本发明涉及车辆检测技术领域，尤其涉及一种发动机失火检测方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术：
发动机失火会造成发动机工作不稳，转速功率下降，动力性下降，燃油经济性变差。同时会加剧运转件的磨损，缩短润滑油的使用周期。未燃烧的混合气进入三元催化器，并在那里燃烧，失火率达到一定的情况下，会损坏催化器，氧传感器等部件。当发动机发生失火现象时，会使排放恶化并超过法规要求的排放限值。基于这些原因，对发动机进行失火诊断是十分有必要的。
现有技术中，一般基于失火气缸和正常燃烧气缸产生不同曲轴加速度的原理，通过将分段时间或者角加速度与阈值进行比较，判断是否失火。但这种方式存在对发动机曲轴转速依赖大的问题。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种发动机失火检测方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决现有的发动机失火检测方法对发动机曲轴转速依赖大的技术问题。
第一方面，本发明提供一种发动机失火检测方法，所述发动机失火检测方法包括：
当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到排气压力信号组，所述为1＜m≤n的正整数，n为发动机缸数；
基于所述排气压力信号组包含的多个排气压力信号，得到变化累计值；
当所述变化累计值小于采集排气压力信号时的发动机工况以及所述当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值，确定发动机失火，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷。
可选的，在所述当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到排气压力信号组的步骤之前，还包括：
设定发动机工况，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷；
在所述发动机工况下，且发动机处于正常燃烧状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第一排气压力信号组；
根据所述多组第一排气压力信号组，得到多个第一变化累计值ipnormal；
在所述发动机工况下，且发动机处于失火状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第二排气压力信号组；
根据所述多组第二排气压力信号组，得到多个第二变化累计值ipmisfire；
当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值大于或等于预设阈值，则通过第一公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第一公式为：ipthreshold＝(mean(ipnormal) mean(ipmisfire))/2；
当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值小于预设阈值，则通过第二公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第二公式为：ipthreshold＝min(mean(ipmisfire) 3σ(ipmisfire),mean(ipnormal)-3σ(ipnormal))。
可选的，所述预设阈值为3。
可选的，在所述设定发动机工况，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷的步骤之前，还包括：
以发动机第一缸排气门开启时的曲轴转角对应的曲轴齿位置为基准，以曲轴齿数除以发动机缸数得到的值为间隔，得到n个曲轴齿区间；
在第m曲轴齿区间中确定区间大小为预设大小的多个子曲轴齿区间；
在发动机转速为第一转速且发动机处于正常燃烧状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第三排气压力信号组；
根据所述第三排气压力信号组，得到多个第三变化累计值；
在发动机转速为第一转速且发动机处于失火状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在所述第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第四排气压力信号组；
根据所述第四排气压力信号组，得到多个第四变化累计值；
计算所述多个第四变化累计值的平均值与所述多个第三变化累计值的平均值的差值，计算所述多个第四变化累计值的标准差与所述多个第三变化累计值的标准差的和；
以所述差值和所述和的比值作为所述第p子曲轴齿区间对应的区分度值，以此类推，得到各个子曲轴齿区间对应的区分度值；
以最大区分度值对应的子曲轴齿区间作为所述第一转速下第m曲轴齿区间中的最优曲轴齿区间，以此类推，得到所述第一转速对应的各个最优曲轴齿区间。
可选的，所述基于所述排气压力信号组包含的多个排气压力信号，得到变化累计值的步骤包括：
以采集顺序对所述排气压力信号组的多个排气压力信号进行排序，排序完成后，以相邻两个排气压力信号为一组，以每组中在后的排气压力信号减去在前的排气压力信号，得到每组对应的差值，对每组对应的差值进行求和，以求和结果为变化累计值。
第二方面，本发明还提供一种发动机失火检测装置，所述发动机失火检测装置包括：
采集模块，用于当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到排气压力信号组，所述为1＜m≤n的正整数，n为发动机缸数；
信号处理模块，用于基于所述排气压力信号组包含的多个排气压力信号，得到变化累计值；
诊断模块，用于当所述变化累计值小于采集排气压力信号时的发动机工况以及所述当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值，确定发动机失火，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷。
可选的，所述发动机失火检测装置还包括失火限值设置模块，用于：
设定发动机工况，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷；
在所述发动机工况下，且发动机处于正常燃烧状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第一排气压力信号组；
根据所述多组第一排气压力信号组，得到多个第一变化累计值ipnormal；
在所述发动机工况下，且发动机处于失火状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第二排气压力信号组；
根据所述多组第二排气压力信号组，得到多个第二变化累计值ipmisfire；
当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值大于或等于预设阈值，则通过第一公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第一公式为：ipthreshold＝(mean(ipnormal) mean(ipmisfire))/2；
当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值小于预设阈值，则通过第二公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第二公式为：ipthreshold＝min(mean(ipmisfire) 3σ(ipmisfire),mean(ipnormal)-3σ(ipnormal))。
可选的，所述发动机失火检测装置还包括最优曲轴齿区间设置模块，用于：
以发动机第一缸排气门开启时的曲轴转角对应的曲轴齿位置为基准，以曲轴齿数除以发动机缸数得到的值为间隔，得到n个曲轴齿区间；
在第m曲轴齿区间中确定区间大小为预设大小的多个子曲轴齿区间；
在发动机转速为第一转速且发动机处于正常燃烧状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第三排气压力信号组；
根据所述第三排气压力信号组，得到多个第三变化累计值；
在发动机转速为第一转速且发动机处于失火状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在所述第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第四排气压力信号组；
根据所述第四排气压力信号组，得到多个第四变化累计值；
计算所述多个第四变化累计值的平均值与所述多个第三变化累计值的平均值的差值，计算所述多个第四变化累计值的标准差与所述多个第三变化累计值的标准差的和；
以所述差值和所述和的比值作为所述第p子曲轴齿区间对应的区分度值，以此类推，得到各个子曲轴齿区间对应的区分度值；
以最大区分度值对应的子曲轴齿区间作为所述第一转速下第m曲轴齿区间中的最优曲轴齿区间，以此类推，得到所述第一转速对应的各个最优曲轴齿区间。
第三方面，本发明还提供一种发动机失火检测设备，所述发动机失火检测设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的发动机失火检测程序，其中所述发动机失火检测程序被所述处理器执行时，实现如上所述的发动机失火检测方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有发动机失火检测程序，其中所述发动机失火检测程序被处理器执行时，实现如上所述的发动机失火检测方法的步骤。
本发明中，当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到排气压力信号组，所述为1＜m≤n的正整数，n为发动机缸数；基于所述排气压力信号组包含的多个排气压力信号，得到变化累计值；当所述变化累计值小于采集排气压力信号时的发动机工况以及所述当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值，确定发动机失火，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷。通过本发明，基于排气压力信号进行失火诊断，无需依赖发动机曲轴转速进行失火诊断。
附图说明
图1为本发明实施例方案中涉及的发动机失火检测设备的硬件结构示意图；
图2为本发明发动机失火检测方法一实施例的流程示意图；
图3为本发明发动机失火检测装置一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一方面，本发明实施例提供一种发动机失火检测设备。
参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的发动机失火检测设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，发动机失火检测设备可以包括处理器1001(例如中央处理器centralprocessingunit，cpu)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真wireless-fidelity，wi-fi接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及发动机失火检测程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的发动机失火检测程序，并执行本发明实施例提供的发动机失火检测方法。
第二方面，本发明实施例提供了一种发动机失火检测方法。
一实施例中，参照图2，图2为本发明发动机失火检测方法一实施例的流程示意图。如图2所示，发动机失火检测方法包括：
步骤s10，当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到排气压力信号组，所述为1＜m≤n的正整数，n为发动机缸数；
本实施例中，以六缸发动机为例，则n＝6。即每一转速都对应有6个最优曲轴齿区间。当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的任一(第m)最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，具体的，每过一个齿，采集一个排气压力信号，即可得到若干排气压力信号，从而得到排气压力信号组。例如，当前发动机转速对应的某个最优曲轴齿区间为[15，25]，当曲轴齿位置在第15齿时，开始采集排气压力信号。其中，当曲轴齿位置从第15齿移动到第16齿时，采集得到第一排气压力信号，当曲轴齿位置从第16齿移动到第17齿时，采集得到第二排气压力信号，依次类推，当曲轴齿位置从第24齿移动到第25齿时，采集得到第十排气压力信号，则在当前发动机转速下在该最优曲轴齿区间内采集得到的排气压力信号组包括这十个排气压力信号。
容易理解的是，按照上述同样的方式，即可得到在当前发动机转速下，各个最优曲轴齿区间对应的排气压力信号组，以及其他发动机转速下，各个最优曲轴齿区间对应的排气压力信号组。
步骤s20，基于所述排气压力信号组包含的多个排气压力信号，得到变化累计值；
本实施例中，若一排气压力信号组包含第一至第十排气压力信号，且第x表示排气压力信号的采集顺序，则以相邻两次采集得到的排气压力信号为一组，即第一排气压力信号与第二排气压力信号为一组，第二排气压力信号与第三排气压力信号为一组，以此类推。然后计算每组中在后采集的排气压力信号减去在线采集的排气压力信号的差值，得到每组对应的差值，再将各组的差值进行累加求和，以求和结果作为该排气压力信号组对应的变化累计值。
进一步地，一实施例中，步骤s20包括：
以采集顺序对所述排气压力信号组的多个排气压力信号进行排序，排序完成后，以相邻两个排气压力信号为一组，以每组中在后的排气压力信号减去在前的排气压力信号，得到每组对应的差值，对每组对应的差值进行求和，以求和结果为变化累计值。
本实施例中，若排气压力信号组包含s个排气压力信号，则按照每个排气压力信号的采集顺序对s个排气压力信号进行排序。在排序完成后，以第一排气压力信号和第二排气压力信号为一组，以第二排气压力信号和第三排气压力信号为一组，以此类推。然后计算每组中在后的排气压力信号减去在先的排气压力信号的差值(例如，第二排气压力信号减去第一排气压力信号，第三排气压力信号减去第二排气压力信号，以此类推)，得到每组对应的差值，再将各组的差值进行累加求和，以求和结果作为该排气压力信号组对应的变化累计值。
步骤s30，当所述变化累计值小于采集排气压力信号时的发动机工况以及所述当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值，确定发动机失火，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷。
本实施例中，发动机工况(发动机转速以及负荷)一定时，发动机转速对应的每个最优曲轴齿区间都有对应的失火限值。当变化累计值是基于在某发动机工况下，曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内采集得到的排气压力信号得到的，则将该变化累计值与该发动机工况以及当前发动机转速对应的m最优曲轴齿区间对应的失火限值进行对比，若变化累计值小于该失火限值，则确定发动机失火。
本实施例中，当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到排气压力信号组，所述为1＜m≤n的正整数，n为发动机缸数；基于所述排气压力信号组包含的多个排气压力信号，得到变化累计值；当所述变化累计值小于采集排气压力信号时的发动机工况以及所述当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值，确定发动机失火，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷。通过本实施例，基于排气压力信号进行失火诊断，无需依赖发动机曲轴转速进行失火诊断。
进一步地，一实施例中，在步骤s10之前，还包括：
步骤s401，设定发动机工况，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷；
本实施例中，设定发动机工况，即设置发动机转速以及负荷。
步骤s402，在所述发动机工况下，且发动机处于正常燃烧状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第一排气压力信号组；
本实施例中，在设定好的发动机工况下，当发动机处于正常燃烧状态时，多次执行当曲轴齿位置在设定好的发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，每次执行该步骤即可得到一组第一排气压力信号组，多次执行该步骤即可得到多组第一排气压力信号组。例如，将该步骤执行100次，则可得到100组第一排气压力信号组。
步骤s403，根据所述多组第一排气压力信号组，得到多个第一变化累计值ipnormal；
本实施例中，基于与上述步骤s20相同的方式，即可得到每组第一排气压力信号组对应的第一变化累计值ipnormal，同理，可得到多个第一变化累计值ipnormal。
步骤s404，在所述发动机工况下，且发动机处于失火状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第二排气压力信号组；
本实施例中，在设定好的发动机工况下，设置发动机失火率值为5％，即使得发动机处于失火状态，然后多次执行当曲轴齿位置在设定好的发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，每次执行该步骤即可得到一组第二排气压力信号组，多次执行该步骤即可得到多组第二排气压力信号组。例如，将该步骤执行100次，则可得到100组第二排气压力信号组。
步骤s405，根据所述多组第二排气压力信号组，得到多个第二变化累计值ipmisfire；
本实施例中，基于与上述步骤s20相同的方式，即可得到每组第二排气压力信号组对应的第二变化累计值ipmisfire，同理，可得到多个第二变化累计值ipmisfire。
步骤s406，当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值大于或等于预设阈值，则通过第一公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第一公式为：ipthreshold＝(mean(ipnormal) mean(ipmisfire))/2；
本实施例中，获取设定好的发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值，然后将该区分度值与预设阈值进行比较，若该区分度值大于或等于预设阈值，则通过第一公式计算得到设定好的发动机工况以及设定好的发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold。其中，第一公式中mean表示求平均值，预设阈值根据实际需要进行设置，例如为3。
步骤s407，当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值小于预设阈值，则通过第二公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第二公式为：ipthreshold＝min(mean(ipmisfire) 3σ(ipmisfire),mean(ipnormal)-3σ(ipnormal))。
本实施例中，若该区分度值小于预设阈值，则通过第二公式计算得到设定好的发动机工况以及设定好的发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold。其中，min表示取最小值，mean表示求平均值，σ表示求标准差，预设阈值根据实际需要进行设置，例如为3。
容易理解的是，通过上述步骤s401至步骤s407，即可得到设定好的发动机工况以及设定好的发动机转速对应的每个最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold。其中，发动机工况可根据实际需要设置多种，如此即可得到每种发动机工况以及该工况下的发动机转速对应的每个最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold。
进一步地，一实施例中，在步骤s401之前，还包括：
步骤s501，以发动机第一缸排气门开启时的曲轴转角对应的曲轴齿位置为基准，以曲轴齿数除以发动机缸数得到的值为间隔，得到n个曲轴齿区间；
本实施例中，以六缸发动机为例。若发动机第一缸排气门开启时的曲轴转角对应的曲轴齿位置为11齿，则以第11齿为基准，以曲轴齿数除以发动机缸数(即120除以6)得到的值为间隔，得到6个曲轴齿区间，分别为[11，31]、[31，51]、[51，71]、[71，91]、[91，111]、[111，11]。
步骤s502，在第m曲轴齿区间中确定区间大小为预设大小的多个子曲轴齿区间；
本实施例中，以第m曲轴齿区间以[11，31]为例，即从[11，31]中确定区间大小为预设大小的多个子曲轴齿区间。其中，预设大小根据实际需要进行设置，例如设置为10，则子曲轴齿区间包括：[11，21]、[12，22]、[13，23]......以此类推，在此不再列举。
步骤s503，在发动机转速为第一转速且发动机处于正常燃烧状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第三排气压力信号组；
本实施例中，当发动机转速为第一转速且发动机处于正常燃烧状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第三排气压力信号组。其中，不同的发动机负荷例如100个，第p子曲轴齿区间以[11，21]为例，则可得到发动机转速为第一转速且发动机处于正常燃烧状态时，分别在100种不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在[11，21]时，采集排气压力信号，得到100组第三排气压力信号组。
步骤s504，根据所述第三排气压力信号组，得到多个第三变化累计值；
本实施例中，基于与上述步骤s20相同的方式，即可得到每组第三排气压力信号组对应的第三变化累计值，同理，可得到多个第三变化累计值。
步骤s505，在发动机转速为第一转速且发动机处于失火状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在所述第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第四排气压力信号组；
本实施例中，设置发动机失火率值为5％，即使得发动机处于失火状态，在发动机转速为第一转速且发动机处于失火状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第四排气压力信号组。其中，不同的发动机负荷例如100个，第p子曲轴齿区间以[11，21]为例，则可得到发动机转速为第一转速且发动机处于失火状态时，分别在100种不同的发动机负荷下(与步骤s503中的相同)，当曲轴齿位置在[11，21]时，采集排气压力信号，得到100组第四排气压力信号组。
步骤s506，根据所述第四排气压力信号组，得到多个第四变化累计值；
本实施例中，基于与上述步骤s20相同的方式，即可得到每组第四排气压力信号组对应的第四变化累计值，同理，可得到多个第四变化累计值。
步骤s507，计算所述多个第四变化累计值的平均值与所述多个第三变化累计值的平均值的差值，计算所述多个第四变化累计值的标准差与所述多个第三变化累计值的标准差的和；
本实施例中，计算多个第四变化累计值的平均值与多个第三变化累计值的平均值的差值，计算多个第四变化累计值的标准差与多个第三变化累计值的标准差的和。
步骤s508，以所述差值和所述和的比值作为所述第p子曲轴齿区间对应的区分度值，以此类推，得到各个子曲轴齿区间对应的区分度值；
本实施例中，以步骤s507计算的到差值和和的比值作为第p子曲轴齿区间(即[11，21])对应的区分度值。容易理解的是，基于步骤s503至步骤s508对每个子曲轴齿区间做相同处理，即可得到各个子曲轴齿区间对应的区分度值。
步骤s509，以最大区分度值对应的子曲轴齿区间作为所述第一转速下第m曲轴齿区间中的最优曲轴齿区间，以此类推，得到所述第一转速对应的各个最优曲轴齿区间。
本实施例中，以最大区分度值对应的子曲轴齿区间作为第一转速下第m曲轴齿区间中的最优曲轴齿区间。容易理解的是，基于步骤s502至步骤s509对每个曲轴齿区间做相同处理，即可确定第一转速下各个曲轴齿区间中的最优曲轴齿区间，即得到第一转速对应的各个最优曲轴齿区间。
容易理解的是，第一转速可设置多个，则按照不同的第一转速执行上述步骤s501至步骤s509，即可得到不同转速对应的各个最优曲轴齿区间。
本实施例中，考虑到各个转速下排气压力随曲轴齿的变化不同，因此用于失火检测的最优曲轴齿区间是随转速而变化的，且在发动机处于正常燃烧状态以及失火状态时，曲轴齿位置在同样最优曲轴齿区间内时采集的排气压力信号会有很明显的差别，因此，通过本实施例确定各个转速对应的各个最优曲轴齿区间，后续在进行失火诊断时，只采用曲轴齿位置在当前转速对应的最优曲轴齿区间内时采集的排气压力信号进行失火诊断，可大大提高失火诊断的精度。
第三方面，本发明实施例还提供一种发动机失火检测装置。
一实施例中，参照图3，图3为本发明发动机失火检测装置一实施例的功能模块示意图。如图3所示，发动机失火检测装置包括：
采集模块10，用于当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到排气压力信号组，所述为1＜m≤n的正整数，n为发动机缸数；
信号处理模块20，用于基于所述排气压力信号组包含的多个排气压力信号，得到变化累计值；
诊断模块30，用于当所述变化累计值小于采集排气压力信号时的发动机工况以及所述当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值，确定发动机失火，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷。
进一步地，一实施例中，所述发动机失火检测装置还包括失火限值设置模块，用于：
设定发动机工况，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷；
在所述发动机工况下，且发动机处于正常燃烧状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第一排气压力信号组；
根据所述多组第一排气压力信号组，得到多个第一变化累计值ipnormal；
在所述发动机工况下，且发动机处于失火状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第二排气压力信号组；
根据所述多组第二排气压力信号组，得到多个第二变化累计值ipmisfire；
当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值大于或等于预设阈值，则通过第一公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第一公式为：ipthreshold＝(mean(ipnormal) mean(ipmisfire))/2；
当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值小于预设阈值，则通过第二公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第二公式为：ipthreshold＝min(mean(ipmisfire) 3σ(ipmisfire),mean(ipnormal)-3σ(ipnormal))。
进一步地，一实施例中，所述预设阈值为3。
进一步地，一实施例中，所述发动机失火检测装置还包括最优曲轴齿区间设置模块，用于：
以发动机第一缸排气门开启时的曲轴转角对应的曲轴齿位置为基准，以曲轴齿数除以发动机缸数得到的值为间隔，得到n个曲轴齿区间；
在第m曲轴齿区间中确定区间大小为预设大小的多个子曲轴齿区间；
在发动机转速为第一转速且发动机处于正常燃烧状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第三排气压力信号组；
根据所述第三排气压力信号组，得到多个第三变化累计值；
在发动机转速为第一转速且发动机处于失火状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在所述第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第四排气压力信号组；
根据所述第四排气压力信号组，得到多个第四变化累计值；
计算所述多个第四变化累计值的平均值与所述多个第三变化累计值的平均值的差值，计算所述多个第四变化累计值的标准差与所述多个第三变化累计值的标准差的和；
以所述差值和所述和的比值作为所述第p子曲轴齿区间对应的区分度值，以此类推，得到各个子曲轴齿区间对应的区分度值；
以最大区分度值对应的子曲轴齿区间作为所述第一转速下第m曲轴齿区间中的最优曲轴齿区间，以此类推，得到所述第一转速对应的各个最优曲轴齿区间。
进一步地，一实施例中，信号处理模块20，用于：
以采集顺序对所述排气压力信号组的多个排气压力信号进行排序，排序完成后，以相邻两个排气压力信号为一组，以每组中在后的排气压力信号减去在前的排气压力信号，得到每组对应的差值，对每组对应的差值进行求和，以求和结果为变化累计值。
其中，上述发动机失火检测装置中各个模块的功能实现与上述发动机失火检测方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。
本发明可读存储介质上存储有发动机失火检测程序，其中所述发动机失火检测程序被处理器执行时，实现如上述的发动机失火检测方法的步骤。
其中，发动机失火检测程序被执行时所实现的方法可参照本发明发动机失火检测方法的各个实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
1.一种发动机失火检测方法，其特征在于，所述发动机失火检测方法包括：
当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到排气压力信号组，所述为1＜m≤n的正整数，n为发动机缸数；
基于所述排气压力信号组包含的多个排气压力信号，得到变化累计值；
当所述变化累计值小于采集排气压力信号时的发动机工况以及所述当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值，确定发动机失火，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷。
2.如权利要求1所述的发动机失火检测方法，其特征在于，在所述当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到排气压力信号组的步骤之前，还包括：
设定发动机工况，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷；
在所述发动机工况下，且发动机处于正常燃烧状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第一排气压力信号组；
根据所述多组第一排气压力信号组，得到多个第一变化累计值ipnormal；
在所述发动机工况下，且发动机处于失火状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第二排气压力信号组；
根据所述多组第二排气压力信号组，得到多个第二变化累计值ipmisfire；
当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值大于或等于预设阈值，则通过第一公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第一公式为：ipthreshold＝(mean(ipnormal) mean(ipmisfire))/2；
当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值小于预设阈值，则通过第二公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第二公式为：ipthreshold＝min(mean(ipmisfire) 3σ(ipmisfire)，mean(ipnormal)-3σ(ipnormal))。
3.如权利要求2所述的发动机失火检测方法，其特征在于，所述预设阈值为3。
4.如权利要求2所述的发动机失火检测方法，其特征在于，在所述设定发动机工况，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷的步骤之前，还包括：
以发动机第一缸排气门开启时的曲轴转角对应的曲轴齿位置为基准，以曲轴齿数除以发动机缸数得到的值为间隔，得到n个曲轴齿区间；
在第m曲轴齿区间中确定区间大小为预设大小的多个子曲轴齿区间；
在发动机转速为第一转速且发动机处于正常燃烧状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第三排气压力信号组；
根据所述第三排气压力信号组，得到多个第三变化累计值；
在发动机转速为第一转速且发动机处于失火状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在所述第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第四排气压力信号组；
根据所述第四排气压力信号组，得到多个第四变化累计值；
计算所述多个第四变化累计值的平均值与所述多个第三变化累计值的平均值的差值，计算所述多个第四变化累计值的标准差与所述多个第三变化累计值的标准差的和；
以所述差值和所述和的比值作为所述第p子曲轴齿区间对应的区分度值，以此类推，得到各个子曲轴齿区间对应的区分度值；
以最大区分度值对应的子曲轴齿区间作为所述第一转速下第m曲轴齿区间中的最优曲轴齿区间，以此类推，得到所述第一转速对应的各个最优曲轴齿区间。
5.如权利要求1所述的发动机失火检测方法，其特征在于，所述基于所述排气压力信号组包含的多个排气压力信号，得到变化累计值的步骤包括：
以采集顺序对所述排气压力信号组的多个排气压力信号进行排序，排序完成后，以相邻两个排气压力信号为一组，以每组中在后的排气压力信号减去在前的排气压力信号，得到每组对应的差值，对每组对应的差值进行求和，以求和结果为变化累计值。
6.一种发动机失火检测装置，其特征在于，所述发动机失火检测装置包括：
采集模块，用于当曲轴齿位置在当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到排气压力信号组，所述为1＜m≤n的正整数，n为发动机缸数；
信号处理模块，用于基于所述排气压力信号组包含的多个排气压力信号，得到变化累计值；
诊断模块，用于当所述变化累计值小于采集排气压力信号时的发动机工况以及所述当前发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值，确定发动机失火，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷。
7.如权利要求6所述的发动机失火检测装置，其特征在于，所述发动机失火检测装置还包括失火限值设置模块，用于：
设定发动机工况，所述发动机工况包括发动机转速以及负荷；
在所述发动机工况下，且发动机处于正常燃烧状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第一排气压力信号组；
根据所述多组第一排气压力信号组，得到多个第一变化累计值ipnormal；
在所述发动机工况下，且发动机处于失火状态，多次执行当曲轴齿位置在所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间内时，采集排气压力信号的步骤，得到多组第二排气压力信号组；
根据所述多组第二排气压力信号组，得到多个第二变化累计值ipmisfire；
当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值大于或等于预设阈值，则通过第一公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第一公式为：ipthreshold＝(mean(ipnormal) mean(ipmisfire))/2；
当所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的区分度值小于预设阈值，则通过第二公式计算得到所述发动机工况以及所述发动机转速对应的第m最优曲轴齿区间对应的失火限值ipthreshold，第二公式为：ipthreshold＝min(mean(ipmisfire) 3σ(ipmisfire)，mean(ipnormal)-3σ(ipnormal))。
8.如权利要求7所述的发动机失火检测装置，其特征在于，所述发动机失火检测装置还包括最优曲轴齿区间设置模块，用于：
以发动机第一缸排气门开启时的曲轴转角对应的曲轴齿位置为基准，以曲轴齿数除以发动机缸数得到的值为间隔，得到n个曲轴齿区间；
在第m曲轴齿区间中确定区间大小为预设大小的多个子曲轴齿区间；
在发动机转速为第一转速且发动机处于正常燃烧状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第三排气压力信号组；
根据所述第三排气压力信号组，得到多个第三变化累计值；
在发动机转速为第一转速且发动机处于失火状态时，分别在不同的发动机负荷下，当曲轴齿位置在所述第p子曲轴齿区间内时，采集排气压力信号，得到多组第四排气压力信号组；
根据所述第四排气压力信号组，得到多个第四变化累计值；
计算所述多个第四变化累计值的平均值与所述多个第三变化累计值的平均值的差值，计算所述多个第四变化累计值的标准差与所述多个第三变化累计值的标准差的和；
以所述差值和所述和的比值作为所述第p子曲轴齿区间对应的区分度值，以此类推，得到各个子曲轴齿区间对应的区分度值；
以最大区分度值对应的子曲轴齿区间作为所述第一转速下第m曲轴齿区间中的最优曲轴齿区间，以此类推，得到所述第一转速对应的各个最优曲轴齿区间。
9.一种发动机失火检测设备，其特征在于，所述发动机失火检测设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的发动机失火检测程序，其中所述发动机失火检测程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的发动机失火检测方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有发动机失火检测程序，其中所述发动机失火检测程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的发动机失火检测方法的步骤。
技术总结