰值进行比较，当两者的差值大于或等于预先设定的阈值时由中央处理单元产生发动机失火判定信号，当差值小于预先设定的阈值时判定发动机处于正常工作状态。

本发明利用压力传感器采集排气压力波实时信号，作为监测、分析对象，获取丰富的发动机运行信息，从而可对发动机的运行参数进行检测，实现对发动机运行状态的实时监控。由于采用排气压力波实时信号作为分析对象，因此不会受到震动、路面状况不佳等因素的影响。这里的阈值根据发动机型号不同等因素进行设定。

在上述的发动机失火检测方法中，所述的压力传感器设置在发动机排气系统的前排气管内。在前排气管区域内能够获得稳定可靠的排气压力波实时信号。

在上述的发动机失火检测方法中，将一个发动机工作周期的排气压力波实时信号的三对峰峰值与排气压力波均值信号的峰峰值进行比较。这里的三对峰峰值是指在一个发动机工作周期内有三个排气压力波，即三对波峰波谷的峰峰值。

在上述的发动机失火检测方法中，利用设置在发动机上的工作状态传感器采集发动机中各缸的排气行程信号，将排气行程信号输入至中央处理单元从而使排气压力波实时信号与排气压力波均值信号实现同步比较。

在上述的发动机失火检测方法中，所述的工作状态传感器为电磁脉冲式传感器且用于采集一号缸的上止点信号。通过采集到的一号缸上止点信号能够准确地获知发动机中各缸的排气行程信号。

在上述的发动机失火检测方法中，所述的压力传感器和工作状态传感器均连接在示波器上，该示波器与中央处理单元相连接。通过示波器能够直观地对排气压力波实时信号和排气压力波均值信号进行观测且能够实现信号的同步。

上述的发动机失火检测方法是在下述装置中实现的：发动机失火检测装置，其特征在于，包括设置在发动机排气系统上用于采集排气压力波实时信号的压力传感器，该压力传感器与内置有排气压力波均值信号的中央处理单元相连接，且该中央处理单元能将排气压力波实时信号的峰峰值与内置的排气压力波均值信号的峰峰值进行比较，且当两者的差值大于或等于预先设定的阈值时由中央处理单元产生发动机失火判定信号，当差值小于预先设定的阈值时判定发动机处于正常工作状态。

在上述的发动机失火检测装置中，所述的发动机上设有用于采集发动机中各缸的排气行程信号的工作状态传感器，该工作状态传感器与中央处理单元相连接且能使排气压力波实时信号与排气压力波均值信号实现同步比较。

在上述的发动机失火检测装置中，所述的压力传感器设置在发动机排气系统的前排气管内；所述的工作状态传感器为电磁脉冲式传感器且用于采集一号缸的上止点信号。

在上述的发动机失火检测装置中，所述的压力传感器与工作状态传感器均连接在示波器上，该示波器与中央处理单元相连接。

与现有的技术相比，本发动机失火检测方法及其检测装置的优点在于：1、设计合理，结构简单紧凑，失火检测精确高，检测过程直观准确。2、利用压力传感器采集排气压力波实时信号，作为监测、分析对象，信号处理过程简单，不易受到路面状况不佳等外界因素干扰，不会出现误判。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图中，发动机排气系统1、压力传感器2、中央处理单元3、发动机4、工作状态传感器5、示波器6。

具体实施方式

如图1所示，本发动机失火检测方法利用设置在发动机排气系统1上的压力传感器2采集发动机排气系统1的排气压力波实时信号。更具体地说，压力传感器2设置在发动机排气系统1的前排气管内。将采集到的排气压力波实时信号输入至中央处理单元3，并由中央处理单元3将排气压力波实时信号的峰峰值与内置的排气压力波均值信号的峰峰值进行比较。当两者的差值大于或等于预先设定的阈值时由中央处理单元3产生发动机失火判定信号，当差值小于预先设定的阈值时判定发动机处于正常工作状态。这里的阈值根据发动机型号不同等因素进行设定。本实施例中，将一个发动机工作周期的排气压力波实时信号的三对峰峰值与排气压力波均值信号的峰峰值进行比较。这里的三对峰峰值是指在一个发动机工作周期内有三个排气压力波，即三对波峰波谷的峰峰值。本发明利用压力传感器2采集排气压力波实时信号，作为监测、分析对象，获取丰富的发动机运行信息，从而可对发动机4的运行参数进行检测，实现对发动机4运行状态的实时监控。由于采用排气压力波实时信号作为分析对象，因此不会受到震动、路面状况不佳等因素的影响。

