CN115298420A - 燃烧机及其故障检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明主题提供了一种具有故障检测系统(300)的燃烧机(140)，该故障检测系统是具有成本效益的并且具有最少的组件还提供稳健的输出。该系统包括第一处理设备(206)，并且该系统靠近燃烧机(140)的排气口设置。第一传感器构件(250)设置在第一处理设备(206)上游，并且第二传感器构件(255)在低湍流区(Z)中设置在第一处理设备(206)下游，该低湍流区处于第一处理设备(206)的最大横截面尺寸(D1)的10倍的距离以内。检测控制单元(305)将第一传感器构件(250)的数据与第二传感器构件(255)的数据进行比较以对排气系统(200)的转换能力的故障进行检测。

Description

燃烧机及其故障检测系统
技术领域
本发明主题总体上涉及一种用于机动车辆的燃烧机，并且具体来说涉及一种用于燃烧机的故障检测系统。
背景技术
一般来说，在具有燃烧机(该燃烧机通常是内燃(internal combustion，IC)机)的机动车辆中，由通过进气系统提供的空气-燃料混合物的燃烧产生动力/扭矩。燃烧过程产生的气体被排气系统清除，该排气系统包括将气体从燃烧机引导至消声器的管道系统。另外，排气系统适于在气体排放到大气之前对其进行处理。
在机动车辆的燃烧机中的空气-燃料混合物的燃烧期间，除了水和二氧化碳之外，还释放出一些其他未完全燃烧的气体，如一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)及氮氧化物(NOx)。一般来说，这些气体通过各种流行的机制被转换成无害化合物，如使用处理设备(如催化转换器)。由于车辆的寿命随着时间的推移不断提高，因此为了增强发动机的耐用性和寿命，对处理设备的功能进行监控和维护是至关重要的，这可能会使系统更加昂贵。附加的挑战是在小型车辆(如两轮车或三轮车)中提供这种系统的成本效益。
附图说明
参照附图、参照两轮车辆的实施例来描述详细说明。在所有图式中使用相同的附图标记指代相同的特征及组件。
图1绘示出根据本发明主题实施例的示例性机动车辆的右侧视图。
图2绘示出根据本发明主题实施例的动力单元的放大右侧视图。
图3绘示出根据本发明主题实施例的排气系统的示意图。
图4绘示出根据本发明主题实施例的排气系统的与其轴线正交地截取的一部分的示意性剖视图。
图5绘示出根据本发明主题实施例的排气系统的一部分和对应的故障检测系统的示意图。
图6绘示出根据本发明主题实施例的在排气系统后的处理设备中的湍流的图示。
图7绘示出根据本发明主题实施例的故障检测系统的操作方法的流程图。
图8绘示出根据本发明主题第四实施例的第一传感器构件的输出相对于时间绘制的示意图。
图9(a)至图9(d)绘示出根据本发明主题实施例的第二传感器构件的输出的示意图。
具体实施方式
一般来说，在如两轮车及三轮车等机动车辆中，排气系统可以具有选择性地设置在排气系统中的两个或更多个处理设备。举例来说，第一处理设备可靠近气缸盖的排气口设置，并且其他处理设备可随后设置在第一处理设备下游。处理设备可以为双向处理设备或三向处理设备或者可以为具有选择性负载以用于对废气进行处理的设备。因此，气体处理设备是排气系统的关键元件，其有助于对废气中的有害成分进行处理。
处理设备包括负载有贵金属(如铂、钯、铑或其他相似金属)的衬底。由于所涉及的昂贵的成本，这使得处理设备成为排气系统的“珍贵元件”。这种衬底在活化温度范围内是活性的，但是对可能潜在地损坏衬底的任何高温均是敏感的。一般来说，第一传感器构件(如λ传感器(lambda sensor))设置在处理设备上游并且第二传感器构件设置在同一处理设备下游。第一传感器构件充当用于对通过排气系统的废气中的氧含量进行测量的装置，因此第一传感器构件也可用于向空气-燃料控制单元(如电子控制单元)提供闭环反馈。此外，第二传感器构件还用作在处理设备处进行处理之后对到达第二传感器构件处的气体的氧含量进行测量的装置。因此，第二传感器构件也有助于评估处理设备的功能状况，从而能够对处理设备的故障进行检测。
