CN107448318B - 用于气缸失火检测的方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于气缸失火检测的方法和***。提供了用于基于双质量飞轮(DMF)操作频率经由多个传感器检测车辆发动机中的气缸失火的方法和***。响应于失火事件的检测，失火气缸可以被停用，并且在确认DMF在共振频率范围之外操作后，(一个或多个)停用的气缸可以被顺序地重新激活。

Description

用于气缸失火检测的方法和***
技术领域
本发明大体涉及用于检测车辆发动机中的气缸失火(misfire)并相应地控制发动机操作的方法和***。
背景技术
个别发动机气缸会经历失火事件，其中燃烧事件未按预期发生。对于具有多个气缸组的发动机，可以存在给定气缸组中的每一个气缸都失火的情况，导致气缸组失火。发动机控制***可以包括用于识别此类失火事件的失火检测模块。作为一示例，发动机失火能够基于如通过曲轴加速度传感器检测到的曲轴扭转振动中的波动来识别。
然而，发明人在此已经认识到依赖于曲轴加速度传感器的此类检测方法的潜在问题。通过仅仅基于曲轴加速度传感器响应来检测失火，错误检测会发生。例如，在装备有用于减少车辆中的扭转振动的双或可变质量飞轮(DMF)或摆式减震器的车辆中，在某些转速水平下的发动机操作可以激发DMF中的共振频率。这能够导致可以被曲轴加速度传感器错误地检测为失火事件的曲轴扭转振动。因此，如果发动机气缸响应于失火的指示而被停用，则会影响总体发动机性能。而且，车载诊断程序会受此类不正确失火指示影响。
发明内容
发明人在此已经识别了上述问题可以被至少部分地解决的方法。一种用于升压发动机的示例方法包含：在共振频率的阈值范围内的双质量飞轮(DMF)操作期间，基于曲轴扭转振动、排气空燃比和排气温度中的每一个指示气缸失火。以此方式，通过依赖于基于工况选择的多种检测技术，即使在存在DMF共振的情况下气缸失火检测也可以被更可靠地执行。
作为一个示例，发动机可以经由双质量飞轮(诸如摆式减震器)被耦接至自动变速器。发动机的发动机失火检测模块可以从曲轴加速度传感器、排气氧传感器和排气温度传感器中的每一个接收输入。在基于曲轴加速度传感器响应检测到曲轴扭转振动中的高于阈值水平的波动后，控制器可以确定在当前车辆速度下DMF是否正在阈值共振频率范围内操作。如果确定DMF正在阈值共振频率范围内操作，代替仅基于曲轴加速器响应指示一个或多个气缸中的失火，失火检测模块可以评估指示失火事件的一个或多个额外的参数以增加失火检测的置信值。例如，控制器可以额外地监测通过排气氧传感器估计的空燃比。如果空燃比高于阈值空燃比，可选地，排气温度也可以经由排气温度传感器被监测。如果确定排气温度低于阈值温度(而空燃比高于阈值空燃比并且曲轴扭转振动中的波动高于阈值水平)，失火检测可以被确认，并且一个或多个失火气缸可以被合适地停用。在其他示例中，基于DMF振动的存在，用于每一个参数的阈值可以被更新。一旦确认DMF不再在阈值共振频率范围内操作，停用的气缸就可以被选择性地重新激活。如果即使在气缸停用后的阈值时间段之后DMF继续在阈值共振频率范围内操作，一个或多个发动机致动器可以被偏移以改变发动机转速，使得DMF操作频率对应地改变。例如，变速器挡位可以被向下换挡，液力变矩器滑动安排可以被改变以减少被传输到变速器内的振动(decouple vibration input intotransmission)等。如果在气缸重新激活后，失火在个别气缸中被再次检测到，那么该气缸可以针对发动机操作的其余部分被选择性地停用，其中，在气缸组中的其余气缸在有效状态下操作。而且，标志可以被设定为指示失火气缸的识别。
以此方式，通过依赖于包括曲轴加速度传感器、排气氧传感器和排气温度传感器的用于失火检测的多个传感器的输出，由于失火导致的发动机振动可以与由DMF操作引起的振动更好地区别开。在增加的DMF振动的情况下依赖于表示失火的多个参数的技术效果是，失火检测准确性被增加，并且发动机气缸可以被保持有效较长的持续时间。通过在确认DMF操作在共振频率范围之外后重新激活气缸，针对重新激活的气缸的进一步错误的失火检测可以被减少。
应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了包括两个气缸组的发动机***的示例实施例。
图2示出了示例车辆传动系配置。
图3示出了图示可以被实施用于检测发动机失火的示例方法的流程图。
图4示出了图示可以被实施用于选择性地重新激活响应于气缸失火事件的检测而被停用的气缸的示例方法的流程图。
图5A示出了根据本公开的气缸失火检测和随后的气缸停用的示例。
图5B示出了根据本公开的停用的气缸的重新激活的示例。
具体实施方式
以下描述涉及用于车辆发动机中的气缸失火的可靠检测和对发动机操作的对应调整的***和方法。在图1中示出了包含两个气缸组的示例发动机***。在图2中示出了包括发动机和传动系集成启动器/发电机(DISG)或电机(例如，马达/发电机)的示例车辆***。发动机控制器可以被配置为执行控制程序，诸如执行图3的示例程序以基于多个传感器来检测发动机失火事件，以及执行图4的示例程序以顺序地重新激活响应于失火事件的检测而被停用的气缸。在图5A和5B中示出了紧随气缸停用和随后的重新激活的失火检测的示例。
现在参照图1，图示了示出了多缸发动机100的示意图，所述多缸发动机100可以被包括在车辆的推进***中。发动机100可以至少部分地由包括控制器12的控制***14控制。发动机100可以是V形发动机，并且在该非限制性示例中，V-8发动机被图示为具有包括四个气缸的第一气缸组102(例如，图1中的右侧气缸组)和包括四个气缸的第二气缸组104(例如，图1中的左侧气缸组)。在其他示例中，发动机可以具有另一数量的气缸，例如V-6发动机、V-10发动机、或V-12发动机。在图1的示例中，第一气缸组102包括第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸。第二气缸组104包括第五气缸、第六气缸、第七气缸和第八气缸。第一气缸组102和第二气缸组104的气缸可以从进气通道106接收进气，并且可以经由排气通道112排出燃烧气体。
在一个示例中，发动机100是通过压缩点火而燃烧空气和柴油燃料的柴油发动机。在其他非限制性实施例中，发动机100可以通过压缩点火和/或火花点火而燃烧不同的燃料，包括汽油、生物柴油、或含醇的混合燃料(例如，汽油和乙醇、或汽油和甲醇)。
进气通道106可以包括具有节流板110的节气门108。在这个具体的示例中，可以通过控制器12经由提供给与节气门108一起被包括的电动马达或致动器的信号改变节流板110的位置，这种配置通常被称为电子节气门控制(ETC)。以此方式，节气门108可以***作为改变向发动机气缸提供的进气。
