CN113294251A - 防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，包含以下步骤：获取环境温度；判定环境温度是否低于人工预设的火花塞防结冰上限温度阈值；如果环境温度不低于火花塞防结冰上限温度阈值，则执行前一步骤；否则，开启发动机扫气模式；再次获取环境温度；判定环境温度是否低于人工预设的火花塞防结冰上限温度阈值，并根据判定结果作出如下操作：如果环境温度不低于火花塞防结冰上限温度阈值，则关闭发动机扫气模式，然后执行第一步骤；否则，执行前一步骤。本发明形成了气体对流，提高了排气效率，有可能将水蒸气完全排净，使结冰的概率、严重程度降低，不会出现火花塞闪络；杜绝水蒸气进入燃烧室；及时关机，降低设备损耗，延长电池寿命。

Description

防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法

技术领域

本发明涉及天然气发动机系统控制技术领域，具体地涉及防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法。

背景技术

天然气发动机是依靠在发动机缸内，燃烧天然气做功的；当前的天然气发动机仍然是采用吸入天然气与空气混合物后，由火花塞打火点燃；天然气的燃烧产物最主要的是二氧化碳和水蒸气；虽然天然气发动机有排气冲程，可以将绝大部分的天然气燃烧产物排出，但仍有少数水蒸气不可避免的滞留在发动机缸内。

又由于天然气发动机是以天然气作为燃料；而天然气的一个特点就是热值普遍较低；因此，当前主流的天然气发动机在火花塞的位置设计上都会将火花塞在发动机缸内的凸出部设计的很小；这样就导致了火花塞壳体内更容易滞留、存储气体；这其中，火花塞呼吸腔滞留气体的作用特别明显。

因此，天然气发动机的火花塞的壳体内，尤其是火花塞呼吸腔内非常容易由于滞留天然气燃烧的废气而造成水蒸气残留。

而如果环境温度非常低，例如-25℃这种温度，当发动机缸内的水蒸气未排干净即停机，则残留在火花塞壳体内的水蒸气就会结冰，从而影响后续燃烧效果；

尤其一种极端情况是，当火花塞的陶瓷体的小头表面结冰，则会极大概率提升火花塞闪络风险。

现有技术对于天然气发动机火花塞放结冰的方法都是采取自然熄火法；所谓自然熄火法是指在天然气发动机关机后继续排气一段人工预设的时间，争取尽量将水蒸气排干净。

例如申请号为CN201510701599.6，名称为“预防火花塞结冰的方法和装置”的中国专利申请即公开了一种典型的现有技术方案；具体来说：

该公开的发明认为：天然气发动机在寒冷地区冷启动困难。在做寒区试验时，拆看发动机火花塞，发现火花塞上有结冰，结冰造成火花塞工作不正常导致启动困难。天然气的主要成分为甲烷(CH4)，所以天然气发动机燃烧产生的废气中水含量较高；此外，天然气发动机在小负荷下需要进气节流，在进气行程中不能有效扫气(排气行程结束后，由于存在气门重叠角，新鲜空气进入气缸后直接从排气门排出)，特别是在停机过程中，节气门会关闭，所以流经气缸的气体较少，不能将燃烧产生的废气完全排出。在发动机停机后，由于节气门关闭和发动机转速较低，气缸内会的水汽不能完全排出，残留的废气会停留在气缸形成的密闭空间内，当环境温度低时，这些水汽会在火花塞上形成结冰，导致发动机下次启动时启动困难。

目前现有天然气发动机在接收到停机请求后，电子控制单元(ElectronicControlUnit，ECU)会控制相应执行器会停止喷射天然气，发动机熄火，发动机转速由当前转速(通常为发动机怠速转速)逐渐降为0。在上述停机过程中，发动机的节气门是关闭的，再加上发动机停机过程中的最高转速比较低，所以在发动机停机过程中，经过气缸的空气量比较小，不足以将气缸内的水汽完全排出。

目前天然气发动机在停机过程中没有对转速和节气门进行特别控制，针对天然气发动机火花塞在环境温度低时结冰而影响下次启动的问题，还未有相应的解决措施。火花塞是将高压电流引入气缸产生火花，以点燃可燃混合气的装置；节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门。根据实际应用确定具体值控制停机过程中最高转速的标定值转速，当不满足控制发动机转速的条件时，在停机过程中也会将节气门完全打开，以保证功能正常的情况下不影响用户体验。

通过控制发动机停机过程中的最高转速，可延长发动机转速降为零的时间；在停机过程中将节气门完全打开，可减小发动机在停机过程中的进气阻力并能够增加进气量。通过发动机ECU控制发动机在停机时的最高转速和节气门开度，来增加发动机在停机过程中吸入空气的量，进而将缸内残留的水汽完全排出，防止含水量较高的废气残留在气缸内，避免在环境温度低时，水汽残留导致火花塞结冰，影响下一次的发动机启动。

该公开的发明包含步骤：

S0：ECU通过环境温度传感器获取当前发动机所处的环境温度。如果环境温度低于预设温度值，那么残留废气中的水汽会在火花塞上形成结冰，这时候ECU就会控制发动机的转速到预设转速值，到达预设转速值后，停止喷射燃气，控制发动机熄火，并将节气门完全打开，控制空气通过进气管进入发动机机体的气缸中。停止燃料供应后，发动机会在摩擦力的作用下，转速慢慢降为零，等转速降为零后，控制发动机正常停机。

S1：当发动机停机时，发动机ECU控制发动机的转速达到预设转速值；

S2：ECU控制天然气发动机停止喷射天然气，并控制节气门打开；

S3：ECU检测发动机转速，当转速为零时，关闭节气门，发动机正常停机。步骤S1之前还包括：

S0：ECU检测到停机请求后，判断当前环境温度是否低于预设温度值，当前车辆档位是否处于空档，以及当前车速是否为零，如果三个判断结果均为是，则执行S1，否则执行S2。

S0进一步包括：ECU通过环境温度传感器获取当前发动机所处的环境温度。

S2进一步包括：ECU控制节气门完全打开。

S2进一步包括：ECU控制节气门打开后，空气通过进气管进入发动机的气缸。

该公开的发明还提出一种预防火花塞结冰的装置，包括：发动机电子控制单元ECU、节气门、转速传感器、发动机、进气管、排气管和火花塞；

节气门和转速传感器均与ECU连接；

进气管、排气管和火花塞均与发动机连接；

节气门设置在进气管上；

控制单元ECU，用于当发动机停机时，控制发动机的转速达到预设转速值；控制天然气发动机停止喷射天然气，并控制节气门打开；检测发动机转速，当转速为零时，关闭节气门，发动机正常停机；

转速传感器，用于获取当前发动机的转速。

还包括环境温度传感器；环境温度传感器与ECU连接，用于获取当前发动机所处的环境温度。

环境温度传感器设置在发动机的外部，且不与发动机接触。

转速传感器设置在发动机内部。

发动机运行时，进气管中为天然气；发动机发出停机请求后，进气管中为空气。

由上述技术方案可知，该公开的发明通过发动机ECU控制发动机在停机时的最高转速和节气门开度，来增加发动机在停机过程中吸入空气的量，进而将缸内残留的水汽完全排出，避免在环境温度低时，水汽残留导致火花塞结冰，影响下一次的发动机启动。

ECU检测到停机请求后，判断当前环境温度是否低于预设温度值，当前车辆档位是否处于空档，以及当前车速是否为零，如果三个判断结果均为是，则执行S1，否则执行S2。

通过判断环境温度、车辆档位状态、当前车速等条件，识别发动机的工况来决定是否提升发动机转速，以延长发动机转速降为零的时间，增加发动机在停机过程中吸入空气的量，避免在环境温度低时，水汽残留导致火花塞结冰，影响下一次的发动机启动。

该公开的发明通过控制发动机停机过程中的最高转速和在停机过程中将节气门完全打开，提高发动机停机过程中经过气缸的空气量，将缸内残留废气完全排出。

节气门和转速传感器均与ECU连接；

进气管、排气管和火花塞均与发动机连接；

节气门设置在进气管上；

控制单元ECU，用于当发动机停机时，控制发动机的转速达到预设转速值；控制天然气发动机停止喷射天然气，并控制节气门打开；检测发动机转速，当转速为零时，关闭节气门，发动机正常停机；

转速传感器，用于获取当前发动机的转速。

该公开的发明通过在进气管上设置节气门，来控制发动机停机过程中的最高转速，将节气门的开度开到最大并在整个停机过程中保持最大开度，可延长发动机转速降为零的时间和增加在停机过程中单位时间内经过气缸的新鲜空气量，将停机前燃烧产生的水汽含量较高的废气完全排出，防止发动机停机后残留的废气在火花塞上形成结冰，导致火花塞在下次启动时工作不正常，造成发动机冷启动困难。

该公开的发明还包括环境温度传感器；环境温度传感器与ECU连接，用于获取当前发动机所处的环境温度；环境温度传感器设置在发动机的外部，且不与发动机接触，用于获取外部的温度，以防止在环境温度过低时，在火花塞上形成结冰，使火花塞在下次启动时工作不正常，导致冷启动困难。

该公开的发明中，转速传感器设置在发动机的内部，用于监测发动机的转速，反馈至ECU以控制发动机的转速直到达到预设转速值，然后停止喷射天然气，并将节气门完全打开。同时，当转速传感器监测到发动机的转速降为零，则关闭节气门，发动机正常停机，控制器断电，完成整个控制。

该公开的发明中，发动机运行时，进气管中为天然气；发动机发出停机请求后，进气管中为空气。

现有技术的缺陷在于：

1.由于排气过程只开启排气门，而进气门是关闭的，发动机内部没有进气，导致没有形成气体对流，从而使得排气效率很低，且无法将水蒸气完全排干净；

2.由于需要发动机在关机后继续运行一段时间，从而造成发动机不能及时关机，既增加了设备损耗，也增大了发动机故障风险；

3.由于发动机关机后不再燃烧天然气做工，因此整个自然熄火法的排气时间中，大部分现有技术都是依靠电机来实现维持发动机转速的，而这个过程是需要车载电池提供大电流支持的，从而造成了电池耗电量剧增，且大幅降低了车载电池的寿命。

发明内容

本发明针对上述问题，提供防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其目的在于形成气体对流，极大提高排气效率，使火花塞在低温下结冰的概率、严重程度都极大降低。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，包含以下步骤：

S100.在发动机运行状态下，获取环境温度；

S200.判定所述环境温度是否低于人工预设的火花塞防结冰上限温度阈值，并根据判定结果作出如下操作：

如果所述环境温度不低于所述火花塞防结冰上限温度阈值，则执行S100；

否则，开启发动机扫气模式；

S300.再次获取环境温度；

S400.判定所述环境温度是否低于人工预设的火花塞防结冰上限温度阈值，并根据判定结果作出如下操作：

如果所述环境温度不低于所述火花塞防结冰上限温度阈值，则关闭所述发动机扫气模式，然后执行S100；

否则，执行S300。

优选地，所述火花塞防结冰上限温度阈值为-25℃。

优选地，所述发动机扫气模式包含以下状态：

a1.废弃再循环通道处于关闭状态，燃烧产生的废气经由发动机的排气门排出；

a2.发动机在人工设定的发动机扫气时间段内处于气门重叠角。

优选地，所述气门重叠角由E-VVT根据ECU发出的控制信号调节；所述控制信号包含“进入气门重叠角”信号和“退出气门重叠角”信号。

优选地，所述E-VVT可拆卸安装在凸轮轴上；E-VVT的凸轮轴驱动轴部分通过E-VVT电机与E-VVT/变速器共同驱动；所述凸轮轴驱动轴通过E-VVT/变速器与所述凸轮轴活动连接；所述E-VVT的控制信号接收端与所述ECU的控制信号输出端电信号耦接；

所述ECU通过所述ECU的控制信号输出端向所述E-VVT的控制信号接收端发送所述控制信号；所述E-VVT通过所述E-VVT的控制信号接收端获取所述控制信号。

优选地，所述凸轮轴通过固定安装在发动机的缸盖上的进气挺杆摇臂组件控制发动机的进气门的打开或关闭；所述凸轮轴通过固定安装在发动机的缸盖上的排气挺杆摇臂组件控制发动机的排气门的打开或关闭。

