[发明专利]用于气缸失火检测的方法和系统

说明书

本发明涉及用于气缸失火检测的方法和系统。提供了用于基于双质量飞轮(DMF)操作频率经由多个传感器检测车辆发动机中的气缸失火的方法和系统。响应于失火事件的检测，失火气缸可以被停用，并且在确认DMF在共振频率范围之外操作后，(一个或多个)停用的气缸可以被顺序地重新激活。

技术领域

本发明大体涉及用于检测车辆发动机中的气缸失火(misfire)并相应地控制发动机操作的方法和系统。

背景技术

个别发动机气缸会经历失火事件，其中燃烧事件未按预期发生。对于具有多个气缸组的发动机，可以存在给定气缸组中的每一个气缸都失火的情况，导致气缸组失火。发动机控制系统可以包括用于识别此类失火事件的失火检测模块。作为一示例，发动机失火能够基于如通过曲轴加速度传感器检测到的曲轴扭转振动中的波动来识别。

然而，发明人在此已经认识到依赖于曲轴加速度传感器的此类检测方法的潜在问题。通过仅仅基于曲轴加速度传感器响应来检测失火，错误检测会发生。例如，在装备有用于减少车辆中的扭转振动的双或可变质量飞轮(DMF)或摆式减震器的车辆中，在某些转速水平下的发动机操作可以激发DMF中的共振频率。这能够导致可以被曲轴加速度传感器错误地检测为失火事件的曲轴扭转振动。因此，如果发动机气缸响应于失火的指示而被停用，则会影响总体发动机性能。而且，车载诊断程序会受此类不正确失火指示影响。

发明内容

发明人在此已经识别了上述问题可以被至少部分地解决的方法。一种用于升压发动机的示例方法包含：在共振频率的阈值范围内的双质量飞轮(DMF)操作期间，基于曲轴扭转振动、排气空燃比和排气温度中的每一个指示气缸失火。以此方式，通过依赖于基于工况选择的多种检测技术，即使在存在DMF共振的情况下气缸失火检测也可以被更可靠地执行。

作为一个示例，发动机可以经由双质量飞轮(诸如摆式减震器)被耦接至自动变速器。发动机的发动机失火检测模块可以从曲轴加速度传感器、排气氧传感器和排气温度传感器中的每一个接收输入。在基于曲轴加速度传感器响应检测到曲轴扭转振动中的高于阈值水平的波动后，控制器可以确定在当前车辆速度下DMF是否正在阈值共振频率范围内操作。如果确定DMF正在阈值共振频率范围内操作，代替仅基于曲轴加速器响应指示一个或多个气缸中的失火，失火检测模块可以评估指示失火事件的一个或多个额外的参数以增加失火检测的置信值。例如，控制器可以额外地监测通过排气氧传感器估计的空燃比。如果空燃比高于阈值空燃比，可选地，排气温度也可以经由排气温度传感器被监测。如果确定排气温度低于阈值温度(而空燃比高于阈值空燃比并且曲轴扭转振动中的波动高于阈值水平)，失火检测可以被确认，并且一个或多个失火气缸可以被合适地停用。在其他示例中，基于DMF振动的存在，用于每一个参数的阈值可以被更新。一旦确认DMF不再在阈值共振频率范围内操作，停用的气缸就可以被选择性地重新激活。如果即使在气缸停用后的阈值时间段之后DMF继续在阈值共振频率范围内操作，一个或多个发动机致动器可以被偏移以改变发动机转速，使得DMF操作频率对应地改变。例如，变速器挡位可以被向下换挡，液力变矩器滑动安排可以被改变以减少被传输到变速器内的振动(decouple vibration input intotransmission)等。如果在气缸重新激活后，失火在个别气缸中被再次检测到，那么该气缸可以针对发动机操作的其余部分被选择性地停用，其中，在气缸组中的其余气缸在有效状态下操作。而且，标志可以被设定为指示失火气缸的识别。

以此方式，通过依赖于包括曲轴加速度传感器、排气氧传感器和排气温度传感器的用于失火检测的多个传感器的输出，由于失火导致的发动机振动可以与由DMF操作引起的振动更好地区别开。在增加的DMF振动的情况下依赖于表示失火的多个参数的技术效果是，失火检测准确性被增加，并且发动机气缸可以被保持有效较长的持续时间。通过在确认DMF操作在共振频率范围之外后重新激活气缸，针对重新激活的气缸的进一步错误的失火检测可以被减少。