CN117738790A - 一种发动机健康管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机健康管理方法及系统，先获取每缸的排气温度Ti，再根据所有缸的排气温度，得到平均排气温度、最大排气温度和最小排气温度；然后将|Ti‑Tave|和Tmax‑Tmin设为修正边界条件，当符合修正边界条件时开始修正，调整各缸的油量，第i缸油量调整量为M；当累计油量M大于最大修正油量Mmax，或|Ti‑Tave|不大于等于预设定第一温度阈值T时，完成修正，如果M大于最大修正油量Mmax，|Ti‑Tave|仍旧大于等于预设定第一温度阈值T，发出第i缸燃烧异常信号给发动机监控以并提醒停车检查。可见，本发明基于单缸排气温度判定发动机工作是否异常，并通过修正边界条件的判定以及对发动机运行边界进行控制，以达到发动机健康运行以及船舶用安全运行目的。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机健康管理方法及系统。
背景技术
船用发动机使用过程中因维护保养不当或长时使用，燃油系统中电控单体喷油泵内偶件、喷油器偶件会发生磨损，导致发动机某个缸或某几个缸燃油喷射异常进而导致缸内燃烧异常，若不能及时识别异常会导致发动机排气温度过高、振动异常等不良现象，最终影响发动机使用寿命。同时发动机在长时运行过程中燃油系统零部件若出现可靠性问题，且船舶正在水上作业如果失去动力会带来很大安全问题。
发明内容
针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种发动机健康管理方法及系统，通过单缸排气温度判定发动机工作是否异常，并对发动机运行边界进行控制，以达到发动机健康运行以及船舶用安全运行目的。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种发动机健康管理方法，包括以下步骤：
S1、获取每缸的排气温度Ti，其中i为缸序号；
S2、根据所有缸的排气温度，得到平均排气温度Tave、最大排气温度Tmax和最小排气温度Tmin；
S3、判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T；
判断Tmax-Tmin是否大于等于预设定第二温度阈值t；
S4、如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，或，Tmax-Tmin大于等于预设定第二温度阈值t，生成对应的修正信号；
S5、根据修正信号，调整各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M；
S6、判断M是否大于最大修正油量Mmax；
S7、如果M不大于最大修正油量Mmax，执行S5；
如果M大于最大修正油量Mmax，判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T，如果|Ti-Tave|不大于等于预设定第一温度阈值T，执行S1，如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，生成对应的报警信号；
S8、根据报警信号，发出第i缸燃烧异常信号给发动机监控以并提醒停车检查。
优选方式为，所述S4还包括：如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，Tmax-Tmin小于预设定第二温度阈值t，判断第i缸排气温度Ti是否大于平均排气温度Tave；如果第i缸排气温度Ti大于平均排气温度Tave，生成对应的第一修正信号；
所述S5包括：根据第一修正信号，减少第i缸油量，增加其余各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M。
优选方式为，所述S4还包括：如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，Tmax-Tmin小于预设定第二温度阈值t，判断第i缸排气温度Ti是否小于平均排气温度Tave；如果第i缸排气温度Ti小于平均排气温度Tave，生成对应的第二修正信号；
所述S5包括：根据第二修正信号，增加第i缸油量，减少其余各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M。
优选方式为，所述S4还包括：如果Tmax-Tmin大于等于预设定第二温度阈值t，生成对应的第三修正信号；
所述S5还包括：根据第三修正信号，减少Tmax对应缸的油量，增加Tmin对应缸的油量，累计油量M；
所述S7还包括：如果M大于预设定修正油量Mmax,判断Tmax-Tmin是否大于等于第一温度阈值T；
如果Tmax-Tmin大于等于第一温度阈值T，执行S1，如果Tmax-Tmin不大于等于第一温度阈值T，再将Tmax-Tave与|Tmin-Tave|进行比较；
若Tmax-Tave大于|Tmin-Tave|，生成对应的最大缸次报警信号；
若Tmax-Tave等于|Tmin-Tave|，生成对应的最大最小缸次报警信号；
若Tmax-Tave小于|Tmin-Tave|，生成对应的最小缸次报警信号；
所述S8还包括：
根据最大缸次报警信号，发出Tmax缸次燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车检测；
根据最大最小缸次报警信号，发出Tmax和Tmin缸次燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车检测；
根据最小缸次报警信号，发出Tmin缸次燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车检测。
优选方式为，所述S5包括：根据修正信号，调整第i缸和其余各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，其余缸调整油量之和为M，累计油量M。
优选方式为，还包括以下步骤：
S9、计时报警时间，判断报警时间是否大于预设定时间值；
S10、如果报警时间大于预设定时间值，输出用户确认是否继续运行提示；
S11、如果用户确认不继续运行，发动机运行至怠速或停车；
如果用户确认继续运行，获取预先标定运行参数，根据标定运行参数运行。
优选方式为，通过控制喷油泵的流量调整各缸油量，或通过控制喷油器的开启和关闭时长调整各缸油量。
一种发动机健康管理系统，包括电子控制单元、及分别与所述电子控制单元电连接的喷油器、喷油泵和发动机监控仪，还包括分别与所述电子控制单元电连接的：
温度采集处理单元，所述温度采集处理单元用于采集每缸的排气温度Ti，并根据所有缸的排气温度，得到平均排气温度Tave、最大排气温度Tmax和最小排气温度Tmin，其中i为缸序号；
修正启动判定单元，所述修正启动判定单元用于判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T，判断Tmax-Tmin是否大于等于预设定第二温度阈值t；如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，或，Tmax-Tmin大于等于预设定第二温度阈值t，生成对应的修正信号；
修正单元，所述修正单元用于根据修正信号，调整各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M，判断M是否大于最大修正油量Mmax；如果M不大于最大修正油量Mmax，重复修正，如果M大于最大修正油量Mmax，判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T，如果|Ti-Tave|不大于等于预设定第一温度阈值T，完成修正，如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，生成对应的报警信号；
报警单元，所述报警单元用于根据报警信号，发出第i缸燃烧异常信号给发动机监控以并提醒停车检查。
优选方式为，所述系统还包括与所述电子控制单元电连接的越控单元，所述越控单元用于发出报警信号时，计时报警时间，判断报警时间是否大于预设定时间值；如果报警时间大于预设定时间值，输出用户确认是否继续运行提示；如果用户确认不继续运行，发动机运行至怠速或停车；如果用户确认继续运行，获取预先标定运行参数，根据标定运行参数运行。
优选方式为，所述系统还包括与所述电子控制单元电连接的预设定单元，所述预设定单元用于通过仿真及试验手段，依次限定不同缸次不工作情况下发动机轴系扭振、发动机振动、排温、转速波动情况，在发动机可靠运行条件下限定最高运行转速及燃油喷射量，标定为限制map。
采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：
由于本发明的发动机健康管理方法及系统，基于发动机运行燃油系统零部件出现劣化时，发动机各缸的排气温度会出现异常，故，本发明先获取每缸的排气温度Ti，再根据所有缸的排气温度，得到平均排气温度Tave、最大排气温度Tmax和最小排气温度Tmin；然后将|Ti-Tave|和Tmax-Tmin最为修正边界条件，当符合修正边界条件时开始修正，调整各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M；当累计油量M大于最大修正油量Mmax，或|Ti-Tave|不大于等于预设定第一温度阈值T时，完成修正，如果M大于最大修正油量Mmax，|Ti-Tave|仍旧大于等于预设定第一温度阈值T，发出第i缸燃烧异常信号给发动机监控以并提醒停车检查。可见，本发明基于单缸排温传感器测量的单缸排气温度判定发动机工作是否异常，并通过修正边界条件判定以及对发动机运行边界进行控制，以达到发动机健康运行以及船舶用安全运行目的。
附图说明
图1是本发明中发动机健康管理方法的流程示意图；
图2a～图2b是实施例中的流程示意图；
图3是发动机健康管理系统的原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，且不用于限定本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明功能实现由七部分组成，分别为布置在发动机单缸排气管上的排温传感器(传感器数量与缸数相同)、发动机线束、电子控制单元(ECU)、电控单体喷油泵、高压油管、喷油器组成、发动机本体，其中电控单体喷油泵喷油时刻、喷油量受ECU控制，以6缸直列发动机为例。
排温传感器监控发动机每缸排气温度，同时排气温度将每缸的排气温度转化为对应的温度信号，温度信号通过发动机线束传递给电子控制单元(ECU)，ECU根据接收的排温传感器信号，通过发动机线束传递控制电控喷油泵电磁阀，辅助控制电控喷油泵电磁阀的开启、关闭、开启时长等，电控喷油泵输出的燃油通过高压油管到达喷油器喷入发动机气缸内。
实施例一：
如图1所示，一种发动机健康管理方法，包括以下步骤：
步骤S1、获取每缸的排气温度Ti，其中i为缸序号；i＝6时，排气温度包括T1、T2、T3、T4、T5和T6。
步骤S2、根据所有缸的排气温度，得到平均排气温度Tave、最大排气温度Tmax和最小排气温度Tmin；其中Tave＝(T1+T2+T3+T4+T5+T6)/6。
步骤S3、判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T；即判断式子|Ti-Tave|≥T是否成立；
判断Tmax-Tmin是否大于等于预设定第二温度阈值t；即判断式子Tmax-Tmin≥t是否成立；
步骤S4、如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，或，Tmax-Tmin大于等于预设定第二温度阈值t，即|Ti-Tave|≥T或Tmax-Tmin≥t，生成对应的修正信号；
需要说明的是：当|Ti-Tave|<T且Tmax-Tmin<t时，电子控制单元给电控单体喷油泵指令维持原有喷油量，无需调整。
步骤S5、根据修正信号，调整各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M；其中调整包括增加和减少。
具体调整分为：第i缸油量调整和其余各缸油量调整，比如通过上面两个式子判断出第2缸异常时，调整第2缸的油量，并每次调整第2缸的油量为预设定值M，其余缸(第1缸、第3缸、第4缸、第5缸和第6缸)调整油量之和为M，为了维持发动机功率稳定，其余各缸均匀调整油量相同，且控制其余各缸调整油量之和小于M，一种优选方案，其余每缸调整油量为M/(i-1)，本实施例为M/5。另外，本发明通过预设定每次调整油量值，来保证各缸工作均匀性。
需要说明的是：本发明可通过控制喷油泵的流量调整各缸油量，或，通过控制喷油器的开启和关闭时长调整各缸油量。
步骤S6、判断M是否大于最大修正油量Mmax；即判断式子M>Mmax是否成立；其中最大修正油量Mmax为预设定值，目的保证发动机运行的可靠性。
步骤S7、如果M不大于最大修正油量Mmax，即M<Mmax时，执行步骤S5；
如果M大于最大修正油量Mmax，即M>Mmax时，判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T，即判断式子|Ti-Tave|≥T是否成立；
如果|Ti-Tave|不大于等于预设定第一温度阈值T，即|Ti-Tave|<T，执行S1即完成修正，
如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，即|Ti-Tave|≥T，生成对应的报警信号；
需要说明的是：本申请通过最大修正油量Mmax，来限制存在异常的第i缸的油量调整次数，避免第i缸存在故障时仍旧无效地进行油量调整，即在油量微调无法解决故障时，及时停车检测避免故障扩大；同时也利用最大修正油量Mmax，来自动实现第i缸油量多次调整，令第i缸燃烧正常，即通过油量微调整保证各缸工作均匀性，以保证发动机的性能，并且无需停车检查。
步骤S8、根据报警信号，发出第i缸燃烧异常信号给发动机监控以并提醒停车检查。
本发明的发动机健康管理方法，基于发动机运行燃油系统零部件出现劣化时，发动机各缸排温会出现差异的情况，通过发动机上设置的排温传感器实时检测各缸的排气温度，并利于排气温度设定修正边界条件，在满足修正边界条件时，对出现异常的缸次进行油量微调，并且通过控制每次油量调整量，来保证各缸工作的均匀性，无需停车检查；同时利用最大修正油量，来限定油量微调的修正次数，在经过至少一次修正后，仍旧存在异常时，及时发出警示，以便停车检查该缸的喷油器和喷油泵，避免故障扩大影响发动机的运行。可见，本发明通过调整电控单体喷油泵流量改善各缸工作均匀性，达到了发动机健康运行以及船舶用安全运行目的，且本发明的方法，操作简单、成本低、易实现。
如图2a和图2b所示，各缸的油量微调具体包括以下几种情况，具体为：
第一种情况下，本发明的步骤S4还包括：
如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，Tmax-Tmin小于预设定第二温度阈值t，即|Ti-Tave|≥T且Tmax-Tmin<t时；判断第i缸排气温度Ti是否大于平均排气温度Tave，即判断式子Ti>Tave是否成立；
如果第i缸排气温度Ti大于平均排气温度Tave，即Ti>Tave，生成对应的第一修正信号；
步骤S5包括：
根据第一修正信号，减少第i缸油量，增加其余各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M。
需要说明的是：当|Ti-Tave|≥T，且Ti>Tave以及Tmax-Tmin<t时，第i缸油量减小M，为了维持发动机功率稳定，其余各缸均匀增加油量
当发动机包括6个缸时，n＝5；其余各缸油量增加量累计为M，若第一次调整后|Ti-Tave|≥T仍存在，第i缸油量继续减小M，其余各缸继续均匀增加油量，油量增加量累计为M，直到|Ti-Tave<T|或达到最大修正油量Mmax。当达到最大修正油量Mmax且|Ti-Tave|≥T，ECU报第i缸燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车并检查第i缸电控单体泵油泵、喷油器。
第二种情况下，步骤S4还包括：
如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，Tmax-Tmin小于预设定第二温度阈值t，判断第i缸排气温度Ti是否小于平均排气温度Tave；
如果第i缸排气温度Ti小于平均排气温度Tave，生成对应的第二修正信号；
步骤S5包括：
根据第二修正信号，增加第i缸油量，减少其余各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M。
需要说明的是：当|Ti-Tave≥T|时，且Ti<Tave以及Tmax-Tmin<t时，第i缸油量增大M，为了维持发动机功率稳定，其余各缸均匀减小油量，油量减小量累计为M，若第一次调整后|Ti-Tave≥T|仍存在，第i缸油量继续增大M，其余各缸均匀继续减小油量，油量减小量累计为M，直到|Ti-Tave<T|。当达到最大修正油量Mmax且|Ti-Tave≥T|，ECU报第i缸燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车并检查第i缸电控单体泵油泵、喷油器。
第三种情况下，步骤S4还包括：
如果Tmax-Tmin大于等于预设定第二温度阈值t，生成对应的第三修正信号；
步骤S5还包括：
根据第三修正信号，减少Tmax对应缸的油量，增加Tmin对应缸的油量，累计油量M；
步骤S7还包括：
如果M大于预设定修正油量Mmax,判断Tmax-Tmin是否大于等于第一温度阈值T；
如果Tmax-Tmin大于等于第一温度阈值T，执行S1，如果Tmax-Tmin不大于等于第一温度阈值T，再将Tmax-Tave与|Tmin-Tave|进行比较；
若Tmax-Tave大于|Tmin-Tave|，生成对应的最大缸次报警信号；
若Tmax-Tave等于|Tmin-Tave|，生成对应的最大最小缸次报警信号；
若Tmax-Tave小于|Tmin-Tave|，生成对应的最小缸次报警信号；
步骤S8还包括：
根据最大缸次报警信号，发出Tmax缸次燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车检测；
根据最大最小缸次报警信号，发出Tmax和Tmin缸次燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车检测；
根据最小缸次报警信号，发出Tmin缸次燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车检测。
需要说明的是：当Tmax-Tmin≥t时，Tmax对应缸次油量减小M，Tmin对应缸次油量增加M。若第一次调整后，Tmax对应缸次油量继续减小M，Tmin对应缸次油量继续增加M，直到Tmax-Tmin<t或达到最大修正油量Mmax。若达到最大修正流量Mmax后Tmax-Tmin≥T，则继续进行故障缸判定，当Tmax-Tave≥|Tmin-Tave|时，ECU报Tmax对应缸次燃烧异常信号给发动机监控仪，提醒用户对停车检查Tmax对应缸电控单体喷油泵、喷油器。当Tmax-Tave＝|Tmin-Tave|时，ECU报Tmax、Tmin对应缸次燃烧异常信号给发动机监控仪，提醒用户停车检查Tmax、Tmin对应缸次电控单体喷油泵、喷油器。当Tmax-Tave<|Tmin-Tave|时，ECU报Tmin对应缸次燃烧异常信号给发动机监控仪，提醒用户停车检查。
本发明的发动机健康管理方法，还包括以下步骤：
S9、计时报警时间，判断报警时间是否大于预设定时间值；
S10、如果报警时间大于预设定时间值，输出用户确认是否继续运行提示；
S11、如果用户确认不继续运行，发动机运行至怠速或停车；
如果用户确认继续运行，获取预先标定运行参数，根据标定运行参数运行。
具体地，当ECU报某缸燃烧异常且报警持续时间超过设定时间t后，ECU再次发送报警信号“某缸燃烧异常，是否继续运行”信号给发动机监控仪，用户根据实际情况选择，当选择“否”时发动机回怠速后停车，当选择“是”时发动机运行限值map。
以上步骤主要是当ECU报某缸燃烧异常，若此时用户在水上作业，停车会导致船舶存在安全隐患，这时为保证船舶及发动机运行可靠性，ECU会发出指令停止燃烧异常燃油喷射，通过对转速及其它缸次油量进行限定，这种情况下运行参数的集合成为限制map。
其中限制map标定过程为：根据相应规范要求发动机限定某缸燃油不喷射，比如6缸可以限定1缸次不工作，8缸机可以限定2缸次不工作。以6缸机为例，通过仿真及试验手段，依次限定不同缸次不工作情况下发动机轴系扭振、发动机振动、排温、转速波动情况，在发动机可靠运行条件下限定最高运行转速及燃油喷射量，标定为限制map；
综上所述，本发明充分利用了电控机型可以对电控单体喷油量油量调节功能，借助单缸排温传感器保证了本发明的实现，借助发动机监控仪实现发动机与用户的交互；设定单缸电控单体泵单缸油量最大修正量，并通过排气温度等可以判定燃烧异常缸次，并推送信息给用户，方便用户快速锁定故障点并进行修复；而且发动机某缸燃烧异常且用户正在作业失去动力存在安全隐患情况下，制定发动机限定map，保证船舶及发动机运行可靠性。
实施例二：
如图3所示，一种发动机健康管理系统，包括电子控制单元、及分别与电子控制单元电连接的喷油器、喷油泵和发动机监控仪，还包括分别与电子控制单元电连接的：温度采集处理单元，修正启动判定单元，修正单元，报警单元、越控单元和预设定单元。
其中，温度采集处理单元用于采集每缸的排气温度Ti，并根据所有缸的排气温度，得到平均排气温度Tave、最大排气温度Tmax和最小排气温度Tmin，其中i为缸序号；
其中，修正启动判定单元用于判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T，判断Tmax-Tmin是否大于等于预设定第二温度阈值t；如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，或，Tmax-Tmin大于等于预设定第二温度阈值t，生成对应的修正信号；
其中，修正单元用于根据修正信号，调整各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M，判断M是否大于最大修正油量Mmax；如果M不大于最大修正油量Mmax，重复修正，如果M大于最大修正油量Mmax，判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T，如果|Ti-Tave|不大于等于预设定第一温度阈值T，完成修正，如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，生成对应的报警信号。本实施例中修正单元具体修正分为三种情况，此三种情况与实施例一中相同，在此不再详细描述。
其中，报警单元用于根据报警信号，发出第i缸燃烧异常信号给发动机监控以并提醒停车检查。
其中，越控单元用于发出报警信号时，计时报警时间，判断报警时间是否大于预设定时间值；如果报警时间大于预设定时间值，输出用户确认是否继续运行提示；如果用户确认不继续运行，发动机运行至怠速或停车；如果用户确认继续运行，获取预先标定运行参数，根据标定运行参数运行。
其中，预设定单元用于通过仿真及试验手段，依次限定不同缸次不工作情况下发动机轴系扭振、发动机振动、排温、转速波动情况，在发动机可靠运行条件下限定最高运行转速及燃油喷射量，标定为限制map。
如图3所示，本发明的发动机健康管理系统，温度采集处理单元实时采集各缸的排气温度，并得到了平均排气温度、最大排气温度和最小排气温度，并转换成对应的温度信号，传输至电子控制单元。电子控制单元再将接收的温度信号传输至修正启动判定单元，修正启动判定单元将接收的温度信号，与边界条件|Ti-Tave|和Tmax-Tmin结合后，得到修正信号，并传输修正信号至电子控制单元。
电子控制单元再传输修正信号至修正单元，修正单元根据修正信号，进行对应油量微调，并且再根据实际情况退出修正或者发出报警信号至电子控制单元。电子控制单元则传输报警信号至报警单元，报警单元则发出对应的报警提示。另外，当报警时间超过预设定时间值时，电子控制单元触发越控单元，越控单元则发出提示，令用户选择继续运行还是不继续运行，用户可通过人机交互单元比如越控开关等，来输入选择。
可见，本发明在发动机运行燃油系统零部件裂化情况下，制定了基于单缸排气温度修正启用边界，以及单次流量油量及最大修正油量；未达到最大修正油量情况下，通过油量修正保证各缸工作均匀性；达到最大修正油量且报警，通过修正边界条件判定故障缸次；同时发动机限定map，依次限定不同缸次不工作情况下发动机轴系扭振、发动机振动、排温、转速波动情况，在发动机可靠运行条件下限定最高运行转速及燃油喷射量，标定为限制map，该种情况下可保证船舶及发动机可靠运行。
以上仅为所述本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种发动机健康管理方法及系统的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发动机健康管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取每缸的排气温度Ti，其中i为缸序号；
S2、根据所有缸的排气温度，得到平均排气温度Tave、最大排气温度Tmax和最小排气温度Tmin；
S3、判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T；
判断Tmax-Tmin是否大于等于预设定第二温度阈值t；
S4、如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，或，Tmax-Tmin大于等于预设定第二温度阈值t，生成对应的修正信号；
S5、根据修正信号，调整各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M；
S6、判断M是否大于最大修正油量Mmax；
S7、如果M不大于最大修正油量Mmax，执行S5；
如果M大于最大修正油量Mmax，判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T，如果|Ti-Tave|不大于等于预设定第一温度阈值T，执行S1，如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，生成对应的报警信号；
S8、根据报警信号，发出第i缸燃烧异常信号给发动机监控以并提醒停车检查。
2.根据权利要求1所述的发动机健康管理方法，其特征在于，
所述S4还包括：
如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，Tmax-Tmin小于预设定第二温度阈值t，判断第i缸排气温度Ti是否大于平均排气温度Tave；
如果第i缸排气温度Ti大于平均排气温度Tave，生成对应的第一修正信号；
所述S5包括：
根据第一修正信号，减少第i缸油量，增加其余各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M。
3.根据权利要求1所述的发动机健康管理方法，其特征在于，
所述S4还包括：
如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，Tmax-Tmin小于预设定第二温度阈值t，判断第i缸排气温度Ti是否小于平均排气温度Tave；
如果第i缸排气温度Ti小于平均排气温度Tave，生成对应的第二修正信号；
所述S5包括：
根据第二修正信号，增加第i缸油量，减少其余各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M。
4.根据权利要求1所述的发动机健康管理方法，其特征在于，
所述S4还包括：
如果Tmax-Tmin大于等于预设定第二温度阈值t，生成对应的第三修正信号；
所述S5还包括：
根据第三修正信号，减少Tmax对应缸的油量，增加Tmin对应缸的油量，累计油量M；
所述S7还包括：
如果M大于预设定修正油量Mmax，判断Tmax-Tmin是否大于等于第一温度阈值T；
如果Tmax-Tmin大于等于第一温度阈值T，执行S1，如果Tmax-Tmin不大于等于第一温度阈值T，再将Tmax-Tave与|Tmin-Tave|进行比较；
若Tmax-Tave大于|Tmin-Tave|，生成对应的最大缸次报警信号；
若Tmax-Tave等于|Tmin-Tave|，生成对应的最大最小缸次报警信号；
若Tmax-Tave小于|Tmin-Tave|，生成对应的最小缸次报警信号；
所述S8还包括：
根据最大缸次报警信号，发出Tmax缸次燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车检测；
根据最大最小缸次报警信号，发出Tmax和Tmin缸次燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车检测；
根据最小缸次报警信号，发出Tmin缸次燃烧异常信号给发动机监控仪并提醒用户停车检测。
5.根据权利要求1所述的发动机健康管理方法，其特征在于，所述S5包括：
根据修正信号，调整第i缸和其余各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，其余缸调整油量之和为M，累计油量M。
6.根据权利要求1至5任一项所述的发动机健康管理方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S9、计时报警时间，判断报警时间是否大于预设定时间值；
S10、如果报警时间大于预设定时间值，输出用户确认是否继续运行提示；
S11、如果用户确认不继续运行，发动机运行至怠速或停车；
如果用户确认继续运行，获取预先标定运行参数，根据标定运行参数运行。
7.根据权利要求1所述的发动机健康管理方法，其特征在于，通过控制喷油泵的流量调整各缸油量，或通过控制喷油器的开启和关闭时长调整各缸油量。
8.一种发动机健康管理系统，包括电子控制单元、及分别与所述电子控制单元电连接的喷油器、喷油泵和发动机监控仪，其特征在于，还包括分别与所述电子控制单元电连接的：
温度采集处理单元，所述温度采集处理单元用于采集每缸的排气温度Ti，并根据所有缸的排气温度，得到平均排气温度Tave、最大排气温度Tmax和最小排气温度Tmin，其中i为缸序号；
修正启动判定单元，所述修正启动判定单元用于判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T，判断Tmax-Tmin是否大于等于预设定第二温度阈值t；如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，或，Tmax-Tmin大于等于预设定第二温度阈值t，生成对应的修正信号；
修正单元，所述修正单元用于根据修正信号，调整各缸的油量，且第i缸油量调整量为M，累计油量M，判断M是否大于最大修正油量Mmax；如果M不大于最大修正油量Mmax，重复修正，如果M大于最大修正油量Mmax，判断|Ti-Tave|是否大于等于预设定第一温度阈值T，如果|Ti-Tave|不大于等于预设定第一温度阈值T，完成修正，如果|Ti-Tave|大于等于预设定第一温度阈值T，生成对应的报警信号；
报警单元，所述报警单元用于根据报警信号，发出第i缸燃烧异常信号给发动机监控以并提醒停车检查。
9.根据权利要求8所述的发动机健康管理系统，其特征在于，所述系统还包括与所述电子控制单元电连接的越控单元，所述越控单元用于发出报警信号时，计时报警时间，判断报警时间是否大于预设定时间值；如果报警时间大于预设定时间值，输出用户确认是否继续运行提示；如果用户确认不继续运行，发动机运行至怠速或停车；如果用户确认继续运行，获取预先标定运行参数，根据标定运行参数运行。
10.根据权利要求8所述的发动机健康管理系统，其特征在于，所述系统还包括与所述电子控制单元电连接的预设定单元，所述预设定单元用于通过仿真及试验手段，依次限定不同缸次不工作情况下发动机轴系扭振、发动机振动、排温、转速波动情况，在发动机可靠运行条件下限定最高运行转速及燃油喷射量，标定为限制map。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410061291.9A CN117738790A (zh) | 2024-01-15 | 2024-01-15 | 一种发动机健康管理方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN117738790A true CN117738790A (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=90281523
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202410061291.9A Pending CN117738790A (zh) | 2024-01-15 | 2024-01-15 | 一种发动机健康管理方法及系统 |
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2024
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