举例来说，在一些车辆中，处理设备设置在消声器主体附近或消声器主体内，其远离任何暴露接触的点并且也不受环境因素的影响。另外，第二处理设备可以设置在前述处理设备上游。在这种情况下，在每一处理设备附近将设置有多个元件，这使得系统成本更高。另外，排气系统将会被这些处理设备和传感器构件填充。随着组件的数目增加，系统发生故障的可能性由于大量元件而增大，其中任何一个元件的故障都会导致给出错误的数据。另外，依据传感器构件相对于处理设备的位置而定，传感器构件还可能向电子控制单元提供关于处理设备的运行状况的错误数据。举例来说，如果系统提供处理设备状况的错误信息，则可能会影响用户或影响环境。举例来说，如果系统在处理设备不工作时给出关于处理设备正常运行的错误信息，这将对环境有害。否则，如果系统在处理设备正常工作时给出处理设备已出现故障的错误信息，则会不必要地导致排气系统的完全改变，这是昂贵的。因此，挑战是提供一种可靠的系统，该系统具有成本效益，同时能够以最小的误差或在不具有误差的情况下来提供处理设备的状况。
此外，根据已知技术，处理设备可以设置在消声器中。在消声器中提供传感器构件是复杂的，这是由于消声器实质上位于车辆的后部部分并且也位于车辆的下部部分，从而使传感器构件易于损坏及出现故障。另外，由于距离、消声器的散热等原因，从设置在消声器主体中的传感器到控制单元的电连接也是复杂的。
因此，需要一种能够解决上述及其他缺点的用于车辆的排气系统。
因此，本发明主题提供一种燃烧机及其故障检测系统。该燃烧机用于小型机动车辆。
燃烧机包括排气系统，该排气系统包括多个处理设备。所述多个处理设备包括靠近燃烧机的排气口的第一处理设备。第一处理设备能够快速达到起燃温度。
在一个实施例中，第一传感器构件设置在第一处理设备上游并且第二传感器构件在低湍流区处设置在第一处理设备的下游，其中低湍流区处于第一处理设备的直径的10倍的距离以内。由于排出第一处理设备的废气速度高，因此第二处理设备设置在低湍流区域，从而提供最小的误差。此外，消除了为后续处理设备(设置在第一处理设备之后的处理设备)提供传感器构件的需要。
因此，本发明主题消除了任何此种复杂的设计要求，从而使该系统简单地适用于具有各种结构配置的任何机动车辆(如两轮车或三轮车)。此外，该系统仅需要两个传感器构件来检测整个排气系统的故障，从而使其成为具有成本效益的系统。另外，消除了在排气系统上提供各种安装点的需要，从而减少排气系统上的泄漏点的数目。随着设置在排气系统上的安装点的数目增加，随着时间的推移，安装点也可能成为泄漏点，从而废气易于通过这些安装点泄漏，这是不期望的。本发明主题解决了上述缺点。
在一个实施例中，第一处理设备是辅助处理设备，其总转换能力小于第二处理设备(充当主要处理设备)的总转换能力，由此第一处理设备相对于第二处理设备具有更小的体积。因此，第一处理设备可以在不需要急剧扩大排放管或气缸盖的直径的情况下容纳在排放管中或者可安装到气缸。因此，该系统也可以容易地适应现有的两轮配置及三轮配置。
在一个实施例中，提供了一种包括检测控制单元的故障检测系统，该检测控制单元相对于第一处理设备功能性地连接到第一传感器构件及第二传感器构件，以接收来自第一传感器构件及第二传感器构件的数据，从而确定排气系统的转换能力的任何故障。用语“转换能力”是指系统对废气进行处理(例如对一氧化碳、碳氢化合物排放物、氮氧化物及其他排放物进行处理)的能力。在任何最终故障的情况下，具有靠近排气口的第一处理设备的排气系统使得第一处理设备的故障作为早期故障，由此通过故障检测系统对后续处理设备的状况进行预测，从而触发导致排气系统更换的故障指示。因此，第一处理设备的故障如早期预警系统般发挥作用，使得能够在及时修理方面进行干预，从而避免排气系统和/或第二处理设备的高成本后果性故障。
