CN110700958A - 检测天然气温控系统故障的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测天然气温控系统故障的方法，用于监控发动机天然气温控系统的正常与否，在与发动机连接的控制单元ECU的配合下完成，包括温度阈值MAP形成、预设运行参数标定量及对比时间标定值t1、当前运行参数检测，并通过当前运行参数检测与运行参数标定量对比后查询温度阈值MAP获取判断阈值A，再与当前运行参数内相应的参数对比，根据对比结果进行判断天然气温控系统故障与否，本发明利用整车上现有的传感器和其他部件采集的相关参数即可实现非电控件的故障诊断，无需增加额外的检测及执行设备，避免了故障误诊断，提高了系统的可靠性。

Description

检测天然气温控系统故障的方法
技术领域
本发明涉及一种发动机安全运行控制技术领域，尤其涉及一种检测天然气温控系统故障的方法。
背景技术
天然气(CNG、LNG)的温度作为发动机控制的一个重要参数，其温度高低会直接影响发动机的喷射量以及雾化效果，间接会影响发动机运行的相关性能指标。安装天然气发动机的整车上一般会匹配有温控系统，对燃气进行加热控制，该温控系统相关部件主要包括安装在供气系统管路上的汽化器(LNG专用)、热交换器、节温器、减压器总成(减压器上带水循环加热装置，CNG专用)、稳压器总成(稳压器上带水循环加热装置LNG专用)以及相关管路部件。
温控系统是采用发动机循环水进行加热的，正常情况下燃气温度会随着发动机水温的上升而上升，直至稳定在一定的数值控制范围，但当温控系统中某个管路或部件出现问题后，就会直接影响燃气的加热效果，由于上述温控系统中的各相关部件均是非电控件，因此无法直接通过发动机的电控单元ECU进行故障检测，导致温控系统出现故障后，在短时间内驾驶员可能无法及时发现，导致发动机的喷射量以及雾化效果下降，进而影响发动机的性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种故障发现及时、判定准确，有助于保证发动机运行性能的检测天然气温控系统故障的方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：检测天然气温控系统故障的方法，用于监控发动机天然气温控系统的正常与否，在与发动机连接的控制单元ECU的配合下完成，包括以下步骤，
步骤一、通过发动机的各工况运行测试，以环境温度、发动机水温为变量参数，获取对应的发动机气轨温度的温度阈值MAP，并预存于所述控制单元ECU内；
步骤二、在所述控制单元ECU内预设发动机各工况对应的运行参数标定量，作为判断发动机温控系统故障与否的对比目标值，并设定对比判断过程中持续对比的时间段，记为对比时间标定值t1；
启动发动机，通过所述控制单元ECU获取发动机的当前运行参数；
步骤三、在所述控制单元ECU内设置预设条件，即将获取的所述当前运行参数与设定的所述运行参数标定量进行比较，当所述当前运行参数内至少一项参数大于所述运行参数标定量中对应的标定量时，则执行下一步，否则重新从步骤一开始执行；
步骤四、所述控制单元ECU根据所述当前运行参数查询所述温度阈值MAP，获取当前参数下所述温度阈值MAP内对应的判断阈值A；
步骤五、所述控制单元ECU从获取的所述当前运行参数中提取发动机的当前气轨温度B，并将所述当前气轨温度B与所述判断阈值A进行比较；
比较结果为所述当前气轨温度B小于等于所述判断阈值A且持续时间超过预设的所述对比时间标定值t1时，则执行下一步，否则重新从步骤一开始执行；
步骤六、报出天然气温控系统故障。
作为优选的技术方案，所述步骤二中运行参数标定量包括运行时间标定量t2、水温标定量T1和运行环境温度标定量T2。
作为优选的技术方案，所述当前运行参数包括发动机的当前运行时间t3、当前水温T3、当前气轨温度B和当前环境温度T4。
作为优选的技术方案，所述步骤三中，当所述当前运行时间t3、所述当前水温T3、所述当前环境温度T4中的任意一项参数值、任意两项参数值或三项参数值大于所述运行参数标定量中对应的参数标定量时，则执行步骤四，否则重新从步骤一开始执行。
