内燃机的充气行为的傅里叶诊断制造技术

内燃机的充气行为的傅里叶诊断。本发明专利技术涉及一种用于诊断具有多个气缸(Z1‑Z4)的内燃机(1)的充气行为的方法和诊断装置，其特征在于以下步骤：求取所述内燃机的转速变化曲线(101)，由所求取的转速变化曲线(101)借助于傅里叶变换求取至少一个充气特征参量(A

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机的充气行为的傅里叶诊断
本专利技术涉及一种用于诊断内燃机的充气行为的方法和诊断装置，以及一种利用这样的诊断装置的具有多个气缸的内燃机。
技术介绍
在内燃机中非均匀的发动机运转和失火(Verbrennungsaussetzer)是基本问题，这可能至少导致错误地建立推进转矩。存在错误地建立转矩的情况，这可规律地从发动机转速的输出参量读出，即从曲轴的转速变化读出。然而，仅了解某些故障的存在通常不足以提供补救措施。为了消除所述故障，需要明确地诊断功能故障，其中，对于失火和/或非均匀的发动机运转的原因可能极为不同。利用当前的诊断系统进行准确的诊断非常复杂并且需要来自内燃机的不同子系统的各种信息。在客户带着功能受损的发动机前往车间时，已经很难将一方面在气缸中(例如在滑动副中)的机械问题与另一方面在气体填充装置(充气装置)或在空气路径中的问题进行区分。因此，关于要进行的首次诊断的成功概率，带着非均匀运转的发动机前往车间对于用户来说可能是令人不愉快的。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的在于，能实现一种对于非均匀的(亦即相对于理论变化地)发动机运转和/或失火的故障原因的改进识别，并且特别是提供一种对具有多个气缸的内燃机的充气行为的改进诊断。所述目的通过一种具有权利要求1特征的用于诊断内燃机的充气行为的方法、一种具有权利要求7特征的用于诊断内燃机的充气行为的诊断装置以及一种具有权利要求10特征的内燃机来实现。各从属权利要求的技术方案是有利的实施方式。按照本专利技术的一个方面，提供一种用于诊断具有多个气缸的内燃机的充气行为的方法，所述方法特别是适用于识别对于非均匀的发动机运转和/或失火的故障原因。所述方法至少具有以下步骤：a)求取所述内燃机的转速变化曲线。在此特别是，转动变化曲线应当理解为关于内燃机的曲轴传动机构的曲轴角度和/或关于时间的转速的变化。特别是按照一种实施方式，在预先确定的诊断时间窗上求取在时间上和/或关于曲轴角度精细分辨的转速变化曲线。优选地，所述诊断时间窗是内燃机的一个工作循环，亦即、特别是曲轴传动机构的两次旋转或者如下的曲轴角度或时间间隔，在所述曲轴角度或时间间隔中内燃机的每个气缸都历经四冲程过程的所有冲程。但是，作为诊断时间窗，也可以规定多个工作循环。b)由所求取的转速变化曲线借助于傅里叶变换求取至少一个充气特征参量的表现。作为充气特征参量，例如可以是确定的、借助于傅里叶变换求取的发动机阶次的幅值和/或在所求取的幅值与预先确定的、例如存储在运行模型中的幅值之间的幅值差。c)根据所求取的充气特征参量的表现将一种偏差类型与该转速变化曲线相关联。在此，偏差类型应当理解为转速变化曲线的预先确定的表现和/或转速变化曲线的傅里叶变换的预先确定的表现，所述预先确定的表现与确定的故障类型相关联，所述故障类型导致变化地发动机运转和/或失火。在此特别是，不同的预先确定的转速变化曲线和/或转速变化曲线的傅里叶变换与不同的偏差类型(例如在进气系统中的泄漏)相关联。按照一种实施方式，为了关联偏差类型，实施以下步骤：c1)将所求取的充气特征参量的表现与充气特征参量的预先确定的、与不同偏差类型相关联的表现进行比较。特别是，在所求取的表现与事先求取的表现之间进行理论-实际比较，所述表现被视为代表着不同的所确定的——引起非均匀的发动机运转和/或失火的——故障类型。c2)相应于比较结果将一种偏差类型与该转速变化曲线(101)相关联。特别是，如果所述比较在所求取的充气特征参量的表现与充气特征参量的预先确定的表现之间得出一种——要按照专业上常见的考虑确认的——足够的符合性，则关联一种偏差类型。按照一种实施方式，为了求取比较结果，实施以下步骤：c2.i)形成在所求取的表现与预先确定的表现之间的差。特别是，对于内燃机的一个或多个工作点，借助于傅里叶变换实施发动机阶次分析，并且对于确定的次级阶次(Unterordnung)所求取的幅值与对于确定的偏差类型或故障类型所预先确定的幅值按照形成差的意义进行对照。c2.ii)如果所述差超过预先确定的阈值，则将一种偏差类型与该转速变化曲线相关联，所述阈值特别是与确定的偏差类型相关联。特别是，可以对于一个运行区域的多个工作点分别求取，幅值差是否超过阈值。于是，结果特别是关于对于非均匀的发动机运转和/或失火的故障原因落到哪个区域中的粗略说明；例如，作为所述方法的结果可以区分，所述偏差或故障是否可与活塞摩擦、燃烧混合物准备或者新鲜空气输送和/或回输的废气相关联。此外，通过排除方法也可标出该故障原因的无法推测故障的区域。按照本专利技术的另一方面，提供一种用于特别是车载地诊断具有多个(特别是四个)气缸的内燃机(特别是四冲程发动机)的充气行为的诊断装置，所述诊断装置特别是用于识别对于非均匀的发动机运转和/或失火的故障原因。所述诊断装置具有至少一个检测单元，所述检测单元设置用于检测内燃机的曲轴的转速，特别是借助相应的传感器单元和/或对所存储的、合适的运行模型的访问。此外，所述诊断装置具有计算单元，所述计算单元至少设置用于，i)控制所述检测单元。所述计算单元附加地设置用于，ii)由所求取的转速变化曲线借助于傅里叶变换求取至少一个充气特征参量的表现，并且-根据所求取的充气特征参量的表现将一种偏差类型与该转速变化曲线相关联。按照本专利技术的另一方面，提供一种具有多个(特别是三个、四个或六个)气缸的内燃机，所述内燃机具有至少一个按照本专利技术的实施方式的诊断装置。由于在不同气缸的各个冲程之间的同时变换，本专利技术能够以特别简单的方式在一种、特别是构造为四冲程发动机的具有四个气缸的内燃机中实施。当然，按照其他实施方式，其他的气缸数量也是可行的。本专利技术尤其基于如下考虑：四冲程内燃机的循环(进气、压缩、工作循环、排气)在时间上在各个气缸之间交叠——所述循环在不同的气缸中彼此并行地出现。现在，本专利技术尤其基于如下想法：与转速孔并且与单个的气缸无关地、但是仍然基于内燃机的转速变化曲线来求取关于要推测的偏差类型或故障类型的信息，以便能够继续使用存在的用于转速检测的能力。按照本专利技术的如下方案：由所求取的内燃机的转速变化曲线通过傅里叶变换完成发动机阶次分析，并且由所述阶次分析获得充气特征参量，能实现至少对于单个气缸方面的故障原因关联确定的偏差类型或故障类型。例如，利用这种方法可行的是，基于所确定的阶次的幅值(作为充气特征参量)，在所求取的阶次分析中求取所求取的幅值与预先确定的、与确定的偏差类型相关联的偏差类型幅值之间的差。特别是，如果比较所述两个幅值得出超过一定阈值的幅值差，则可与一种偏差类型相关联。按照这种方式，例如可识别出如下故障，所述故障与在进气系统中的泄漏的偏差类型相关联。特别是，对于不同的偏差类型和/或对于内燃机的不同工作点，不同的偏差类型幅值可分别存储在运行模型中、例如存储在发动机控制装置中。特别是，可以将对于不同偏差类型的要应用的幅值差的不同阈值和/或对于内燃机的不同工作点的不同阈值分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于诊断具有多个气缸(Z1-Z4)的内燃机(1)的充气行为的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n-求取所述内燃机的转速变化曲线(101)，/n-借助于傅里叶变换由所求取的转速变化曲线(101)求取至少一个充气特征参量的表现(A

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180611 DE 102018209253.21.用于诊断具有多个气缸(Z1-Z4)的内燃机(1)的充气行为的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
-求取所述内燃机的转速变化曲线(101)，
-借助于傅里叶变换由所求取的转速变化曲线(101)求取至少一个充气特征参量的表现(A12)，并且
-根据所求取的充气特征参量的表现(A12)将偏差类型与该转速变化曲线(101)相关联。


2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，为了关联所述偏差类型，实施以下步骤：
-将所求取的充气特征参量的表现(A12)与充气特征参量的预先确定、与不同偏差类型相关联的表现(A12’)进行比较，
-相应于该比较结果将偏差类型与转速变化曲线(101)相关联。


3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，为了求取比较结果，实施以下步骤：
-形成在所求取的表现(A12)与预先确定的表现(A12’)之间的差(ΔA12)，
-如果所述差(ΔA12)超过预先确定的阈值，则将偏差类型与该转速变化曲线(101)相关联。


4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，作为充气特征参量，求取确定的发动机阶次(MO12)的幅值(A12)并且用于与偏差类型相关联。


5.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助于DFT和/或FFT计算来求取所述充气特征参量的表现(A12)。


6.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在诊断时间窗...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·格拉斯莱纳，F·哈特尔，C·库克林斯基，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE