CN101957266A

CN101957266A - 通过燃烧压力传感器的失火检测

Info

Publication number: CN101957266A
Application number: CN2010102334140A
Authority: CN
Inventors: 克里斯琴·泰比; 亚历山德罗·卡坦尼斯; 卢卡·福萨蒂
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2011-01-26
Also published as: GB2471893B; GB2471893A; US20110040475A1; US8374772B2; RU2010129847A; GB0912428D0

Abstract

本申请提供了一种控制内燃机(10)的方法。该方法包括测量内燃机(10)汽缸(11)的燃烧循环(54)的膨胀阶段(60)的汽缸内压力，并测量内燃机(10)汽缸(11)的燃烧循环(54)的压缩阶段(59)的汽缸内的压力。然后利用被测的膨胀阶段压力和被测压缩阶段压力确定内燃机(10)汽缸(11)的多变膨胀阶段常数和内燃机汽缸的多变压缩阶段常数之间的差。利用被确定的差，检测汽缸(11)的失火。

Description

通过燃烧压力传感器的失火检测

技术领域

本发明涉及内燃机的点火，诸如柴油发动机的点火。特别地，其涉及失火(misfiring)检测。

背景技术

通常需要进行内燃机的失火检测，用于改善燃烧控制。当发动机汽缸失火时，未燃烧气体从发动机排出。因而，废气中的有害成分增加。这也导致发动机功率输出的降低并增加污染。此外，如果燃烧控制以一方式实现，该方式即，在不常见的发动机失火期间，以高阶跃响应增加进气量，则发动机的怠速可变得不稳定。

因此，需要失火检测来确定何时发生失火，从而各种燃烧条件(诸如点火时机和进气量)可以被有利地控制。

发明内容

本申请提供了一种改善的方法，用来基于汽缸内的压力数据确定失火的发生。该方法基于循环至循环而使用汽缸内的压力数据来确定失火事件的发生。车载诊断(OBD)或欧洲车载诊断(EOBD)可使用这样的失火信息，用于装备有汽缸内的压力传感器的发动机和用于闭环燃烧控制来减小失火的发生。

该失火检测比较用于燃烧循环压缩阶段的多变模型和用于膨胀阶段的多变模型。当被计算的多变膨胀常数和被计算的压缩膨胀常数之间的差比临界值小时，检测到失火。该临界值可以被标定、调整或预定。在本申请的一个方面，当该差具有负值时检测到失火。

当被计算的多变膨胀常数小于被计算的压缩常数时，检测到失火。该准则提供了针对曲轴轮的安装误差和噪音的可靠的平衡手段。

一方面，仅基于一个压力的失火检测对噪音过于敏感。另一方面，基于全面参数(代表所有的压力曲线)的失火检测对于曲轴轮的安装误差过于敏感。

该方法具有诊断发动机性能的优势，且其可被车载诊断系统使用。

本申请提供了控制内燃机的方法。该方法包括测量内燃机汽缸的燃烧循环的膨胀阶段的汽缸内压力的步骤。内燃机可使用压力点火或火花点火。

该方法还包括测量内燃机汽缸的燃烧循环的压缩阶段的汽缸内的压力的步骤。

然后利用被测的膨胀阶段压力和被测压缩阶段压力，确定内燃机汽缸的多变膨胀阶段常数和内燃机汽缸的多变压缩阶段常数之间的差。在此之后，利用确定的差，汽缸的失火被检测。当被确定的差小于标定、调整或预定的临界值时，失火可视为发生。在本申请的一个方面，该临界值为0。

当汽缸内的压力适中时，膨胀阶段压力和压缩阶段压力可在预定的角度窗口内测量。在大部分燃烧已经发生之后，膨胀阶段的压力被测量。这具有消除或减小多变膨胀阶段常数和多变压缩阶段常数被燃烧影响的好处。

内燃机然后可利用被检测的失火而被控制，以消除被检测的失火。燃料喷射的正时和被喷射燃料的量可被调整以消除或减小失火。被喷射燃料的量还包括空气对燃料成分的量和数量。

汽缸的燃料喷射器的打开和关闭被调整用于控制内燃机。燃料喷射器的打开和关闭还可包括进气阀和排气阀打开和关闭的正时的调整。在某种情况下，这还包括火花点火正时的调整。

本申请提供了一种发动机控制单元。该发动机控制单元包括端口、储存单元和失火检测单元。

从功能上说，该端口接收内燃机汽缸的汽缸内的压力测量值。储存单元储存接收到的内燃机汽缸的燃烧循环的膨胀阶段的汽缸内的压力测量值和内燃机汽缸的燃烧循环的压缩阶段的汽缸内的压力测量值。

