[发明专利]内燃机燃油喷射量监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机领域，尤其是一种内燃机燃油喷射量监控方法。

背景技术

内燃机的燃油喷射量对于内燃机的正常、高效、环保运转非常重要，当喷油器老化或者发生故障时，会导致燃油喷射量不准确，造成排放恶化和油耗的上升。中国专利申请CN1773101A提出了一种共轨燃油喷射系统喷油器故障诊断的方法，该方法首先采集发动机喷油后的瞬态转速，根据瞬态转速的差异确定各缸的补偿油量，再根据各缸补偿油量的变化趋势和分布规律初步确定故障，然后通过喷油前后共轨腔内的压力变化对故障进行精确定位。这种方法存在两处不足：第一，飞轮盘制造安装误差、曲轴扭振、发动机摩擦、负荷及气缸压力等都对发动机瞬态转速有影响，上述专利在没有对瞬态转速进行任何处理情况下，依然根据瞬态转速来确定各气缸的补偿油量是不合理的；第二，该方法只能应用于共轨燃油喷射系统，不能应用于其他如电子控制式单体泵和电子控制式泵喷嘴等燃油喷射系统。

中国专利申请CN1469037A提出了一种用于发动机的燃油喷射量的控制系统。其技术手段如下：1、在一定条件下，控制每缸进行K次喷射，检测每缸转速变化值和全部缸平均转速变化值的差值，根据差值确定针对每缸的第一修正值，使得各缸的转速平稳；2、在控制每缸进行K次喷射时，根据目标转速和平均转速的差值，确定全部缸的第二修正值，使得平均转速稳定在目标转速；3、在一定条件下，控制每缸进行N次喷射，检测每缸转速变化值和全部缸平均转速变化值的差值，根据差值确定针对每缸的第三修正值，使得各缸的转速平稳；4、在控制每缸进行N次喷射时，根据目标转速和平均转速的差值，确定全部缸的第四修正值，使得平均转速稳定在目标转速；5、将第一修正值和第二修正值加到一个喷射量指令值上得到一个第一喷射量指令值，将第三修正值和第四修正值加到一个喷射量指令值上得到第二喷射量指令值，根据第一喷射量指令值和第二喷射量指令值的差值辨别出喷射器个体差异、缸间喷射量变化和喷射器老化退化量。此方法通过以上技术手段辨别喷射器个体差异、缸间喷射量变化和喷射器老化退化量，但是其存在以下不足之处:该方法是在稳定空转状态下实施，并且将喷射模式在不同次数之间强制切换，而在该工况下，发动机喷射模式是根据发动机运行、排放等指标由实验人员进行标定得到，如果强制转换，会对车辆运行的舒适性和排放产生不利影响。

由上可见，目前存在的喷油量监控方法主要存在以下几个问题：1、对瞬时转速中的各种噪声扰动不能有效的进行处理，从而影响监控结果；2、监控方法对原内燃机控制策略有影响，可能对内燃机的正常运转造成不利影响；3、监控方法的适用范围不够广泛。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内燃机燃油喷射量监控方法，具体讲是一种用于检测喷油器老化后的喷油量是否在正常范围内的方法，可以检测出喷油器因长期使用后老化造成的不正常多喷和少喷的现象。本发明采用的技术方案是：

本内燃机燃油喷射量监控方法主要包括三个步骤：在满足喷油器性能监控实施条件下，第一步，采集内燃机瞬时转速，并计算平均转速，将内燃机瞬时转速与平均转速的差值进行滤波处理，保留内燃机发火频率对应的转速波动分量；第二步，计算每气缸对应的转速波动分量的最大值与最小值的差值，将此差值作为每气缸实际燃油喷射量的特征值，即每气缸对应的转速增量；第三步，通过统计每气缸燃油喷射量的特征值在内燃机转过设定的圈数内超过转速增量上限阈值和转速增量下限阈值的概率来监控每气缸的燃油喷射量是否在正常范围内。

飞轮齿盘存在制造误差，在计算发动机平均转速时，一般要使用十多个甚至几十个的齿间隔的和来计算，个别齿较小的齿间隔误差对计算结果影响不大；但是在计算瞬时转速时要通过几个齿甚至一个齿的间隔来推算出其所对应的瞬时转速，因此个别飞轮齿微小的制造误差就可以影响其对应的瞬时转速。由此可见，在计算瞬时转速前对每个采集到的齿间隔进行修正显得尤为重要。本发明采集计算瞬时转速前，在内燃机倒拖工况下学习飞轮齿盘的制造误差，记下每个齿或每几个齿的学习误差系数；将采集到的每个齿或每几个齿的间隔时间经过误差系数修正后再计算所对应的瞬时转速，作为滤波处理前的瞬时转速。

求取计算得到的瞬时转速的平均值，计算内燃机瞬时转速与平均转速的差值。将内燃机瞬时转速与平均转速的差值通过带通滤波器进行滤波处理，该带通滤波器的通带中心频率为内燃机的发火频率。通过上述滤波处理可以保留下内燃机做功引起的转速波动分量，滤除其它干扰引起的转速波动分量。

所述带通滤波器可以采用频域滤波器或时域滤波器。