作为优选的技术方案，所述步骤四中，所述控制单元ECU根据所述当前运行参数中的所述当前水温T3和所述当前环境温度T4的具体值，查询所述温度阈值MAP，获取上述两当前参数在所述温度阈值MAP内对应的温度阈值，即所述判断阈值A。
作为对上述技术方案的改进，所述当前运行时间t3自发动机启动后，在所述控制单元ECU的配合下自动计时获取，所述当前水温T3由发动机循环水路上的水温传感器检测并传送至所述控制单元ECU，所述当前气轨温度由安装在发动机气轨上的气轨温度传感器检测并传送至所述控制单元ECU，所述当前环境温度T4由环境温度传感器检测并传送至所述控制单元ECU。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：发动机运行用的天然气是利用发动机内的循环水进行加热和汽化的，且上述过程是通过发动机上专门设置的温控系统进行检测和监控，在温控系统正常情况下当发动机运行超过一定时间、发动机水温超过一定限值后，天然气温度就会随之上升，本发明正是利用天然气温度与发动机水温、运行时间及环境温度等的关系来检测并判断温控系统是否正常的，利用整车上现有的传感器和其他部件采集的相关参数即可实现非电控件的故障诊断，无需增加额外的检测及执行设备，避免了故障误诊断，提高了系统的可靠性。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
检测天然气温控系统故障的方法，用于监控发动机天然气温控系统的正常与否，在与发动机连接的控制单元ECU的配合下完成。所述温控系统用于检测并控制发动机上供气系统输送的天然气温度，以保证其喷射量以及雾化效果最佳，从而保证发动机在相应功率下运行状态最佳。目前所述温控系统、供气系统的相关部件包括汽化器、热交换器、节温器、减压器总成、稳压器总成、管路等，上述各部分的具体连接方式及结构均为本技术领域普通技术人员所熟知的内容，在此不再详细描述。
如图1所示，本实施例具体包括以下步骤：
步骤一、通过发动机的各工况运行测试，以环境温度、发动机水温为变量参数，获取对应的发动机气轨温度的温度阈值MAP，并预存于所述控制单元ECU内，所述温度阈值MAP可通过该技术领域内常规方式获取。
步骤二、在所述控制单元ECU内预设发动机各工况对应的运行参数标定量，作为判断发动机温控系统故障与否的对比目标值，并设定对比判断过程中持续对比的时间段，记为对比时间标定值t1。其中所述运行参数标定量包括运行时间标定量t2(可记为标定量1)、水温标定量T1(可记为标定量2)和运行环境温度标定量T2(可记为标定量3)。
启动发动机，通过所述控制单元ECU获取发动机的当前运行参数。具体地，所述当前运行参数包括发动机的当前运行时间t3、当前水温T3、当前气轨温度B和当前环境温度T4。所述当前运行时间t3自发动机启动后，在所述控制单元ECU的配合下自动计时获取，所述当前水温T3由发动机循环水路上的水温传感器检测并传送至所述控制单元ECU，所述当前气轨温度由安装在发动机气轨上的气轨温度传感器检测并传送至所述控制单元ECU，所述当前环境温度T4由环境温度传感器检测并传送至所述控制单元ECU，上述各传感器均为发动机上安装的原有部件，无需额外添加或调整。
步骤三、在所述控制单元ECU内设置预设条件，即获取的所述当前运行参数与设定的所述运行参数标定量进行比较，当所述当前运行参数内至少一项参数大于所述运行参数标定量中对应的标定量时，则执行下一步，否则重新从步骤一开始执行。
在本步骤中，当所述当前运行时间t3、所述当前水温T3、所述当前环境温度T4中的任意一项参数值、任意两项参数值或三项参数值大于所述运行参数标定量中对应的参数标定量时，即所述当前运行时间t3大于标定量1时、所述当前水温T3大于标定量2时或/和所述当前环境温度T4大于标定量3时，则执行步骤四，否则重新从步骤一开始执行。
步骤四、所述控制单元ECU根据所述当前运行参数查询所述温度阈值MAP，获取当前参数下所述温度阈值MAP内对应的判断阈值A。具体过程为，所述控制单元ECU根据所述当前运行参数中的所述当前水温T3和所述当前环境温度T4的具体值，查询所述温度阈值MAP，获取上述两当前参数在所述温度阈值MAP内对应的温度阈值，即所述判断阈值A。
步骤五、所述控制单元ECU从获取的所述当前运行参数中提取发动机的当前气轨温度B，并将所述当前气轨温度B与所述判断阈值A进行比较。当比较结果为所述当前气轨温度B小于等于所述判断阈值A且持续时间超过预设的所述对比时间标定值t1时，则执行下一步，否则重新从步骤一开始执行。
步骤六、报出天然气温控系统故障，提醒用户检修所述温控系统的相关部件，该故障信息可以通过所述控制单元ECU发出，也可以设置专门的故障警报装置实现故障提示。
本发明中发动机运行用的天然气是利用发动机内的循环水进行加热和汽化的，且上述过程是通过发动机上专门设置的温控系统进行检测和监控，在温控系统正常情况下当发动机运行超过一定时间、发动机水温超过一定限值后，天然气温度就会随之上升，本发明正是利用天然气温度与发动机水温、运行时间及环境温度等的关系来检测并判断温控系统是否正常的，利用整车上现有的传感器和其他部件采集的相关参数即可实现非电控件的故障诊断，无需增加额外的检测及执行设备，避免了故障误诊断，提高了系统的可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.检测天然气温控系统故障的方法，用于监控发动机天然气温控系统的正常与否，在与发动机连接的控制单元ECU的配合下完成，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一、通过发动机的各工况运行测试，形成以环境温度、发动机水温为变量参数，对应的发动机气轨温度的温度阈值MAP，并预存于所述控制单元ECU内；
步骤二、在所述控制单元ECU内预设发动机各工况对应的运行参数标定量，作为判断发动机温控系统故障与否的对比目标值，并设定对比判断过程中持续对比的时间段，记为对比时间标定值t1；
启动发动机，通过所述控制单元ECU获取发动机的当前运行参数；
步骤三、在所述控制单元ECU内设置预设条件，即将获取的所述当前运行参数与设定的所述运行参数标定量进行比较，当所述当前运行参数内至少一项参数大于所述运行参数标定量中对应的标定量时，则执行下一步，否则重新从步骤一开始执行；
步骤四、所述控制单元ECU根据所述当前运行参数查询所述温度阈值MAP，获取当前参数下所述温度阈值MAP内对应的判断阈值A；
步骤五、所述控制单元ECU从获取的所述当前运行参数中提取发动机的当前气轨温度B，并将所述当前气轨温度B与所述判断阈值A进行比较；
比较结果为所述当前气轨温度B小于等于所述判断阈值A且持续时间超过预设的所述对比时间标定值t1时，则执行下一步，否则重新从步骤一开始执行；
步骤六、报出天然气温控系统故障。
2.如权利要求1所述的检测天然气温控系统故障的方法，其特征在于：所述步骤二中运行参数标定量包括运行时间标定量t2、水温标定量T1和运行环境温度标定量T2。
3.如权利要求1所述的检测天然气温控系统故障的方法，其特征在于：所述当前运行参数包括发动机的当前运行时间t3、当前水温T3、当前气轨温度B和当前环境温度T4。
4.如权利要求3所述的检测天然气温控系统故障的方法，其特征在于：所述步骤三中，当所述当前运行时间t3、所述当前水温T3、所述当前环境温度T4中的任意一项参数值、任意两项参数值或三项参数值大于所述运行参数标定量中对应的参数标定量时，则执行步骤四，否则重新从步骤一开始执行。
5.如权利要求3所述的检测天然气温控系统故障的方法，其特征在于：所述步骤四中，所述控制单元ECU根据所述当前运行参数中的所述当前水温T3和所述当前环境温度T4的具体值，查询所述温度阈值MAP，获取上述两当前参数在所述温度阈值MAP内对应的温度阈值，即所述判断阈值A。
6.如权利要求1所述的检测天然气温控系统故障的方法，其特征在于：所述当前运行时间t3自发动机启动后，在所述控制单元ECU的配合下自动计时获取，所述当前水温T3由发动机循环水路上的水温传感器检测并传送至所述控制单元ECU，所述当前气轨温度由安装在发动机气轨上的气轨温度传感器检测并传送至所述控制单元ECU，所述当前环境温度T4由环境温度传感器检测并传送至所述控制单元ECU。
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