失火检查单元确定多变膨胀阶段常数和多变压缩阶段常数之间的差。具体地，多变膨胀阶段常数利用膨胀阶段压力测量值确定，而多变压缩阶段常数利用压缩阶段压力测量值确定。失火检测单元使用被确定的差来检测发动机失火。当被确定的差小于可被标定、调整或预定的临界值时，失火可被视为检测到。

发动机控制单元可包括端口，用于接收内燃机汽缸的燃烧循环的发动机阶段信息。该发动机阶段信息用于确定或检测用于测量汽缸内的压力的其特定的发动机阶段或状态。

发动机阶段信息可包括曲轴角位置信息和凸轮轴角位置信息。换句话说，发动机燃烧阶段可基于曲轴角位置信息和凸轮角位置信息确定。总的来说，其它信息也可以用于确定发动机阶段信息。

发动机控制单元可包括汽缸控制单元，用于利用被检测的发动机失火控制内燃机汽缸的运行时间参数单元(run-time parameter)。

运行时间参数可包括燃料喷射的正时。燃料喷射还可包括被喷射燃料的量。此外，运行时间参数单元可包括燃料喷射单元用于向汽缸内释放燃料。

发动机控制单元可包括端口，用于接收一个或多个发动机参数。该发动机参数可涉及发动机温度信息或发动机速度信息。汽缸控制单元可利用被接收的发动机参数调整运行时间参数。

本申请还提供了一种内燃机和车辆。

内燃机包括上述发动机控制单元、一个或多个汽缸、和运行时间参数单元。汽缸包括汽缸内的压力传感器单元，用于将汽缸内的压力测量值传送到发动机控制单元，而运行时间参数单元被设置在汽缸内，其中，运行参数单元被发动机控制单元控制。

在多数实施方式下，发动机控制单元可经由内燃机的燃料线的阀控制燃料喷射。发动机控制单元还可经由使用内燃机的燃料线的燃料分配管压力调节器控制燃料喷射。

车辆包括上述内燃机和经由传动单元连接至内燃机的一个或多个轮子。传动单元包括齿轮和一个或多个离合器用于将内燃机的旋转力传递给轮子。

附图说明

在余下的说明中，描述了本申请的实施例的细节。但是，对本领域的技术人员显而易见的是，这些实施例可不实施这些细节。

图1至3示出了利用发动机的多变常数差确定发动机失火的第一实施例；

图1示出了处于怠速状态或非失火的发动机的多变常数差的图表，和失火的发动机的多变常数差的图表；

图2示出了具有+3度曲轴轮误差的图1的发动机的多变常数差的图表，其中发动机失火；

图3示出了具有-5度曲轴轮误差的图1的发动机的多变常数差的图表，其中发动机处于怠速状态；

图4和5示出了利用发动机的压力比的和确定发动机失火的第二实施例，

图4示出了具有+3度曲轴轮误差的图1的发动机的压力比的和的图表，其中发动机失火，

图5示出了具有-4度曲轴轮误差的图1的发动机的压力比的和的图表，其中发动机处于怠速状态，

图6和图7示出了利用IMEP(指示平均有效压力)确定发动机失火的第三实施例，

图6示出了具有+3度曲轴轮误差的图1的发动机的IMEP的图表，其中发动机失火，

图7示出了具有-5度曲轴轮误差的图1的发动机的IMEP的图表，其中发动机处于怠速状态，

图8示出了图1的发动机，包括多个汽缸，

图9示出了图8的汽缸的示意图，

图10示出了图8和9的汽缸的阀组件，

图11示出了操作图8和9的汽缸的方法，

图12示出了用于图8的汽缸的发动机控制单元，

图13示出了另一发动机的物理布局，其装备有位于汽缸内的压力传感器，

图14示出了用于图1的发动机的多变压缩常数的确定，和

图15示出了用于图1的发动机的多变膨胀常数的确定。

附图标记

1 图表

2 图表

3 图表

4 图表

5 图表

6 图表

7 图表

8 图表

10 发动机

11 汽缸

12 汽缸

13 汽缸

14 组件

15 汽缸

16 压力传感器

17 汽缸盖

18 活塞

19 腔

21 燃烧室

22 曲轴

23 连杆

25 阀

26 阀

28 进气通道

29 排气通道

30 燃料喷射器

31 发动机控制单元

32 箱

33 供应线

34 端口

35 过滤器

36 泵

38 高压阀

40 燃料分配管压力调节器

41 返回线

42 传感器头部

43 信号调节器

44 缆线

45 端口

46 端口

47 凸轮轴

48 点

49 点

50 位置传感器

51 端口

54 发动机燃烧循环

55 曲轴回转

56 曲轴回转

58 冲程

59 冲程

60 冲程

61 冲程

63 曲轴信号

64 尖峰

65 尖峰

68 容积图表

70 峰值

71 峰值

72 压力图表

73 同步临界值

75 峰值

80 中央处理单元

82 存储器

84 端口

90 发动机

92 电热塞

93 控制器

94 图表

96 窗口

98 窗口

具体实施方式

图1至7是发动机怠速状态下的分析准则或参数，因为它们展现了对于失火的分界条件。怠速状态展现了发动机的最小操作速度。对于用于乘客的汽车发动机，怠速通常在600rpm和1000rpm(每分钟转速)之间。

小的曲轴轮位置误差在图1至7的实施例中模拟，以确定哪个参数提供可靠的失火指示。一方面，曲轴的正误差可导致一些失火事件的无法检测。对于正误差，上止点过晚被识别，其中，上止点是指活塞距其曲轴最远的位置。另一方面，曲轴的负误差将导致一些失火事件的错误检测。对于负误差，上止点过早被识别。

图1至3示出了利用发动机汽缸的多变常数差的参数确定发动机失火的第一实施例。多变常数(polytrophic constant)还称为多变常数(polytropicconstant)。

图1至3的实施例基于压缩和膨胀阶段的多变模型。在压缩阶段期间，多变定律被表达为：

p_{i} V_{i}^{Kc} = C_{i} - - - (1)

其中，

p_i表示在给定曲轴角度的缸内压力，

V_i表示在给定曲轴角度的汽缸容积，

K_c表示多变压缩指数，和

C_i表示在给定曲轴角度的多变压缩常数。

多变压缩常数(C_compr)然后被确定为多个C_i值的平均值。C_i值的数量可被调整或构造。C_i值在可构造的角度窗口96内被计算用于一个燃烧循环的压力曲线，其中，仅存在压缩而没有燃烧，如图14所示。以类似的方式，在膨胀阶段期间，多变定律被表示为：

p_{i} V_{i}^{Ke} = C_{i} - - - (2)

其中，

p_i表示在给定曲轴角度的缸内压力，

V_i表示在给定曲轴角度的汽缸容积，

K_e表示多变膨胀指数，和

C_i表示在给定曲轴角度的多变压缩常数。

类似于多变压缩常数，多变膨胀常数(C_exp)被确定为可构造数量个C_i值的平均值，其在可构造的角度窗口98内被计算用于一个燃烧循环的压力曲线，其中，发生膨胀，如图15所示。

一旦两个多变常数被计算，它们被比较来估算或确定是否已经发生失火循环。特别地，根据下列公式：当多变膨胀和压缩常数之间的差比可构造参数小时，则认为已经发生失火事件：

C_exp-C_compr＜Threshold (3)

当燃烧没有发生时，压缩和膨胀多变常数在压缩和膨胀的理想情况下相等。在这种情况下，没有热交换或空气泄露发生。实际上，存在一些热动损耗。因而，临界值用作可构造参数，来包含热动损耗用于失火确定。

换句话说，多变常数差涉及多变膨胀常数和多变压缩常数之间的差。特定地，常数在限定的角度窗口上进行计算用于每个燃烧循环或每个正喷射循环(其中，压力水平适中)。常数在发动机过度运行(over-run)期间没有被计算，其中，车辆发动机没有节流地(no throttle)运行，发动机用作制动器。

在特别的情况下，具有正值的多变常数差被视为指示发动机正常点火，而具有负值的多变常数差被视为指示发动机失火。在通常的情况下，比临界值小的多变常数差可视为指示发动机失火。临界值可以被标定、调整或预定。

图1示出了怠速或非失火的发动机的汽缸的多变常数差的图表1，和失火的发动机的汽缸的多变常数差的图表2。发动机是具有四缸的发动机。四个汽缸的三个在怠速条件下经历燃烧，四个汽缸的一个经历失火。图表1具有为正值的数据点，其范围约从0.04到约0.15。由此，这些数据点正确地指示正常发动机点火，因为图表A的这些数据点具有正值。相反，图表2具有为负值的数据点，其范围约从-0.02到约-0.05。这些数据点正确地指示发动机失火，因为图表B的数据点具有负值。

图2显示了失火的图1的发动机的多变常数差的图表3。在这种情况下，发动机具有+3度的曲轴轮误差。图表3具有为负值的数据点，其范围约从-0.002到约-0.014。再次，这些数据点正确地指示发动机失火，即使其曲轴具有正的轮误差。

图3显示了正常点火的图1的发动机的多变常数差的图表4。在这种情况下，发动机具有-5度的曲轴轮误差。图表4具有为正值的数据点，其范围约从0.013到0.04。这些数据点指示正常燃烧循环，即使其曲轴具有负的轮误差。

简而言之，图1至3的实施例显示出多变常数差参数具有以下优点：其不展现偶然发生的当地事件，但展现了每个发动机燃烧循环都发生的事件。偶然发生的事件对于检测发动机失火无用。

多变常数差参数没有提供错误的结果，如图1至3所示。此外，多变常数差参数是可靠的，且能抵抗噪音和曲轴轮位置误差。换句话说，噪音和曲轴轮误差对多变常数差参数的影响比其它准则小。

图4和5显示了利用发动机汽缸的压力比的和的参数确定发动机失火的第二实施例。

在该实施例中，沿燃烧循环的压力比的和P_R(θ)被限定为：

P_R(θ)＝P_cyl(θ)/P_mot(θ) (4)

其中：

θ表示曲轴旋转角，

P_cyl(θ)表示点火压力，其是燃烧存在时燃烧室内的压力，且

P_mot(θ)表示机动压力，其是没有燃烧且由外部动因使曲轴转动时燃烧室内的压力。

另外，对于多变过程，P_mot(θ)可以定义为：

P_mot(θ)＝P_im(V_im/V(θ))^r (5)

其中：

r表示实数或多变指数；

V(θ)表示相对于某个曲轴旋转角的机动压力室压力，和

V_im和P_im表示常数。

值比预定值大的压力比的和被视为表示正常的发动机点火，而值比预定值小的压力比的和被视为表示发动机失火。预定值在此设置为169。

图4示出了具有+3度曲轴轮误差的图1的发动机的压力比的和的图表5，其中发动机失火。图5的数据点的值范围是从约168.0至约172.8。由此，图表E的许多数据点不正确地指示正常燃烧。

图5示出了正常燃烧循环的图1的发动机的压力比的和的图表6。如在此设置地，发动机具有-4度曲轴轮误差，且发动机处于怠速状态或正常点火。图表6的数据点的值范围是从约160.5至约168.2。由此，这些数据点不正确地指示失火。

图6和7示出了利用图1的发动机汽缸的IMEP(指示平均有效压力)确定发动机失火的第三实施例。

在该实施例中，IMEP限定为：

IMEP = {&Integral;}_{180}^{- 180} PdV - - - (6)

其中，

P表示室压力，且

V表示室容积。

值大于预定值的IMEP被视为指示正常的发动机点火，值小于预定值的IMEP被视为指示发动机失火。预定值在此设置为0。

图6示出了图1的发动机的IMEP的图表7，其中发动机失火。该发动机在这种情况下具有+3度曲轴轮误差。图表7的数据点具有正值，范围是从约0.40至约0.45。基于IMEP准则，数据点不正确地指示正常的发动机点火。

图7示出了图1的发动机的IMEP的图表8，其中发动机正常点火。在这种情况下，该发动机具有-5度曲轴轮误差。图表8的数据点具有负值，范围是从约-0.40至约-0.17。基于IMEP准则，数据点不正确地指示发动机失火。