在一个实施例中，第一传感器构件直接设置在排放管上的第一处理设备上游。在另一实施例中，第一传感器构件安装在燃烧机的气缸盖上。
本发明主题的系统能够适用于机动车辆的各种配置，因为该系统使设计者能够自由并且灵活地易于将该解决方案结合到立式发动机、前倾式发动机或卧式发动机上，其中第二传感器构件牢固地设置在排放管上的选定的圆周区域中。相对于车辆，选定的圆周区域被设置成远离排气系统的任何面向下的一侧或在侧向上面向外的一侧，从而消除了与地面或附近部件的任何附加间隙的需要并且避免了来自意外石头撞击等的潜在损坏。
图式右上角的箭头绘示相对于车辆的方向，其中箭头F表示前方向，箭头R表示后方向，箭头UP表示向上方向，箭头Dw表示向下方向，箭头RH表示右侧，并且箭头LH表示左侧。
图1示出根据本发明主题的示例性机动车辆100的侧视图。机动车辆(简称为“车辆”)100包括用于对车辆100的不同部件进行支撑的主体框架105。主体框架105在其前端部分包括头管110。头管110在一定范围内可旋转地支撑未示出的转向轴。车把115连接在转向轴的上部部分。车把115用于使车辆100转向并且通过转向轴连接到前轮120，转向轴又连接到前叉总成125。至少前轮120的上部部分被前挡泥板130覆盖，前挡泥板130防止泥及水偏向转向轴或车轮120的后方。
在主体框架105的前部部分安装有燃料箱135，并且该燃料箱135设置在车把115的正后方。在一个实施例中，包括内燃IC机140的动力单元安装至主体框架105。在本实施例中，动力单元固定地安装到主体框架105。座椅145放置在燃料箱135的后面。座椅145包括前驾驶者部分及后乘坐者部分。
为了提供可视性，在车辆100的前部部分设置前照灯单元150。在本实施例中，前照灯单元150安装到前叉总成125。形成前悬架系统的前叉总成125用作阻尼组件。相似地，后悬架系统165连接到主体框架105，在一种实施方案中，后悬架系统165是液压阻尼装置。后悬架系统165包括优选位于车辆100任一侧上的至少一个后悬架。然而，在另一实施例中，机动车辆100可以仅具有一个后悬架，在所述车辆的左侧、右侧、侧向中心或者在偏离侧向中心的位置。此外，未示出的向后延伸的摆臂可摆动地连接到主体框架105的下后部分，并且摆臂功能性地连接到后悬架165。后轮121可旋转地支撑在摆臂170的后端部分。由动力单元140产生的动力/扭矩通过未示出的传动系统传动到后轮121，该传动系统包括链传动、带传动，以便使后轮115驱动及旋转。后挡泥板175被设置用于覆盖后轮121的至少上侧部分，并且防止由旋转的后轮121溅起的泥浆及水到达消声器、动力单元140及设置在附近的其他部件。
具有燃烧机140的动力单元配备有排气系统200，该排气系统200包括连接到燃烧机140的排放管205(如图2中所示)。此外，消声器185连接到排放管205。在所示实施例中，消声器185沿着车辆的一个侧向侧设置并且实质上与后轮121相邻地向后延伸。然而，消声器可以设置在动力单元的下方或者座椅总成的下方或者动力单元的后方。
为了增强车辆100的整体美观性并且防止不期望的外来颗粒进入车辆的部件，多个面板180A、180B附接到主体框架105。
图2示出根据本发明主题的实施例的动力单元的放大侧视透视图。在本实施例中，燃烧机140被设置成使得活塞轴线P-P’向前倾斜，这意味着其相对于假想垂直线成锐角。在本文中，用语动力单元不限于燃烧机并且可以包括能够辅助组合式发动机或者能够独立于燃烧机运行的附加电动马达。在另一实施例中，动力单元可以为水平型的，其中活塞轴线实质上与假想垂直线正交。燃烧机140包括由气缸体202界定的气缸部分。气缸体202安装在燃烧机140的曲轴箱204上。曲轴箱204连接到车辆100的主体框架105。在一个实施例中，动力单元固定地安装到主体框架105。在另一实施例中，动力单元可摆动地安装到主体框架。然而，在另一实施例中，动力单元固定地安装到摆动构件并且摆动构件可摆动地连接到主体框架。