如所描绘的，排气传感器116在排放控制装置118的上游被耦接至排气通道112。传感器116可以是用于提供排气空燃比指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。而且，排气温度传感器117可以被耦接至排气通道。排放控制装置118被示为沿着排气通道112被布置在排气传感器116的下游。在图1中示出的示例中，排放控制装置118可以是排气催化剂，例如三元催化剂。在其他实施例中，装置118可以额外地或替代地包括微粒过滤器、NOx捕集器、选择性催化还原***、各种其他排放控制装置、或其组合。在一些实施例中，在发动机100的操作期间，排放控制装置118可以通过使发动机的至少一个气缸在特定空燃比内操作而周期性地重置。
如在图1中描绘的，发动机100被配置为具有涡轮增压器，所述涡轮增压器包括沿着排气通道114布置的涡轮机120和布置在进气通道106中的压缩机122。压缩机122可以至少部分地由涡轮机120经由轴(未示出)提供动力。涡轮增压器增加被吸入进气通道106的环境空气的空气充气，以便在燃烧期间提供更大的充气密度以增加功率输出和/或发动机操作效率。虽然在这种情况下包括单个涡轮增压器，但是该***可以包括多个涡轮机和/或压缩机级。
另外，如在图1中示出的，增压空气冷却器(CAC)124沿着进气通道106被布置在节气门108的上游，用于在进气已经经过涡轮增压器的涡轮机120和压缩机122之后对进气进行冷却。在CAC 124中形成的冷凝液可以由经过CAC 124的进气从CAC 124中带出来，并且可以被发动机100的气缸吸入。在一些情况下，被发动机吸入的冷凝液例如可以导致气缸组失火。如关于图3更详细地描述的，这样的失火可以通过监测曲轴扭转振动、排气空燃比和排气温度中的每一个来检测。在失火事件期间，可以存在曲轴扭转振动中的波动以及高于阈值的空燃比和高于阈值的排气温度。响应于这样的失火事件的检测，气缸组可以被停用，并且然后在某些情况下被顺序地重新激活，以便减少由气缸被停用较长时间引起的退化的车辆性能。因此，发动机***进一步包括被耦接至曲轴128的曲轴位置传感器126或霍尔效应传感器，其被配置为监测曲轴128的位置和/或旋转速度。
图1的发动机100可以进一步包括用于将排气从涡轮机下游送至压缩机上游的低压排气再循环(EGR)***。这样的操作在选定的情况下会加剧冷凝液形成。操作发动机的方法可以包括在发动机操作期间使低压EGR流动。而且，发动机可以包含用于将排气从涡轮机上游送至压缩机下游的高压EGR***。
发动机***100可以进一步包括控制***14。控制***14被示为接收来自多个传感器16(在本文中描述的传感器的各种示例)的信息，并将控制信号发送至多个致动器18(在本文中描述的致动器的各种示例)。作为一个示例，传感器16可以包括曲轴位置传感器126或霍尔效应传感器、排气氧传感器116、排气温度传感器117、MAP传感器、排气压力传感器、压缩机进口温度传感器、压缩机进口压力传感器、压缩机进口湿度传感器和EGR传感器。其他传感器(诸如额外的压力、温度、空燃比、和成分传感器)可以被耦接至在发动机***100中的各种位置。致动器18可以包括例如节气门108、EGR阀、废气门和燃料喷射器。控制***14可以包括控制器12。控制器12可以接收来自各种传感器的输入数据，处理输入数据，以及基于对应于一个或多个程序被编程在其中的指令或代码，响应于已处理的输入数据而触发各种致动器。在一个示例中，控制器可以从曲轴位置传感器126、排气氧传感器116和排气温度传感器117中的每一个接收输入，以确定气缸失火事件的发生。响应于失火事件的检测，控制器12可以向燃料喷射器发送信号，以中断到发动机中的一个或多个气缸的燃料喷射。
在图1的示例中，发动机100是可变排量发动机，其中多个气缸可以被停用。停用可以包括在一个或多个发动机循环期间禁用到气缸的燃料喷射和/或保持气缸进气和排气门被关闭、以及将排气捕集在燃烧室中。此外，气缸停用可以包括经由被耦接至气门推杆的液压致动的挺柱、或经由不具有升程的凸轮凸角被用于停用的气门的凸轮廓线变换机构来停用气缸气门(例如，进气门和排气门)。其他气缸停用机构也可以被使用，诸如电动致动的气门、在正常气门操作的情况下的禁用的燃料喷射等。在一个示例中，响应于气缸失火事件的指示，发动机的气缸组的一个或多个气缸可以通过中止(suspend)到一个或多个气缸的燃料喷射而被停用。
图2是车辆传动系200和车辆290的方框图。传动系200可以由发动机10提供动力。因此，发动机10可以是如在图1中示出的多缸发动机100。在一个示例中，发动机10可以经由传动系集成启动器/发电机(DISG)240来启动。另外，发动机10可以经由扭矩致动器204(诸如燃料喷射器、节气门等)产生或调整扭矩。
发动机输出扭矩可以被传输至双质量飞轮(DMF)232的输入侧。诸如摆式减震器的DMF可以充当用于减少曲轴中的扭转振动的减震器。发动机转速以及双质量飞轮的输入侧位置与速度可以经由发动机位置传感器118来确定。DMF 232可以包括弹簧205和用于抑制传动系扭矩扰动的单独质量207。DMF 232的输出侧被显示为机械地耦接至传动系分离式离合器236的输入侧。分离式离合器236可以被电动地或液压地致动。双质量飞轮的输入侧可以相对于双质量飞轮的输出侧移动。弹簧205施加力以限制双质量飞轮的输出侧(例如，分离式离合器侧)相对于双质量飞轮的输入侧(例如，发动机侧)的运动。位置传感器234被设置在DMF 232的分离式离合器侧，以感测DMF 232的输出位置与速度。分离式离合器236的下游侧被显示为机械地耦接至DISG输入轴237。
在一个示例中，在某些转速水平下的发动机操作可以激发DMF中的共振频率。这可以导致可以被曲轴加速度传感器错误地检测为发动机失火事件的高于阈值的曲轴扭转振动。发动机控制器可以被配置为在当DMF在共振频率范围的阈值距离内(例如，在阈值频率的5％内)时的情况下调整失火检测程序。具体地，在DMF操作在共振频率范围内或在共振频率范围的阈值距离内期间，代替仅基于曲轴加速器响应而指示一个或多个气缸中的失火，失火检测模块可以在失火检测的确认之前评估表示失火事件的一个或多个额外的参数。因此，在当DMF的操作频率在阈值频率范围之外时的第一情况下，气缸失火可以基于高于阈值的曲轴扭转振动而被指示，并且在DMF的操作频率在阈值共振频率范围内(或靠近阈值共振频率范围)时的第二情况下，气缸失火可以基于经由排气氧传感器估计的高于阈值的空燃比、经由排气温度传感器估计的高于阈值的排气温度、和经由曲轴加速度传感器估计的高于阈值的曲轴扭转振动中的每一个而被指示。响应于失火检测，一个或多个气缸可以被停用并且被维持在停用状态下，直至确认DMF不再在共振频率范围内操作。参考图3详述示例程序。