优选地，所述气门重叠角由E-VVT根据ECU发出的控制信号调节，具体包含以下步骤：

Sa100.所述E-VVT的控制信号接收端接收来自所述ECU的控制信号输出端发来的所述控制信号；

Sa200.所述E-VVT根据所述控制信号的内容作出如下操作：

如果所述控制信号中包含所述“进入气门重叠角”信号，则所述E-VVT控制发动机进入所述气门重叠角；

如果所述控制信号中包含所述“退出气门重叠角”信号，则所述E-VVT控制发动机退出所述气门重叠角；

否则，所述E-VVT保持当前运动状态不变。

优选地，所述ECU在所述发动机扫气时间段的开始时刻向所述E-VVT发出的所述控制信号中，包含所述“进入气门重叠角”信号；

所述ECU在所述发动机扫气时间段的结束时刻向所述E-VVT发出的所述控制信号中，包含所述“退出气门重叠角”信号。

优选地，Sa200中所述E-VVT控制发动机进入所述气门重叠角具体包含以下步骤：

Saa200.开启所述E-VVT电机；

Saa210.所述E-VVT电机依次通过所述凸轮轴驱动轴和所述E-VVT/变速器箱带动所述凸轮轴转动；

Saa220.所述凸轮轴带动所述进气挺杆摇臂组件和所述排气挺杆摇臂组件同时下压；

Saa230.所述进气挺杆摇臂组件带动所述发动机的进气门开启；同时所述排气挺杆摇臂组件带动所述发动机的排气门开启。

优选地，Sa200中所述E-VVT控制发动机退出所述气门重叠角具体包含以下步骤：

Sab200.关闭所述E-VVT电机；

Sab210.所述凸轮轴停止转动；

Sab220.进气门弹簧通过带动所述发动机的进气门上顶至上止点关闭所述发动机的进气门；同时排气门弹簧通过带动所述发动机的排气门上顶至上止点关闭所述发动机的排气门。

本发明与现有技术对比，具有以下优点：

1.由于本发明采用的是E-VVT扫气技术，是在发动机运行过程中通过控制气门重叠角即时进气排气，从而形成了气体对流，极大提高了排气效率，且在理论上有可能将水蒸气完全排干净，使得火花塞在低温下结冰的概率、严重程度都极大降低，更不会出现火花塞闪络的问题；

2.由于本发明在扫气操作过程中关闭了EGR阀，从而从根本上杜绝了燃烧产生的水蒸气进入燃烧室，进一步减少了水蒸气残留的可能性；

3.由于本发明是在天然气发动机运行过程中由E-VVT控制扫气，从而可以及时关机，也无需在关机后用电来驱动排气，既降低了设备损耗，也延长了电池的使用寿命。

附图说明

图1为本发明具体实施例的方法流程示意图；

图2为本发明具体实施例的E-VVT的正视示意图；

图3为本发明具体实施例的安装了E-VVT的正视示意图；

图4为本发明具体实施例的省略了E-VVT/变速器的E-VVT的侧视示意图。

其中：1.E-VVT，2.E-VVT电机，3.凸轮轴，4.凸轮轴驱动轴，5.E-VVT/变速器，6.发动机的缸盖，7.进气挺杆摇臂组件，8.发动机的进气门，9.排气挺杆摇臂组件，10.发动机的排气门。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，包含以下步骤：

S100.在发动机运行状态下，通过温度传感器获取环境温度。

S200.判定环境温度是否低于人工预设的火花塞防结冰上限温度阈值。

这么做的目的在于判断当前的环境温度是否是低温，因为本发明的方法就是要解决低温环境中火花塞结冰的问题。

然后根据判定结果作出如下操作：

如果环境温度不低于火花塞防结冰上限温度阈值，则执行S100。

否则，开启发动机扫气模式。

本具体实施例中，火花塞防结冰上限温度阈值为-25℃。

本具体实施例中，发动机扫气模式包含以下状态：

a1.废弃再循环通道处于关闭状态，燃烧产生的废气经由发动机的排气门10排出。

本具体实施例中，让废弃再循环通道处于关闭状态采用关闭EGR阀的方法。

关闭废弃再循环通道的目的在于使燃烧后水蒸气无法进入燃烧室中。

a2.发动机在人工设定的发动机扫气时间段内处于气门重叠角。

所谓气门重叠角，是由ECU根据发动机的工作状态输出控制信号，使E-VVT1控制发动机的进气门8早开、发动机的排气门10晚关；这样发动机的进气门8和发动机的排气门10就会有一段是同时开启的，这段2个气门同时开始的重叠时间，就形成了一定的气门重叠角，在发动机技术领域，一般用曲轴转角来表示；当发动机处于气门重叠角的时，发动机的进气门8和发动机的排气门10之间会形成一定的气流，而此时活塞到达上止点，气缸内压力仍然高于大气压；于是可以利用排气流的惯性可使燃烧后的水蒸气继续排出，从而最终降低缸内残余的水蒸气。这就是所谓的发动机扫气原理，也是本发明的核心原理之所在，也是这段时间被称为“发动机扫气时间段”的原因。通过发动机扫气，将缸内燃烧废气，特别是水蒸气通过气流排出，高效的完成了换气过程，避免燃烧后水蒸气储存在火花塞呼吸腔内。

经试验验证，发动机扫气操作可以有效降低火花塞结冰风险，从火花塞的角度改善了冷启动问题。只要利用好这段时间，就可以将水蒸气排出的非常干净。

尤其对于天然气发动机，由于火花塞突出端位于进排气门中间，该处气流强度最大，因此火花塞呼吸腔及侧电极周围的水蒸气会在极短的时间被气流吹走并排出，进一步避免水蒸气留存在火花塞呼吸腔导致的火花塞结冰风险。

于是，ECU在发动机扫气时间段的开始时刻向E-VVT1发出的控制信号中，包含“进入气门重叠角”信号。

ECU在发动机扫气时间段的结束时刻向E-VVT1发出的控制信号中，包含“退出气门重叠角”信号。

气门重叠角由E-VVT1根据ECU发出的控制信号调节；控制信号包含“进入气门重叠角”信号和“退出气门重叠角”信号。

气门重叠角由E-VVT1根据ECU发出的控制信号调节，具体包含以下步骤：

Sa100.E-VVT1的控制信号接收端接收来自ECU的控制信号输出端发来的控制信号。

Sa200.E-VVT1根据控制信号的内容作出如下操作：

如果控制信号中包含“进入气门重叠角”信号，则E-VVT1控制发动机进入气门重叠角；E-VVT1控制发动机进入气门重叠角具体包含以下步骤：

Saa200.开启E-VVT电机2。

Saa210.E-VVT电机2依次通过凸轮轴驱动轴4驱动轴和E-VVT/变速器5箱带动凸轮轴驱动轴4转动。

Saa220.凸轮轴驱动轴4带动进气挺杆摇臂组件7和排气挺杆摇臂组件9同时下压。

Saa230.进气挺杆摇臂组件7带动发动机的进气门8开启；同时排气挺杆摇臂组件9带动发动机的排气门10开启。

如果控制信号中包含“退出气门重叠角”信号，则E-VVT1控制发动机退出气门重叠角；E-VVT1控制发动机退出气门重叠角具体包含以下步骤：

Sab200.关闭E-VVT电机2。

Sab210.凸轮轴驱动轴4停止转动。

Sab220.进气门弹簧通过带动发动机的进气门8上顶至上止点关闭发动机的进气门8；同时排气门弹簧通过带动发动机的排气门10上顶至上止点关闭发动机的排气门10。

否则，E-VVT1保持当前运动状态不变。

S300.再次获取环境温度。

S400.判定环境温度是否低于人工预设的火花塞防结冰上限温度阈值，并根据判定结果作出如下操作：

如果环境温度不低于火花塞防结冰上限温度阈值，则关闭发动机扫气模式，然后执行S100。

否则，执行S300。

此外，还可以人工设定当ECU收到来自驾驶员的发动机关闭信号后，由ECU根据温度修正系数，让发动机继续运行一段人工预设的时间后，再关闭进气阀使发动机自然熄火并停机。这样做的好处在于能更进一步排干净发动机内的水蒸气，也更加保险一些。

如图2～4所示，E-VVT1可拆卸安装在凸轮轴3上；E-VVT的凸轮轴驱动轴部分4通过E-VVT电机2与E-VVT/变速器5共同驱动；

凸轮轴驱动轴4通过E-VVT/变速器5与凸轮轴3活动连接；E-VVT1的控制信号接收端与ECU的控制信号输出端电信号耦接。

ECU通过ECU的控制信号输出端向E-VVT1的控制信号接收端发送控制信号；E-VVT1通过E-VVT1的控制信号接收端获取控制信号。

凸轮轴驱动轴4通过固定安装在发动机的缸盖6上的进气挺杆摇臂组件7控制发动机的进气门8的打开或关闭；凸轮轴驱动轴4通过固定安装在发动机的缸盖6上的排气挺杆摇臂组件9控制发动机的排气门10的打开或关闭。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。

用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。

在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。

应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。

此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。

在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。

Claims (10)

1.一种防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其特征在于：包含以下步骤：

S100.在发动机运行状态下，获取环境温度；

S200.判定所述环境温度是否低于人工预设的火花塞防结冰上限温度阈值，并根据判定结果作出如下操作：

如果所述环境温度不低于所述火花塞防结冰上限温度阈值，则回到并重新执行S100；

否则，开启发动机扫气模式；

S300.再次获取环境温度；

S400.判定所述环境温度是否低于人工预设的火花塞防结冰上限温度阈值，并根据判定结果作出如下操作：

如果所述环境温度不低于所述火花塞防结冰上限温度阈值，则关闭所述发动机扫气模式，然后回到并重新执行S100；

否则，回到并重新执行S300。

2.根据权利要求1所述的防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其特征在于：所述火花塞防结冰上限温度阈值为-25℃。

3.根据权利要求1所述的防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其特征在于：所述发动机扫气模式包含以下状态：

a1.废弃再循环通道处于关闭状态，燃烧产生的废气经由发动机的排气门(10)排出；

a2.发动机在人工设定的发动机扫气时间段内处于气门重叠角。

4.根据权利要求1所述的防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其特征在于：所述气门重叠角由E-VVT(1)根据ECU发出的控制信号调节；所述控制信号包含“进入气门重叠角”信号和“退出气门重叠角”信号。

5.根据权利要求4所述的防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其特征在于：所述E-VVT(1)可拆卸安装在凸轮轴(3)上；E-VVT的凸轮轴驱动轴部分(4)通过E-VVT电机(2)与E-VVT/变速器(5)共同驱动；所述凸轮轴驱动轴(4)通过E-VVT/变速器(5)与所述凸轮轴(3)活动连接；所述E-VVT(1)的控制信号接收端与所述ECU的控制信号输出端电信号耦接；

所述ECU通过所述ECU的控制信号输出端向所述E-VVT(1)的控制信号接收端发送所述控制信号；所述E-VVT(1)通过所述E-VVT(1)的控制信号接收端获取所述控制信号。

6.根据权利要求5所述的防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其特征在于：所述凸轮轴驱动轴(4)通过固定安装在发动机的缸盖(6)上的进气挺杆摇臂组件(7)控制发动机的进气门(8)的打开或关闭；所述凸轮轴驱动轴(4)通过固定安装在发动机的缸盖(6)上的排气挺杆摇臂组件(9)控制发动机的排气门(10)的打开或关闭。

7.根据权利要求6所述的防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其特征在于：所述气门重叠角由E-VVT(1)根据ECU发出的控制信号调节，具体包含以下步骤：

Sa100.所述E-VVT(1)的控制信号接收端接收来自所述ECU的控制信号输出端发来的所述控制信号；

Sa200.所述E-VVT(1)根据所述控制信号的内容作出如下操作：

如果所述控制信号中包含所述“进入气门重叠角”信号，则所述E-VVT(1)控制发动机进入所述气门重叠角；

如果所述控制信号中包含所述“退出气门重叠角”信号，则所述E-VVT(1)控制发动机退出所述气门重叠角；

否则，所述E-VVT(1)保持当前运动状态不变。

8.根据权利要求7所述的防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其特征在于：所述ECU在所述发动机扫气时间段的开始时刻向所述E-VVT(1)发出的所述控制信号中，包含所述“进入气门重叠角”信号；

所述ECU在所述发动机扫气时间段的结束时刻向所述E-VVT(1)发出的所述控制信号中，包含所述“退出气门重叠角”信号。

9.根据权利要求8所述的防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其特征在于：Sa200中所述E-VVT(1)控制发动机进入所述气门重叠角具体包含以下步骤：

Saa200.开启所述E-VVT电机(2)；

Saa210.所述E-VVT电机(2)依次通过所述凸轮轴驱动轴(4)驱动轴和所述E-VVT/变速器(5)箱带动所述凸轮轴驱动轴(4)转动；

Saa220.所述凸轮轴驱动轴(4)带动所述进气挺杆摇臂组件(7)和所述排气挺杆摇臂组件(9)同时下压；

Saa230.所述进气挺杆摇臂组件(7)带动所述发动机的进气门(8)开启；同时所述排气挺杆摇臂组件(9)带动所述发动机的排气门(10)开启。

10.根据权利要求9所述的防止天然气发动机火花塞低温环境下结冰的方法，其特征在于：Sa200中所述E-VVT(1)控制发动机退出所述气门重叠角具体包含以下步骤：

Sab200.关闭所述E-VVT电机(2)；

Sab210.所述凸轮轴驱动轴(4)停止转动；

Sab220.进气门弹簧通过带动所述发动机的进气门(8)上顶至上止点关闭所述发动机的进气门(8)；同时排气门弹簧通过带动所述发动机的排气门(10)上顶至上止点关闭所述发动机的排气门(10)。

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