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用于在混合動(dòng)力汽車中識(shí)別內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法和裝置的制作方法

文檔序號(hào):3992994閱讀:316來源:國知局
專利名稱:用于在混合動(dòng)力汽車中識(shí)別內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于在混合動(dòng)力汽車中識(shí)別內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法,其中作為第一驅(qū)動(dòng)機(jī)組的內(nèi)燃機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)組貢獻(xiàn)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車,本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行本方法的
直O(jiān)
背景技術(shù)
具有混合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的汽車具有內(nèi)燃機(jī)并且作為第二驅(qū)動(dòng)機(jī)組大多具有電動(dòng)機(jī)。因此在混合動(dòng)力汽車行駛運(yùn)行期間可以由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)組施加驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。如果在內(nèi)燃機(jī)中出現(xiàn)故障時(shí),則可以通過內(nèi)燃機(jī)氣缸上的斷火識(shí)別它們。內(nèi)燃機(jī)所有氣缸上的持續(xù)斷火在混合動(dòng)力汽車中不再引起注意,因?yàn)榈诙?qū)動(dòng)機(jī)組繼續(xù)保證混合動(dòng)力汽車的行駛運(yùn)行。利用已知的不穩(wěn)定運(yùn)行方法不能識(shí)別所有氣缸上的持續(xù)斷火,因?yàn)椴环€(wěn)定運(yùn)行是最佳的。所有氣缸提供相同長度的分段時(shí)間。由DE 10 2006 012 868 Al已知一種用于診斷內(nèi)燃機(jī)斷火的方法,它與電動(dòng)機(jī)共同設(shè)置在混合動(dòng)力汽車中。在此內(nèi)燃機(jī)的控制信號(hào)與電動(dòng)機(jī)信號(hào)耦聯(lián),由此通過這些信號(hào)可以利用振動(dòng)分析執(zhí)行在出現(xiàn)燃燒斷火方面的內(nèi)燃機(jī)診斷。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的用于識(shí)別混合動(dòng)力汽車中內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的具有權(quán)利要求1特征的方法的優(yōu)點(diǎn)是,可以沒有附加部件地識(shí)別內(nèi)燃機(jī)在所有氣缸上的斷火運(yùn)行,由此能夠非常成本有利地分析內(nèi)燃機(jī)的特性。通過本身存在的、控制和調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器主動(dòng)地加入干擾信號(hào)到內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)行過程中,并且分析內(nèi)燃機(jī)對所述干擾信號(hào)的反應(yīng), 其中在內(nèi)燃機(jī)對干擾信號(hào)沒有反應(yīng)時(shí)推斷,內(nèi)燃機(jī)沒有工作。在本發(fā)明的改進(jìn)方案中改變內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)燃燒參數(shù)并且監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行,其中在不穩(wěn)定運(yùn)行沒有由于燃燒參數(shù)變化而變化時(shí)推斷,在內(nèi)燃機(jī)的所有氣缸上出現(xiàn)持續(xù)的斷火。通過主動(dòng)改變內(nèi)燃機(jī)的燃燒參數(shù)迫使提高不穩(wěn)定運(yùn)行,對其進(jìn)行分析。如果內(nèi)燃機(jī)不自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),例如在所有氣缸上持續(xù)斷火時(shí)是這種情況,則內(nèi)燃機(jī)對燃燒參數(shù)的變化沒有反應(yīng)。這意味著,可以證實(shí)沒有提高不穩(wěn)定運(yùn)行,因此這作為故障被識(shí)別。在附加的變型方案中,增強(qiáng)干擾參數(shù)。由此附加地實(shí)現(xiàn)確信,沒有發(fā)生燃燒。因此避免提前不正確地停止噴射。利用所述簡單的診斷可以立即停止內(nèi)燃機(jī),用于防止,在熱的催化器上出現(xiàn)未燃燒的燃料。有利地作為燃燒參數(shù)主動(dòng)調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)氣缸的點(diǎn)火角。主動(dòng)調(diào)整點(diǎn)火角能夠簡單且快速地實(shí)現(xiàn)。在此通過調(diào)整范圍可以限制對廢氣變差的影響。為了在總和中保證混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的臨界穩(wěn)定,這樣調(diào)整氣缸的點(diǎn)火角,即對于給定的氣缸數(shù)量出現(xiàn)延遲點(diǎn)火,而對于相同數(shù)量的氣缸出現(xiàn)提前點(diǎn)火。這種短時(shí)間地不相同地調(diào)整各個(gè)氣缸的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)致增加不穩(wěn)定運(yùn)行。如果出現(xiàn)這種不穩(wěn)定運(yùn)行,則識(shí)別內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),沒有不穩(wěn)定運(yùn)行,內(nèi)燃機(jī)是未激活的。
