用于车辆发动机的失火诊断的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于车辆发动机的失火诊断的系统和方法。一种用于失火诊断的系统包括：角速度传感器，其获得发动机的角速度；以及加速度传感器，其获得伴随着车辆的垂直振动的加速度。诊断单元是被配置为将加速度与加速度阈值进行比较，以确定车辆是否行驶在起伏路上，并且诊断是否发生失火。阈值设置单元被配置为在车辆行驶在起伏路上而没有强制失火的第一测试环境中以及在车辆在强制失火发生的状态下行驶在起伏路上的第二测试环境中获得失火诊断结果。该阈值设置单元还被配置为计算失火误诊率并且更新加速度阈值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于失火(misfire)诊断的系统和方法，更具体地，涉及一种用于发动机的失火诊断的系统和方法。
技术介绍
发动机的不完全燃烧，即，在发动机气缸中发生异常燃烧的失火，意味着注入到气缸中的燃料不能在设定的时间段内完全燃烧并且排放至排气系统。当发生失火时，没有完全燃烧的燃料被排放至排气系统，同时引起一些严重问题，包括损坏催化剂设备或者发动机输出劣化，并且排放有害气体。因此，失火诊断是车载诊断(OBD)的关键。OBD系统在整个操作区域中检测与排气和蒸发气体有关的系统。通常，通过测量曲轴的角速度的变化实现失火诊断。当车辆所行驶的道路具有崎岖不平的路面时，曲轴的角速度将由于从车辆的车轮传输来的振动而改变。当仅通过曲轴的角速度的改变执行失火诊断时，有可能在即使没有发生失火时也误诊出发生失火。在该背景部分中公开的上述信息仅仅是为了增强对本专利技术的背景的理解，因此它可能包含不构成对本领域技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术致力于提供用于失火诊断的系统和方法，其能够通过防止失火误诊从而提高可靠性。根据本专利技术概念的示例性实施例，一种失火诊断系统包括获得发动机的角速度的角速度传感器。加速度传感器获得伴随着车辆的垂直振动的加速度。诊断单元被配置为将加速度与加速度阈值进行比较，以确定车辆是否行驶在起伏路上，并且基于车辆是否行驶在起伏路上以及角速度的变化，诊断在发动机中是否发生失火。阈值设置单元被配置为在第一测试环境和第二测试环境中从诊断单元获得失火诊断结果，第一测试环境是车辆行驶在起伏路上而没有强制失火的测试环境，第二测试环境是车辆在发动机的至少一个气缸中发生强制失火的状态下行驶在起伏路上的测试环境。该阈值设置单元还被配置为根据在第一和第二测试环境中发生强制失火时的失火诊断结果来计算失火误诊率，并且更新加速度阈值，使得失火误诊率具有比目标值小的值。根据本专利技术概念的另一示例性实施例，一种用于在失火诊断系统中进行失火诊断的方法包括，在第一测试环境中获得第一行驶数据，第一行驶数据包括发动机的第一角速度和伴随着车辆的垂直振动的第一加速度，第一测试环境是车辆行驶在起伏路上而没有强制失火的测试环境。在第二测试环境中获得第二行驶数据，第二行驶数据包括第二角速度和第二加速度，第二测试环境是车辆在发动机的至少一个气缸中发生强制失火的状态下行驶在起伏路上的测试环境。将第一加速度和第二加速度中的每一个与加速度阈值进行比较，以确定车辆是否行驶在起伏路上。基于角速度的变化以及车辆是否行驶在起伏路上来诊断是否发生发动机的失火。当在第一测试环境和第二测试环境中发生强制失火时，根据发动机的失火诊断结果，计算第一失火误诊率。更新加速度阈值，使得第一失火误诊率具有比目标值小的值。根据本专利技术概念的示例性实施例，当车辆行驶在起伏路上时，防止了失火误诊，从而防止不必要的发动机的转矩限制，并且提高发动机的耐久性。附图说明图1是示意性地示出根据本专利技术概念的示例性实施例的失火诊断系统的结构图。图2是示意性地示出根据本专利技术概念的示例性实施例的用于设置失火诊断系统的加速度阈值的方法的流程图。图3是示意性地示出根据本专利技术概念的示例性实施例的用于失火诊断系统的失火诊断方法的流程图。具体实施方式在下文中，将参考附图更全面地描述本公开，在附图中示出了本专利技术概念的示例性实施例。如本领域技术人员将理解的，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例，而均不背离本公开的精神或范围。因此，附图和说明书在本质上都将被认为是说明性的而不是限制性的。贯穿说明书，相同的附图标记指代相同的元件。贯穿说明书和下述权利要求，当描述一个元件“连接”至另一个元件时，所述元件可以是“直接连接”至另一个元件或者是通过第三元件“电连接”至另一个元件。此外，除非明确相反地描述，否则词语“包括”以及其变形例如“包含”或“含有”将理解成暗示包括所叙述的元件，但是不排除任何其他元件。图1是示意性示出根据本专利技术概念的示例性实施例的用于失火诊断的系统的结构图。根据图1，根据本专利技术概念的示例性实施例的失火诊断系统可以包括：角速度传感器11、加速度传感器12、诊断单元13、阈值设置单元14等。为了上述目的，阈值设置单元14可以用至少一个通过预定程序操作的处理器来实现，并且预定程序可以被编程为执行根据本专利技术概念的示例性实施例的失火诊断方法的每个步骤。旋转角速度传感器11检测发动机5的角速度(发动机5的每分钟转速(RPM))。角速度传感器11可以包括检测曲轴的曲轴位置传感器(CPS)。根据其操作类型，CPS传感器可以包括光学传感器、磁场传感器、孔型传感器等。由角速度传感器11检测到的角速度可以通过控制器局域网络(CAN)通信传输至诊断单元13。加速度传感器12被安装在车辆上，以检测伴随着车辆的垂直振动的加速度。由加速度传感器12检测到的加速度通过CAN通信输出至诊断单元13。诊断单元13基于由旋转角速度传感器11获得的角速度的变化来诊断发动机5的失火。即，当通过角速度传感器11获得的发动机5的角速度的变化具有大于阈值的值时，诊断单元13可以诊断出发生了失火。诊断单元13可以基于从加速度传感器12获得的加速度来诊断车辆是否行驶在起伏路(roughroad)上。当通过加速度传感器12获得的加速度等于或者大于加速度阈值时，诊断单元13可以确定出车辆行驶在起伏路上。这里，用于确定车辆是否行驶在起伏路上的加速度阈值可以通过下文将要描述的阈值设置单元14预先获得。诊断单元13可以基于车辆是否行驶在起伏路上来维持或停止失火诊断。即，当车辆行驶在起伏路上时，诊断单元13停止失火诊断。当车辆没有行驶在起伏路上时，诊断单元13使用发动机5的角速度执行失火诊断。诊断单元13可以被提供作为车辆的电子控制单元(ECU)的构成部件。阈值设置单元14设置用于确定车辆是否行驶在起伏路上的加速度阈值。阈值设置单元14在以下测试环境中从诊断单元13获得失火诊断结果：行驶在起伏路上而没有强制失火的第一测试环境；以及在至少一个气缸发生强制失火的状态下行驶在起伏路上的第二测试环境。阈值设置单元14通过将从诊断单元13获得的失火诊断结果与在每个测试环境中是否发生强制失火进行比较，以此计算诊断单元13的失火误诊率。此外，更新加速度阈值，直到诊断单元13的失火误诊率具有比目标值小的值。当失火误诊率具有比目标值小的值时，该加速度阈值被设置为用于确定车辆是否行驶在起伏路上的加速度阈值。这里，每当更新加速度阈值时，诊断单元13使用在每个测试环境中获得的行驶数据(角速度和加速度)执行失火诊断，并且将失火诊断结果传输至阈值设置单元14。在下文中，将参考图2描述根据本专利技术概念的示例性实施例的设置失火诊断系统的加速度阈值的方法。图2是示意性示出根据本专利技术概念的示例性实施例的设置失火诊断系统的加速度阈值的方法的流程图。参考图2，根据本专利技术概念的示例性实施例的失火诊断系统设置加速度阈值的初始值，其为用于确定起伏路的参考(S100)。这里，加速度阈值的初始值可以从应用到安装有根据本专利技术的失火诊断系统的车辆模型的加速度阈值的统计值获得。接下来，根据本专利技术的失火诊断系统在第一测试环境中从角速度传感器11和加速度传感器12收集车辆的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆发动机的失火诊断的系统，所述系统包括：角速度传感器，其获得发动机的角速度；加速度传感器，其获得伴随着车辆的垂直振动的加速度；诊断单元，其被配置为将加速度与加速度阈值进行比较，以确定车辆是否行驶在起伏路上，并且还被配置为基于车辆是否行驶在起伏路上以及角速度的变化，诊断在发动机中是否发生失火；以及阈值设置单元，其被配置为在第一测试环境和第二测试环境中从所述诊断单元获得失火诊断结果，所述第一测试环境是车辆行驶在起伏路上而没有强制失火的测试环境，所述第二测试环境是车辆在发动机的至少一个气缸中发生强制失火的状态下行驶在起伏路上的测试环境，所述阈值设置单元还被配置为根据在所述第一测试环境和所述第二测试环境中发生强制失火时的失火诊断结果来计算失火误诊率，并且还被配置为更新加速度阈值，使得所述失火误诊率具有比目标值小的值。

【技术特征摘要】
2015.04.08 KR 10-2015-00498781.一种用于车辆发动机的失火诊断的系统，所述系统包括：角速度传感器，其获得发动机的角速度；加速度传感器，其获得伴随着车辆的垂直振动的加速度；诊断单元，其被配置为将加速度与加速度阈值进行比较，以确定车辆是否行驶在起伏路上，并且还被配置为基于车辆是否行驶在起伏路上以及角速度的变化，诊断在发动机中是否发生失火；以及阈值设置单元，其被配置为在第一测试环境和第二测试环境中从所述诊断单元获得失火诊断结果，所述第一测试环境是车辆行驶在起伏路上而没有强制失火的测试环境，所述第二测试环境是车辆在发动机的至少一个气缸中发生强制失火的状态下行驶在起伏路上的测试环境，所述阈值设置单元还被配置为根据在所述第一测试环境和所述第二测试环境中发生强制失火时的失火诊断结果来计算失火误诊率，并且还被配置为更新加速度阈值，使得所述失火误诊率具有比目标值小的值。2.根据权利要求1所述的系统，其中当加速度等于或大于加速度阈值时，所述诊断单元确定出车辆行驶在起伏路上。3.根据权利要求2所述的系统，其中当确定出车辆行驶在起伏路上时，所述诊断单元停止失火诊断。4.根据权利要求2所述的系统，其中所述诊断单元通过将角速度的变化与允许值进行比较，诊断在发动机中是否发生失火。5.根据权利要求4所述的系统，其中当角速度的变化大于允许值时，所述诊断单元诊断出在发动机中发生了失火。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述诊断单元包括车辆的电子控制单元(ECU)。7.一种用于在失火诊断系统中对车辆发动机进行失火诊断的方法，所述方法包括以下步骤：分别由角速度传感器和加速度传感器在第一测试环境中获得第一行驶数据，所述第一行驶数据包括发动机的第一角速度和伴随着车辆的垂直振动的第一加速度，所述第一测试环境是车辆行驶在起伏路上而没有强制失火的测试环境；分别由所述角速度传感器和所述加速度传感器在第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔暻一，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR