[发明专利]分缸空燃比不均匀性监测系统和方法

说明书

本发明提供了一种分缸空燃比不均匀性监测系统，包括：发动机、氧传感器、控制模块和监测模块，控制模块用于控制发动机，采集监测数据并发送给监测模块；监测模块用于基于所接收的监测数据确定是否进行监测操作，监测操作包括：对各气缸的过量空气系数测量值进行干涉，对进行干涉后的发动机的曲轴瞬时粗暴度变化进行监测，以及基于监测的曲轴瞬时粗暴度确定各气缸的最终的过量空气系数测量值。本发明还提供了一种分缸空燃比不均匀性监测方法。本发明通过干涉各汽缸空燃比，结合单个汽缸角粗暴度变化的方法进行监测。克服了现有技术缺陷，在短时间内精确检测出各汽缸的不均匀性，响应速度和准确率明显提高，可满足未来法规的苛刻要求。

技术领域

本发明涉及一种分缸空燃比不均匀性监测系统和方法，适用于安装均质燃烧发动机的车辆，本发明具体应用于发动机车载诊断(OBD，On-Board Diagnostic)排放控制技术领域。

背景技术

针对越来越严苛的法规，发动机汽缸做功的不均匀性对排放产生的影响不能再忽略不计，美国加州OBD法规要求必须监测分缸空燃比不均性。

目前大多数监测方法都是基于氧传感器信号获取或氧闭环控制反馈，或者直接采用氧传感器空燃比信号处理，实现分缸空燃比不均匀性监测。这种方法只能应用于汽缸数量较少的进气管喷射发动机，而对于多汽缸发动机或者直喷发动机而言，采用空燃比信号无法对发动机进行汽缸不均匀性监测，实用性受到限制。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种分缸空燃比不均匀性监测系统和方法，能够在短时间内精确检测出汽缸的不均匀性，及时准确地识别故障，可满足未来法规的苛刻要求。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种分缸空燃比不均匀性监测系统，包括：发动机、氧传感器、控制模块和监测模块，所述控制模块用于控制所述发动机，采集监测数据并发送给所述监测模块，所述监测数据包括发动机运行状态信息、发动机转速信息、发动机负荷信息、发动机各气缸的过量空气系数测量值、氧传感器运行状态信息和与发动机连接的碳罐系统的碳罐系统运行状态信息，所述过量空气系数测量值通过所述氧传感器测得；所述监测模块用于基于接收所述监测数据，并基于所接收的监测数据确定是否对各气缸的空燃比不均匀性进行监测操作，所述监测操作包括：对各气缸的过量空气系数测量值进行干涉，对进行干涉后的发动机的曲轴瞬时粗暴度变化进行监测，以及基于监测的曲轴瞬时粗暴度确定各气缸的最终的过量空气系数测量值。

进一步地，在基于所接收的监测数据确定执行监测操作时，所述监测模块具体执行如下监测操作：设置发动机的某个气缸的过量空气系数测量值进入稀混合气区域，并使得所设置的气缸的过量空气系数测量值按照预设速率继续变稀；对所设置的气缸的发动机曲轴瞬时粗暴度进行监测，在监测到所述粗暴度达到预设幅度时，停止使得该气缸的混合气变稀的操作，并保存最终的过量空气系数测量值；对剩余的气缸依次重复执行上述操作，直到所有的气缸都执行过上述操作，从而得到所有气缸的最终的过量空气系数测量值；将所得到的所有最终的过量空气系数测量值进行平均值处理得到过量空气系数测量值的平均值，并将所得到的过量空气系数测量值的平均值分别和各气缸的过量空气系数测量值做减法处理，得到平均值与各气缸之间的差值；将所得到的平均值与各气缸之间的差值和预设的分缸不均匀性阈值进行比较，如果平均值与某个气缸之间的差值超过所述预设的分缸不均匀性阈值，则确定该气缸存在空燃比不均匀性故障。

进一步地，所述粗暴度通过下述公式(1)确定：

R_i＝T_i-2T_i-1+T_i-2 (1)