CN105587407B - 一种防止发动机拉缸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种防止发动机拉缸的方法。本发明提供了一种防止发动机拉缸的方法，通过测量发动机的性能参数来判断发动机是否出现故障，当根据发动机的性能参数判断出现故障时，先限值发动机的输出扭矩，在降低发动机输出扭矩后，发动机异常情况仍没有改善或者消除时，直接熄灭发动机，上述方法考虑了当中冷器、节气门器堵塞、风扇故障、机油渗漏等突发问题导致的发动机进气温度，水温以及润滑情况在短时间发生异常的情况，有效的避免了发动机再此类情况发生时产生拉缸。

Description

一种防止发动机拉缸的方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种防止发动机拉缸的方法。

背景技术

拉缸是发动机常见故障之一，是指发动机气缸内壁被拉成很深的沟纹，活塞、活塞环与气缸壁摩擦时丧失密封性，从而导致气缸压缩压力降低，动力性丧失，可燃混合气下窜使曲轴箱压力增大，严重时会引起曲轴箱爆炸、机油上窜到气缸内引起烧机油现象、发动机噪声异常，发动机不能正常工作甚至熄火，无法正常启动。

其产生的常见原因除了发动机活塞、气缸等零部件因装配不合适或者长时间使用导致损坏变形外，进气温度、冷却液温度、机油温度过高以及机油量过低等外界因素也是产生拉缸的主要原因，特别是对于天然气发动机来说，其燃烧温度、水温、及排温都比柴油机高，对温度更加敏感，即使低负荷下如果温度过高同样会发生拉缸等问题；

现有技术中一般采用的技术方案是当进气温度、水温、机油温度等参数过高时，根据温度值的不同输出限制扭矩，将发动机的需求扭矩减小，从而减小发动机的输出功率。

上述方法可以在一定程度上控制上述参数，但由于天然气发动机存在气路的延迟，特别是对于单点喷射的发动机来说，从喷气到缸内燃烧还有很长的一部分管路，且天然气发动机对温度较敏感，即使在低负荷如果温度过高同样会发生拉缸，所以仅限制发动机扭矩很难及时有效的控制上述参数的变化；特别是当发动机中冷器、节温器突然堵塞、风扇故障、机油泄漏时，进气温度、水温会在短时间内急剧上升，发动机润滑效果也急剧下降，如果不能及时有效的使发动机熄火，发动机很容易在短时间发生拉缸等问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：现有的通过限制扭矩来防止拉缸的方法，很难及时有效的控制进气温度、水温、机油温度等参数，即使在低负荷如果温度过高同样会发生拉缸；特别是当出现发动机中冷器、节温器突然堵塞、风扇故障、机油泄漏时，进气温度、水温会在短时间内急剧上升，发动机很容易在短时间发生拉缸；因此需要提供一种能够有效防止发动机拉缸的方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防止发动机拉缸的方法，包括以下步骤：

S1，检测发动机的性能参数，并与预设的标准参数对比来判断发动机是否处于异常工作状态；

S2，当发动机处于异常工作状态时，减小发动机输出扭矩；

S3，减小发动机输出扭矩后，计算发动机的发生异常的性能参数的变化率，通过发动机的性能参数和/或对应的参数变化率来判断发动机异常情况是否消除，如果没有则控制发动机熄火；如果发动机异常情况消除，则返回重新执行步骤S1。

优选地，步骤S1中检测的性能参数为进气温度、水温、机油液位中的任意一种或者两种以上的组合。

优选地，步骤S1中检测的性能参数为进气温度，在检测进气温度时，电子控制单元先判断用于测量进气温度的第一温度传感器是否正常；当第一温度传感器正常时，电子控制单元根据第一温度传感器测量的电压值获得发动机的进气温度，并将获得的进气温度与预设的标准进气温度进行比较，判断发动机是否处于异常工作状态；当传感器故障时，发出第一温度传感器故障信号。

优选地，在步骤S2中获取进气温度后，根据获得的进气温度数值获得当前进气温度下的限制扭矩，并随着温度的增加逐渐减小限制扭矩，来减小发动机的输出扭矩；在步骤S3中，减小发动机输出扭矩后，发动机的进气温度大于预设的临界值和/或发动机的进气温度变化率大于预设的标准值时，通过电子控制单元控制发动机熄火。

优选地，在步骤S1中检测的性能参数为水温，电子控制单元先判断用于测量发动机水温的第二温度传感器是否正常；当第二温度传感器正常时，电子控制单元根据第二温度传感器测量的电压值获得发动机的水温，并将检测的水温与预设的标准水温进行比较，判断发动机是否处于异常工作状态；当第二温度传感器故障时，发出第二温度传感器故障信号。

优选地，在步骤S2中获取水温后，根据检测的水温数值获得当前水温下的限制扭矩，并随着水温的增加逐渐减小限制扭矩，来减小发动机的输出扭矩；在步骤S3中，减小发动机输出扭矩后，当水温超过预设的临界值和/或水温变化率大于预设的标准值时，通过电子控制单元控制发动机熄火。

优选地，在步骤S1中检测的性能参数为机油液位，电子控制单元先判断用于测量机油液位的液位传感器是否正常工作；当液位传感器正常时，电子控制单元根据液位传感器测量的电压值获得发动机的机油液位，并将检测的机油液位与预设的标准机油液位进行比较，判断发动机是否处于异常工作状态；当液位传感器故障时，发出传感器故障信号。

优选地，在步骤S2中获取机油液位后，根据检测的机油液位获得限制扭矩，并逐渐减小限制扭矩，以减小发动机的输出扭矩；在步骤S3中，减小发动机输出扭矩后，当机油液位低于预设的临界值和/或机油液位变化率大于预设的标准值时，通过电子控制单元控制发动机熄火。

优选地，在步骤S3中如果满足发动机熄火条件，则通过电子控制单元将喷射加电时间及点火加电时间置0，或者禁止点火线圈及喷射阀的驱动。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供了一种防止发动机拉缸的方法，通过测量发动机的性能参数来判断发动机是否出现故障，当根据发动机的性能参数判断出现故障时，先限值发动机的输出扭矩，然后测量限制扭矩后的性能参数，如果在限制发动机扭矩输出的情况下，发动机的性能参数仍然超出临界值或者该性能参数的变化率超过标准值，如进气温度超过临界值或者进气温度的变化率超过正常的标准值(即虽然温度没有超过临界值，但是进气温度一直在增长)，此时控制发动机熄火，有效地防止发动机出现拉缸的问题；与现有的仅通过限制扭矩的方式相比，本申请中在降低发动机输出扭矩后，发动机异常情况仍没有改善或者消除，直接熄灭发动机；考虑了当中冷器、节气门器堵塞、风扇故障、机油渗漏等突发问题导致的发动机进气温度，水温以及润滑情况在短时间发生异常的情况，有效的避免了发动机再此类情况发生时产生拉缸

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是实施例一所述的防止发动机拉缸的方法的流程图；

图2是实施例二所述的防止发动机拉缸的方法的流程图；

图3是实施例三所述的防止发动机拉缸的方法的流程图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种防止发动机拉缸的方法，尤其适用于天然气发动机；其包括以下步骤：S1，检测发动机的性能参数，并与预设的标准参数对比来判断发动机是否处于异常工作状态；S2，当发动机处于异常工作状态时，减小发动机输出扭矩；S3，减小发动机输出扭矩后，计算发动机的发生异常的性能参数的变化率，通过发动机的性能参数和/或对应的参数变化率来判断发动机异常情况是否消除，如果没有则控制发动机熄火；如果发动机异常情况消除，则返回重新执行步骤S1。与现有的仅通过限制扭矩的方式相比，本申请中在降低发动机输出扭矩后，发动机异常情况仍没有改善或者消除，直接熄灭发动机；考虑了当中冷器、节气门器堵塞、风扇故障、机油渗漏等突发问题导致的发动机进气温度，水温以及润滑情况在短时间发生异常的情况，有效的避免了发动机再此类情况发生时产生拉缸。