此外，气缸体202支撑气缸盖201，气缸盖201包括未示出的阀总成。阀总成使得空气-燃料混合物能够进入气缸部分，在气缸部分发生空气-燃料混合物的燃烧。随后，阀总成使得已燃烧气体能够从气缸部分消散。气体引入系统连同空气燃料供应系统连接到气缸盖201的一个侧壁，气缸盖201设置有未示出的输入口。在本实施例中，输入口设置在气缸盖201的后部部分中。此外，排气口203设置在气缸盖201的另一侧壁上，其实质上位于输入口的相对侧。在本实施方案中，排气口203设置在气缸盖201的面向前的侧壁上并且排气系统200连接到排气口203。
排气系统200包括将气缸盖201连接到消声器185的排放管205。排放管205的上游端部部分连接到气缸盖201的排气口203。在所示实施例中，排放管205朝向车辆100的一个侧向侧RH/LH向下延伸并且然后朝向消声器185向后延伸。排气系统200设置有设置在排气系统200中的多个处理设备。在所示实施例中，排放管205包括能够容纳第一处理设备206的第一接纳部分207，第一处理设备206靠近燃烧机140的排气口203设置。第一处理设备206设置在距排气口203的排气口端部部分的预定距离处，以快速达到用于第一处理设备206起燃的活化温度。此外，排气系统200可以包括能够接纳第二处理设备的主要接纳部分。
图3绘示出根据本发明主题实施例的排气系统的透视图。在所示实施例中，第二处理设备208设置在第一处理设备的下游部分。因此，当考虑废气流动路径时，第一处理设备206相对于第二处理设备208位于上游。在一个实施方案中，第二处理设备208可以实质上设置在排放管205的中部部分之后。
第一传感器构件250设置在第一处理设备206上游并且第二传感器构件255设置在第一处理设备206下游。在所示实施例中，第一传感器构件250可以设置到气缸盖201。在一个实施例中，第一处理设备206充当辅助处理设备，其体积实质上小于作为主要处理设备的第二处理设备208的体积。举例来说，在一个实施例中，第二处理设备的涂布量是第一处理设备206的涂布量的约120％至500％。换句话说，第一处理设备206的总转换效率低于第二处理设备208的总转换效率。此种第一处理设备206在不需要增大排放管205的直径的情况下紧凑地容纳在排放管205内，同时第一处理设备206形成最小的背压。与第一处理设备206相比体积更大的第二处理设备208容纳在消声器185的消声器主体181中。
然而，在另一实施例中，第二处理设备可以设置在第一处理设备上游，例如设置在排放管中，其中第二处理设备充当主要处理设备，其具有比第一处理设备高的总转换效率。
此外，检测控制单元305(图5中所示)功能性地连接到第一传感器构件250及第二传感器构件255，以接收与通过第一传感器构件250及第二传感器构件255的气体相关的数据。第二传感器构件255设置在低湍流区Z中，其中低湍流区Z位于小于或等于沿着废气流动路径的第一处理设备206的最大横截面尺寸D1(如图5中所示)的10倍的距离处。举例来说，在一个实施例中，最大横截面尺寸是具有圆形横截面的第一处理设备的直径。第二传感器构件255被设置成提供关于离开辅助处理设备的废气的最小误差数据或不具有误差数据。第二传感器构件255设置在由于第一处理设备206的喷嘴效应引起的高流速而导致废气湍流较低的部分。因此，设置在低湍流区Z中的第二传感器构件255提供了准确的数据，这是因为提供给检测控制单元305的信息具有低失真，从而给出可靠的系统解决方案。
此外，在一个实施例中，由检测控制单元305依据从传感器250、255检索的与第一处理设备相关的数据来估测第二处理设备208的劣化，从而消除了在第二处理设备208之后提供附加传感器构件的需要。由于第一处理设备的故障比第二处理设备更早发生，因此着重于第一处理设备的故障检测。
图4绘示出根据本发明主题实施例的在第二传感器构件处与排放管的轴线正交地截取的排放管的剖视图。第二传感器构件255设置在排放管205的圆周上，其中第二传感器构件255设置在围绕第一角度β界定的圆周区域CR内，第一角度β是排放管205的圆周的约270度。换句话说，第一传感器构件250设置在假想线的135度的角度以内，该假想线是垂直绘制的或者在排气系统200的排放管205的面向内的侧。
传感器构件255被限制成围绕远离被称为无传感器区域NSR的选定的圆周区域CR的区域设置。无传感器区域NSR被设置成面对车辆100的下侧或外侧，由此传感器构件被设置成远离下侧(避免被石头或隆起物撞击)及外侧(避免被侧向方向上的任何障碍物撞击)。排气系统200的无传感器区域NSR有助于将传感器构件255安全地设置在其上，例如设置在排放管205上，而与排放管205的方位无关，由此传感器构件255可以保持功能性，保护其免受由于与外来物体或颗粒(如凸起、石头等)的任何强力或快速接触而造成的任何物理损坏。
图5绘示出根据本发明主题实施例的排气系统的示意图。排放管205在第一接纳部分207处容纳第一处理设备206，其中第一接纳部分207具有上游部分230及下游部分231。废气EG从气缸盖201到达上游部分230并到达进行废气处理的第一处理设备206，并且然后气体到达下游部分231。第一处理设备206具有最大横截面尺寸D1(主横截面尺寸D1)，在一个实施例中，最大横截面尺寸D1大于排放管205的直径。第一传感器构件250设置在上游部分230处并且第二传感器构件255设置在下游部分231处，其中第二传感器构件255设置在传感器构件255的低湍流区Z内，该低湍流区Z在处理设备206的最大横截面尺寸D1的10倍以内。因此，传感器构件255被设置成远离高湍流区域HTR，该高湍流区域超过处理设备255下游的处理设备255的最大横截面尺寸D1的10倍。因此，检测控制单元305从与其电连接的第一传感器构件250及第二传感器构件255接收无误差数据。检测控制单元305基于预定值或表格值分析数据，从而确定处理设备206的工作状态。在处理设备206发生故障的情况下，检测控制单元305触发故障指示系统310，故障指示系统310可以为视觉指示、听觉指示等。
图6绘示出根据本发明主题实施例的在第一处理设备之后的排气系统中的湍流的图示。所述图绘示出在第一处理设备之后排气系统中湍流的变化。可以看出，在湍流曲线的区域RZ处，由于离开第一处理设备的气体的喷嘴效应，废气EG的湍流较低，废气以高速行进，在第二传感器数据中产生最小的失真。举例来说，废气EG通过设置在其中的各种孔状通道，从而在从各种孔状通道离开时产生喷嘴效应。因此，气体保持高速直到区域RZ的末端，该区域类似于低湍流区Z。然而，在区域RZ(该区域类似于排放管中的高湍流区域HTR)之后，废气EG倾向于提供错误的数据以降低速度或由于湍流的产生，从而向检测控制单元305提供不准确的数据。设置在低湍流区域Z中的传感器能够提供具有最小波动的可靠数据。因此，本发明主题的排气系统200及对应的故障检测系统300能够作为可靠且稳健的系统运行，因为运行状态基于准确的数据。
随后，基于该数据，系统300将能够诊断和/或估测设置在第一处理设备206下游的第二处理设备208的任何故障。因为实质上靠近排气口设置的第一处理设备206由于暴露于来自燃烧机的高温而引起的故障先发生，因此该系统将能够检测可能需要更换或维护的排气系统200的早期故障。
图7绘示出根据本发明主题实施例的由故障检测系统300进行的排气系统故障检测的方法。在步骤S1处，故障检测系统300(被称为“系统”)通过读取信号并与预定值进行比较来检查传感器构件250、255中的任何故障。然后，系统300在步骤S2检查传感器准备就绪。如果在步骤S1或S2出发现传感器有故障，系统300将在步骤S3处指示更换传感器。如果在S2处发现传感器起作用，则在步骤S4处，系统300对第一传感器构件250及第二传感器构件255在预定条件下的输出进行计算。预定条件可以为预定的发动机速度、预定的节气门位置、预定的温度等，以从传感器构件250、255获得有效信号。在步骤S5处，系统300对曲线X1下的面积与另一曲线X2下的面积的第一比率进行计算(通过图8及图9(a)至图9(d)进行阐释)，并与第一预定/预设值进行比较。如果第一比率(X1对X2)大于预定值，则系统300进行后续检查。在步骤S6处，系统300检查曲线Y1的振幅与曲线Y2的振幅的第二比率是否大于第二预定/预设值。如果第二比率(Y1对Y2)大于第二预定值，则系统识别为处理设备250/256的故障，并且在步骤S7处，系统300指示排气系统(尤其是转换系统)的故障。在步骤S8处，系统300可以指示更换排气系统，这可以在服务或维护端提供。本发明主题的上述方法减少了排气系统状况的任何错误检测，这是由于该系统可以适于考虑第一比率及第二比率来决定排气系统的状况。
图8绘示出根据本发明主题实施例的第一传感器构件的输出相对于时间绘制的图。信号的幅度类似于混合物，例如，如果混合物是富的，则幅度较高(正)，并且如果混合物是贫的，则幅度较低(负)。在废气处理之前，例如在处理设备206之前，在第一传感器构件250处的输出是脉动信号。该信号具有面积X1及振幅Y1。
此外，图9(a)至图9(d)绘示出第二传感器构件255在各种条件下的输出。在图8(a)中，系统绘示出当处理设备206完全起作用时第二传感器构件255的输出。图8(d)绘示出当处理设备206发生故障时第二传感器构件255的输出。可以看出，随着处理设备206的劣化，信号呈现出增大的振幅Y2及面积X2。此外，该系统适于检查面积及振幅以避免任何误算，从而使其成为用于故障检测的稳健系统。
上述各种实施例可进行组合以提供进一步的实施例。另外，实施例的各方面未必仅限于特定的实施例。所绘示的各图是为了例示的目的，根据以上公开，可在本发明主题的范围内进行本发明主题的许多修改及变化。
附图标记列表
100：车辆
105：主体框架
110：头管
115：车把
120：前轮
121：后轮
125：前叉总成
135：燃料箱
140：燃烧机
145：座椅
150：前照灯单元
165：后悬架
180：消声器
181：消声器主体
200：排气系统
201：气缸盖
202：气缸体
203：排气口
204：曲轴箱
205：排放管
206：第一处理设备
207：第一接纳部分
208：第二处理设备
211：第一弯部
230：上游部分
231：下游部分
250：第一传感器构件
255：第二传感器构件
300：故障检测系统
305：检测控制单元
310：故障指示
CR：圆周区域
D1：直径
EG：废气
F-R：纵向方向
RH/LH：侧向侧
X1/X2：面积
Y1/Y2：振幅
Z：低湍流区
HTR：高湍流区域
β：第一角度

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的燃烧机(140)，所述燃烧机(140)包括：
排气系统(200)，所述排气系统(200)包括：
多个处理设备(206、208)，所述多个处理设备(206、208)包括第一处理设备(206)和第二处理设备(208)，所述第一处理设备(206)设置在所述第二处理设备(208)上游并且靠近所述燃烧机(140)的排气口(203)；以及
第二传感器构件(255)，所述第二传感器构件(255)在低湍流区(Z)处设置在所述第一处理设备(206)下游，所述低湍流区(Z)处于所述第一处理设备(206)的最大横截面尺寸(D1)的10倍的距离以内。
2.如权利要求1所述的燃烧机(140)，其中所述传感器构件功能性地连接到检测控制单元(305)以接收来自所述第二传感器构件(255)的数据，并且所述检测控制单元(305)被配置成对所述排气系统(200)的转换能力的故障进行检测。
3.如权利要求1所述的燃烧机(140)，其中所述第一处理设备(206)围绕所述排气系统(200)的排放管(205)设置，并且所述第二传感器构件(255)设置在所述排放管(205)的圆周上的选定的圆周区域(CR)处，其中所述选定的圆周区域(CR)围绕第一角度(β)远离无传感器区域(NSR)设置，其中所述无传感器区域(NSR)被设置成面对支撑所述燃烧机(140)的机动车辆(100)的向下的一侧以及至少部分地在侧向上向外的一侧中的至少一者。
