一种避免内燃发动机的失控状况的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于避免包括气缸(220)的内燃发动机(1)的失控状况的方法，所述方法包括检测(S1,S2)发动机(1)的、据推测是因为未经请求地将碳氢化合物引入到气缸(220)中而引起的运行特性，其特征在于，根据所述检测将发动机(1)降低额定值(S3)，并在将发动机(1)降低额定值的同时执行测试程序(S6)，以检测是否未经请求地将碳氢化合物引入到气缸(220)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种避免内燃发动机的失控状况的方法
本专利技术涉及一种用于避免内燃发动机的失控状况的方法、计算机程序、计算机可读介质、控制单元、发动机系统和车辆。本专利技术能够应用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和建筑装备。虽然将针对重型车辆描述本专利技术，但本专利技术不限于这种特定的车辆，而是也可用于其它车辆，例如工程机械和轿车。
技术介绍
在诸如重型车辆柴油发动机的内燃发动机中，可能存在发动机进入所谓的失控状况的风险，这种状况虽然罕见，但可能严重损坏发动机。在这种状况下，发动机会从意外的来源吸取额外的燃料，超速，并且可能因机械故障或机械咬死而毁坏。额外的燃料可以经由发动机进气系统进入，该额外的燃料形成非期望地或未经请求地将碳氢化合物引入到发动机的气缸中。例如，未经请求的碳氢化合物可以包括燃料和发动机机油的碳氢化合物。例如，过量燃料和机油的混合物可能从发动机曲轴箱经由发动机的曲轴箱通风系统排放到进气口。该过量燃料和机油可能由于来自燃料系统(例如来自泵、喷射器和连接管)的泄漏、涡轮增压器的密封件中的机油泄漏或从气缸到曲轴箱中的泄露而进入曲轴箱。发动机失控状况的进一步的可能原因包括非期望的机油或燃料(其未完全燃烧并且经由排气再循环(EGR)路径被重新引入)泄漏到气缸中以及机油通过压缩机轴中的损坏的密封件在进气口压缩机处被引入。在使用柴油燃料的柴油发动机中，燃料到曲轴箱中的泄漏可以由曲轴箱通风系统基于燃料从曲轴箱中的温热机油中的蒸发来管理。在封闭的曲轴箱通风系统中，来自曲轴箱的所谓的窜气(blow-bygas)被返回到发动机进气口用于燃烧。然而，当燃料是挥发性的(例如二甲醚(DME))时，到曲轴箱的高泄漏率可以提供相应的高蒸发率，因此，由封闭的曲轴箱通风系统造成发动机失控的风险。相反，提供开放的曲轴箱通风系统提供了将蒸发的燃料排放到大气中的结果，这可能导致安全危险，增加环境负担，并且在某些管辖区可能是不允许的。US9074543公开了：响应于指示累积的碳氢化合物的氧化的气缸不平衡的检测，来限制发动机转速和负载以减少碳氢化合物的进一步累积。车辆发动机系统中已知的对未经请求的碳氢化合物被引入气缸中的检测策略的问题是缺乏可靠性，这导致错误的指示和错误地执行失控风险降低措施，例如跛行模式(limp-homemode)和/或向大气排放窜气，这可能对车辆的使用者来说不方便并且对环境造成负担。缺乏可靠性可能是由车辆发动机的高度瞬态运行模式造成的。因此，不可能准确地避免失控安全措施的不必要触发。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种具有提高的精度和可靠性的内燃发动机失控风险检测策略。本专利技术的另一个目的是避免对内燃发动机处于进入失控状况风险的指示过度反应，特别是在发动机使用诸如二甲醚(DME)的挥发性燃料的情况下。另一目的是以具有成本效益的方式提供对内燃发动机处于进入失控状况风险的指示的平衡反应。上述目的通过根据权利要求1所述的方法来实现。因此，本专利技术提供了一种用于避免包括气缸的内燃发动机的失控状况的方法，该方法包括检测发动机的、据推测是因为未经请求地将碳氢化合物引入到气缸中而引起的运行特性，其特征在于，根据所述检测将发动机降低额定值，并且在将发动机降低额定值的同时执行测试程序，以检测是否未经请求地将碳氢化合物引入到气缸中。应当理解，根据所述检测将发动机降低额定值可以包括：响应于所述检测将发动机降低额定值。在检测到的发动机的运行特性是因为未经请求地将碳氢化合物引入到气缸中而引起的情况下，降低额定值提供了一种快速响应，以降低发动机进入失控状况的风险。然而，检测到的运行特性可能有除了这种未经请求的碳氢化合物气缸引入以外的原因。由于不能以高度的确定性判定该检测的原因，因此执行降低额定值而不是使发动机停机，例如，在车辆在繁忙的道路上行驶的情况下，发动机停机本身可能会造成安全风险。在检测到发动机的运行特性之后，通过在将发动机降低额定值的同时执行测试程序，可以以相对较高的确定性来判定是否存在未经请求地将碳氢化合物引入到气缸中。因此，根据本专利技术的实施例，所述测试程序可以在发动机系统的诊断中提供额外的、更确定的水平。这意味着对发动机的运行特性的检测提供了是否未经请求地将碳氢化合物引入到气缸中的第一初步指示。由于该检测对于“运行特性是否是由这种碳氢化合物引入而引起的”具有相对较低的确定性，因此在该测试程序可以提供更确定的诊断的同时，降低额定值提供了降低发动机失控风险的效果。由此，可以避免对不确定的初步指示的过度反应，例如使发动机停机。根据本专利技术实施例的方法可以用已知的现代内燃发动机系统中提供的硬件来执行。因此，本专利技术可以提供一种具有成本效益的方式来对内燃发动机处于进入失控状况的风险的指示提供平衡反应。该方法可以有利地在车辆的车载诊断(OBD)系统中执行。因此，本专利技术可以提供一种提高车辆OBD和安全系统的准确性和可靠性的、具有成本效益的方式，以防止发动机失控状况并最小化误报警的风险。特别地，在由于使用诸如二甲醚(DME)的挥发性燃料而增加这种状况的风险的情况下，根据本专利技术的实施例的方法可以用于提高发动机失控风险检测的准确性和可靠性。该测试程序可以根据对发动机的运行特性的所述检测和/或将发动机降低额定值来启动。将发动机降低额定值可以包括降低发动机的最大扭矩。由此，提供了一种在执行该测试程序的同时降低发动机失控状况风险的有效方法。优选地，检测发动机的运行特性包括：在发动机的运行期间确定发动机系统参数的第一值，并将该第一值与该参数的第一预定阈值进行比较。发动机系统参数可以是由发动机产生的排气的温度与由发动机产生的排气的预期温度之间的差值。然而，在一些实施例中，该发动机系统参数可以是由发动机产生的排气的温度。由此，提供了一种容易且快捷的方式来提供发动机失控状况的第一指示。优选地，根据所述检测将发动机降低额定值包括：根据第一发动机系统参数值与第一预定阈值的比较将发动机降低额定值。优选地，根据所述检测将发动机降低额定值包括：如果第一发动机系统参数值超过第一预定阈值，则将发动机降低额定值。将发动机降低额定值可以包括降低发动机的最大扭矩，例如降低到发动机未降低额定值时的最大扭矩的85％。优选地，在该发动机设置在车辆中的情况下，该方法包括：根据对发动机的运行特性的检测，向车辆的驾驶员发出指令，以允许发动机怠速。应当理解，根据对运行特性的检测而发出指令可以包括响应于对运行特性的检测而发出指令。该方法还可以包括根据对发动机的运行特性的检测来确定发动机是否怠速。由此，如果发动机没有怠速，则可以确定不启动或不执行所述测试程序。因此，在执行所述测试程序之前，可以有利地确保存在该程序可能需要的条件，即发动机怠速。车辆中的怠速可能涉及发动机系统在以下情况下的运行：没有档位被接合，即，发动机与传动系断开，并且诸如油门踏板的驾驶员发动机控制设备没有被操纵(例如被压下)以改变燃料供给。该车辆可以包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器检测是否存在除了传动系提供的负载之外的外部发动机负载，例如检测各种辅助设备(例如发动机风扇、空气压缩机、经由动力输出而致动的系统等)的接合的传感器。在一些实施例中，可以检测到这种其它负载。在做出这种检测的情况下，可以确定在负载被移除之前不继续进行所述测试程序，和/或在执本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于避免包括气缸(220)的内燃发动机(1)的失控状况的方法，所述方法包括检测(S1、S2)所述发动机(1)的、据推测是因为未经请求地将碳氢化合物引入到所述气缸(220)中而引起的运行特性，其特征在于，根据所述检测将所述发动机(1)降低额定值(S3)，并在将所述发动机(1)降低额定值的同时执行测试程序(S6)，以检测是否未经请求地将碳氢化合物引入到所述气缸(220)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于避免包括气缸(220)的内燃发动机(1)的失控状况的方法，所述方法包括检测(S1、S2)所述发动机(1)的、据推测是因为未经请求地将碳氢化合物引入到所述气缸(220)中而引起的运行特性，其特征在于，根据所述检测将所述发动机(1)降低额定值(S3)，并在将所述发动机(1)降低额定值的同时执行测试程序(S6)，以检测是否未经请求地将碳氢化合物引入到所述气缸(220)中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述检测(S1、S2)和/或所述降低额定值(S3)来启动所述测试程序(S6)。3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，将所述发动机(1)降低额定值(S3)包括降低所述发动机(1)的最大扭矩。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，检测(S1、S2)所述发动机(1)的运行特性包括：在所述发动机的运行期间确定(S1)发动机系统参数的第一值(DT1)，并将所述第一值与第一预定阈值(DTlim1)进行比较(S2)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述发动机系统参数是由所述发动机产生的排气的温度与由所述发动机产生的排气的预期温度之间的差值。6.根据权利要求4-5中的任一项所述的方法，其特征在于，根据所述检测将所述发动机(1)降低额定值(S3)包括：根据所述第一发动机系统参数值(DT1)与所述第一预定阈值(DTlim1)的比较(S2)将所述发动机降低额定值。7.根据权利要求4-6中的任一项所述的方法，其特征在于，根据所述检测将所述发动机(1)降低额定值(S3)包括：如果所述第一发动机系统参数值(DT1)超过(S2)所述第一预定阈值，则将所述发动机降低额定值。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述发动机(1)被设置在车辆中，其特征在于，根据对所述发动机(1)的运行特性的所述检测(S1、S2)，向所述车辆的驾驶员发出(S4)指令，以允许所述发动机(1)怠速。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述发动机(1)包括用于将空气引导到所述气缸(220)的入口引导件(203、212)，并且所述气缸(220)包括连接到曲轴的活塞，所述发动机(1)还包括用于容纳所述曲轴的曲轴箱(217)以及曲轴箱通风系统(206)，所述曲轴箱通风系统(206)被布置成具有打开状况和关闭状况，在所述打开状况下，所述曲轴箱(217)中的流体被引导到大气，在所述关闭状况下，所述曲轴箱(217)中的流体被引导到所述入口引导件(203、212)，其特征在于，所述测试程序(S6)包括：-在所述曲轴箱通风系统(206)处于所述关闭状况的情况下，在所述发动机(1)在第一预定运行状况下运行的同时，确定(S602)运行参数的第一值(n1)，-在所述曲轴箱通风系统(206)处于所述打开状况的情况下，在所述发动机(1)在所述第一预定运行状况下运行的同时，确定(S604)所述运行参数的第二值(n2)，以及-至少部分地基于所述第一运行参数值(n1)和所述第二运行参数值(n2)来确定(S605)是否存在未经请求地将碳氢化合物引入到所述气缸(220)中。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，如果所述第一运行参数值(n1)与所述第二运行参数值(n2)之间的差值大于预定值差，则确定(S605)存在未经请求地将碳氢化合物引入到所述气缸(220)中。11.根据权利要求9-10中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一预定运行状况是发动机怠速。12.根据权利要求9-11中的任一项所述的方法，其特征在于，所述运行参数是发动机转速。13.根据权利要求9-12中的任一项所述的方法，其特征在于，如果所述第一运行参数值(n1)与所述第二运行参数值(n2)之间的差值大于预定值差，则控制(S7)所述曲轴箱通风系统(206)以处于所述打开状况。14.根据权利要求9-13中的任一项所述的方法，其特征在于，如果所述第一运行参数值(n1)与所述第二运行参数值(n2)之间的差值大于预定值差，则停止(S9)所述发动机(1)。15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在将所述发动机(1)降低额定值...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞尔吉·尤达诺夫，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE