[發明專利]天然氣發動機燃氣噴嘴卡滯的在線檢測方法

有效

• 申請號: 201710600248.5
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107402125B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 祝浩;華東旭;王超;張俊杰;李軍;曹包華;楊雪珠;張貴銘;蔡鵬
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發明公開了一種天然氣發動機燃氣噴嘴卡滯的在線檢測方法。本發明的天然氣發動機燃氣噴嘴卡滯的在線檢測方法，在不增加零部件及成本的前提下，能夠在發動機運行過程中為天然氣發動機使用者及時提供噴嘴卡滯的警示，以確保發動機使用過程安全；通過噴嘴卡滯檢測，能夠幫助發動機使用者排除故障原因；還能夠及時提醒發動機使用者檢查、更換燃氣供給系統部件，確保燃氣供給的可控，保證燃氣使用安全；同時，本檢測方法在發動機減速斷油過程中執行，不影響發動機正常運行及使用，本檢測方法簡單、有效。

技術領域

本發明涉及一種天然氣發動機燃氣噴嘴卡滯的在線檢測方法，屬于發動機控制系統技術領域。

背景技術

燃氣噴嘴作為天然氣發動機燃氣供給系統中的關鍵執行部件，其性能是否穩定可靠，直接決定發動機燃燒是否穩定可控，因此在保證發動機安全穩定運行中起著舉足輕重的作用。通過對燃氣噴嘴結構的分析及故障件統計，其實效模式主要為：電磁線圈的電氣故障、燃氣計量組件的磨損、柱塞的卡滯。對于電磁線圈的電氣故障，可以通過電氣診斷來識別；對于燃氣計量組件的磨損，會使噴嘴流量特性發生變化，進而使燃氣噴射量發生變化，可以通過對燃燒空燃比的監控來識別；對于柱塞的卡滯，輕度卡滯時，會導致柱塞對驅動信號響應遲緩，噴嘴的實際流量達不到設定值；重度卡滯時，柱塞則完全不能活動，由于發生卡滯時柱塞位置的不確定性，會導致卡滯后燃氣噴射量的不確定，另外，柱塞卡滯后噴嘴不再受控，因此會導致發動機燃燒不受控，輕則導致失火，重則導致拉缸，對發動機危害極大。

對于前兩種實效模式的檢測，現有控制策略已經非常成熟，但是對于卡滯的失效模式，現有檢測策略還是一片空白，由于噴嘴卡滯的危害極大，因此提出一種噴嘴卡滯故障的在線檢測方法，其意義十分重大。

發明內容

本發明目的是提供一種天然氣發動機燃氣噴嘴卡滯的在線檢測方法，實現了燃氣噴嘴卡滯的檢測。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：一種天然氣發動機燃氣噴嘴卡滯的在線檢測方法，其通過在線檢測系統實現，所述在線檢測系統包括燃氣噴嘴、燃氣氣軌、燃氣壓力傳感器、燃氣減壓器、減壓器截止閥、ECU控制單元及檢測單元；

高壓天然氣經過燃氣截止閥與燃氣減壓器向燃氣氣軌輸送給定壓力的燃氣；

所述燃氣壓力傳感器安裝于燃氣氣軌上，用于實時采集燃氣氣軌內燃氣壓力信號；

所述ECU控制單元接收燃氣壓力傳感器采集的燃氣壓力信號，并計算出燃氣氣軌在所有燃氣噴嘴均不噴射時的燃氣壓力變化率；ECU控制單元控制某一個燃氣噴嘴單獨噴射燃氣，并記錄此燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率；

所述檢測單元對比燃氣噴嘴噴射和非噴射狀態下的燃氣壓力變化率，判斷當前燃氣噴嘴是否存在卡滯；

其中，所述方法包括：

S10、當發動機處于減速斷油工況，激活檢測單元；

S20、關閉減壓器截止閥與發動機點火；

S30、ECU控制單元以一定的采樣周期實時采集燃氣氣軌的壓力值；

S40、ECU控制單元采集此時燃氣氣軌的壓力值，并計算減壓器截止閥關閉后一段時間內燃氣壓力變化率，得到初始燃氣壓力變化率；

S50、開啟減壓器截止閥一段時間，以待軌壓再次建立，然后關閉減壓器截止閥；

S60、ECU控制單元以一定的頻率和脈寬驅動燃氣噴嘴中的某一只燃氣噴嘴噴射燃氣一段時間；

S70、ECU控制單元采集燃氣噴嘴噴射過程中燃氣氣軌的壓力值，并計算燃氣壓力變化率，得到當前燃氣噴嘴的燃氣壓力變化率；