4.如权利要求1所述的燃烧机(140)，其中所述排气系统(200)包括设置在所述第一处理设备(206)下游的第二处理设备(208)，并且所述检测控制单元(305)能够从所述第二传感器构件(255)对所述第一处理设备(206)和所述第二处理设备(208)中的任一者的故障进行检测。
5.如权利要求1所述的燃烧机(140)，其中所述第一处理设备(206)充当辅助处理设备并且所述第二处理设备(208)充当主要处理设备，其中所述第二处理设备(208)的总转换能力大于所述第一处理设备(206)。
6.如权利要求1所述的燃烧机(140)，其中所述排气系统(200)包括设置在所述第一处理设备(206)上游的第一传感器构件(250)，并且所述检测控制单元(305)功能性地连接到所述第一传感器构件(250)，并且检测控制单元(305)能够将来自所述第一传感器构件(250)的数据与来自所述第二传感器构件(255)的数据进行比较。
7.一种用于燃烧机(140)的排气系统(200)的故障检测系统(300)，所述故障检测系统(300)包括：
第一传感器构件(250)，所述第一传感器构件(250)设置在多个处理设备中的第一处理设备(206)上游，所述第一处理设备(206)设置在所述排气系统(200)中并且靠近所述燃烧机(140)的排气口(203)；
第二传感器构件(255)，所述第二传感器构件(255)设置在所述第一处理设备(206)下游并且所述第二传感器构件(255)设置在低湍流区(Z)中，所述低湍流区(Z)处于所述第一处理设备(206)的最大横截面尺寸(D1)的10倍的距离以内；以及
检测控制单元(305)，所述检测控制单元(305)功能性地连接到所述第一传感器构件(250)和所述第二传感器构件(255)，以获得来自所述第一传感器构件(250)和所述第二传感器构件(255)的数据，所述检测控制单元(305)能够将来自所述第一传感器构件(250)的数据与来自所述第二传感器构件(255)的数据进行比较，并且所述检测控制单元(305)能够对所述排气系统(200)的转换能力的故障进行检测。
8.根据权利要求6所述的用于排气系统(200)的故障检测系统(300)，其中所述故障检测系统(300)包括故障指示(310)，并且所述检测控制单元(305)能够依据检测出所述排气系统(200)的转换能力的故障而触发所述故障指示(310)。
9.根据权利要求6所述的用于排气系统(200)的故障检测系统(300)，其中所述第一传感器构件(250)和所述第二传感器构件(255)包括λ传感器、氧传感器或能够测量氧含量的任何已知传感器。
10.一种排气系统(200)的故障检测方法，所述方法包括以下步骤：
对设置在第一处理设备(206)上游的第一传感器构件(250)的传感器准备情况与设置在低湍流区(Z)内的第二传感器构件(255)下游的所述第二传感器构件(255)的所述第二传感器构件(255)的传感器准备情况进行检查，所述第一处理设备(206)是所述排气系统(200)的多个处理设备的一部分，并且所述第一处理设备(206)靠近排气口(203)设置；
在预定条件下对所述第一传感器构件(250)的输出和所述第二传感器构件(255)的输出进行计算；
对所述第一传感器构件(250)的所述输出的曲线下面积与所述传感器构件(255)的所述输出的曲线下面积的第一比率进行计算，并且将所述第一比率与第一预定值进行比较；
对所述第一传感器构件(250)的所述输出的振幅与所述传感器构件(255)的所述输出的振幅的第二比率进行计算，并且将所述第二比率与第二预定值进行比较；
由所述检测控制单元(305)依据所述比较值而触发故障指示。
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