本發(fā)明涉及一種天然氣發(fā)動機燃氣噴嘴流量特性漂移量的在線檢測方法，屬于發(fā)動機控制系統(tǒng)技術領域。

背景技術：

燃氣噴嘴作為天然氣發(fā)動機燃氣供給系統(tǒng)中的關鍵執(zhí)行部件，其性能是否穩(wěn)定可靠，直接決定發(fā)動機燃燒是否穩(wěn)定可控，因此在保證發(fā)動機安全穩(wěn)定運行中起著舉足輕重的作用。

通過對燃氣噴嘴結構的分析及故障件統(tǒng)計，其實效模式主要為：電磁線圈的電氣故障、柱塞的卡滯、燃氣計量組件的磨損導致的流量特性的漂移。對于電磁線圈的電氣故障，可以通過電氣診斷來識別；對于柱塞組件的卡滯，在其他專利中有述及相關在線檢測方法；對于燃氣計量組件的磨損，當其磨損后，會使燃氣噴嘴流量特性發(fā)生漂移，進而使其所在缸燃燒空燃比與設定值發(fā)生偏差，影響發(fā)動機工作安全性與可靠性；如果所有燃氣噴嘴磨損情況接近，則可以通過排氣空燃比的監(jiān)控來識別和修正，對各缸燃燒空燃比的影響相對較小；而如果某個燃氣噴嘴的磨損程度相較其他燃氣噴嘴磨損的更厲害，由于通過排氣空燃比檢測到的是經(jīng)過各缸排氣稀釋后的平均空燃比，很難反映出單缸空燃比的不一致情況，進而沒法識別單個燃氣噴嘴流量漂移過大的情況，如果發(fā)動機某缸燃燒空燃比與設計值偏差太大，直接影響到發(fā)動機的安全運行。

因此，需要一種燃氣噴嘴流量特性漂移量的在線檢測方法，當某個燃氣噴嘴的流量特性相較平均值偏差過大時，能及時發(fā)現(xiàn)問題并提醒駕駛員維修更換，對于發(fā)動機的安全運行，減少用戶使用負擔，意義十分重大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是就在于針對上述現(xiàn)有技術的空白，提供一種燃氣噴嘴流量特性漂移量的在線檢測方法。

本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案：1.一種燃氣噴嘴流量特性漂移量的在線檢測方法，其特征在于，通過在線檢測系統(tǒng)實現(xiàn)，所述在線檢測系統(tǒng)包括燃氣噴嘴、燃氣氣軌、燃氣壓力傳感器、燃氣減壓器、減壓器截止閥、ecu控制單元及檢測單元；

高壓天然氣經(jīng)過燃氣截止閥與燃氣減壓器向燃氣氣軌輸送給定壓力的燃氣；

所述燃氣壓力傳感器安裝于燃氣氣軌上，用于實時采集燃氣氣軌內(nèi)燃氣壓力信號；

所述ecu控制單元接收燃氣壓力傳感器采集的燃氣壓力信號，ecu控制單元控制某一個燃氣噴嘴單獨噴射燃氣，并記錄此燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率；

所述檢測單元對比各個燃氣噴嘴噴射燃氣時燃氣壓力變化率，找出壓力變化率最大的一只或兩只燃氣噴嘴；

其中，所述方法包括：

s10、當發(fā)動機處于減速斷油工況，激活檢測單元；

s20、關閉減壓器截止閥與發(fā)動機點火；

s30、ecu控制單元以一定的采樣周期實時采集燃氣氣軌的壓力值；

s40、ecu控制單元以一定的脈寬驅動燃氣噴嘴中的某一只燃氣噴嘴噴射燃氣一次，并計算出噴射前后燃氣氣軌的壓力變化率；

s50、開啟減壓器截止閥一段時間，以待燃氣氣軌的軌壓再次建立，然后關閉減壓器截止閥；

s60、重復步驟s40和s50，直至得到所有燃氣噴嘴以同樣的脈寬噴射燃氣一次時的燃氣壓力變化率；

s70、將所有燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率相加并除以燃氣噴嘴個數(shù)，得到燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率的平均值；

s80、將每個燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率與所有燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率的平均值比較，如果差值超過某一閾值，則認為當前燃氣噴嘴流量特性漂移量過大，需要更換；

s90、在發(fā)動機運行過程中，如果退出減速斷油工況，則無論檢測是否完成，則檢測單元立即關閉，并開啟減壓器截止閥與發(fā)動機點火；如果故障檢測已完成，則開啟減壓器截止閥與發(fā)動機點火，以保證發(fā)動機正常工作時的燃氣供給與點火需求。

本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明的燃氣噴嘴流量特性漂移量的在線檢測方法，在不增加零部件及成本的前提下，為天然氣發(fā)動機使用者提供燃氣噴嘴流量特性漂移量過大的警示，以確保發(fā)動機使用過程安全；通過燃氣噴嘴流量特性漂移量的檢測，能夠幫助發(fā)動機使用者排除故障原因；還能夠及時提醒發(fā)動機使用者檢查、更換燃氣供給系統(tǒng)部件，確保燃氣供給的可控，保證燃氣使用安全；同時，本檢測方法在發(fā)動機減速斷油過程中執(zhí)行，不影響發(fā)動機正常運行及使用，本檢測方法簡單、有效。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的在線檢測系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的燃氣噴嘴流量特性漂移量的在線檢測方法的流程圖；

圖中標記示意為：1-燃氣噴嘴；2-燃氣氣軌；3-燃氣壓力傳感器；4-燃氣減壓器；5-減壓器截止閥；6-ecu控制單元。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步闡述。

實施例1

本實施例提供了一種燃氣噴嘴流量特性漂移量的在線檢測方法，其通過在線檢測系統(tǒng)實現(xiàn)，所述在線檢測系統(tǒng)包括燃氣噴嘴1，燃氣氣軌2，燃氣壓力傳感器3，燃氣減壓器4，減壓器截止閥5，ecu控制單元6及檢測單元；

高壓天然氣經(jīng)過燃氣截止閥5與燃氣減壓器4，向燃氣氣軌2輸送給定壓力的燃氣；

所述燃氣壓力傳感器3安裝于燃氣氣軌2上，用于實時采集燃氣氣軌內(nèi)燃氣壓力信號(即燃氣氣軌內(nèi)的燃氣壓力值)；

所述ecu控制單元6接收燃氣壓力傳感器3采集的燃氣壓力信號，ecu控制單元6控制某一只燃氣噴嘴單獨噴射燃氣，并記錄此燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率；

所述檢測單元對各個燃氣噴嘴噴射燃氣時燃氣壓力變化率信號對比，找出壓力變化率最大的一只或兩只燃氣噴嘴，當某個燃氣噴嘴流量特性漂移量遠大于所有燃氣噴嘴流量特性漂移量的平均值時，此燃氣噴嘴噴射燃氣時的壓力變化率也遠大于所有燃氣噴嘴噴射燃氣時的燃氣壓力變化率的平均值；因此通過檢測燃氣噴嘴噴射時的壓力變化率便可以找出流量特性漂移較大的一只或兩只燃氣噴嘴。

所述在線檢測方法包括：

s10、當發(fā)動機處于減速斷油工況，激活檢測單元；

s20、關閉減壓器截止閥與發(fā)動機點火；

s30、ecu控制單元6以一定的采樣周期(如10ms)實時采集燃氣氣軌2的壓力值；

s40、ecu控制單元6以一定的大脈寬(如15ms)驅動燃氣噴嘴1中的某一只燃氣噴嘴噴射燃氣一次，并計算出噴射前后燃氣氣軌2的壓力變化率；所述壓力變化率為：(燃氣噴嘴噴射燃氣之前燃氣氣軌的壓力-燃氣噴嘴噴射燃氣之后燃氣氣軌的壓力)/燃氣噴嘴噴射燃氣之前燃氣氣軌的壓力。

s50、開啟減壓器截止閥5一段時間(比如2s，此時間取決于燃氣管路內(nèi)徑及燃氣氣軌容積大小)以待軌壓再次建立，然后關閉減壓器截止閥5；

s60、重復步驟s40和s50，得到所有燃氣噴嘴以同樣的脈寬噴射燃氣一次時的燃氣壓力變化率；

s70、將所有燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率相加并除以燃氣噴嘴個數(shù)，得到燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率的平均值；

s80、將每個燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率與所有燃氣噴嘴噴射時的燃氣壓力變化率的平均值比較，如果差值超過某一閾值，則認為當前燃氣噴嘴流量特性漂移量過大，需要更換；

s90、在發(fā)動機運行過程中，如果退出減速斷油工況，則無論檢測是否完成，則檢測單元立即關閉，并開啟減壓器截止閥5與發(fā)動機點火；如果故障檢測已完成，則開啟減壓器截止閥5與發(fā)動機點火，以保證發(fā)動機正常工作時的燃氣供給與點火需求；

本實施例中，所述閾值需要燃氣噴嘴廠家根據(jù)產(chǎn)品性能、以及發(fā)動機使用安全要求來決定。

本實施例的燃氣噴嘴流量特性漂移量的在線檢測方法，在不增加零部件及成本的前提下，為天然氣發(fā)動機使用者提供燃氣噴嘴流量特性漂移量過大的警示，以確保發(fā)動機使用過程安全；通過燃氣噴嘴流量特性漂移量的檢測，能夠幫助發(fā)動機使用者排除故障原因；還能夠及時提醒發(fā)動機使用者檢查、更換燃氣供給系統(tǒng)部件，確保燃氣供給的可控，保證燃氣使用安全；同時，本檢測方法在發(fā)動機減速斷油過程中執(zhí)行，不影響發(fā)動機正常運行及使用，本檢測方法簡單、有效。

以上實施例的先后順序僅為便于描述，不代表實施例的優(yōu)劣。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。