其中，在本申请中检测的发动机性能参数为进气温度、水温、机油液位中的任意一种或者两种以上的组合，即可以仅仅通过一种参数来判断发动机出现故障，如仅通过进气温度或者水温(所述水温也就是发动机的温度，即发动机内循环的水温)等，也可以是通过多种性能参数综合判断发动机的故障情况，如通过进气温度与水温或者进气温度与机油液位等综合判断发动机的故障情况；当然上述判断发动机故障的性能参数并不仅仅局限于温度、水温、机油液位，也可以是如机油温度等其他性能参数，只要能够实现判断发动机是否发生故障就均能够实现本申请的目的。

实施例一

本实施例提供了一种防止发动机拉缸的方法，如图1所示，包括步骤S1，检测发动机的性能参数，并与预设的标准参数对比来判断发动机是否处于异常工作状态，优选地，所检测的性能参数为发动机的进气温度，所述的进气温度为天然气发动机中节气门后的第一温度传感器采集的温度值，该第一温度传感器接近进气歧管，在第一温度传感器正常的情况下可准确反映发动机的进气温度；在测量进气温度时，电子控制单元根据获取的第一温度传感器电压信号及内部诊断逻辑来判断安装在发动机节气门后的第一温度传感器是否正常；当第一温度传感器正常时，电子控制单元根据第一温度传感器测量的电压值获得发动机的进气温度，并将获得的进气温度与预设的标准进气温度进行比较，判断发动机是否处于异常工作状态；当第一传感器故障时，进气温度取一合理的替代值，发出第一温度传感器故障信号，及时通知驾驶人员维修。

步骤S2，当判断发动机处于异常工作状态时，减小发动机输出扭矩，其具体操作方法为，首先根据获得的进气温度数值查事先标定好的限制扭矩CUR(一维数组)获得当前进气温度下的限制扭矩，当进气温度在合理范围内时，即使限制扭矩数值很大并不对发动机的需求扭矩进行限制；但是当进气温度超过预定的标准温度时，初步判断发动机出现异常，可能会出现拉缸现象，此时随着进气温度的增加，逐渐减小CUR内的限制扭矩以此来限制发动机需求扭矩。

S3，在减小发动机输出扭矩后，计算发动机一段时间内的进气温度的变化率，并判断进气温度是否降低，如果进气温度超过某一临界值和/或进气温度变化率大于预定的标准值时(即：机器温度始终在增大)，表示限制扭矩仍然无法控制进气温度，此时通过电子控制器控制发动机熄火，其具体的熄火动作可以为：通过电子控制单元将喷射加电时间及点火加电时间置0，或者禁止点火线圈及喷射阀的驱动。

本实施例提供的防止发动机拉缸的方法，考虑了天然气发动机对温度较敏感，即使在低负荷下如果温度过高也同样会使发动机拉缸等问题，在限制发动机扭矩输出的情况下如果温度仍然达到限值，且温度的变化率也超过某一阀值，说明温度仍有上升趋势，及时的切断点火及喷射，使发动机熄火；有效解决了当中冷器、节气门器堵塞、风扇故障、机油渗漏等突发问题发生时，发动机的进气温度，水温以及润滑情况在短时间发生异常造成发动机拉缸及损坏的情况；

实施例二

本实施例与实施例一种的技术方案大体相同，其主要区别在于，本实施例中测量的发动机系能参数为水温(即：发动机温度)，如图2所示，其具体步骤为：S1，检测发动机水温，其中发动机的水温是通过第二温度传感器来测量的，在检测发动机水温时通过电子控制单元根据获取的第二温度传感器电压信号及内部诊断逻辑来判断第二温度传感器是否正常；当第二温度传感器正常时，电子控制单元根据第二温度传感器测量的电压值获得发动机的水温，并将获得的水温与预设的标准水温进行比较，判断发动机是否处于异常工作状态；当第二传感器故障时，水温取一合理的替代值，发出第二温度传感器故障信号，及时通知驾驶人员维修。

步骤S2，当判断发动机处于异常工作状态时，减小发动机输出扭矩，其具体操作方法为，首先根据获得的水温数值查事先标定好的限制扭矩CUR(一维数组)获得当前水温下的限制扭矩，当水温在合理范围内时，即使限制扭矩数值很大并不对发动机的需求扭矩进行限制；但是当水温超过预定的标准温度时，初步判断发动机出现异常，可能会出现拉缸现象，此时随着水温的增加，逐渐减小CUR内的限制扭矩以此来限制发动机需求扭矩，进而限制发动机的输出扭矩。

S3，在减小发动机输出扭矩后，计算发动机一段时间内的水温的变化率，并判断水温是否降低，如果水温超过某一临界值和/或水温变化率大于预定的标准值时(即：机器温度始终在增大)，表示限制扭矩仍然无法控制水温，此时通过电子控制器控制发动机熄火，其具体的熄火动作可以为：通过电子控制单元将喷射加电时间及点火加电时间置0，或者禁止点火线圈及喷射阀的驱动。

本实施例中通过测量发动机的水温来判断发动机是否处于异常工作状态，如果发动机的水温在限制扭矩后仍在增长，或者发动机的水温超过某个临界值，此时通过切断点火及喷射来让发动机熄火，以及时有效地防止发动机出现拉缸的问题；有效解决了当中冷器、节气门器堵塞、风扇故障、机油渗漏等突发问题发生时，发动机的进气温度，水温以及润滑情况在短时间发生异常造成发动机拉缸及损坏的情况。

实施例三

本实施例与实施例一中的技术方案大体相同，其主要求别在于本实施例中所测量的发动机性能参数为机油液位，如图3所示，其具体步骤为：S1，检测发动机内机油液位，其中发动机的机油液位是通过液位传感器器来测量的，在检测发动机机油液位时，通过电子控制单元根据液位传感器获取的电压信号及内部诊断逻辑来判断液位传感器器是否正常；当液位传感器正常时，电子控制单元根据液位传感器测量的电压值获得发动机的机油液位，并将获得的机油液位与预设的标准机油液位进行比较，判断发动机是否处于异常工作状态；当液位传感器存在故障时，机油液位取一合理的替代值，发出液位传感器故障信号，及时通知驾驶人员维修。

步骤S2，当判断发动机处于异常工作状态时，减小发动机输出扭矩，其具体操作方法为，首先根据获得的机油液位数值查事先标定好的限制扭矩CUR(一维数组)获得当前机油液位下的限制扭矩，当机油液位在合理范围内时，即使限制扭矩数值很大并不对发动机的需求扭矩进行限制；但是当机油液位超过预定的标准温度时，初步判断发动机出现异常，可能会出现拉缸现象，此时随着机油液位的增加，逐渐减小CUR内的限制扭矩以此来限制发动机需求扭矩，进而限制发动机的输出扭矩。

S3，在减小发动机输出扭矩后，计算发动机一段时间内的机油液位的变化率，并判断机油液位是否降低，如果机油液位低于某一临界值和/或机油液位变化率大于预定的标准值时(即：机油液位始终在降低)，表示限制扭矩仍然无法控制机油液位的下降，此时通过电子控制器控制发动机熄火，其具体的熄火动作可以为：通过电子控制单元将喷射加电时间及点火加电时间置0，或者禁止点火线圈及喷射阀的驱动。

综上所述，本发明提供了一种防止发动机拉缸的方法，通过测量发动机的性能参数来判断发动机是否出现故障，当根据发动机的性能参数判断出现故障时，先限值发动机的输出扭矩，然后测量限制扭矩后的性能参数，如果在限制发动机扭矩输出的情况下，发动机的性能参数仍然超出临界值或者该性能参数的变化率超过标准值，如进气温度超过临界值或者进气温度的变化率超过正常的标准值(即虽然温度没有超过临界值，但是进气温度一直在增长)，此时控制发动机熄火，有效地防止发动机出现拉缸的问题；与现有的仅通过限制扭矩的方式相比，本申请中在降低发动机输出扭矩后，发动机异常情况仍没有改善或者消除，直接熄灭发动机；考虑了当中冷器、节气门器堵塞、风扇故障、机油渗漏等突发问题导致的发动机进气温度，水温以及润滑情况在短时间发生异常的情况，有效的避免了发动机再此类情况发生时产生拉缸

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种防止发动机拉缸的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，检测发动机的性能参数，并与预设的标准参数对比来判断发动机是否处于异常工作状态；所述性能参数为进气温度、水温、机油液位中的任意一种或者两种以上的组合；

S2，当发动机处于异常工作状态时，减小发动机输出扭矩；

S3，减小发动机输出扭矩后，计算发动机的发生异常的性能参数的变化率，通过发动机的性能参数和/或对应的参数变化率来判断发动机异常情况是否消除，如果没有消除则控制发动机熄火；如果发动机异常情况消除，则返回重新执行步骤S1；

步骤S1中检测的性能参数为进气温度，在检测进气温度时，电子控制单元先判断用于测量进气温度的第一温度传感器是否正常；当第一温度传感器正常时，电子控制单元根据第一温度传感器测量的电压值获得发动机的进气温度，并将获得的进气温度与预设的标准进气温度进行比较，判断发动机是否处于异常工作状态；当第一传感器故障时，发出第一温度传感器故障信号；

在步骤S2中获取进气温度后，根据获得的进气温度数值获得当前进气温度下的限制扭矩，并随着温度的增加逐渐减小限制扭矩，来减小发动机的输出扭矩；在步骤S3中，减小发动机输出扭矩后，发动机的进气温度大于预设的临界值和/或发动机的进气温度变化率大于预设的标准值时，通过电子控制单元控制发动机熄火。

2.根据权利要求1所述的防止发动机拉缸的方法，其特征在于：在步骤S1中检测的性能参数为水温，电子控制单元先判断用于测量发动机水温的第二温度传感器是否正常；当第二温度传感器正常时，电子控制单元根据第二温度传感器测量的电压值获得发动机的水温，并将检测的水温与预设的标准水温进行比较，判断发动机是否处于异常工作状态；当第二温度传感器故障时，发出第二温度传感器故障信号。

3.根据权利要求2所述的防止发动机拉缸的方法，其特征在于：在步骤S2中获取水温后，根据检测的水温数值获得当前水温下的限制扭矩，并随着水温的增加逐渐减小限制扭矩，来减小发动机的输出扭矩；在步骤S3中，减小发动机输出扭矩后，当水温超过预设的临界值和/或水温变化率大于预设的标准值时，通过电子控制单元控制发动机熄火。

4.根据权利要求1所述的防止发动机拉缸的方法，其特征在于：在步骤S1中检测的性能参数为机油液位，电子控制单元先判断用于测量机油液位的液位传感器是否正常工作；当液位传感器正常时，电子控制单元根据液位传感器测量的电压值获得发动机的机油液位，并将检测的机油液位与预设的标准机油液位进行比较，判断发动机是否处于异常工作状态；当液位传感器故障时，发出传感器故障信号。

5.根据权利要求4所述的防止发动机拉缸的方法，其特征在于：在步骤S2中获取机油液位后，根据检测的机油液位获得限制扭矩，并逐渐减小限制扭矩，以减小发动机的输出扭矩；在步骤S3中，减小发动机输出扭矩后，当机油液位低于预设的临界值和/或机油液位变化率大于预设的标准值时，通过电子控制单元控制发动机熄火。

6.根据权利要求1-5任一项所述的防止发动机拉缸的方法，其特征在于：在步骤S3中如果满足发动机熄火条件，则通过电子控制单元将喷射加电时间及点火加电时间置0，或者禁止点火线圈及喷射阀的驱动。