CN110657037B - 检测天然气发动机供气***泄漏的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测天然气发动机供气***泄漏的方法，在发动机供气***、电控单元ECU及整车仪表的配合下完成，发动机供气***包括储气罐、供气管路、气轨和喷射阀，供气管路上串装有天然气切断阀和稳压器，储气罐上安装有检测传感器，检测传感器连接至整车仪表，该方法在每个驾驶循环内持续执行，整车仪表显示当前天然气气罐内的剩余气量，且将该气量通过报文的形式发给电控单元ECU，电控单元ECU根据该报文计算在一段时间内的气耗量，同时电控单元ECU内部也会在该时间段内根据喷射阀的喷射量计算消耗的气耗量，通过对比两者的差值来判断当前供气***是否存在泄漏或其他异常，实现了自动检测天然气泄露及故障预警提醒，有助于提高发动机运行安全性。

Description

检测天然气发动机供气***泄漏的方法
技术领域
本发明涉及发动机运行控制技术领域，尤其涉及一种检测天然气发动机供气***泄漏的方法。
背景技术
天然气发动机的天然气供气***主要由气罐、燃气切断阀、稳压器、供气管路、气轨、喷射阀等部件组成，其中任何一个部件出现故障都会导致天然气泄露，造成燃气的浪费和空气的污染，更重要的是使发动机运行存在安全隐患。目前发动机供气***的泄漏检测主要是在用于检测泄漏天然气的气体传感器、发动机电控单元ECU及相关报警装置的配合下完成的。当气体传感器检测到有泄漏的天然气时，发送信号至发动机电控单元ECU，发动机电控单元ECU通过信号处理、分析和判断，并根据内部数据设定情况，驱动相关报警装置产生灯光或声音报警，提醒工作人员注意，以及时采取相应停机或维护措施，避免更严重的事故发生，因此天然气的泄漏检测十分重要，是保证发动机正常运行的重要检测项目之一。
但上述检测方式精确度有限，受发动机使用环境的影响较大，如发动机在空气流动好的环境中使用时，即使有天然气泄漏现象，受空气流动方向影响，有时气体传感器并不能及时地检测到泄漏信号，或检测后形成的泄漏参数比实际泄漏参数要小的多，不足以使发动机电控单元ECU产生报警驱动信号，因此难以避免天然气泄漏现象的发生，使发动机运行的安全隐患依然存在难以避免。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种天然气泄漏检测准确及时，有助于保证发动机运行安全性的检测天然气发动机供气***泄漏的方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：检测天然气发动机供气***泄漏的方法，在发动机供气***、电控单元ECU及整车仪表的配合下完成，且所述发动机供气***、所述整车仪表分别连接至所述电控单元ECU，所述发动机供气***包括用于存储天然气的储气罐，所述储气罐通过供气管路连接至安装于发动机气轨内的喷射阀，所述供气管路上沿气体行进方向依次串联安装有天然气切断阀和稳压器，且所述储气罐上安装有用于检测罐内气体参数的检测传感器，所述检测传感器信号连接至所述整车仪表，该方法在发动机的每个驾驶循环内持续执行，包括以下步骤，
步骤一、在所述电控单元ECU内预设代表所述储气罐内天然气量信息的标准报文信息格式，及所述整车仪表向所述电控单元ECU传送所述储气罐内天然气余量信息的标准间隔时间T标；
步骤二、发动机启动至怠速运行，所述检测传感器实时检测所述储气罐的压力，并传送至所述整车仪表，由所述整车仪表转换为天然气的余量值并进行显示，同时所述整车仪表自发动机启动开始，将所述储气罐的天然气余量信息转换为实时报文信息传送至所述电控单元ECU，所述整车仪表相邻两次发送所述实时报文信息的时间间隔记为实际的间隔时间T实；
步骤三、发动机启动后，所述电控单元ECU开始接收所述实时报文信息，在所述电控单元ECU内将接收到所述实时报文信息的格式与所述标准报文信息格式进行对比，同时将所述实际的间隔时间T实与所述标准间隔时间T标进行比较，判断报文信息的可信性；
当所述实时报文信息的格式与所述标准报文信息格式不符或/和所述实际的间隔时间T实与所述标准间隔时间T标不符时，则判断报文信息不可信，进入步骤四；
当所述实时报文信息的格式与所述标准报文信息格式相符，且所述实际的间隔时间T实与所述标准间隔时间T标相符时，则判断报文信息可信，进入步骤五；
步骤四、所述电控单元ECU或/和所述整车仪表报出报文故障信息；
步骤五、所述电控单元ECU在计算时间Tn内，根据所述实时报文信息计算天然气耗量A，所述电控单元ECU还在计算时间Tn内基于所述喷射阀的喷射量计算天然气耗量B，通过所述电控单元ECU计算所述天然气耗量A与所述天然气耗量B的差值，并将两者的差值与所述电控单元ECU内预设的标定量N和标定量M进行比较；