简而言之，图1至3的实施例示出，多变常数差准则的参数对于小的曲轴轮误差更为可靠。当失火不存在时，多变常数差的该参数没有检测到失火，当失火存在时，未检测到失火。这与图4至7的示出压力比的和的参数以及IMEP的参数的实施例不同，它们没有提供可靠的指示。

图8示出了用于车辆的压缩点火发动机10，包括多个燃烧汽缸11、12、13和15。发动机10用于驱动或转动车轮以运送货物或乘客。汽缸11、12、13和15用于将柴油燃料转化为动能。汽缸11、12、13和15彼此类似且具有相似的部件。

图9示出了包括图8的汽缸11的的汽缸组件14的示意图。汽缸11具有汽缸盖17。汽缸内的压力传感器16安装在汽缸盖17中，而活塞18可滑动地布置在汽缸11的腔19中。汽缸盖17、活塞18和腔19限定或围绕一空间，该空间称为燃烧室21。

活塞18经由连杆23连接至曲轴22。位置传感器50被附连至曲轴22，而曲轴位置传感器的输出端连接至电子发动机控制单元的端口34。

进气阀25设置在汽缸盖17的进气通道28的端部处，排气阀26设置在汽缸盖17的排气通道29的端部处。燃料喷射器30固定至汽缸盖17，从而燃料喷射器30的出口布置在燃烧室21中。进气阀25和排气阀26以如图10所示的方式靠近凸轮轴放置。凸轮轴47的位置称为其旋转角α，如图10所示。

参考图9的燃料喷射器30，其经由供应线33(也称为共轨)连接至燃料箱32。与供应线33串行布置的是过滤器35、泵36、高压阀38和燃料分配管压力调节器(fuel-rail pressure regulator)40。高压阀38连接至发动机控制单元31的端口45，而燃料分配管压力调节器40连接至发动机控制单元31的端口46。返回线41也从燃料喷射器30通向箱32。

参考汽缸内的压力传感器16，其包括传感器头42，该传感器头经由两个缆线44连接至信号调节器43。传感器头部42定位在燃烧室21内，而信号调节器43定位在汽缸11之外。信号调节器43的输出端连接至发动机控制单元31的端口51。

总的来说，尽管汽缸内的压力传感器16被示出为直接安装在汽缸盖17中，其也可以整合到燃料喷射器30或整合到汽缸11的电热塞中。电热塞在图中没有示出，其可用于加热汽缸11，使得发动机10可以容易地从怠速状态起动，特别是当发动机10较冷时。

尽管汽缸组件14用于压力点火操作，宽泛地说，其可包括其他部件用于火花点火操作。汽缸组件14可接收燃料或气体用于其操作。

从功能上说，凸轮轴47用于促动阀25和26。促动使得进气阀25打开，以使空气或气体进入燃烧室21，或使排气阀26打开以使得气体从燃烧室21排出。换个角度说，凸轮轴47调整了空气向燃烧室21的供给并调整了燃烧产物从燃烧室21的排放。

汽缸内的压力传感器16测量燃烧室21内的压力，且其向发动机控制单元31发送被测压力读数。压力传感器16能够经受与压缩点火发动机10的操作相关的热和压力，且能够在燃烧室21内存在发挥气体的情况下操作。此外，压力传感器16具有高灵敏度和高信噪比。其还不受电磁干扰，且其在一定容限内产生线性读数。

燃料喷射器30可具有电动液压燃料喷射器的形式，或具有压力增强蓄积器类型的喷射器的形式。燃料喷射器30用于从箱32向燃烧室21供应柴油燃料等或以此填充燃烧室21。供给经由燃料分配管压力调节器40和高压阀38被发动机控制单元31控制。

汽缸18被曲轴22移动，以改变燃烧室21的容积。该容积可减小来增加其压力和温度，以便点燃由燃料喷射器30供应的燃料。被喷射的燃料在特定温度和压力下点燃或燃烧。也称为燃烧的点火对汽缸18施加爆炸力，来转动曲轴22。曲轴22的位置或旋转角通过曲轴位置传感器50传递至发动机控制单元31。

发动机控制单元31经由燃料分配管压力调节器40和高压阀38来控制或管理燃料向燃烧室21的释放。该控制基于来自汽缸内的压力传感器16的信息和来自曲轴位置传感器50的信息。该控制还使用凸轮轴位置信息。该信息用于确定发动机10的燃烧循环的状态或阶段。

此外，发动机控制单元31可使用发动机10的其它附加信息来控制燃料释放。附加信息包括发动机10的温度、速度或进气量。控制还可涉及燃料释放的正时、持续时间或量。

总的来说，凸轮轴47可从发动机10拆除，从而阀25和26不被凸轮轴47控制或促动，但被电动液压装置控制或促动。

图11示出了确定发动机10的汽缸11的失火的方法的图表。该方法使用来自汽缸内的压力传感器16的信息以及发动机汽缸阶段或状态的信息。

汽缸阶段信息可从曲轴角位置信息和凸轮轴角位置获得。宽泛地说，发动机阶段信息还可以其他方式获得。发动机没有点火的话，当汽缸容积减小而其进气阀25和其排气阀26关闭时，汽缸11内的压力总是增加。

如图11所示，完整的发动机燃烧循环54包括第一曲轴回转55和第二曲轴回转56。第一曲轴回转55包括进气冲程58和压缩冲程59，而第二曲轴回转56包括膨胀冲程60和压缩冲程61。冲程58、59、60和61也被称为阶段或状态。每个冲程58、59、60和61延及曲轴22的180度旋转。

曲轴位置信号63具有第一尖峰64和第二尖峰65，它们发生在压缩阶段59和排气阶段61。

考虑燃烧循环54，进气冲程58以曲轴22的0度旋转角开始，终于180度的那点。在该进气阶段58中，进气阀25打开，排气阀26关闭，允许气体或空气填充燃烧室21。容积图表68显示了燃烧室21的容积，其在进气阶段58中增加，且在进气阶段58终止时达到第一峰值70。示出燃烧室21内的压力的压力图表72在该阶段保持相对恒定。

随后，压缩冲程59在曲轴旋转的180度那点开始，并在曲轴旋转的360度那点终止。进气阀25和排气阀26在该阶段中关闭，包封住燃烧室21内的气体。在该阶段期间，汽缸11的容积减小，而其压力增加，并在该压缩阶段59结束时到达峰值75。相应地，燃烧室21内的温度也增加。燃料喷射到汽缸内，如所示点48。

汽缸内的压力在该压缩阶段59期间被测量，以确定其多变压缩常数。该压力在曲轴22的有限的角度窗口内被测量。

然后，膨胀冲程60在曲轴旋转的360度点开始，且终于曲轴旋转的540度那点。由于燃烧室21内的高温和高压，喷射的燃料该该冲程60期间点燃。进气阀25和排气阀26关闭，允许点燃的燃料对活塞18施加较大的力，并由此以该较大的力转动曲轴22。随着曲轴22旋转，燃烧室21的容积增加以达到峰值，而燃烧室21的压力非常迅速地减小。

汽缸内的压力在该膨胀阶段60期间也被测量，以确定其多变膨胀常数。该压力在曲轴22的有限的角度窗口内被测量。当压力适中时，汽缸内的压力被测量。压力适中是指，在点火或接近点火(汽缸内的压力达到峰值)时，压力没有被测量。总的来说，在发动机过度运行(车辆发动机没有节流地运行，发动机用作制动器)期间，不确定或计算多变常数。基于多变膨胀常数和压缩膨胀常数的差，然后确定汽缸的失火。

然后，排气冲程在540度那点开始，在720度那点结束。进气阀25关闭，排气阀26打开，允许点燃的燃料排放离开燃烧室21。燃烧室21的容积开始减小，而燃烧室内的压力在该冲程61期间保持相对恒定。曲轴信号63在排气冲程61的690度那点具有第二尖峰65。

图12示出了用于图8的发动机10的汽缸11的发动机控制单元31。

发动机控制单元31包括中央处理单元80，其连接至计算机存储器82。中央处理单元80连接至端口45、46、51、34和端口84。

中央处理单元80经由端口34从曲轴位置传感器50接收信息，经由端口51从汽缸内的压力传感器16接收汽缸内的压力测量值。压力测量值用于检测或确定发动机失火。任何检测到的失火然后用于调整或控制燃料喷射以消除失火。调整可涉及燃料喷射的量和燃料喷射的持续时间。

在特定的情况下，端口34从图中未示出的凸轮轴位置传感器接收信息。然后，中央处理单元80在计算机存储器82中储存曲轴信息、凸轮轴信息和压力测量值，用于随后被中央处理单元80处理。该处理随后使用凸轮轴位置信息和曲轴位置信息来确定发动机状态或阶段。

