用于内燃发动机异常状况的估计方法和装置制造方法及图纸

技术编号:12434134 阅读:55 留言:0更新日期:2015-12-03 23:11
本发明专利技术的实施例公开了一种用于内燃发动机异常状况的估计方法和装置,所述内燃发动机包括多个气缸和与所述多个气缸关联的曲轴。所述方法包括:检测分别由多个气缸的工作事件所导致的所述曲轴的多个角加速度信息;对所述多个角加速度信息进行相互比较;以及响应于在所述多个角加速度信息之间存在的差异大于一预设值,确定所述内燃发动机中的至少一个气缸存在异常状况。因此,本发明专利技术的实施例可以准确地检测出内燃发动机内的每个气缸是否存在异常状况,无需在发动机内新增单独的硬件,实现了成本的最小化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆电气领域,并且更具体地,本专利技术涉及一种用于内燃发动机异常状况的估计方法和装置
技术介绍
内燃发动机是一种动力机械,它是通过使得燃料在气缸内部燃烧并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。具体地,内燃发动机设置有一个或多个气缸,每一个气缸都包括通过连杆而连接于旋转曲轴的活塞。燃料和空气混合物被喷入每一个气缸的燃烧室中且点燃,以产生导致活塞的往复运动的热膨胀气体。继而,曲轴承受连杆传来的力,并将其转变为扭矩以驱动发动机上的其他附件进行工作。内燃发动机由于其精密的工作原理而容易出现各种异常状况,所述异常状况可能会导致发动机的动力性和经济性下降,例如,可能引起该发动机出现运转无力、油耗增加、起动困难等一系列故障。因此,为了检测内燃发动机是否出现异常状况,目前提供了一种发动机气缸监测装置,其主要用于通过在气缸内布置的传感器检测发动机气缸关键性能指标来判断发动机是否发生异常状况。然而,由于内燃发动机往往具有多个气缸,所以这类发动机气缸监测装置需要在每个气缸内都安装同样的传感器才能对每个气缸进行监测,这无疑增加了维护成本。同时,由于汽车发动机气缸关键性能指标往往并不能全面反映发动机气缸的工作性能,所以目前仍然无法完全地检测出汽车发动机气缸是否发生故障。因此,需要一种用于内燃发动机异常状况的估计方法和装置来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,根据本专利技术的一个方面,提供了一种用于内燃发动机异常状况的估计方法,所述内燃发动机包括多个气缸和与所述多个气缸关联的曲轴,所述方法包括:检测分别由多个气缸的工作事件所导致的所述曲轴的多个角加速度信息;对所述多个角加速度信息进行相互比较;以及响应于在所述多个角加速度信息之间存在的差异大于一预设值,确定所述内燃发动机中的至少一个气缸存在异常状况。此外,根据本专利技术的另一方面,提供了一种用于内燃发动机异常状况的估计装置,所述内燃发动机包括多个气缸和与所述多个气缸关联的曲轴,所述装置包括:信息检测单元,用于检测分别由多个气缸的工作事件所导致的所述曲轴的多个角加速度信息;信息比较单元,用于对所述多个角加速度信息进行相互比较;以及状况确定单元,用于响应于在所述多个角加速度信息之间存在的差异大于一预设值,确定所述内燃发动机中的至少一个气缸存在异常状况。与现有技术相比,采用根据本专利技术实施例的用于内燃发动机异常状况的估计方法和装置,可以检测分别由内燃发动机的多个气缸的工作事件所导致的所述曲轴的多个角加速度信息,并且对所述多个角加速度信息进行一致性分析,从而确定所述内燃发动机中是否有气缸存在异常状况。因此,本专利技术的实施例可以准确地检测出内燃发动机内的每个气缸是否存在异常状况,无需在发动机内新增单独的硬件,实现了成本的最小化。具体地,本专利技术的实施例可以允许设备厂商在将发动机安装到诸如车辆之类的机械工具之前就可以确定发动机是否被错误装配,而无需购买附加设备,这使得纠正装配问题的成本更低;此夕卜,也可以潜在地改善离开装配厂的发动机的质量。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。【附图说明】附图用来提供对本专利技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1图示了根据本专利技术实施例的内燃发动机的基本结构。图2图示了根据本专利技术实施例的用于内燃发动机异常状况的估计方法的流程图。图3图示了根据本专利技术实施例的内燃发动机的每一个气缸的工作事件所导致的所述曲轴的瞬时角加速度值的波动曲线。图4图示了根据本专利技术实施例的用于内燃发动机异常状况的估计装置的框图。图5图示了根据本专利技术实施例的发动机测试系统的框图。【具体实施方式】将参照附图详细描述根据本专利技术的各个实施例。这里,需要注意的是,在附图中,将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分,并且将省略关于它们的重复描述。首先,将简要地描述内燃发动机的基本结构,以便于更好地理解本专利技术的实施例。图1图示了根据本专利技术实施例的内燃发动机的基本结构。如图1所图示的,内燃发动机10是一种由许多机构和系统组成的复杂机器,典型地它包括以下的两个主要部件:曲柄连杆机构和配气机构。该曲柄连杆机构是发动机实现工作循环、完成能量转换的主要运动零件,并且一般由气缸11、活塞12、连杆13和曲轴14等组成。气缸11是一个圆筒形金属机件。密封的气缸11是实现工作循环、产生动力的源地。各个装有气缸套的气缸11安装在发动机10的机体内,它的顶端用气缸盖封闭着。活塞12可在气缸套内往复运动,并从气缸11下部封闭气缸11,从而形成容积作规律变化的密封空间。燃料在此空间内燃烧,产生的燃气动力推动活塞12运动。以四行程发动机为例,在作功行程中,活塞12承受燃气压力在气缸11内作直线运动,通过连杆13转换成曲轴14的旋转运动,并从曲轴14对外输出动力;而在进气、压缩和排气行程中,曲轴飞轮释放能量又把曲轴14的旋转运动转化成活塞12的直线运动,如此反复不断地将燃料在气缸内部燃烧所放出的热能转换为动力输出。该配气机构用于根据发动机的工作顺序和工作过程,使可燃混合气或空气进入气缸11,并使废气从气缸11内排出,实现换气过程。它一般由进气门15、排气门16、正时链17和凸轮轴18等组成。凸轮轴18经由正时链17(替换地,也可以采用齿轮或胶带等)而与曲轴进行联动,用于控制进气门15和排气门16的开启和闭合动作。具体地,凸轮轴18按照发动机每一气缸11内所进行的工作循环和点火顺序的要求,定时地开启和关闭各气缸11的进气门15和排气门16,使新鲜的可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸11,废气得以及时从气缸11排出,并且在压缩与作功行程中,关闭各气门以保证燃烧室的密封。内燃发动机由于其精密的工作原理而容易出现各种异常状况。例如,发动机制造厂商经常会设计和制造不同型号的发动机。例如,不同型号的发动机可能具有不同的压缩比。这种不同压缩比可以通过不同高度的活塞或不同长度的连杆来实现。然而,由于用于不同压缩比的活塞和连杆之间的视觉差异经常很小(例如,在长度上仅仅存在1.8mm的差异),所以,在装配发动机时,很可能使得发动机装配有错误的组件,或者在最坏的情况下,装配有不同组件的混合体。例如,以4缸发动机为例,在正常情况下下,其应该具有装配有设计用于相同压缩比的活塞和连杆的4个气缸。然而,由于装备失误,其可能错误地具有装配有设计用于压缩比A(例如,10:1)的活塞和连杆的3个气缸和装配有设计用于压缩比B(例如,8.5:1)的活塞和连杆的I个气缸。这可能导致发动机中的不同气缸产生不同的输出动力,造成该发动机出现运转失配等问题。此外,例如,还可能的是,在一个或多个气缸中,活塞或气门可能由于故障或过度磨损而没有准确地密封,这将使得它们泄露过量气体。这种泄露的效果与低压缩比是相同的。目前主要通过一种专门的硬件装置(即,发动机气缸监测装置)来检测发动机是否出现任何异常状况。该发动机气缸监测装置主要通过使用气缸内的传感器检测发动机气缸关键性能指标来判断发动机本文档来自技高网...
用于内燃发动机异常状况的估计方法和装置

【技术保护点】
一种用于内燃发动机异常状况的估计方法,其特征在于,所述内燃发动机包括多个气缸和与所述多个气缸关联的曲轴,所述方法包括:检测分别由多个气缸的工作事件所导致的所述曲轴的多个角加速度信息;对所述多个角加速度信息进行相互比较;以及响应于在所述多个角加速度信息之间存在的差异大于一预设值,确定所述内燃发动机中的至少一个气缸存在异常状况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:彦斯·贝肯罗伯特·丁力胡壮丰
申请(专利权)人:观致汽车有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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