CN109083792A - 判断燃气喷嘴一致性的系统及方法 - Google Patents

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刘志治
黄林
梁丹
覃玉峰
盛利
谭宗慧
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
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Abstract

本发明公开了一种判断燃气喷嘴一致性的系统及方法，判断燃气喷嘴一致性的系统包括：气罐、燃气调压器、喷嘴气轨总成、混合器、排气氧传感器以及ECU。气罐用以提供燃气；燃气调压器一端与气罐连通，且燃气调压器用以调节燃气的压力；喷嘴气轨总成一端与燃气调压器连通，且喷嘴气轨总成包括多个喷嘴，且喷嘴用以喷射燃气；混合器用以接收多个喷嘴所喷射的燃气，并将燃气输送至发动机气缸中；排气氧传感器设置于发动机气缸的排气端，且排气氧传感器用以监测当前排气浓度、记录燃气喷射闭环量及喷嘴流量特性。借此，本发明的判断燃气喷嘴一致性的系统，无需额外开关和特意维修检测，可大幅减少由于喷嘴流量特性变化导致的发动机无力等故障。

Description

判断燃气喷嘴一致性的系统及方法
技术领域
本发明是关于燃气发动机领域，特别是关于一种判断燃气喷嘴一致性的系统及方法。
背景技术
燃气喷嘴在实际使用过程中随着使用周期的增加会出现一致性差异，将会导致排放风险大大提高，这是法规所不允许。
从经济性上来说，一致性差异会导致油耗的恶化，增加用户成本。
燃气发动机实际应用中，控制器可检测喷嘴开路、短路等电气故障，但是对于杂质造成喷嘴流量变化、耐久性导致的喷嘴流量变化等流量故障，需要通过有经验的售后服务人员才可发现问题，而在确认故障前可能导致许多其他故障。
目前发动机在实际应用中没有在线自动判断燃气喷嘴一致性的系统及方法，只有判断开路、短路故障灯的方法。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种判断燃气喷嘴一致性的系统及方法，其能够无需额外开关和特意维修检测，可大幅减少由于喷嘴流量特性变化导致的发动机无力等故障。
为实现上述目的，本发明一方面提供了一种判断燃气喷嘴一致性的系统包括：气罐、燃气调压器、喷嘴气轨总成、混合器、排气氧传感器以及ECU。气罐用以提供燃气；燃气调压器一端与气罐连通，且燃气调压器用以调节燃气的压力；喷嘴气轨总成一端与燃气调压器连通，且喷嘴气轨总成包括多个喷嘴，且喷嘴用以喷射燃气；混合器用以接收多个喷嘴所喷射的燃气，并将燃气输送至发动机气缸中；排气氧传感器设置于发动机气缸的排气端，且排气氧传感器用以监测当前排气浓度、记录燃气喷射闭环量及喷嘴流量特性；以及ECU与燃气调压器、喷嘴气轨总成、发动机气缸及排气氧传感器信号连接。
在一优选的实施方式中，判断燃气喷嘴一致性的系统还包括燃气压力传感器，其设置于所述喷嘴气轨总成上，且所述燃气压力传感器用以实时监测所述燃气的压力。
在一优选的实施方式中，喷嘴气轨总成与所述混合器是通过管路连通的。
在一优选的实施方式中，ECU内置有标准喷嘴流量。
在一优选的实施方式中，多个喷嘴的数量为四个。
本发明另一方面提供了一种判断燃气喷嘴一致性的方法，其基于上述判断燃气喷嘴一致性的系统，判断燃气喷嘴一致性的方法包括以下步骤：步骤一：当发动机当前工况达到ECU预设的工况一定时间后激活设定程序；步骤二：ECU控制燃气调压器在设定压力范围，并通过燃气压力传感器记录；步骤三：激活一个喷嘴，关闭剩余喷嘴；步骤四：通过排气氧传感器记录当前激活的喷嘴的喷射后的燃气浓度和燃气喷射闭环量；步骤五：重复步骤三至步骤四，依次激活剩余喷嘴，并记录激活的喷嘴的喷射后的燃气浓度和燃气喷射闭环量；步骤六：对所有喷嘴的燃气喷射闭环量平均处理，统计一致性偏差；步骤七：记录所有喷嘴的流量特性，并与ECU内置预算的标准喷嘴流量特性比较，得到标准流量偏差；步骤八：当一致性偏差大于阈值且标准流量偏差大于阈值时，喷嘴流量报警。
与现有技术相比，根据本发明的判断燃气喷嘴一致性的系统及方法，无需额外开关和特意维修检测，可大幅减少由于喷嘴流量特性变化导致的发动机无力等故障，减少了由于无法有效判断故障导致的其他维修费用。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的判断燃气喷嘴一致性的系统的结构示意图。
主要附图标记说明：
1-气罐，2-燃气调压器，3-喷嘴气轨总成，31-喷嘴，4-混合器，5-管路，6-发动机气缸，7-排气氧传感器，8-ECU，9-燃气压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，图1是根据本发明一实施方式的判断燃气喷嘴一致性的系统的结构示意图。
根据本发明一优选实施方式的一种判断燃气喷嘴一致性的系统包括：气罐1、燃气调压器2、喷嘴气轨总成3、混合器4、排气氧传感器7以及ECU8。气罐1用以提供燃气；燃气调压器2一端与气罐1连通，且燃气调压器2用以调节燃气的压力；喷嘴气轨总成3一端与燃气调压器2连通，且喷嘴气轨总成3包括多个喷嘴31，且喷嘴31用以喷射燃气；混合器4用以接收多个喷嘴31所喷射的燃气，并将燃气输送至发动机气缸6中；排气氧传感器7设置于发动机气缸6的排气端，且排气氧传感器7用以监测当前排气浓度、记录燃气喷射闭环量及喷嘴流量特性；以及ECU8与燃气调压器2、喷嘴气轨总成3、发动机气缸6及排气氧传感器7信号连接。
在一优选的实施方式中，判断燃气喷嘴一致性的系统还包括燃气压力传感器9，其设置于所述喷嘴气轨总成3上，且所述燃气压力传感器9用以实时监测所述燃气的压力。
在一优选的实施方式中，喷嘴气轨总成3与所述混合器4是通过管路5连通的；ECU8内置有标准喷嘴流量；多个喷嘴31的数量为四个，本发明实施例仅以六缸机四个喷嘴31为例，但不限于此。
根据本发明另一优选实施方式的一种判断燃气喷嘴一致性的方法，其基于上述判断燃气喷嘴一致性的系统，判断燃气喷嘴一致性的方法包括以下步骤：步骤一：当发动机当前工况达到ECU8预设的工况一定时间后激活设定程序；步骤二：ECU8控制燃气调压器2在设定压力范围，并通过燃气压力传感器9记录；步骤三：激活一个喷嘴31，关闭剩余喷嘴31；步骤四：通过排气氧传感器7记录当前激活的喷嘴31的喷射后的燃气浓度和燃气喷射闭环量；步骤五：重复步骤三至步骤四，依次激活剩余喷嘴31，并记录激活的喷嘴31的喷射后的燃气浓度和燃气喷射闭环量；步骤六：对所有喷嘴31的燃气喷射闭环量平均处理，统计一致性偏差；步骤七：记录所有喷嘴31的流量特性，并与ECU8内置预算的标准喷嘴流量特性比较，得到标准流量偏差；步骤八：当一致性偏差大于阈值且标准流量偏差大于阈值时，喷嘴流量报警。
在实际应用中，本发明的判断燃气喷嘴一致性的系统及方法以六缸机四个喷嘴31总成为例，单次运行周期内(设定程序)，通过燃气调压器2调节燃气压力在设定压力，并通过燃气压力传感器9实时监测燃气压力，只激活一个喷嘴31工作，关闭其余喷嘴31。同时通过排气氧传感器7监测当前排气浓度和记录燃气喷射闭环量。以此类推，依次控制剩余喷嘴31进行独立控制并记录排气浓度和燃气喷射闭环量，从而判断燃气喷嘴的一致性情况，并和ECU8内置的标准喷嘴流量特性进行比较，得到标准流量偏差，且根据一致性偏差、标准喷嘴流量偏差大小，实现喷嘴流量报警策略，保证了发动机的排放性和经济性。具体步骤为：1、激活设定程序(发动机当前工况达到控制器预设的工况一定时间后触发功能)；2、控制燃气调压器2在设定压力范围，通过燃气压力传感器9记录；3、激活一个喷嘴31，关闭其余喷嘴31；4、通过排气氧传感器7记录当前喷嘴31喷射后的排气浓度和燃气喷射闭环量；5、依次对剩余的喷嘴31进行激活并记录；6、记录所有喷嘴31的燃气喷射闭环量，平均处理，统计一致性偏差；7、记录所有喷嘴31的流量特性，并与ECU8内置预算的标准喷嘴流量特性比较，得到标准偏差；8、一致性偏差大于阈值且标准偏差大于阈值时，喷嘴流量报警，提醒用户进行维修。
总之，本发明的判断燃气喷嘴一致性的系统及方法，发动机工况达条件后自动进入功能触发，无需额外开关和特意维修检测；通过一致性偏差、标准流量偏差均大于阈值后报警，减少了误报情况；一致性差触报警策略，报警策略提醒用户更换保养，可大幅减少由于喷嘴流量特性变化导致的发动机无力等故障，且减少了由于无法有效判断故障导致的其他维修费用。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种判断燃气喷嘴一致性的系统，其特征在于，包括：
气罐，其用以提供燃气；
燃气调压器，其一端与所述气罐连通，且所述燃气调压器用以调节所述燃气的压力；
喷嘴气轨总成，其一端与所述燃气调压器连通，且所述喷嘴气轨总成包括多个喷嘴，且所述喷嘴用以喷射所述燃气；
混合器，其用以接收多个所述喷嘴所喷射的所述燃气，并将所述燃气输送至发动机气缸中；
排气氧传感器，其设置于所述发动机气缸的排气端，且所述排气氧传感器用以监测当前排气浓度、记录燃气喷射闭环量及喷嘴流量特性；以及
ECU，其与所述燃气调压器、所述喷嘴气轨总成、所述发动机气缸及所述排气氧传感器信号连接。
2.如权利要求1所述的判断燃气喷嘴一致性的系统，其特征在于，还包括燃气压力传感器，其设置于所述喷嘴气轨总成上，且所述燃气压力传感器用以实时监测所述燃气的压力。
3.如权利要求1所述的判断燃气喷嘴一致性的系统，其特征在于，所述喷嘴气轨总成与所述混合器是通过管路连通的。
4.如权利要求1所述的判断燃气喷嘴一致性的系统，其特征在于，所述ECU内置有标准喷嘴流量。
5.如权利要求1所述的判断燃气喷嘴一致性的系统，其特征在于，所述多个喷嘴的数量为四个。
6.一种判断燃气喷嘴一致性的方法，其基于如权利要求1至5任一项所述的判断燃气喷嘴一致性的系统，其特征在于，所述判断燃气喷嘴一致性的方法包括以下步骤：
步骤一：当发动机当前工况达到ECU预设的工况一定时间后激活设定程序；
步骤二：所述ECU控制燃气调压器在设定压力范围，并通过燃气压力传感器记录；
步骤三：激活一个喷嘴，关闭剩余所述喷嘴；
步骤四：通过排气氧传感器记录当前激活的所述喷嘴的喷射后的燃气浓度和燃气喷射闭环量；
步骤五：重复步骤三至步骤四，依次激活剩余所述喷嘴，并记录激活的所述喷嘴的喷射后的燃气浓度和燃气喷射闭环量；
步骤六：对所有所述喷嘴的燃气喷射闭环量平均处理，统计一致性偏差；
步骤七：记录所有所述喷嘴的流量特性，并与所述ECU内置预算的标准喷嘴流量特性比较，得到标准流量偏差；
步骤八：当所述一致性偏差大于阈值且所述标准流量偏差大于阈值时，喷嘴流量报警。
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