步骤六、当所述天然气耗量A与所述天然气耗量B的差值大于等于标定量N时，则所述电控单元ECU或/和所述整车仪表报出所述发动机供气***泄漏故障，提醒驾驶员检查所述发动机供气***；
当所述天然气耗量A与所述天然气耗量B的差值小于标定量M时，则所述电控单元ECU或/和所述整车仪表报出所述整车仪表天然气余量计算异常故障，提醒驾驶员检修维护；
否则，发动机按照目前运行状态继续运行，直至一个驾驶循环结束。
作为优选的技术方案，所述驾驶循环为点火开关上电后，发动机启动到怠速，然后按照驾驶员的操作一直运行直至所述点火开关下电，发动机停机。
作为优选的技术方案，所述标准间隔时间T标和所述计算时间Tn分别为设定值。
作为对上述技术方案的改进，所述标定量N和所述标定量M分别为设定值。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：整车仪表上会显示当前天然气气罐内的剩余气量，且将该气量通过报文的形式发给电控单元ECU，电控单元ECU接收到报文后，根据该报文计算在一段时间内的气耗量，同时电控单元ECU内部也会在该时间段内根据喷射阀的喷射量计算消耗的气耗量，通过对比两者的差值来判断当前供气***是否存在泄漏或其他异常，该方法在使用过程中不需要改动整车上已有的漏气检测配置，实现了自动检测天然气泄露及故障预警提醒，且天然气泄漏检测准确及时，有助于提高发动机运行安全性。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的工作流程图；
图中：1-储气罐；2-供气管路；3-发动机气轨；4-天然气切断阀；5-稳压器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1所示，检测天然气发动机供气***泄漏的方法，在发动机供气***、电控单元ECU及整车仪表的配合下完成，且所述发动机供气***、所述整车仪表分别连接至所述电控单元ECU，所述发动机供气***的天然气余量被检测后输送至所述整车仪表，通过所述整车仪表显示，以供驾驶员获知余量信息，另外所述整车仪表还将数据以报文的形式输送至所述电控单元ECU，用于天然气泄漏的分析与判定。
本实施例中所述发动机供气***包括用于存储天然气的储气罐1，所述储气罐1通过供气管路2连接至安装于发动机气轨3内的喷射阀，所述供气管路2上沿气体行进方向依次串联安装有天然气切断阀4和稳压器5，该部分为本技术领域普通技术人员所熟知的内容，在此不再详细描述。在所述储气罐1上安装有用于检测罐内气体检参数的检测传感器，所述检测传感器信号连接至所述整车仪表，以供所述整车仪表处理及显示使用。当所述储气罐1为CNG罐时，所述检测传感器设置为压力传感器，当所述储气罐1为LNG罐时，所述检测传感器设置为液位传感器。
如图2所示，本实施例记载的泄漏方法在发动机的每个驾驶循环内持续执行，所述驾驶循环为点火开关T15上电后，发动机启动到怠速，然后按照驾驶员的操作一直运行直至所述点火开关T15下电，发动机停机。该方法包括以下步骤：
步骤一、在所述电控单元ECU内预设代表所述储气罐内天然气量信息的标准报文信息格式，及所述整车仪表向所述电控单元ECU传送所述储气罐内天然气余量信息的标准间隔时间T标，标准间隔时间T标为设定值，如可以设定为100微秒或更短的时间段。
步骤二、发动机启动至怠速运行，所述检测传感器实时检测所述储气罐的压力，并传送至所述整车仪表，由所述整车仪表转换为天然气的余量值并进行显示，同时所述整车仪表自发动机启动开始，将所述储气罐的天然气余量信息转换为实时报文信息传送至所述电控单元ECU，所述整车仪表相邻两次发送所述实时报文信息的时间间隔记为实际的间隔时间T实，所述实际的间隔时间T实为通过所述电控单元ECU内的计时单元自动检测的时间。
步骤三、发动机启动后，所述电控单元ECU开始接收所述实时报文信息，在所述电控单元ECU内将接收到所述实时报文信息的格式与所述标准报文信息格式进行对比，同时将所述实际的间隔时间T实与所述标准间隔时间T标进行比较，判断报文信息的可信性。
具体判断为：当所述实时报文信息的格式与所述标准报文信息格式不符或/和所述实际的间隔时间T实与所述标准间隔时间T标不符时，即出现字符错误，则判断报文信息不可信，进入步骤四；当所述实时报文信息的格式与所述标准报文信息格式相符，即字符一致，且所述实际的间隔时间T实与所述标准间隔时间T标相符时，则判断报文信息可信，进入步骤五。
步骤四、所述电控单元ECU或/和所述整车仪表报出报文故障信息。
步骤五、所述电控单元ECU在计算时间Tn内，根据所述实时报文信息计算天然气耗量A，所述计算时间Tn分别为设定值，所述计算时间Tn设置越短，其检测频率越大，越能保证发动机运行的可靠性。所述电控单元ECU还在计算时间Tn内基于所述喷射阀的喷射量计算天然气耗量B，通过所述电控单元ECU计算所述天然气耗量A与所述天然气耗量B的差值，并将两者的差值与所述电控单元ECU内预设的标定量N和标定量M进行比较。由于在所述供气管路中还存储有一定量的天然气，该部分天然气并不能通过所述检测传感器检测出来，因此设定了所述标定量N和所述标定量M，以提高检测的准确性。所述标定量N和所述标定量M分别为设定值，两者的具体设置过程，可以通过台架试验获取的经验值。
步骤六、当所述天然气耗量A与所述天然气耗量B的差值大于等于标定量N时，则所述电控单元ECU或/和所述整车仪表报出所述发动机供气***泄漏故障，提醒驾驶员检查所述发动机供气***。
当所述天然气耗量A与所述天然气耗量B的差值小于标定量M时，则所述电控单元ECU或/和所述整车仪表报出所述整车仪表天然气余量计算异常故障，如所述检测传感器故障造成信号检测不准确或无检测信号等，提醒驾驶员检修维护。
当不属于上述两点情况时，说明相关部件无故障，也无天然气泄漏现象，发动机按照目前运行状态继续运行，直至一个驾驶循环结束。
本发明的整车仪表上会显示当前天然气气罐内的剩余气量，且将该气量通过报文的形式发给电控单元ECU，电控单元ECU接收到报文后，根据该报文计算在一段时间内的气耗量，同时电控单元ECU内部也会在该时间段内根据喷射阀的喷射量计算消耗的气耗量，通过对比两者的差值来判断当前供气***是否存在泄漏或其他异常，该方法在使用过程中不需要改动整车上已有的漏气检测配置，实现了自动检测天然气泄露及故障预警提醒，且天然气泄漏检测准确及时，避免了受使用环境、空气流动过快等因素影响，造成的天然气泄漏无法检测的现象，有助于提高发动机运行安全性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.检测天然气发动机供气***泄漏的方法，其特征在于：在发动机供气***、电控单元ECU及整车仪表的配合下完成，且所述发动机供气***、所述整车仪表分别连接至所述电控单元ECU，所述发动机供气***包括用于存储天然气的储气罐，所述储气罐通过供气管路连接至安装于发动机气轨内的喷射阀，所述供气管路上沿气体行进方向依次串联安装有天然气切断阀和稳压器，且所述储气罐上安装有用于检测罐内气体参数的检测传感器，所述检测传感器信号连接至所述整车仪表，该方法在发动机的每个驾驶循环内持续执行，包括以下步骤，
步骤一、在所述电控单元ECU内预设代表所述储气罐内天然气量信息的标准报文信息格式，及所述整车仪表向所述电控单元ECU传送所述储气罐内天然气余量信息的标准间隔时间T标；
步骤二、发动机启动至怠速运行，所述检测传感器实时检测所述储气罐的压力，并传送至所述整车仪表，由所述整车仪表转换为天然气的余量值并进行显示，同时所述整车仪表自发动机启动开始，将所述储气罐的天然气余量信息转换为实时报文信息传送至所述电控单元ECU，所述整车仪表相邻两次发送所述实时报文信息的时间间隔记为实际的间隔时间T实；
步骤三、发动机启动后，所述电控单元ECU开始接收所述实时报文信息，在所述电控单元ECU内将接收到所述实时报文信息的格式与所述标准报文信息格式进行对比，同时将所述实际的间隔时间T实与所述标准间隔时间T标进行比较，判断报文信息的可信性；
当所述实时报文信息的格式与所述标准报文信息格式不符或/和所述实际的间隔时间T实与所述标准间隔时间T标不符时，则判断报文信息不可信，进入步骤四；
当所述实时报文信息的格式与所述标准报文信息格式相符，且所述实际的间隔时间T实与所述标准间隔时间T标相符时，则判断报文信息可信，进入步骤五；
步骤四、所述电控单元ECU或/和所述整车仪表报出报文故障信息；
步骤五、所述电控单元ECU在计算时间Tn内，根据所述实时报文信息计算天然气耗量A，所述电控单元ECU还在计算时间Tn内基于所述喷射阀的喷射量计算天然气耗量B，通过所述电控单元ECU计算所述天然气耗量A与所述天然气耗量B的差值，并将两者的差值与所述电控单元ECU内预设的标定量N和标定量M进行比较；
步骤六、当所述天然气耗量A与所述天然气耗量B的差值大于等于标定量N时，则所述电控单元ECU或/和所述整车仪表报出所述发动机供气***泄漏故障，提醒驾驶员检查所述发动机供气***；
当所述天然气耗量A与所述天然气耗量B的差值小于标定量M时，则所述电控单元ECU或/和所述整车仪表报出所述整车仪表天然气余量计算异常故障，提醒驾驶员检修维护；
否则，发动机按照目前运行状态继续运行，直至一个驾驶循环结束。
2.如权利要求1所述的检测天然气发动机供气***泄漏的方法，其特征在于：所述驾驶循环为点火开关上电后，发动机启动到怠速，然后按照驾驶员的操作一直运行直至所述点火开关下电，发动机停机。
3.如权利要求1所述的检测天然气发动机供气***泄漏的方法，其特征在于：所述标准间隔时间T标和所述计算时间Tn分别为设定值。
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