在此之后，中央处理单元80经由端口45利用高压阀38且经由端口46利用燃料分配管压力调节器40控制或释放燃料喷射。中央处理单元80具有电流驱动器用于控制，其在图中未示出。

图13示出了另一发动机的物理布局，其装备有位于汽缸内的压力传感器。该汽缸内的压力传感器与电热塞92整合。总的来说，发动机90可具有一个或多于一个的汽缸，该汽缸装备有压力传感器。

图13还具有汽缸内的压力相对于曲轴角度的图表94。当曲轴角大约为93度时，汽缸内的压力具有大约47bar的峰值。

发动机90的控制器93接收汽缸内的压力测量值、曲轴角度信息和其他信息，如图13所示。

尽管上述描述包含较多细节，这些并未视为限制实施例的范围，而仅仅提供可预知实施例的阐释。特别是，实施例的上述优点不应视为限制实施例的范围，而仅仅解释为如果所述实施例投入实施的话其可行的获得方式。由此，本实施例的范围应该通过权利要求和它们的等效物确定，而不是通过给出的例子确定。

Claims

1.一种控制内燃机(10)的方法，包括：

测量内燃机(10)的汽缸(11)的燃烧循环(54)的膨胀阶段(60)的汽缸内压力，并测量内燃机(10)的汽缸(11)的燃烧循环(54)的压缩阶段(59)的汽缸内的压力，

利用被测的膨胀阶段压力和被测的压缩阶段压力确定内燃机(10)的汽缸(11)的多变膨胀阶段常数和多变压缩阶段常数之间的差，和

利用被确定的差，检测汽缸(11)的失火。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当被确定的差小于预定值时，失火视为发生。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当汽缸内的压力适中时，在预定的角度窗口内测量膨胀阶段压力和压缩阶段压力。

4.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括利用被检测的失火来控制内燃机(10)，以消除被检测的失火。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，内燃机(10)的控制包括调整汽缸(11)的燃料喷射器(30)的打开和关闭。

6.一种发动机控制单元(31)，包括：

-端口(51)，用于接收内燃机(10)的汽缸(11)的汽缸内的压力测量值；

-储存单元(82)，用于储存内燃机(10)的汽缸(11)的燃烧循环(54)的膨胀阶段(60)的汽缸内的压力测量值和压缩阶段(60)的汽缸内的压力测量值；和

-失火检测单元(80)，用于利用膨胀阶段压力测量值和压缩阶段压力测量值确定多变膨胀阶段常数和多变压缩阶段常数之间的差。

7.如权利要求6所述的发动机控制单元(31)，其特征在于，发动机控制单元还包括端口(34)，用于接收内燃机(10)的汽缸(11)的燃烧循环(54)的发动机阶段信息。

8.如权利要求6或7所述的发动机控制单元(31)，其特征在于，发动机控制单元(31)还包括汽缸控制单元(80)，用于利用被检测的发动机失火来控制内燃机(10)的汽缸(11)的运行时间参数单元(30)。

9.如权利要求8所述的发动机控制单元(31)，其特征在于，运行时间参数包括燃料喷射的正时。

10.如权利要求8或9所述的发动机控制单元(31)，还包括端口(84)，用于接收至少一个发动机参数，其中，该至少一个发动机参数被汽缸控制单元用于调整运行时间参数(48)。

11.一种内燃机(10)，包括：

-如权利要求6至10中的一项所述的发动机控制单元(31)，

-至少一个汽缸(11)，包括汽缸内的压力传感器单元(16)，用于将汽缸内的压力测量值传送到发动机控制单元(31)，和

-运行时间参数单元(30)，被设置在汽缸(11)内，其中，运行参数单元(30)被发动机控制单元(31)控制。

12.如权利要求11所述的内燃机(10)，其特征在于，发动机控制单元(31)经由燃料线(33)的阀(38)控制燃料喷射。

13.如权利要求11或12所述的内燃机(10)，其特征在于，发动机控制单元(31)经由使用燃料线(33)的燃料分配管压力调节器(40)控制燃料喷射。

14.一种车辆，包括：

-如权利要求11至13中的一项所述的内燃机，和

-至少一个轮子，经由传动单元连接至内燃机(10)。