本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種失火壞路檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

從20世紀80年代起，美、日、歐等各大汽車制造企業(yè)開始在其生產(chǎn)的電噴汽車上配備OBD(On-Board Diagnostic，車載診斷系統(tǒng))，其實質(zhì)就是發(fā)動機管理系統(tǒng)通過監(jiān)測汽車的動力和排放控制系統(tǒng)來監(jiān)測汽車的排放。這些監(jiān)測中包括失火監(jiān)測，失火即發(fā)動機某一缸或者某幾缸發(fā)生缺火的現(xiàn)象。失火會導(dǎo)致發(fā)動機動力中斷，影響駕乘感受；失火還會導(dǎo)致未燃燒的油氣混合氣進入催化器，導(dǎo)致碳氫化合物排放超標(biāo)；嚴重的失火如失火率達到25％會因大量未燃燒油氣混合氣進入催化器后燃損壞催化器，從而降低催化器使用壽命。

失火監(jiān)測是電噴汽油機OBD開發(fā)時必做的內(nèi)容之一。且現(xiàn)今很多監(jiān)測失火的原理為監(jiān)測發(fā)動機曲軸角加速度的變化，當(dāng)發(fā)動機某缸缺火產(chǎn)生失火時，曲軸加速度會發(fā)生變化，產(chǎn)生一個跳變，發(fā)動機管理系統(tǒng)的發(fā)動機控制器接收到此跳變后經(jīng)過信號處理及邏輯判定監(jiān)測為失火。但此監(jiān)測曲軸角加速度的方式會有誤判，因為當(dāng)沒有失火的汽車行駛在顛簸路面時，如搓板路、鵝卵石路等壞路上時，壞路路面對車輪的沖擊會通過傳動系傳遞到發(fā)動機曲軸上，導(dǎo)致曲軸角加速度出現(xiàn)跳變，發(fā)動機控制器接收到跳變信號后會誤判為失火。

因此失火壞路的判定是OBD失火診斷開發(fā)時的難題之一。壞路是如搓板路、鵝卵石路等會對車輪產(chǎn)生沖擊導(dǎo)致發(fā)動機曲軸角加速度變化的路面。在失火監(jiān)測時，必須要讓發(fā)動機控制器識別車輛行駛在壞路上，判定車輛行駛在壞路上后屏蔽失火診斷。

目前對失火壞路的判斷主要通過安裝在底盤上的加速度傳感器來判斷。當(dāng)車輛行駛在壞路上時，加速度傳感器采集到跳變的電容信號，經(jīng)過信號處理后得到縱向電壓值V，發(fā)動機控制器將此縱向電壓值V與加速門限值Thresh(加速門限值Thresh是在平路上得到的縱向電壓值)進行比較，判斷是否為壞路；如果縱向電壓值V大于加速門限值Thresh，則判定為壞路即需要屏蔽失火診斷規(guī)定時間，比如3s。

目前對于失火壞路的判定存在以下兩點缺陷：

(1)加速度傳感器長久使用會出現(xiàn)信號失真或失靈的現(xiàn)象，因此可能會導(dǎo)致失火壞路判定邏輯執(zhí)行錯誤。

(2)在車型開發(fā)時，對每一款車型都需要加裝合適的加速度傳感器，增加了車型開發(fā)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種失火壞路檢測方法及系統(tǒng)，以準(zhǔn)確、有效地判定失火壞路。

一種失火壞路檢測方法，包括：

實時采集車速傳感器信號與輪速傳感器信號；

根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到失火壞路指標(biāo)；

檢測所述失火壞路指標(biāo)是否大于失火門限值；如果是，確定當(dāng)前路況為失火壞路。

優(yōu)選地，所述方法還包括：

采集車速傳感器信號與輪速傳感器信號之前，啟動失火監(jiān)測；

確定當(dāng)前路況為失火壞路后，關(guān)閉失火監(jiān)測。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到失火壞路指標(biāo)包括：

根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到加速度差值絕對值；

對所述加速度差值絕對值進行累加判定，得到累加判定值；

根據(jù)所述累加判定值，計算得到失火壞路指標(biāo)。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到加速度差值絕對值包括：

對所述車速傳感器信號進行濾波處理得到車速值，對所述輪速傳感器信號進行濾波處理得到輪速值；

分別計算標(biāo)定時間段內(nèi)的車加速度與輪加速度；

將所述車加速度與輪加速度做差后，求絕對值得到加速度差值絕對值。

優(yōu)選地，所述對所述加速度差值絕對值進行累加判定，得到累加判定值包括：

判斷所述加速度差值絕對值是否大于第一設(shè)定值；

如果是，則所述累加判定值等于所述加速度差值絕對值；否則，所述累加判定值等于零。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述累加判定值，計算失火壞路指標(biāo)包括：

對連續(xù)設(shè)定個數(shù)的累加判定值取平均值，得到失火壞路指標(biāo)。

優(yōu)選地，所述設(shè)定個數(shù)為發(fā)動機點火次數(shù)。

一種失火壞路檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

發(fā)動機控制器、分別與所述發(fā)動機控制器電連接的車速傳感器、輪速傳感器；發(fā)動機控制器實時采集車速傳感器的車速傳感器信號、以及輪速傳感器的輪速傳感器信號，根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到失火壞路指標(biāo)，并在檢測到所述失火壞路指標(biāo)大于失火門限值時，確定當(dāng)前路況為失火壞路。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：

與所述發(fā)動機控制器電連接的轉(zhuǎn)速傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器安裝于電噴汽油機上，以實時采集所述電噴汽油機轉(zhuǎn)速；

所述發(fā)動機控制器在采集車速傳感器信號與輪速傳感器信號之前，使能所述轉(zhuǎn)速傳感器，以啟動失火監(jiān)測；并且在確定當(dāng)前路況為失火壞路后，禁能所述轉(zhuǎn)速傳感器，以關(guān)閉失火監(jiān)測。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：

與所述發(fā)動機控制器電連接的轉(zhuǎn)速傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器安裝于柴油機上，以實時采集所述柴油機轉(zhuǎn)速；

所述發(fā)動機控制器在采集車速傳感器信號與輪速傳感器信號之前，使能所述轉(zhuǎn)速傳感器，以啟動失火監(jiān)測；并且在確定當(dāng)前路況為失火壞路后，禁能所述轉(zhuǎn)速傳感器，以關(guān)閉失火監(jiān)測。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供的失火壞路檢測方法及系統(tǒng)，發(fā)動機控制器實時采集車速傳感器信號與輪速傳感器信號，根據(jù)所述車速傳感器信號與輪速傳感器信號，計算得到失火壞路指標(biāo)，當(dāng)所述失火壞路指標(biāo)大于失火門限值時，確定當(dāng)前路況為失火壞路。通過本發(fā)明，提高了失火壞路判定的準(zhǔn)確性與有效地。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例失火壞路檢測方法的一種流程圖。

圖2是本發(fā)明實施例失火壞路檢測方法的另一種流程圖。

圖3是本發(fā)明實施例失火壞路檢測系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例失火壞路檢測系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能更進一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明實施例作詳細說明。

如圖1所示是本發(fā)明實施例失火壞路檢測方法的一種流程圖，包括以下步驟：

步驟101：實時采集車速傳感器信號與輪速傳感器信號，執(zhí)行步驟102。

步驟102：根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到失火壞路指標(biāo)，執(zhí)行步驟103。

具體地，所述根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到失火壞路指標(biāo)包括以下步驟：

步驟(A)：根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到加速度差值絕對值，執(zhí)行步驟(B)。

具體地，所述根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到加速度差值絕對值包括以下步驟：

步驟(1A’)：對所述車速傳感器信號進行濾波處理得到車速值，對所述輪速傳感器信號進行濾波處理得到輪速值，執(zhí)行步驟(1B’)。

步驟(1B’)：分別計算標(biāo)定時間段內(nèi)的車加速度與輪加速度，步驟(1C’)。

步驟(1C’):將所述車加速度與輪加速度做差后，求絕對值得到加速度差值絕對值。

步驟(B)：對所述加速度差值絕對值進行累加判定，得到累加判定值，執(zhí)行步驟(C)。

具體地，所述對所述加速度差值絕對值進行累加判定，得到累加判定值包括以下步驟：

步驟(2A’)：判斷所述加速度差值絕對值是否大于第一設(shè)定值；如果是，執(zhí)行步驟(2B’)；否則，執(zhí)行步驟(2C’)。

步驟(2B’)：所述累加判定值等于所述加速度差值絕對值。

步驟(2C’)：所述累加判定值等于零。

步驟(C)：根據(jù)所述累加判定值，計算得到失火壞路指標(biāo)。

具體地，所述根據(jù)所述累加判定值，計算失火壞路指標(biāo)包括：

對連續(xù)設(shè)定個數(shù)的累加判定值取平均值，得到失火壞路指標(biāo)。

進一步，所述設(shè)定個數(shù)可以為發(fā)動機點火次數(shù)，當(dāng)然，由于不同型號的發(fā)動機的點火次數(shù)可能不同，設(shè)定個數(shù)也可以由當(dāng)前發(fā)動機確定。

步驟103：檢測所述失火壞路指標(biāo)是否大于失火門限值；如果是，執(zhí)行步驟104；否則，返回執(zhí)行步驟102。

步驟104：確定當(dāng)前路況為失火壞路。

本發(fā)明實施例提供的失火壞路檢測方法，實時采集車速傳感器信號與輪速傳感器信號，根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到失火壞路指標(biāo)，當(dāng)失火壞路指標(biāo)大于失火門限值時，確定當(dāng)前路況為失火壞路。通過本發(fā)明，提高了失火壞路判斷的準(zhǔn)確性與有效性。

進一步，當(dāng)檢測到失火壞路時，為了使失火監(jiān)測更加有效。可以將圖1所示的控制方法應(yīng)用到對電噴汽油機或柴油機等需要失火監(jiān)測的機型上。具體地，如圖2所示，是本發(fā)明實施例失火壞路檢測方法的另一種流程圖，包括以下步驟：

步驟201：啟動失火監(jiān)測；

步驟202：實時采集車速傳感器信號與輪速傳感器信號，執(zhí)行步驟203。

步驟203：根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到失火壞路指標(biāo)，執(zhí)行步驟204。

步驟204：檢測所述失火壞路指標(biāo)是否大于失火門限值；如果是，執(zhí)行步驟205；否則，返回執(zhí)行步驟203。

步驟205：確定當(dāng)前路況為失火壞路，執(zhí)行步驟206。

步驟206：關(guān)閉失火監(jiān)測。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中，關(guān)閉失火監(jiān)測，可以是設(shè)定時間段內(nèi)關(guān)閉失火監(jiān)測，具體地，具體地，設(shè)定時間段可以根據(jù)具體的車型標(biāo)定確定，比如設(shè)定時間段為3s。

為了便于對本發(fā)明實施例的理解，下面對本發(fā)明實施例涉及到的方法進行詳細的舉例說明：

(一)發(fā)動機控制器進行失火監(jiān)測。

發(fā)動機控制的失火監(jiān)測主要是：監(jiān)測發(fā)動機曲軸角加速度的變化，當(dāng)發(fā)動機某缸缺火產(chǎn)生失火時，曲軸角加速度會發(fā)生變化，產(chǎn)生一個跳變，發(fā)動機接收到此跳變后經(jīng)過信號處理及邏輯判定監(jiān)測為失火。但此監(jiān)測曲軸角加速度的方式會有誤判，因為當(dāng)沒有失火的汽車行駛在顛簸路面時，如搓板路，鵝卵石路等壞路上時，壞路路面對車輪的沖擊會通過傳動系傳遞到發(fā)動機曲軸上，導(dǎo)致曲軸角加速度出現(xiàn)跳變，發(fā)動機控制器接收到跳變信號后可能會誤判為失火。

需要說明的是，發(fā)動機曲軸角加速度是發(fā)動機控制器通過安裝于電噴汽油機或柴油機等可以失火監(jiān)測機型上的轉(zhuǎn)速傳感器計算得到的。

(二)發(fā)動機控制器實時采集車速傳感器信號及輪速傳感器信號，計算加速度差值絕對值A(chǔ)BS_ΔA。

a)發(fā)動機控制器實時采集車速傳感器信號及輪速傳感器信號，并對車速傳感器信號及輪速傳感器信號進行濾波處理去掉信號毛刺，得到車速值VS與輪速值WS。

b)發(fā)動機控制器計算在標(biāo)定時間段內(nèi)的車速差值ΔVS與輪速差值ΔWS，ΔVS＝VS_t+Δt-VS_t，ΔWS＝WS_t+Δt-WS_t，間隔時間Δt可選擇為標(biāo)定時間段，本發(fā)明實施例中，標(biāo)定時間段可以根據(jù)具體發(fā)動機控制器計算周期確定，比如標(biāo)定時間段為1s。

c)計算在每個標(biāo)定時間段Δt內(nèi)的車加速度VS_A和輪加速度WS_A。VS_A＝ΔVS/Δt，WS_A＝ΔWS/Δt。

d)計算標(biāo)定時間段Δt內(nèi)的輪加速度WS_A與車加速度VS_A的差值ΔA，并對所述差值ΔA求絕對值得到加速度差值絕對值A(chǔ)BS_ΔA。

(三)加速度差值絕對值A(chǔ)BS_ΔA進行是否累加判定，得到累加判定值。

當(dāng)加速度差值絕對值A(chǔ)BS_ΔA大于第一設(shè)定值Limit(該限值由平路工況采集到的ABS_ΔA得到)時，把當(dāng)前加速度差值絕對值A(chǔ)BS_ΔA作為累加判定值；當(dāng)ABS_ΔA小于等于第一設(shè)定值Limit，ABS_ΔA置0，即用0值作為累加判定值。

(四)根據(jù)累加判定值，計算失火壞路指標(biāo)Index的計算

對連續(xù)設(shè)定個數(shù)K的累加判定值取平均值，得到失火壞路指標(biāo)Index，具體地，失火壞路指標(biāo)K為設(shè)定個數(shù)。此公式中對設(shè)定個數(shù)K的加速度差值絕對值A(chǔ)BS_ΔAk進行累加，并在累加完除以K求平均值即為失火壞路指標(biāo)Index，本發(fā)明中，用平均值來衡量連續(xù)設(shè)定個數(shù)的加速度差值的平均水平，能起到很好的平衡與去除異常點的作用。需要說明的是，設(shè)定個數(shù)K最小不能低于最小發(fā)動機周期/標(biāo)定時間段Δt，其中，所述最小發(fā)動機周期為發(fā)動機在最低轉(zhuǎn)速時對應(yīng)的時間。優(yōu)選地，設(shè)定個數(shù)K可以為發(fā)動機點火次數(shù)，比如K為400。

(五)壞路與否的判定邏輯

失火壞路指標(biāo)Index與失火門限值Thresh index(該值在OBD開發(fā)時的標(biāo)定得到)進行比較。如果失火壞路指標(biāo)Index>失火門限值Thresh index，確定當(dāng)前路況為失火壞路，因為壞路引起的轉(zhuǎn)速波動會讓發(fā)動機控制器誤判為失火故障，此失火故障屬于壞路引起的，發(fā)動機并沒有發(fā)生失火。則發(fā)動機控制器判定此行駛路況為壞路且會影響失火判定，因此，發(fā)動機控制器通過強制讓失火監(jiān)測條件不滿足，即關(guān)閉失火監(jiān)測，具體地，關(guān)閉失火監(jiān)測的時間可以為設(shè)定時間段，比如設(shè)定時間段為3s，當(dāng)設(shè)定時間段3s結(jié)束后，退出繼續(xù)下一個循環(huán)的失火壞路監(jiān)測；如果失火壞路指標(biāo)Index<失火門限值Thresh index，則發(fā)動機控制器判定此行駛路況不足以影響失火的判定，判定結(jié)束退出，進入下一循環(huán)失火監(jiān)測。

本發(fā)明實施例提供的失火壞路檢測方法，在實時失火監(jiān)測的過程中，一旦確認當(dāng)前路況為失火壞路，則關(guān)閉失火監(jiān)測，從而提高失火監(jiān)測的準(zhǔn)確性與有效性。

針對上述失火壞路檢測方法，本發(fā)明實施例還提供了一種失火壞路檢測系統(tǒng)，如圖1所示，該失火壞路檢測系統(tǒng)包括：發(fā)動機控制器、分別與所述發(fā)動機控制器電連接的車速傳感器、輪速傳感器；發(fā)動機控制器實時采集車速傳感器的車速傳感器信號、以及輪速傳感器的輪速傳感器信號，根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到失火壞路指標(biāo)，并在檢測到所述失火壞路指標(biāo)大于失火門限值時，確定當(dāng)前路況為失火壞路。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供的失火壞路檢測系統(tǒng)，發(fā)動機控制器分別與車速傳感器、輪速傳感器電連接，實時采集車速傳感器的車速傳感器信號與輪速傳感器的輪速傳感器信號，根據(jù)所述車速傳感器信號與所述輪速傳感器信號，計算得到失火壞路指標(biāo)，并在檢測到所述失火壞路指標(biāo)大于失火門限值時，確定當(dāng)前路況為失火壞路。通過本發(fā)明，提高了發(fā)動機控制器對失火壞路檢測的準(zhǔn)確性與有效性，并且本發(fā)明硬件電路簡單，容易實現(xiàn)。

進一步，當(dāng)檢測到失火壞路時，為了使失火監(jiān)測更加有效?？梢詫D3所示的控制系統(tǒng)應(yīng)用到對電噴汽油機或柴油機等需要失火監(jiān)測的機型上。具體地，如圖4所示，是本發(fā)明實施例失火壞路檢測系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖，相對于圖3所示實施例，圖4所示實施例中，增加了轉(zhuǎn)速傳感器，具體地，轉(zhuǎn)速傳感器與發(fā)動機控制器電連接，所述轉(zhuǎn)速傳感器可以安裝于電噴汽油機上，也可以安裝于柴油機上。

當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器安裝于電噴汽油機時，可以實時采集所述電噴汽油機轉(zhuǎn)速；并且所述發(fā)動機控制器在采集車速傳感器信號與輪速傳感器信號之前，使能所述轉(zhuǎn)速傳感器，以啟動失火監(jiān)測；并且在確定當(dāng)前路況為失火壞路后，所述發(fā)動機控制器禁能所述轉(zhuǎn)速傳感器，以關(guān)閉失火監(jiān)測。當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器安裝于柴油機時，可以實時采集所述柴油機轉(zhuǎn)速；并且所述發(fā)動機控制器在采集車速傳感器信號與輪速傳感器信號之前，使能所述轉(zhuǎn)速傳感器、以啟動失火監(jiān)測；并且在確定當(dāng)前路況為失火壞路后，所述發(fā)動機控制器禁能所述轉(zhuǎn)速傳感器，以關(guān)閉失火監(jiān)測。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中，失火監(jiān)測主要是：實時獲取當(dāng)前電噴汽油機或柴油機轉(zhuǎn)速，并根據(jù)當(dāng)前電噴汽油機轉(zhuǎn)速或柴油機轉(zhuǎn)速計算得到當(dāng)前曲軸角加速度值，通過所述曲軸角加速度對所述電噴汽油機或柴油機進行失火判斷。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中，發(fā)動機控制器禁能轉(zhuǎn)速傳感器的時間，即關(guān)閉失火監(jiān)測的時間，可以為設(shè)定時間段，具體地，設(shè)定時間段可以根據(jù)具體的車型標(biāo)定確定，比如，設(shè)定時間段為3s。

本發(fā)明實施例提供的失火壞路檢測系統(tǒng)，發(fā)動機控制器實時進行失火監(jiān)測過程中，一旦確認當(dāng)前路況為失火壞路，則關(guān)閉失火監(jiān)測，從而提高了失火監(jiān)測的準(zhǔn)確性與有效性。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供的失火壞路檢測方法及系統(tǒng)，可以解決在沒有加速度傳感器的情況下，發(fā)動機控制器仍然能判定壞路工況。具體地，本發(fā)明中去掉了加速度傳感器，采用車速傳感器和輪速傳感器，并根據(jù)車速傳感器信號與輪速傳感器信號，進行算法運算和邏輯判定，最終確認車輛行駛的路況是否為壞路。通過本發(fā)明能有效準(zhǔn)確的判定壞路，并在檢測到失火壞路后關(guān)閉失火監(jiān)測，從而不僅達到與加速度傳感器一樣的判定效果，還提供了一種操作簡單、行之有效、節(jié)約成本的技術(shù)方案。

以上對本發(fā)明實施例進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體實施方式對本發(fā)明進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的系統(tǒng)及方法；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。