為了得到可信和可靠的結(jié)果,多次重復(fù)調(diào)整點(diǎn)火角。作為燃燒參數(shù)為了實(shí)現(xiàn)變化的不穩(wěn)定運(yùn)行短時(shí)間地調(diào)整噴射量。在本發(fā)明的另一擴(kuò)展結(jié)構(gòu)中用于在混合動(dòng)力汽車中識(shí)別內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置由內(nèi)燃機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)組組成,其中作為第一驅(qū)動(dòng)機(jī)組的內(nèi)燃機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)組共同地貢獻(xiàn)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車。為了在汽車混合驅(qū)動(dòng)運(yùn)行時(shí)可靠地確認(rèn),內(nèi)燃機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn),設(shè)有機(jī)構(gòu),其主動(dòng)地加入干擾信號(hào)到內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)行過程中,并且分析內(nèi)燃機(jī)對所述干擾信號(hào)的反應(yīng),其中在內(nèi)燃機(jī)對干擾信號(hào)沒有反應(yīng)時(shí)推斷,內(nèi)燃機(jī)沒有工作。通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)控制器中的軟件可以容易地產(chǎn)生這種干擾信號(hào),由此識(shí)別內(nèi)燃機(jī)的故障行為,無需其它部件。在本發(fā)明的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)中所述機(jī)構(gòu)改變內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)燃燒參數(shù)并且監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行,其中在不穩(wěn)定運(yùn)行沒有變化時(shí)推斷,在內(nèi)燃機(jī)的所有氣缸上出現(xiàn)持續(xù)的斷火。如果內(nèi)燃機(jī)對燃燒參數(shù)的變化沒有反應(yīng),這識(shí)別為故障并且確認(rèn),內(nèi)燃機(jī)沒有工作。在簡單且特別成本有利的實(shí)施例中通過轉(zhuǎn)速計(jì)監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行。


本發(fā)明允許大量的實(shí)施例。借助于在附圖中詳細(xì)解釋其中的一個(gè)實(shí)施例。附圖中
圖1示出具有混合動(dòng)力裝置的汽車的原理圖, 圖2簡示出按照本發(fā)明的方法實(shí)施例的流程圖, 圖3示出在點(diǎn)火角和時(shí)間上的不穩(wěn)定運(yùn)行。
具體實(shí)施例方式圖1示出具有混合動(dòng)力裝置的汽車的原理圖?;旌蟿?dòng)力裝置由內(nèi)燃機(jī)1作為第一驅(qū)動(dòng)單元和電動(dòng)機(jī)2作為第二驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)成。內(nèi)燃機(jī)1 (在這種情況下是4沖程奧托發(fā)動(dòng)機(jī))通過傳動(dòng)系3與變速器4連接,變速器又通過車輪軸6上差速器5驅(qū)動(dòng)車輪7。電動(dòng)機(jī)2通過自身的傳動(dòng)系8與變速器4連接并由此貢獻(xiàn)驅(qū)動(dòng)車輪7并貢獻(xiàn)汽車的總轉(zhuǎn)矩。此外電動(dòng)機(jī)2具有自身的電動(dòng)機(jī)控制器9,它連接在混合CAN總線10上,通過它使所有控制器相互通訊,它們影響汽車的混合特有的行駛運(yùn)行。高壓電池12的電池管理系統(tǒng)11也屬于此。高壓電池12與電動(dòng)機(jī)2連接并且給電動(dòng)機(jī)提供電能。汽車控制器13通過混合CAN總線10與連接在其上的電動(dòng)機(jī)控制器9和電池管理系統(tǒng)11通訊。此外通過CAN總線14與ESP控制器15和其它未示出的汽車安全系統(tǒng)和汽車的司機(jī)輔助系統(tǒng)的控制器連接。通過網(wǎng)關(guān)16使CAN總線14與網(wǎng)關(guān)CAN總線17連接,通過它使汽車的各個(gè)總線系統(tǒng)相互通訊。內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器18通過網(wǎng)關(guān)CAN總線17和CAN總線14與汽車控制器 13連接。汽車控制器13與轉(zhuǎn)速傳感器19和20連接,汽車控制器13從它們得到關(guān)于汽車運(yùn)行的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)的信息。在所示布置中對于驅(qū)動(dòng)重要的轉(zhuǎn)矩不僅由內(nèi)燃機(jī)1施加而且由電動(dòng)機(jī)2施加。
借助于圖2解釋本發(fā)明的可能的實(shí)施例,利用它要確認(rèn),內(nèi)燃機(jī)1是否運(yùn)行和是否貢獻(xiàn)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車。在方框201中假設(shè),在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,內(nèi)燃機(jī)1以及電動(dòng)機(jī)2都處于運(yùn)行并且兩者都給混合動(dòng)力汽車輸出驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在方框202中通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制器18主動(dòng)地調(diào)整內(nèi)燃機(jī)1的點(diǎn)火角。內(nèi)燃機(jī)1具有4個(gè)氣缸,其中的2個(gè)氣缸這樣調(diào)整,使得比正常情況下(最佳的點(diǎn)火角)更遲地點(diǎn)火,這意味著,由這兩個(gè)氣缸只能給汽車有限的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。其余兩個(gè)氣缸這樣調(diào)整,使得提前進(jìn)行點(diǎn)火,其結(jié)果是,更大的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩給汽車。在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩方面通過所述的調(diào)整四個(gè)氣缸上的點(diǎn)火角實(shí)現(xiàn)一定的臨界穩(wěn)定,由此在汽車驅(qū)動(dòng)特性上不會(huì)測到點(diǎn)火角調(diào)整。現(xiàn)在在方框203中監(jiān)控,四個(gè)單個(gè)氣缸的這種短時(shí)間不相同的轉(zhuǎn)矩調(diào)整是否導(dǎo)致提高內(nèi)燃機(jī)1不穩(wěn)定運(yùn)行,這通過轉(zhuǎn)速傳感器19測量并且給到發(fā)動(dòng)機(jī)控制器18。不穩(wěn)定運(yùn)行表現(xiàn)出不完全均勻的轉(zhuǎn)速信號(hào)。在方框204中發(fā)動(dòng)機(jī)控制器18分析內(nèi)燃機(jī)1的轉(zhuǎn)速測量結(jié)果。如果由于調(diào)整點(diǎn)火角增加內(nèi)燃機(jī)1的不穩(wěn)定運(yùn)行,即內(nèi)燃機(jī)1的振幅變大,如圖3所示的那樣,由此得出,內(nèi)燃機(jī)1是有效的并且至少一個(gè)氣缸沒有點(diǎn)火斷火地工作。但是如果調(diào)整點(diǎn)火角后轉(zhuǎn)速測量保持不變,由此識(shí)別到,出現(xiàn)故障并且內(nèi)燃機(jī)1 不工作,因此這等同于,在所有氣缸上有持續(xù)斷火。如果識(shí)別到這種故障,在方框205中關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)。在圖3上部的視圖中示出通過轉(zhuǎn)速測量檢測到的內(nèi)燃機(jī)1的不穩(wěn)定運(yùn)行nui。在中間視圖中示出點(diǎn)火角S并且在下部視圖中示出轉(zhuǎn)速n,如同對司機(jī)通過汽車中的轉(zhuǎn)速計(jì)顯示的那樣。所有三個(gè)視圖的橫坐標(biāo)都是時(shí)間t。對于啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)1的時(shí)刻不穩(wěn)定運(yùn)行以轉(zhuǎn)速的形式在范圍A中具有接近恒定的平均值1 的不穩(wěn)定運(yùn)行。對于點(diǎn)火角δ在同一范圍A中建立轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備M κ,用于在激活功能前通過提前調(diào)整點(diǎn)火也可以提高轉(zhuǎn)矩。顯示給司機(jī)的轉(zhuǎn)速η在啟動(dòng)后穩(wěn)定在恒定的水平。在范圍B中如上所述兩個(gè)氣缸滯后調(diào)整(曲線V),兩個(gè)氣缸提前調(diào)整(曲線W)。各個(gè)氣缸的這種不同轉(zhuǎn)矩調(diào)整導(dǎo)致增加發(fā)動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定運(yùn)行,即轉(zhuǎn)速r^。如果出現(xiàn)這種增加, 內(nèi)燃機(jī)是有效的。在主動(dòng)改變點(diǎn)火角以后在范圍C返回到內(nèi)燃機(jī)1的正常運(yùn)行狀態(tài)。司機(jī)通過顯示給他的轉(zhuǎn)速感覺不到這種不穩(wěn)定運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種用于在混合動(dòng)力汽車中識(shí)別運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)(1)的方法,其中作為第一驅(qū)動(dòng)機(jī)組的內(nèi)燃機(jī)(1)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)組(2)貢獻(xiàn)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車,其特征在于,主動(dòng)地在內(nèi)燃機(jī) (1)中運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)行過程中加入干擾信號(hào),并且分析內(nèi)燃機(jī)(1)對所述干擾信號(hào)的反應(yīng),其中在內(nèi)燃機(jī)(1)對干擾信號(hào)沒有反應(yīng)時(shí)推斷,內(nèi)燃機(jī)(1)沒有工作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,改變內(nèi)燃機(jī)(1)的至少一個(gè)燃燒參數(shù)(δ)并且監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)(1)的不穩(wěn)定運(yùn)行(1 ),其中在不穩(wěn)定運(yùn)行(1 )沒有由于燃燒參數(shù)(S )變化而變化時(shí)推斷,在內(nèi)燃機(jī)(1)的所有氣缸上出現(xiàn)持續(xù)的斷火。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,作為燃燒參數(shù)主動(dòng)調(diào)整內(nèi)燃機(jī)(1)的至少一個(gè)氣缸的點(diǎn)火角(S )。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,這樣調(diào)整氣缸的點(diǎn)火角(δ),使得對于給定的氣缸數(shù)量出現(xiàn)延遲點(diǎn)火,而對于相同數(shù)量的氣缸出現(xiàn)提前點(diǎn)火。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,多次重復(fù)調(diào)整點(diǎn)火角(δ)。
6.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,作為燃燒參數(shù)調(diào)整噴射量。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,增強(qiáng)干擾信號(hào)或者提高出現(xiàn)干擾信號(hào)的頻率。
8.用于在混合動(dòng)力汽車中識(shí)別運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)(1)的裝置,其中作為第一驅(qū)動(dòng)機(jī)組的內(nèi)燃機(jī)(1)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)組(2)貢獻(xiàn)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車,其特征在于,設(shè)有機(jī)構(gòu)(18),其主動(dòng)地在內(nèi)燃機(jī)(1)中運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)行過程中加入干擾信號(hào),并且分析內(nèi)燃機(jī)(1)對所述干擾信號(hào)的反應(yīng),其中在內(nèi)燃機(jī)(1)對干擾信號(hào)沒有反應(yīng)時(shí)推斷,內(nèi)燃機(jī)(1)沒有工作。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于,所述機(jī)構(gòu)(18)改變內(nèi)燃機(jī)(1)的至少一個(gè)燃燒參數(shù)(δ )并且監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)(1)的不穩(wěn)定運(yùn)行(Iiui),其中在不穩(wěn)定運(yùn)行(Iiui)沒有變化時(shí)推斷,在內(nèi)燃機(jī)(1)的所有氣缸上出現(xiàn)持續(xù)的斷火。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,轉(zhuǎn)速計(jì)(19)監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)(1)的不穩(wěn)定運(yùn)行 (nLK)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在混合動(dòng)力汽車中識(shí)別運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)(1)的方法,其中作為第一驅(qū)動(dòng)機(jī)組的內(nèi)燃機(jī)(1)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)組(2)貢獻(xiàn)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車。為了在汽車混合驅(qū)動(dòng)中可靠地確認(rèn),內(nèi)燃機(jī)是否運(yùn)行,主動(dòng)地在內(nèi)燃機(jī)(1)中運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)行過程中加入干擾信號(hào),并且分析內(nèi)燃機(jī)(1)對所述干擾信號(hào)的反應(yīng),其中在內(nèi)燃機(jī)(1)對干擾信號(hào)沒有反應(yīng)時(shí)推斷,內(nèi)燃機(jī)(1)沒有工作。
文檔編號(hào)B60W20/00GK102171082SQ200980139493
公開日2011年8月31日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者A·胡貝爾, J·潘特林, J-M·通耶德永, K·克勒普克, R·魏斯 申請人:羅伯特·博世有限公司
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