DISG 240可以***作为向传动系200提供扭矩，或将传动系扭矩转换为电能存储在电能存储装置275中。另外，DISG 240直接驱动传动系200或直接被传动系200驱动。不存在将DISG 240耦接至传动系200的带、齿轮或链。然而，DISG 240以与传动系200相同的速率旋转。电能存储装置275可以是电池、电容器或电感器。DISG 240的下游侧经由轴241机械地耦接至液力变矩器206的叶轮285。DISG 240的上游侧被机械地耦接至分离式离合器236。液力变矩器206包括涡轮机286，以便将扭矩输出至输入轴270。输入轴270将液力变矩器206机械地耦接至变速器208。在一个示例中，变速器208可以是自动变速器。在另一示例中，变速器208可以是包含自动离合器的自动手动变速器，并且在又一示例中，变速器208可以是手动变速器***。液力变矩器206还包括液力变矩器旁通锁止离合器212(TCC)。当TCC被锁紧时，扭矩从叶轮285直接转移至涡轮机286。TCC由控制器12来电动地操作。可替代地，TCC可以液压地锁紧。在一个示例中，液力变矩器可以称为变速器的一个部件。液力变矩器涡轮机速度与位置可以经由位置传感器239确定。在一些示例中，238和/或239可以是扭矩传感器，或可以是组合传动系位置与扭矩传感器。
当液力变矩器锁止离合器212完全分离时，液力变矩器206经由液力变矩器涡轮机286与液力变矩器叶轮285之间的流体转移将发动机扭矩传输至自动变速器208，由此实现扭矩倍增。相比之下，当液力变矩器锁止离合器212完全接合时，发动机输出扭矩经由液力变矩器离合器直接转移至变速器208的输入轴(未示出)。可替代地，液力变矩器锁止离合器212可以部分接合，由此使直接转送至变速器的扭矩量能被调整。控制器12可以被配置为，响应于各种发动机工况或基于基于驾驶员的发动机操作需求，通过调整液力变矩器锁止离合器来调整通过液力变矩器212传输的扭矩量。自动变速器208包括挡位离合器(例如，挡位1-6)211和前进离合器210。挡位离合器211与前进离合器210可以选择性接合，以推动车辆。自动变速器208输出的扭矩可以依次传递至车轮216，以便经由输出轴260推动车辆。具体地，在将输出的驱动扭矩传输至车轮216之前，响应于车辆行进条件，自动变速器208可以在输入轴270处输送输入的驱动扭矩。在一个示例中，控制器12可以通过在自动变速器208中换挡或通过改变液力变矩器206滑动安排以减少沿传动系传输到变速器208内的振动来改变发动机转速。滑动安排可以以使得它可以消除由发动机造成的扭转振动的方式被调整。
另外，可以通过接合车轮制动器218将摩擦力施加于车轮216。在一个示例中，可以响应于驾驶员将其足部压在制动踏板(未示出)上而接合车轮制动器218。在其他示例中，控制器12或链接至控制器12的控制器可以应用接合车轮制动器。以相同的方式，响应于驾驶员从制动踏板释放其足部，通过使车轮制动器218分离，可以减小车轮216的摩擦力。另外，车辆制动器可以经由控制器12将摩擦力施加于车轮216，以作为自动发动机停止程序的一部分。
机械油泵214可以与自动变速器208流体连通，以便为接合各种离合器提供液压压力，各种离合器诸如前进离合器210、挡位离合器211和/或液力变矩器锁止离合器212。例如，机械油泵214可以根据液力变矩器206操作，并且可以通过发动机或DISG经由输入轴241的旋转被驱动。因此，机械油泵214中产生的液压压力可以随着发动机转速和/或DISG速度增加而增加，并且可以随着发动机转速和/或DISG速度降低而降低。
控制器12从图1-2的各种传感器接收信号，并且基于接收的信号和被存储在控制器的存储器上的指令采用图1-2的各种致动器来调整发动机操作。例如，基于来自如在图1中更详细地示出的发动机10的输入，控制器可以控制发动机的扭矩输出、和/或液力变矩器、变速器、DISG、离合器和/或制动器的操作。作为一个示例，可以通过调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合，通过控制节气门开度和/或气门正时、气门升程和涡轮增压发动机或机械增压发动机的升压，控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合而控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可以在逐缸基础上执行发动机控制，以控制发动机扭矩输出。控制器12也可以通过调整流至以及来自场和/或DISG的电枢绕组的电流控制扭矩输出和从DISG产生的电能，这在本领域中是已知的。作为另一示例，基于来自排气温度传感器、曲轴加速度传感器和排气氧传感器的输入，控制器可以确定发动机失火事件，并且相应地发送信号以停用到失火气缸的燃料和火花。
以此方式，图1和图2的***提供了一种***，***包含：发动机，其具有第一和第二气缸组；多个燃料喷射器，用于将燃料喷射到第一和第二气缸组的气缸内；双质量飞轮，其包括摆式减震器；变速器；液力变矩器；排气***，其包括排气氧传感器和排气温度传感器；曲轴加速度传感器，其被耦接至发动机；以及控制器。控制器可被配置为具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令：当在发动机中燃烧燃料时操作DMF；基于发动机转速估计DMF的操作频率；在当DMF的操作频率在阈值频率范围之外时的第一情况下，基于经由曲轴加速度传感器估计的曲轴扭转振动指示气缸失火；以及在当DMF的操作频率在阈值频率范围内时的第二情况下，基于曲轴扭转振动、排气温度和排气空燃比中的每一个指示气缸失火。
图3图示了用于具有高置信值的气缸失火事件的检测的示例方法300。用于执行方法300和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机***的传感器(诸如在上面参照图1-图2描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据在下面描述的方法采用发动机***的发动机致动器来调整发动机操作。
在302处，该程序包括估计当前发动机操作参数，包括例如发动机负荷、发动机转速、车辆速度、曲轴加速度、排气空燃比、排气温度、歧管真空、节气门位置、火花正时、EGR流量、排气压力、激活的气缸的数量等。
在304处，曲轴扭转振动可以根据经由被附接至曲轴的曲轴传感器(诸如在图1中示出的曲轴传感器126)确定的曲轴加速度来估计。一旦扭转振动被确定，在306处，该程序包括确定曲轴扭转振动是否大于阈值振动水平。替代地，对应于曲轴扭转振动的曲轴加速度可以被确定，并且该曲轴加速度可以与在其之上振动会发生的阈值加速度进行比较。在一个示例中，当所有有效气缸都最佳地操作时，阈值扭转振动可以对应于曲轴加速度的预期值。作为另一示例，阈值振动可以在与具体气缸的点火周期一致的特定曲柄间隔中被估计。如果确定曲轴扭转振动低于阈值振动水平，在308处，失火事件可以不被指示，并且发动机操作可以继续。
如果确定扭转振动在与具体气缸的点火周期一致的特定曲柄间隔中更高，那么在310处，可能的失火可以被指示。此外，具有低初始值的置信度因数可以被分配给可能的失火事件的指示。另外，置信度因数的值可以基于DMF操作频率而被更新，如在下面详述的。
在312处，该程序包括确定DMF是否正在共振频率范围的阈值内或在阈值频率范围内操作。在一个示例中，DMF操作频率可以基于发动机转速来估计，其中DMF操作包括在一个或多个发动机转速值处接近共振频率(诸如，达到共振频率的基频共振频率和谐频中的一个的阈值范围内)的DMF操作频率。例如，阈值共振频率范围可以包括在共振频率(基频和谐频)的5％内的DMF操作。在替代示例中，被耦接至DMF的分离式离合器侧的位置传感器(诸如图2中的传感器234)可以被用来估计双质量飞轮的位置、速度和操作频率。在阈值共振频率范围内的DMF操作可以导致高于阈值的曲轴扭转振动。如果确定DMF正在共振频率范围的阈值内操作，在314处，曲轴加速度传感器可以检测可以不对应于气缸失火事件的高于阈值的曲轴扭转振动(在306处)。因此，如果在DMF操作期间高于阈值的曲轴扭转振动被估计为在阈值共振频率范围内，则针对失火检测的置信度因数值可以被维持在更低值处，并且失火事件的进一步确认可以基于来自一个或多个额外的传感器的输入来执行。否则，如果在DMF操作期间高于阈值的曲轴扭转振动被估计为在共振频率范围之外，则针对失火检测的置信度因数值可以被增加，并且如果更新的置信度因数高于阈值，则失火事件的进一步确认可以不被需要，如在328处详述的。
在确认DMF正在共振频率范围内操作之后，在314处，排气空燃比可以根据排气传感器(诸如通用排气氧传感器(UEGO)或加热型排气氧传感器(HEGO)(诸如如在图1中示出的被耦接至排气通道的传感器116))来确定。在316处，该程序包括确定估计的空燃比是否高于阈值空燃比。阈值空燃比可以对应于基于当前工况的期望的空燃比或预期的空燃比。如果确定空燃比不高于阈值(即，不稀于期望的或预期的)，可以推测不存在排气流中的未燃烧的氧气的增加，并且因此，在308处，失火事件可以不被确认，并且发动机操作可以继续。然而，在替代示例中，即使在检测到低于阈值的空燃比之后，该程序也可以移动到318以继续失火诊断过程。
如果空燃比高于阈值，在318处，失火事件指示的置信度因数(最初基于曲轴振动确定)可以基于排气空燃比而被更新。作为一示例，当气缸组失火发生时，排气空燃比会由于排气流中的未燃烧的氧气而变得更稀，并且此时，置信度因数可以基于估计的空燃比与阈值空燃比之间的差而被升高。在替代示例中，失火事件的第一置信值可以仅基于曲轴加速度来确定，而第二置信值可以仅基于排气空燃比来确定，并且在318处，与失火检测相关联的置信度因数可以基于第一和第二置信值而被更新。
在320处，该程序包括确定置信度因数是否高于阈值。达到阈值的置信度因数可以确认指示的失火事件。如果确定基于高于阈值的曲轴扭转振动和高于阈值的空燃比估计的置信度因数值低于阈值置信度因数，该程序可以进一步确定用于确认失火事件的排气温度。
在322处，排气温度可以根据排气温度传感器(诸如图1中的传感器117)来估计。在324处，该程序包括确定估计的排气温度是否高于阈值温度。阈值温度可以对应于基于当前发动机工况的期望的或预期的排气温度。作为一示例，当失火事件发生时，排气温度会由于空气和燃料在排气管道中放热地反应而增加。如果确定排气温度低于阈值温度，在322处，失火事件(如在310处通过曲轴加速器传感器检测的)可以不被确认。在该阶段，可以推测失火指示可以是由于由在共振频率范围内的DMF操作引起的曲轴振动。
如果确定排气温度高于阈值温度，在328处，置信度因数可以被进一步更新，置信度因数现在超过阈值使得失火事件被确认。响应于基于高于阈值的空燃比、高于阈值的排气温度和高于阈值的曲轴扭转振动中的每一个的气缸失火的指示，可以推测置信度因数值高于阈值，因此确认失火指示。
如果在步骤320处确定置信度因数高于阈值，则该程序可以直接移动到328，并且失火指示可以被确认而不需要基于排气温度的额外输入。
而且，如果在312处确定DMF操作在共振频率之外或如果DMF未正在操作，更高值(即，在阈值之上)可以被分配给置信度因数，并且失火检测可以仅仅基于曲轴加速度传感器响应而被确认。
在一个示例中，即使DMF未正在共振频率范围内操作，该程序可以包括经由监测空燃比和排气温度确认失火事件。然而，在这种情况下，该程序可以包括基于DMF相对于共振频率的操作频率调整阈值排气空燃比和阈值排气温度中的一个或多个，所述调整包括当DMF的操作频率与共振频率一致时增加或减小阈值比和增加或降低阈值温度。
响应于失火事件的确认，在330处，失火正在发生的气缸组可以被停用。作为一示例，失火事件可以发生在气缸组中的一个或多个气缸中。为了停用一组气缸，到(一个或多个)失火气缸的燃料喷射可以被切断，或气缸气门(例如，进气和排气门)可以被停用。此外，失火气缸的失火计数和历史可以在控制器的存储器中被更新。此时，计时器也可以被开始以记录自气缸组停用以后逝去的时间。在另一示例中，仅失火已经被检测到(基于气缸的点火顺序)的气缸可以被选择性地停用，同时维持该组其他气缸有效。一个或多个气缸可以被维持停用，直至DMF操作频率移动至共振频率之外。在332处，在确认DMF操作在共振频率范围之外之后，气缸可以被顺序地重新激活。与气缸的重新激活有关的细节关于图4进行描述。
以此方式，响应于基于曲轴加速度估计的高于阈值的曲轴扭转振动，气缸失火可以被指示为具有基于DMF操作被分配的置信度因数。置信度因数可以在DMF的操作期间基于排气空燃比和排气温度中的每一个被选择性地更新。另外，失火减轻措施可以响应于失火气缸的置信度因数超过阈值而被执行。因此，当气缸组响应于由于诸如增压空气冷却器冷凝液被发动机吸入的问题导致的失火而被停用时，发动机和/或车辆性能的退化可以被最小化。
图4图示了用于响应于基于曲轴扭转振动中的高于阈值的波动、高于阈值的空燃比和高于阈值的阈值排气温度的失火事件的检测而已经被停用的气缸的选择性激活的示例方法400。该程序400可以在图3中的示例程序300的步骤332处被执行。
在402处，用于被耦接至车辆传动系的双或可变质量飞轮(DMF)的共振频率范围可以被检索。在一个示例中，共振频率范围可以在DMF共振频率的基频共振频率或谐频中的一个的5％内。在某些发动机转速下，DMF可以在共振频率范围内操作。在共振频率范围内的操作期间，存在可以被曲轴加速度传感器错误地检测为失火事件的曲轴扭转振动的增加。因此，在图3的失火检测程序300的步骤312处，可以已经确定DMF正在共振频率范围内操作。因此在404处，该程序可以包括确定DMF是否继续在共振频率范围内操作。一旦确认DMF不再在共振频率范围内操作，在程序300处响应于失火事件的检测而被停用的气缸就可以被顺序地重新激活，并且因此经由曲轴加速度传感器的失火的进一步错误检测可以被避免。如果确定DMF仍然正在共振频率范围内操作，在406处，自气缸组的停用(在步骤326处，图3)以后逝去的时间可以被确定。逝去的时间可以根据在图3中的步骤326处开始计时器来估计。
在408处，该程序包括确定自气缸组的停用以后逝去的时间是否大于阈值时间段。因此，当气缸组在停用状态下时，发动机输出可以被限制。因此，如果DMF继续在共振频率范围内操作长于阈值时间段，对发动机操作的调整可以被执行以主动改变DMF频率，使得气缸重新激活可以被开始。如果确定自气缸组停用以后逝去的时间低于阈值时间段，发动机操作可以被维持。例如，变速器(诸如图2的变速器***208)中的挡位设定可以被维持，并且具有停用的气缸组的发动机操作可以继续。DMF操作继续被监测以检测从其共振频率的任何偏移。
如果确定计时器上的自气缸组的停用以后逝去的时间大于阈值时间段，在412处，一个或多个发动机致动器可以被调整，以改变发动机转速并且使DMF操作偏移至共振频率范围之外，以便开始气缸重新激活过程。在一个示例中，在413处，对于被耦接至自动变速器的发动机***，变速器向下换挡可以被执行，而对于被耦接至手动变速器的发动机***，变速器向下换挡可以被请求(诸如通过向车辆操作者显示请求)。在另一示例中，在414处，液力变矩器滑动安排(例如，滑动百分比)可以被改变，以减少从DMF传输到变速器内的振动。此外，在具有包含自动离合器的自动手动变速器的车辆中，控制器可以执行快速的离合器分离或与气缸重新激活过程一致的受控的离合器滑动，以便允许扭矩过渡以改变发动机转速并且对应地改变DMF操作频率。因此，滑动安排可以以使得它可以消除由发动机造成的扭转振动的方式被调整。
在发动机致动器已经被调整以改变发动机转速之后，在415处，该程序包括确定DMF操作是否已经从其共振频率范围内移动出来。如果确定DMF继续在共振频率范围内操作，在416处，一个或多个发动机致动器可以被进一步调整以改变发动机转速，并且对应的DMF操作中的改变可以被监测。
如果确认DMF不再在共振频率范围内操作，在418处，停用的气缸可以被顺序地重新激活。在一个示例中，顺序重新激活的次序可以基于点火顺序。在另一示例中，气缸重新激活顺序可以基于个别气缸的停用历史。此外，气缸重新激活顺序可以基于个别气缸的失火历史。如果个别气缸之前已经由于(一个或多个)失火检测而被停用或之前已经被停用长于给定气缸组的其余气缸，该气缸可以是针对重新激活所选择的第一气缸。
如果(在404处)确定DMF不再在共振频率范围内操作，该程序可以直接前进到步骤418，其中停用的气缸组的第一气缸可以被选择性地重新激活。
为了重新激活气缸，到该气缸的燃料喷射可以被恢复和/或气缸气门(例如，进气和排气门)可以被重新激活。一旦重新激活的气缸完全可操作，在420处，该程序包括确定失火是否再次正发生在被重新激活的第一气缸中。失火检测可以经由曲轴加速度传感器、排气氧传感器和排气温度传感器中的一个或多个来执行，如之前在图3处详述的。作为一个示例，通过曲轴加速度传感器检测到的曲轴扭转振动中的高于阈值的波动可以指示失火事件。由于此时DMF不再在共振频率范围内操作，曲轴加速度传感器的输出可以被只用于失火检测。作为另一示例，除了曲轴加速度外，空燃比和/或排气温度也可以被监测用于失火检测。
如果确定失火事件正发生在第一气缸中，在426处，失火气缸可以被停用使得发动机性能不退化。在428处，诊断代码或标志可以被设定为指示气缸失火，并且气缸的失火计数可以被更新。失火气缸可以被维持在停用状态下，直至来自操作者(诸如维修技术员)的指示气缸维修的输入被接收到并且诊断代码被清除。
如果(在420处)确定要被重新激活的第一气缸未正在失火，在422处，随后的气缸可以以规律的预定间隔被顺序地重新激活。每当气缸被激活时，在424处，该程序包括确定失火是否正发生在重新激活的(一个或多个)气缸中。如果确定失火事件正发生在随后重新激活的气缸中的任一个中，则该程序可以前进到426，其中失火气缸可以被选择性地激活并且被维持在停用状态下直至气缸被维修。在430处，该程序包括确定是否所有气缸都已经在响应于失火检测的停用事件(在326处，图3)后被重新激活。如果确定所有气缸未被重新激活，则该程序可以移动到422，并且气缸重新激活可以继续。
如果确认所有气缸都已经被激活并且没有一个气缸在重新激活后正在失火，则在432处，发动机可以***作，其中，每个气缸组的所有气缸都以有效模式操作。以此方式，一旦已经确认DMF不再在阈值共振频率范围内操作，响应于失火检测而被停用的气缸就可以被逐一地重新激活，并且因此气缸失火的进一步错误检测可以被减少。
图5A和图5B示出了图示基于多个传感器输出的气缸失火检测和随后的气缸重新激活顺序的示例操作顺序500。水平轴(x-轴)表示时间，并且竖直标记t1–t6识别气缸失火检测、气缸停用和随后的重新激活过程中的重要时间。
自顶部的第一曲线(线502)示出了通过曲轴加速度传感器估计的曲轴扭转振动。虚线503示出了用于曲轴扭转振动的阈值。第二曲线(线504)示出了根据发动机转速估计的DMF振动。第三曲线(线505)示出了通过一个或多个排气氧传感器(诸如排气氧传感器(UEGO)和/或尾管加热型排气氧传感器(HEGO))确定的排气空燃比(AFR)估计的变化。排气AFR相对于506处的AFR的化学计量比水平被示出。线508对应于被用于气缸失火检测的AFR的阈值水平。
第四曲线(线510)示出了通过排气温度传感器估计的排气温度的变化。虚线512示出了被用于气缸失火检测的排气温度的阈值水平。第五曲线(线514)示出了被耦接至车辆动力传统***的双或可变质量飞轮(DMF)的操作频率(以Hz为单位)。虚线516和518分别示出了DMF的共振频率范围的上和下边界。共振频率范围可以在DMF的基频共振频率的5％内。第六曲线(线519)示出了基于经由一个或多个传感器的失火检测的置信度因数值的变化。虚线520表示对应于失火事件的确认的置信度因数的阈值。
图5B中的第七曲线示出了气缸组中的四个气缸的操作状态(有效或无效)。第一气缸Cyl_1由线521描绘，第二气缸Cyl_2由线522描绘，第三气缸Cyl_3由线524描绘，并且第四气缸Cyl_4由线526描绘。
在时间t1之前，发动机在气缸组中的所有气缸都处于有效状态的情况下操作，该有效状态具有低于阈值的曲轴扭转振动。对于曲轴扭转振动，每个标称振动的峰/谷的量值针对给定的发动机转速和发动机负荷可以是相当稳定的。针对给定的发动机转速和负荷的振动振幅可以是一致的且重复的。在该时间期间，基于发动机转速的曲轴扭转振动在阈值水平之下，指示发动机气缸中的安排的燃烧。另外，AFR被维持在化学计量水平处或附近，并且排气温度低于阈值温度。基于DMF的制造特性，特定的发动机转速和负荷点可以引起DMF操作频率的自然增加，使得它开始共振。在该时间期间，DMF可以以在其共振频率范围内的频率操作，引起更高振幅的振动。
在时间t1处，曲轴扭转振动中的高于阈值的变化可以通过曲轴加速度传感器来检测，以指示气缸失火事件的可能性。对应地，更高振幅的振动可以在DMF处被检测到。在共振频率范围内的DMF操作期间，可以存在可以被曲轴加速度传感器错误地检测为失火事件的高于阈值的曲轴扭转振动。因此，此时，通过曲轴加速度传感器的失火检测可以被分配更低的置信度因数值。在基于曲轴加速度传感器输出的失火指示之后的置信度因数值在阈值置信度因数之下，并且因此不能被用于失火检测确认。为了以更高确定性确认失火事件的指示，AFR和排气温度可以在时间t1处被同时估计，并且置信度因数可以被相应地更新。在该示例中，观察到在时间t1处，估计的AFR在阈值AFR之上，并且估计的排气温度也在阈值温度之上。基于曲轴扭转振动中的高于阈值的变化、高于阈值的AFR和高于阈值的排气温度，置信度因数可以被升高至阈值置信度因数之上，并且可以推测失火事件已经在气缸组中的一个或多个气缸中发生。响应于失火事件的检测，气缸组的四个气缸可以在时间t1处被停用。为了停用气缸，到气缸的燃料喷射可以被切断，和/或气缸气门(例如，进气和排气门)可以被停用。
在时间t1与t2之间，气缸组的四个气缸可以被维持在停用状态下。在该时间期间，DMF继续在其共振频率范围内操作，并且因此气缸重新激活不被执行，以避免重新激活的气缸中的失火的任何错误检测。一旦气缸组被停用，曲轴扭转振动就可以降至低于阈值的水平。而且，AFR可以被恢复为处于化学计量水平，并且排气温度可以低于阈值温度。
在时间t2处，可以确定自t1处的气缸组的停用以后已经逝去高于阈值的时间，并且气缸组停用的进一步继续会影响发动机性能。在气缸的重新激活之前，DMF操作频率可以从其共振频率范围内偏移出来。DMF操作频率的改变可以在t2处通过经由对一个或多个发动机致动器的调整而改变发动机转速来执行。在一个示例中，变速器挡位可以被向下换挡。在另一示例中，对于自动变速器，液力变矩器滑动安排(百分比)可以被改变(被增加或被减小)，以减少传输到变速器内的振动。
在时间t2处，可以确认发动机转速已经改变，并且因此DMF操作已经偏移至共振频率范围之外。由于DMF操作频率的改变，DMF振动的振幅会减小。此时，气缸重新激活可以被开始。基于点火顺序，气缸组的第一气缸可以在时间t1处被选择性地重新激活。为了重新激活气缸，到特定气缸的燃料喷射可以被恢复，和/或气缸气门(例如，进气和排气门)可以被重新激活。在气缸的重新激活后，在时间t2与t3之间，曲轴扭转振动、AFR和排气温度中的每一个可以被监测，用于发生在重新激活的气缸处的可以指示气缸故障的任何失火的检测。
随后，在时间t3处，气缸组的第二气缸可以被选择性地重新激活，在时间t4处，气缸组的第三气缸可以被重新激活，并且在时间t5处，气缸组的第四气缸可以被重新激活。重新激活的次序可以遵循气缸的点火顺序。气缸重新激活可以以规律的时间间隔来执行。该间隔可以进一步取决于发动机的类型。曲轴扭转振动、AFR和排气温度中的每一个可以继续被监测用于任何失火的检测。
在时间t5与t6之间，气缸组的所有四个气缸都可以是有效的。然而，在时间t6处，观察到指示失火事件的高于阈值的曲轴扭转振动。而且，此时，DMF振动可以具有增加的振幅。基于气缸的点火顺序，可以确定第三气缸已经失火。由于此时DMF正在共振频率范围之外操作，通过曲轴加速度传感器的失火检测可以具有高于阈值的置信度因数。而且，稀于阈值的AFR和高于阈值的排气温度可以进一步确认失火检测。
在时间t6处，响应于失火事件的检测，失火气缸(第三气缸)可以被选择性地停用，使得发动机性能不退化。诊断代码(标志)可以被设定为指示气缸失火。在时间t6之后，个别气缸可以被维持在停用状态下直至车辆被维修。
以此方式，气缸失火可以基于高于阈值的曲轴扭转振动来指示，并且该指示可以基于高于阈值的排气空燃比和高于阈值的排气温度来确认。响应于失火确认，经由多个燃料喷射器到具有一个或多个失火气缸的气缸组的燃料供给可以被停止，燃料供给停用针对该气缸组被维持直至DMF在其共振频率之外操作，并且响应于DMF操作频率的改变，到该气缸组的每个气缸的燃料供给可以被逐一地恢复。
一种示例方法包含，在共振频率的阈值范围内的双质量飞轮(DMF)操作期间，基于曲轴扭转振动、排气空燃比和排气温度中的每一个指示气缸失火。前述示例额外地或可选地进一步包含，基于发动机转速估计DMF操作频率，其中DMF操作达到共振频率的阈值范围包括在一个或多个发动机转速值处DMF操作频率达到共振频率的基频共振频率和谐频中的一个的阈值范围，其中阈值范围在基频共振频率和谐频中的一个的阈值内，其中DMF包括摆式减震器。前述示例中的任一个或全部额外地或可选地进一步包含，响应于气缸失火的指示，通过中止到一个或多个气缸的燃料喷射而停用发动机的气缸组的一个或多个气缸。前述示例中的任一个或全部额外地或可选地进一步包含，维持一个或多个气缸被停用直至DMF操作频率在共振频率的阈值范围之外。前述示例中的任一个或全部额外地或可选地进一步包含，响应于停用而设定计时器，并且响应于在计时器上的自停用到达阈值持续时间以后逝去的时间，调整发动机转速以使DMF操作频率偏移至共振频率的阈值范围之外。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，发动机经由DMF和液力变矩器被耦接至变速器，并且其中调整发动机转速包括使变速器挡位向下换挡和改变液力变矩器滑动安排以减少从DMF传输到变速器内的振动中的一个或多个。前述示例中的任一个或全部额外地或可选地进一步包含，响应于DMF操作频率偏移至阈值范围之外，顺序地重新激活停用的气缸，顺序重新激活的次序基于点火顺序。前述示例中的任一个或全部额外地或可选地进一步包含，当顺序地重新激活停用的气缸时，监测曲轴扭转振动、排气空燃比和排气温度中的每一个用于失火的进一步指示；以及响应于顺序的重新激活期间发动机气缸中的失火的进一步指示，停用气缸，设定诊断代码，并且维持气缸停用状态直至表示气缸维修和诊断代码的清除的输入被接收到。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，基于曲轴加速度、排气空燃比和排气温度中的每一个指示气缸失火包括，基于高于阈值的曲轴扭转振动指示气缸失火、以及基于高于阈值的排气空燃比和高于阈值的排气温度确认失火指示。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，曲轴扭转振动经由曲轴加速度传感器来估计，排气空燃比经由排气氧传感器来估计，并且排气温度经由排气温度传感器来估计，并且其中经由曲轴加速度传感器、排气氧传感器和排气温度传感器的估计同时发生。
一种用于被耦接直至双质量飞轮(DMF)的发动机的另一示例方法包含，响应于基于曲轴加速度估计的高于阈值的曲轴扭转振动，用基于DMF操作被分配的置信度因数指示气缸失火；在DMF的操作期间基于排气空燃比和排气温度中的每一个选择性地更新置信度因数；以及响应于失火气缸的置信度因数超过阈值而执行失火减轻措施。在前述示例中，额外地或可选地，基于DMF操作被分配的置信度因数包括，当DMF操作处于共振频率时，分配更低的置信度因数，而当DMF操作在共振频率之外或当DMF未正在操作时，分配更高的置信度因数。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，选择性地更新置信度因数包括，当DMF操作处于共振频率时，更新置信度因数，而当DMF操作在共振频率之外或当DMF未正在操作时，不更新置信度因数，其中DMF包括摆式减震器。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，基于排气空燃比和排气温度中的每一个的选择性更新包括，当排气空燃比超过阈值比时并且当排气温度超过阈值温度时升高置信度因数。前述示例中的任一个或全部额外地或可选地进一步包含，基于相对于共振频率的DMF的操作频率调整阈值排气空燃比和阈值排气温度中的一个或多个，调整包括当DMF的操作频率与共振频率一致时增加/减小阈值比和增加/降低阈值温度。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，失火气缸位于第一发动机气缸组上，并且其中执行失火减轻措施包括停用到第一气缸组的一个或多个气缸的燃料同时维持到第二发动机气缸组的气缸的燃料供给。前述示例中的任一个或全部额外地或可选地进一步包含，顺序地重新激活第一气缸组的一个或多个气缸；以及响应于第一气缸组的个别气缸中的失火的进一步指示，选择性地停用个别气缸，并且维持个别气缸被停用直至表示气缸维修的操作者输入被接收到。
在又一示例中，一种***包含，发动机，其具有第一和第二气缸组；多个燃料喷射器，用于将燃料喷射到第一和第二气缸组的气缸内；双质量飞轮，其包括摆式减震器；变速器；液力变矩器；排气***，其包括排气氧传感器和排气温度传感器；曲轴加速度传感器，其被耦接至发动机；以及控制器，其具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令：当在发动机中燃烧燃料时操作DMF；基于发动机转速估计DMF的操作频率；在当DMF的操作频率在阈值频率范围之外时的第一情况下，基于经由曲轴加速度传感器估计的曲轴扭转振动指示气缸失火；以及在当DMF的操作频率在阈值频率范围内时的第二情况下，基于曲轴扭转振动、排气温度和排气空燃比中的每一个指示气缸失火。在前述示例中，额外地或可选地，在第一情况下，气缸失火指示基于高于阈值的曲轴扭转振动，并且在第二情况下，气缸失火指示基于经由排气氧传感器估计的高于阈值的空燃比、经由排气温度传感器估计的高于阈值的排气温度、和经由曲轴加速度传感器估计的高于阈值的曲轴扭转振动中的每一个。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，控制器具有用于以下的进一步指令：响应于失火的指示而停止经由多个燃料喷射器向具有一个或多个失火气缸的气缸组供给燃料；调整变速器***的挡位设定和液力变矩器的滑动安排中的至少一个以使发动机转速偏移，其中调整包括使挡位设定向下换挡和改变液力变矩器的滑动百分比中的至少一个；以及响应于在调整后DMF操作频率移动至共振频率范围之外，逐一地恢复到气缸组的每个气缸的燃料供给，并且响应于在调整后DMF操作保持在共振频率范围内，维持针对气缸组被停用的燃料供给。
以此方式，基于DMF操作频率，气缸失火检测可以利用包括曲轴加速度传感器、排气氧传感器和排气温度传感器的一个或多个传感器以更高的可靠性被执行。利用诸如排气氧传感器和排气温度传感器的多个传感器的技术效果是，由于由在共振频率范围内的DMF操作引起的高于阈值的曲轴扭转振动导致的气缸失火的错误指示可以被减少。通过顺序地重新激活气缸，重新激活后的特定气缸中的失火的发生可以被更好地检测，并且通过维持该气缸被停用而其他气缸***作来解决。通过减少失火的错误检测，不必要的气缸停用被减少，由此改善发动机性能。
注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆***配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制***与各种传感器、致动器和其他发动机硬件相结合执行。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作和/或功能可以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现在本文中所描述的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制***中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码，其中通过配合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的***中的指令而使所描述的动作得以实现。
应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种***和配置和其他的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
随附权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求而得要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种用于发动机的方法，其包含：
在共振频率的阈值范围内操作双质量飞轮即DMF；
响应于在所述阈值范围内操作所述DMF，基于曲轴扭转振动、排气空燃比和排气温度中的每一个指示气缸失火；并且
在所述阈值范围之外操作所述DMF；响应于在所述阈值范围之外操作所述DMF，仅基于所述曲轴扭转振动来指示气缸失火。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，基于发动机转速估计DMF操作频率，其中所述DMF操作达到所述共振频率的所述阈值范围包括在一个或多个发动机转速值处，所述DMF操作频率达到所述共振频率的基频共振频率和谐频中的一个的所述阈值范围，其中所述阈值范围在所述基频共振频率和所述谐频中的一个的阈值内，其中所述DMF包括摆式减震器。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含，响应于气缸失火的所述指示，通过中止到一个或多个气缸的燃料喷射而停用所述发动机的气缸组的所述一个或多个气缸。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含，维持所述一个或多个气缸被停用直至所述DMF操作频率在所述共振频率的所述阈值范围之外。
5.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含，响应于所述停用而设定计时器，并且响应于在所述计时器上的自所述停用达到阈值持续时间以后逝去的时间，调整发动机转速以使所述DMF操作频率偏移至所述阈值范围之外。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述发动机经由所述DMF和液力变矩器被耦接至变速器，并且其中调整所述发动机转速包括使变速器挡位向下换挡和改变液力变矩器滑动安排以减少从所述DMF传输到所述变速器内的振动中的一个或多个。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包含，响应于DMF操作频率偏移至所述共振频率的所述阈值范围之外，顺序地重新激活停用的气缸，所述顺序重新激活的次序基于点火顺序。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含，当顺序地重新激活所述停用的气缸时，监测所述曲轴扭转振动、所述排气空燃比和所述排气温度中的每一个用于失火的进一步指示；以及
响应于所述顺序的重新激活期间发动机气缸中的失火的所述进一步指示，停用所述气缸，设定诊断代码，并且维持所述气缸停用状态直至指示气缸维修和清除诊断代码的输入被接收到。
9.根据权利要求1所述的方法，其中基于曲轴加速度、所述排气空燃比和所述排气温度中的每一个指示气缸失火包括，基于高于阈值的曲轴扭转振动指示气缸失火、以及基于高于阈值的排气空燃比和高于阈值的排气温度确认所述气缸失火的指示。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述曲轴扭转振动经由曲轴加速度传感器估计，所述排气空燃比经由排气氧传感器估计，并且所述排气温度经由排气温度传感器估计，并且其中经由所述曲轴加速度传感器、所述排气氧传感器和所述排气温度传感器的所述估计同时发生。
11.一种用于被耦接直至双质量飞轮即DMF的发动机的方法，其包含：
响应于基于曲轴加速度估计的高于阈值的曲轴扭转振动，利用基于DMF操作分配的置信度因数指示气缸失火；
在所述DMF的操作期间基于排气空燃比和排气温度中的每一个选择性地更新所述置信度因数；以及
响应于失火气缸的所述置信度因数超过阈值而执行失火减轻措施。
12.根据权利要求11所述的方法，其中基于DMF操作分配的所述置信度因数包括，当所述DMF操作处于共振频率时，分配较低的置信度因数，而当所述DMF操作在所述共振频率之外或当所述DMF未正在操作时，分配较高的置信度因数。
13.根据权利要求12所述的方法，其中选择性地更新所述置信度因数包括，当所述DMF操作处于所述共振频率时，更新所述置信度因数，而当所述DMF操作在所述共振频率之外或当所述DMF未正在操作时，不更新所述置信度因数，其中所述DMF包括摆式减震器。
14.根据权利要求12所述的方法，其中基于所述排气空燃比和所述排气温度中的每一个的选择性更新包括，当所述排气空燃比超过阈值排气空燃比时并且当所述排气温度超过阈值排气温度时升高所述置信度因数。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包含，基于相对于所述共振频率的所述DMF的操作频率调整所述阈值排气空燃比和所述阈值排气温度中的一个或多个，所述调整包括当所述DMF的所述操作频率与所述共振频率一致时增加/减小所述阈值比以及增加/降低所述阈值排气温度。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述失火气缸位于第一发动机气缸组上，并且其中执行失火减轻措施包括停止到所述第一发动机气缸组的一个或多个气缸的燃料同时维持到第二发动机气缸组的气缸的燃料供给。
17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包含，顺序地重新激活所述第一发动机气缸组的所述一个或多个气缸；以及响应于所述第一发动机气缸组的个体气缸中的失火的进一步指示，选择性地停用所述个体气缸，并且维持所述个体气缸被停用直至指示气缸维修的操作者输入被接收到。
18.一种发动机***，其包含：
发动机，其具有第一气缸组和第二气缸组；
多个燃料喷射器，用于将燃料喷射到所述第一和第二气缸组的气缸内；
双质量飞轮，其包括摆式减震器；
变速器；
液力变矩器；
排气***，其包括排气氧传感器和排气温度传感器；
曲轴加速度传感器，其被耦接至所述发动机；以及
控制器，其具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令：
当在所述发动机中燃烧燃料时操作DMF；
基于发动机转速估计所述DMF的操作频率；
在当所述DMF的所述操作频率在阈值频率范围之外时的第一情况下，基于经由所述曲轴加速度传感器估计的曲轴扭转振动指示气缸失火；以及
在当所述DMF的所述操作频率在所述阈值频率范围内时的第二情况下，基于所述曲轴扭转振动、排气温度和排气空燃比中的每一个指示气缸失火。
19.根据权利要求18所述的***，其中在所述第一情况下，气缸失火指示基于高于阈值的曲轴扭转振动，并且在所述第二情况下，气缸失火指示基于经由所述排气氧传感器估计的高于阈值的空燃比、经由所述排气温度传感器估计的高于阈值的排气温度、和经由所述曲轴加速度传感器估计的高于阈值的曲轴扭转振动中的每一个。
20.根据权利要求18所述的***，其中所述控制器具有用于以下的进一步指令：响应于失火的指示而停止经由所述多个燃料喷射器向具有一个或多个失火气缸的所述气缸组供给燃料；调整所述变速器的挡位设定和所述液力变矩器的滑动安排中的至少一个以使发动机转速偏移，其中所述调整包括使所述挡位设定向下换挡和改变所述液力变矩器的滑动百分比中的至少一个；以及响应于在所述调整后DMF操作频率移动至所述阈值频率范围之外，逐一地恢复到所述气缸组的每个气缸的燃料供给，并且响应于在所述调整后DMF操作保持在所述阈值频率范围内，维持针对所述气缸组被停用的燃料供给。
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