[发明专利]天然气发动机燃气喷嘴卡滞的在线检测方法

说明书

本发明公开了一种天然气发动机燃气喷嘴卡滞的在线检测方法。本发明的天然气发动机燃气喷嘴卡滞的在线检测方法，在不增加零部件及成本的前提下，能够在发动机运行过程中为天然气发动机使用者及时提供喷嘴卡滞的警示，以确保发动机使用过程安全；通过喷嘴卡滞检测，能够帮助发动机使用者排除故障原因；还能够及时提醒发动机使用者检查、更换燃气供给系统部件，确保燃气供给的可控，保证燃气使用安全；同时，本检测方法在发动机减速断油过程中执行，不影响发动机正常运行及使用，本检测方法简单、有效。

技术领域

本发明涉及一种天然气发动机燃气喷嘴卡滞的在线检测方法，属于发动机控制系统技术领域。

背景技术

燃气喷嘴作为天然气发动机燃气供给系统中的关键执行部件，其性能是否稳定可靠，直接决定发动机燃烧是否稳定可控，因此在保证发动机安全稳定运行中起着举足轻重的作用。通过对燃气喷嘴结构的分析及故障件统计，其实效模式主要为：电磁线圈的电气故障、燃气计量组件的磨损、柱塞的卡滞。对于电磁线圈的电气故障，可以通过电气诊断来识别；对于燃气计量组件的磨损，会使喷嘴流量特性发生变化，进而使燃气喷射量发生变化，可以通过对燃烧空燃比的监控来识别；对于柱塞的卡滞，轻度卡滞时，会导致柱塞对驱动信号响应迟缓，喷嘴的实际流量达不到设定值；重度卡滞时，柱塞则完全不能活动，由于发生卡滞时柱塞位置的不确定性，会导致卡滞后燃气喷射量的不确定，另外，柱塞卡滞后喷嘴不再受控，因此会导致发动机燃烧不受控，轻则导致失火，重则导致拉缸，对发动机危害极大。

对于前两种实效模式的检测，现有控制策略已经非常成熟，但是对于卡滞的失效模式，现有检测策略还是一片空白，由于喷嘴卡滞的危害极大，因此提出一种喷嘴卡滞故障的在线检测方法，其意义十分重大。

发明内容

本发明目的是提供一种天然气发动机燃气喷嘴卡滞的在线检测方法，实现了燃气喷嘴卡滞的检测。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种天然气发动机燃气喷嘴卡滞的在线检测方法，其通过在线检测系统实现，所述在线检测系统包括燃气喷嘴、燃气气轨、燃气压力传感器、燃气减压器、减压器截止阀、ECU控制单元及检测单元；

高压天然气经过燃气截止阀与燃气减压器向燃气气轨输送给定压力的燃气；

所述燃气压力传感器安装于燃气气轨上，用于实时采集燃气气轨内燃气压力信号；

所述ECU控制单元接收燃气压力传感器采集的燃气压力信号，并计算出燃气气轨在所有燃气喷嘴均不喷射时的燃气压力变化率；ECU控制单元控制某一个燃气喷嘴单独喷射燃气，并记录此燃气喷嘴喷射时的燃气压力变化率；

所述检测单元对比燃气喷嘴喷射和非喷射状态下的燃气压力变化率，判断当前燃气喷嘴是否存在卡滞；

其中，所述方法包括：

S10、当发动机处于减速断油工况，激活检测单元；

S20、关闭减压器截止阀与发动机点火；

S30、ECU控制单元以一定的采样周期实时采集燃气气轨的压力值；

S40、ECU控制单元采集此时燃气气轨的压力值，并计算减压器截止阀关闭后一段时间内燃气压力变化率，得到初始燃气压力变化率；

S50、开启减压器截止阀一段时间，以待轨压再次建立，然后关闭减压器截止阀；

S60、ECU控制单元以一定的频率和脉宽驱动燃气喷嘴中的某一只燃气喷嘴喷射燃气一段时间；

S70、ECU控制单元采集燃气喷嘴喷射过程中燃气气轨的压力值，并计算燃气压力变化率，得到当前燃气喷嘴的燃气压力变化率；