利用设置在发动机4上的工作状态传感器5采集发动机4中各缸的排气行程信号，将排气行程信号输入至中央处理单元3从而使排气压力波实时信号与排气压力波均值信号实现同步比较。工作状态传感器5为电磁脉冲式传感器且用于采集一号缸的上止点信号。压力传感器2和工作状态传感器5均连接在示波器6上，该示波器6与中央处理单元3相连接。

上述的发动机失火检测方法是在下述装置中实现的：发动机失火检测装置包括设置在发动机排气系统1上用于采集排气压力波实时信号的压力传感器2，该压力传感器2与内置有排气压力波均值信号的中央处理单元3相连接。压力传感器2设置在发动机排气系统1的前排气管内。中央处理单元3能将排气压力波实时信号的峰峰值与内置的排气压力波均值信号的峰峰值进行比较，且当两者的差值大于或等于预先设定的阈值时由中央处理单元3产生发动机失火判定信号，当差值小于预先设定的阈值时判定发动机处于正常工作状态。

发动机4上设有用于采集发动机4中各缸的排气行程信号的工作状态传感器5。工作状态传感器5为电磁脉冲式传感器且用于采集一号缸的上止点信号。工作状态传感器5与中央处理单元3相连接且能使排气压力波实时信号与排气压力波均值信号实现同步比较。压力传感器2与工作状态传感器5均连接在示波器6上，该示波器6与中央处理单元3相连接。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了发动机排气系统1、压力传感器2、中央处理单元3、发动机4、工作状态传感器5、示波器6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (3)

1.一种发动机失火检测方法，其特征在于，利用设置在发动机排气系统(1)上的压力传感器(2)采集发动机排气系统(1)的排气压力波实时信号，将采集到的排气压力波实时信号输入至中央处理单元(3)，并由中央处理单元(3)将排气压力波实时信号的峰峰值与内置的排气压力波均值信号的峰峰值进行比较，当两者的差值大于或等于预先设定的阈值时由中央处理单元(3)产生发动机失火判定信号，当差值小于预先设定的阈值时判定发动机处于正常工作状态；利用设置在发动机(4)上的工作状态传感器(5)采集发动机(4)中各缸的排气行程信号，将排气行程信号输入至中央处理单元(3)从而使排气压力波实时信号与排气压力波均值信号实现同步比较；所述的工作状态传感器(5)为电磁脉冲式传感器且用于采集一号缸的上止点信号；将一个发动机工作周期的排气压力波实时信号的三对峰峰值与排气压力波均值信号的峰峰值进行比较；所述的压力传感器(2)和工作状态传感器(5)均连接在示波器(6)上，该示波器(6)与中央处理单元(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的发动机失火检测方法，其特征在于，所述的压力传感器(2)设置在发动机排气系统(1)的前排气管内。

3.一种发动机失火检测装置，其特征在于，包括设置在发动机排气系统(1)上用于采集排气压力波实时信号的压力传感器(2)，该压力传感器(2)与内置有排气压力波均值信号的中央处理单元(3)相连接，且该中央处理单元(3)能将排气压力波实时信号的峰峰值与内置的排气压力波均值信号的峰峰值进行比较，且当两者的差值大于或等于预先设定的阈值时由中央处理单元(3)产生发动机失火判定信号，当差值小于预先设定的阈值时判定发动机处于正常工作状态；所述的发动机(4)上设有用于采集发动机(4)中各缸的排气行程信号的工作状态传感器(5)，该工作状态传感器(5)与中央处理单元(3)相连接且能使排气压力波实时信号与排气压力波均值信号实现同步比较；所述的压力传感器(2)设置在发动机排气系统(1)的前排气管内；所述的工作状态传感器(5)为电磁脉冲式传感器且用于采集一号缸的上止点信号；所述的压力传感器(2)与工作状态传感器(5)均连接在示波器(6)上，该示波器(6)与中央处理单元(3)相连接。

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