發(fā)動機故障診斷方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)動機故障診斷方法和設(shè)備，屬于發(fā)動機控制【技術(shù)領(lǐng)域】。基于缸壓傳感器的發(fā)動機故障診斷方法包括步驟：記錄發(fā)動機在工作循環(huán)內(nèi)的進氣壓力和上止點的氣缸壓力；將所述氣缸壓力除以所述進氣壓力得到第一壓力比；以及將所述第一壓力和發(fā)動機的壓縮比進行比較，如果第一壓力和與所述發(fā)動機壓縮比之差的絕對值大于或等于所述發(fā)動機的壓縮比的8-10%，則判斷發(fā)動機的相應(yīng)氣缸存在燃燒室漏氣的狀態(tài)，否則，判斷發(fā)動機的相應(yīng)氣缸不存在燃燒室漏氣的狀態(tài)。該方法能及時并準確地診斷發(fā)動機的燃燒室漏氣相關(guān)故障，提高了發(fā)動機系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
【專利說明】發(fā)動機故障診斷方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機控制【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及發(fā)動機的電子控制系統(tǒng)策略，尤其涉及基于缸壓傳感器的發(fā)動機故障診斷方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的汽油機采用火花點燃混合氣，然后進行火焰?zhèn)鞑サ娜紵绞竭M行，發(fā)動機基本工作在當(dāng)量混合氣的狀態(tài)下，發(fā)動機可能會因為爆震、維護保養(yǎng)出錯等問題導(dǎo)致燃燒室漏氣的故障狀態(tài)出現(xiàn)，傳統(tǒng)的發(fā)動機遇到燃燒室漏氣的狀況時，依靠發(fā)動機控制器往往無法立即診斷得知，如果持續(xù)工作往往會加劇發(fā)動機的磨損，甚至導(dǎo)致發(fā)動機的損壞。
[0003]新型的均質(zhì)壓燃發(fā)動機等由于需要對缸內(nèi)燃燒過程進行更精確的控制，需要增加缸壓傳感器以實現(xiàn)對缸內(nèi)燃燒過程的精確測量和控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題的至少一個，本發(fā)明提出基于缸壓傳感器對發(fā)動機燃燒室或者活塞環(huán)漏氣的故障診斷。
[0005]按照本發(fā)明的一方面，提供一種基于缸壓傳感器的發(fā)動機故障診斷方法，其包括:
記錄發(fā)動機在工作循環(huán)內(nèi)的進氣壓力和上止點的氣缸壓力；
將所述氣缸壓力除以所述進氣壓力得到第一壓力比；以及
將所述第一壓力和發(fā)動機的壓縮比進行比較，如果第一壓力和與所述發(fā)動機壓縮比之差的絕對值大于或等于所述發(fā)動機的壓縮比的D%，則判斷發(fā)動機的相應(yīng)氣缸存在燃燒室漏氣的狀態(tài)，否則，判斷發(fā)動機的相應(yīng)氣缸不存在燃燒室漏氣的狀態(tài)。
[0006]按照本發(fā)明一實施例的發(fā)動機故障診斷方法，其中，還包括:判斷點火角和上止點之間的關(guān)系，并且如果點火角一直發(fā)生在上止點之前，則將點火角推遲到上止點之后，然后再進行所述記錄步驟。
[0007]在之前所述實施例的發(fā)動機故障診斷方法中，還包括:如果點火角一直發(fā)生在上止點之前，在將點火角推遲到上止點之后的同時修改發(fā)動機的噴油控制和/或節(jié)氣門控制以使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出維持不變。
[0008]在之前所述實施例的發(fā)動機故障診斷方法中，優(yōu)選地，8% ( D% ( 10%。
[0009]優(yōu)選地，在所述方法的實施過程中，保持發(fā)動機的穩(wěn)定工況。
[0010]優(yōu)選地，在所述記錄步驟中，使用一個工作循環(huán)內(nèi)的進氣壓力平均值作為所述進氣壓力。
[0011]優(yōu)選地，所述發(fā)動機的壓縮比為混合氣的絕熱指數(shù)k所對應(yīng)的壓縮比。
[0012]其中，氣缸內(nèi)的混合氣的絕熱指數(shù)k可以為1.4。
[0013]按照本發(fā)明的又一方面，提供一種基于缸壓傳感器的發(fā)動機故障診斷設(shè)備，其包括: 壓力記錄部件，其記錄發(fā)動機在工作循環(huán)內(nèi)的進氣壓力和上止點的氣缸壓力；
第一壓力比計算部件，其將所述氣缸壓力除以所述進氣壓力得到第一壓力比；以及故障判斷部件，其將所述第一壓力和發(fā)動機的壓縮比進行比較，如果第一壓力和與所述發(fā)動機壓縮比之差的絕對值大于或等于所述發(fā)動機的壓縮比的0%，則判斷發(fā)動機的相應(yīng)氣缸存在燃燒室漏氣的狀態(tài)，否則，判斷發(fā)動機的相應(yīng)氣缸不存在燃燒室漏氣的狀態(tài)。
[0014]按照本發(fā)明一實施例的發(fā)動機故障診斷設(shè)備，還包括:
點火角判斷和調(diào)節(jié)部件，其判斷點火角和上止點之間的關(guān)系，并且如果點火角一直發(fā)生在上止點之前,則將點火角推遲到上止點之后。
[0015]按照本發(fā)明一實施例的發(fā)動機故障診斷設(shè)備，還包括控制部件，其用于修改發(fā)動機的噴油控制和/或節(jié)氣門控制以使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出維持不變。
[0016]優(yōu)選地，8%( D% ( 10%O
[0017]本發(fā)明的技術(shù)效果是，可以及時并準確地診斷發(fā)動機的燃燒室漏氣相關(guān)故障，提高了發(fā)動機系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]從結(jié)合附圖的以下詳細說明中，將會使本發(fā)明的上述和其他目的及優(yōu)點更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標(biāo)號表示。
[0019]圖1是按照本發(fā)明一實施例的基于缸壓傳感器的發(fā)動機故障診斷方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面介紹的是本發(fā)明的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本發(fā)明的基本了解，并不旨在確認本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的其他實現(xiàn)方式。因此，以下【具體實施方式】以及附圖僅是對本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。
[0021]圖1所示為按照本發(fā)明一實施例的基于缸壓傳感器的發(fā)動機故障診斷方法流程示意圖。在該實施例中，發(fā)動機故障方法可以但不限于應(yīng)用均質(zhì)壓燃發(fā)動機中，均質(zhì)壓燃發(fā)動機設(shè)置有壓力傳感器，其可以用來實時采集燃燒室內(nèi)壓力狀態(tài)。需要理解的是，對于沒有設(shè)置壓力傳感器的發(fā)動機，可以為該診斷方法來設(shè)置相應(yīng)的壓力傳感器。以下結(jié)合圖1詳細說明基于缸壓傳感器的發(fā)動機故障診斷方法。
[0022]首先步驟S110,通過壓力傳感器記錄氣缸壓力P_tdc和進氣壓力P_intake。
[0023]在該步驟中，壓力傳感器可以在發(fā)動機的工作循環(huán)內(nèi)同步地采集發(fā)動機燃燒室內(nèi)的壓力狀態(tài)。具體地，在工作循環(huán)中，如果發(fā)動機點火燃燒時，在點火角發(fā)生在上止點后的情況下，通過壓力傳感器記錄在上止點位置的氣缸壓力P_tdc，并且記錄進氣壓力P_intake,具體可以將氣缸壓力P_tdc和P_intake記錄在發(fā)動機的控制器中。此時記錄的P_tdc并不是最大的氣缸壓力值,在點火角發(fā)生在上止點后的情況下，點火后氣缸壓力會進一步上升。如果發(fā)動機不點火燃燒時，可以在一工作循環(huán)內(nèi)通過壓力傳感器采集整個過程的氣缸壓力，將某一氣缸壓力判定為上止點的氣缸壓力P_tdc，例如,采集的氣缸壓力的最大值判定為上止點的氣缸壓力P_tdc ;在一工作循環(huán)內(nèi)的發(fā)動機進氣門開啟時段采集進氣壓力，將某一進氣壓力判定為上止點的氣缸壓力P_tdc，例如，采集的進氣壓力的平均值判定為上止點的氣缸壓力p_tdc。需要理解的是，氣缸壓力P_tdc和進氣壓力P_intake的記錄方法不是限制性的。
[0024]在還一實施例中，如果點火角一直發(fā)生在上止點之前，此時需要檢查燃燒室是否漏氣時，需要在執(zhí)行步驟SllO之前先將點火角推遲到上止點之后，同時可以修改發(fā)動機的噴油控制和/或節(jié)氣門控制，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出維持不變，再執(zhí)行步驟S110，記錄上止點的缸壓P_tdc和進氣壓力P_intake。
[0025]進一步,步驟S120,計算第一壓力比 Cl=P_tdc / P_intake。
[0026]進一步,步驟S130,得到該發(fā)動機的壓縮比:F_comp'k。
[0027]在該步驟中，混合氣的絕熱指數(shù)k為發(fā)動機運行時混合氣的一個特征參數(shù)，k可以根據(jù)實驗進行標(biāo)定，針對汽油機可以設(shè)k為1.4直接使用。發(fā)動機的壓縮KF_Comp為發(fā)動機的設(shè)計參數(shù)，在該實施例中，優(yōu)選地，記錄混合氣的絕熱指數(shù)為k所對應(yīng)的壓縮比F_comp"ko
[0028]需要理解的是，步驟S130與步驟SllO和步驟S120之間的先后關(guān)系不受本發(fā)明圖1所示實施例限定，例如，在步驟SllO之前，也可以得出該發(fā)動機的壓縮比F_compl。
[0029]進一步，步驟S140,比較 Cl 和 F_comp'k。
[0030]在該步驟中，得出Cl與F_comp'k之間的差的絕對值，即I Cl — F_comp'k I,實現(xiàn)二者之間的差距比較 。
[0031]進一步，步驟S150，判斷發(fā)動機的燃燒室的漏氣狀態(tài)。
[0032]在該步驟中，如果I Cl—F_comp'k I≤D% X F_comp'k則判斷這一缸存在燃燒室漏氣的故障；否則，這判斷這一缸不存在燃燒室漏氣的故障。在該實施例中，D的可以在8-10的范圍中取值，例如D%為8%或10%。
[0033]至此，發(fā)動機的故障診斷方法過程基本結(jié)束。以上步驟SllO至S150可以循環(huán)地不斷進行，從而，可以及時、準確地判斷發(fā)動機的氣缸燃燒室(或活塞環(huán))是否存在漏氣故障，提高了發(fā)動機系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。當(dāng)然，如果漏氣造成的拉缸等其他故障(例如拉缸)，也可以及時準確地發(fā)現(xiàn)。
[0034]在一優(yōu)選實施例中，為了提高如圖1所示方法的判斷的準確性，診斷故障時，發(fā)動機優(yōu)選地處于較為穩(wěn)定的工況；同時，由于進氣壓力存在波動，可以使用一個工作循環(huán)內(nèi)的進氣壓力平均值作為計算使用的進氣壓力。
[0035]以上例子主要說明了本發(fā)明的發(fā)動機故障診斷方法及其相應(yīng)設(shè)備。盡管只對其中一些本發(fā)明的實施方式進行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
【權(quán)利要求】
1.一種基于缸壓傳感器的發(fā)動機故障診斷方法，其特征在于，包括: 記錄發(fā)動機在工作循環(huán)內(nèi)的進氣壓力和上止點的氣缸壓力； 將所述氣缸壓力除以所述進氣壓力得到第一壓力比；以及 將所述第一壓力和發(fā)動機的壓縮比進行比較，如果第一壓力和與所述發(fā)動機壓縮比之差的絕對值大于或等于所述發(fā)動機的壓縮比的D%，則判斷發(fā)動機的相應(yīng)氣缸存在燃燒室漏氣的狀態(tài)，否則，判斷發(fā)動機的相應(yīng)氣缸不存在燃燒室漏氣的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機故障診斷方法，其特征在于，還包括:判斷點火角和上止點之間的關(guān)系，并且如果點火角一直發(fā)生在上止點之前，則將點火角推遲到上止點之后，然后再進行所述記錄步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機故障診斷方法，其特征在于，還包括:如果點火角一直發(fā)生在上止點之前，在將點火角推遲到上止點之后的同時修改發(fā)動機的噴油控制和/或節(jié)氣門控制以使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出維持不變。
4.如權(quán)利要求1一 3中任何一項所述的發(fā)動機故障診斷方法，其特征在于，8% ( D% ( 10% ο
5.如權(quán)利要求1一 3中任何一項所述的發(fā)動機故障診斷方法，其特征在于，在所述方法的實施過程中，保持發(fā)動機的穩(wěn)定工況。
6.如權(quán)利要I一 3中任何一項所述的發(fā)動機故障診斷方法，其特征在于，在所述記錄步驟中，使用一個工作循環(huán)內(nèi)的進氣壓力平均值作為所述進氣壓力。
7.如權(quán)利要求1一 3中任何一項所述的發(fā)動機故障診斷方法，其特征在于，所述發(fā)動機的壓縮比為混合氣的絕熱指數(shù)k所對應(yīng)的壓縮比。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動機故障診斷方法，其特征在于，氣缸內(nèi)的混合氣的絕熱指數(shù)k為1.4。
9.一種基于缸壓傳感器的發(fā)動機故障診斷設(shè)備，其特征在于，包括: 壓力記錄部件，其記錄發(fā)動機在工作循環(huán)內(nèi)的進氣壓力和上止點的氣缸壓力； 第一壓力比計算部件，其將所述氣缸壓力除以所述進氣壓力得到第一壓力比；以及 故障判斷部件，其將所述第一壓力和發(fā)動機的壓縮比進行比較，如果第一壓力和與所述發(fā)動機壓縮比之差的絕對值大于或等于所述發(fā)動機的壓縮比的0%，則判斷發(fā)動機的相應(yīng)氣缸存在燃燒室漏氣的狀態(tài)，否則，判斷發(fā)動機的相應(yīng)氣缸不存在燃燒室漏氣的狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)動機故障診斷設(shè)備，其特征在于，還包括: 點火角判斷和調(diào)節(jié)部件，其判斷點火角和上止點之間的關(guān)系，并且如果點火角一直發(fā)生在上止點之前,則將點火角推遲到上止點之后。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)動機故障診斷設(shè)備，其特征在于，還包括控制部件，其用于修改發(fā)動機的噴油控制和/或節(jié)氣門控制以使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出維持不變。
12.如權(quán)利要求9所述的發(fā)動機故障診斷設(shè)備，其特征在于，8%( D% ( 10%。
【文檔編號】G01M3/26GK103940554SQ201310022603
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月22日
【發(fā)明者】章健勇, 許小穎, 徐寅, 蔣偉峰, 高兢, 孔毅 申請人:上海汽車集團股份有限公司