一种燃气喷射阀监测方法及相关设备与流程

1.本公开涉及发动机技术领域，尤其涉及一种燃气喷射阀监测方法及相关设备。


背景技术：

2.燃气喷射阀是燃气发动机的核心零部件之一。燃气喷射阀的工作性能优劣直接对发动机性能产生影响。目前，主要通过监控燃气喷射阀的开路、短路故障判断燃气喷射阀的工作状态，但是不能对燃气喷射阀实际的驱动情况进行有效监测。例如：在燃气喷射阀发生堵塞以及卡滞时，当前无法正确判断燃气喷射阀是否故障。
3.因此，如何对燃气喷射阀进行有效监测成为本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本公开提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种燃气喷射阀监测方法及相关设备，技术方案如下：
5.一种燃气喷射阀监测方法，包括：
6.在发动机处于稳态工况下，获得所述发动机的燃气喷射阀在打开喷射前的第一燃气压力以及所述燃气喷射阀在打开喷射后的第二燃气压力；
7.根据所述第一燃气压力和所述第二燃气压力，获得所述燃气喷射阀的燃气压差；
8.利用所述燃气压差，确定所述燃气喷射阀是否发生故障。
9.可选的，所述利用所述燃气压差，确定所述燃气喷射阀是否发生故障，包括：
10.在所述燃气压差大于预设压差阈值的情况下，确定所述所述燃气喷射阀喷射异常并进行喷射异常计数；
11.在所述喷射异常计数的数值大于预设报警阈值的情况下，确定所述燃气喷射阀发生故障。
12.可选的，在所述确定所述燃气喷射阀发生故障之后，所述方法还包括：
13.输出所述燃气喷射阀故障信息。
14.可选的，所述方法还包括：
15.获得所述发动机在预设时间范围内的转速变化值以及负荷变化值；
16.在所述转速变化值小于预设转速变化阈值且所述负荷变化值小于预设负荷变化阈值的情况下，确定所述发动机处于所述稳态工况。
17.可选的，所述发动机为预混型燃气发动机。
18.可选的，所述燃气喷射阀包括6个喷嘴，各所述喷嘴分别对应所述发动机中的一个气缸的喷射。
19.一种燃气喷射阀监测装置，包括：燃气压力获得单元、燃气压差获得单元以及故障确定单元，
20.所述燃气压力获得单元，用于在发动机处于稳态工况下，获得所述发动机的燃气
喷射阀在打开喷射前的第一燃气压力以及所述燃气喷射阀在打开喷射后的第二燃气压力；
21.所述燃气压差获得单元，用于根据所述第一燃气压力和所述第二燃气压力，获得所述燃气喷射阀的燃气压差；
22.所述故障确定单元，用于利用所述燃气压差，确定所述燃气喷射阀是否发生故障。
23.可选的，所述故障确定单元包括：异常确定子单元和故障确定子单元，
24.所述异常确定子单元，用于在所述燃气压差大于预设压差阈值的情况下，确定所述所述燃气喷射阀喷射异常并进行喷射异常计数；
25.所述故障确定子单元，用于在所述喷射异常计数的数值大于预设报警阈值的情况下，确定所述燃气喷射阀发生故障。
26.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的燃气喷射阀监测方法。
27.一种电子设备，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行如上述任一项所述的燃气喷射阀监测方法。
28.借由上述技术方案，本公开提供的一种燃气喷射阀监测方法及相关设备，可以在发动机处于稳态工况下，获得所述发动机的燃气喷射阀在打开喷射前的第一燃气压力以及所述燃气喷射阀在打开喷射后的第二燃气压力；根据所述第一燃气压力和所述第二燃气压力，获得所述燃气喷射阀的燃气压差；利用所述燃气压差，确定所述燃气喷射阀是否发生故障。本公开通过监测燃气喷射阀在打开喷射前后燃气压力的瞬态变化判断燃气喷射阀是否发生故障，可以实现对燃气喷射阀的驱动情况进行实时有效监测，从而正确判断燃气喷射阀是否故障。
29.上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能够更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本公开的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本公开的具体实施方式。
附图说明
30.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
31.图1示出了本公开实施例提供的燃气喷射阀监测方法的一种实施方式的流程示意图；
32.图2示出了本公开实施例提供的燃气喷射阀监测方法的另一种实施方式的流程示意图；
33.图3示出了本公开实施例提供的燃气喷射阀监测方法的另一种实施方式的流程示意图；
34.图4示出了本公开实施例提供的燃气喷射阀监测方法的另一种实施方式的流程示意图；
35.图5示出了本公开实施例提供的燃气喷射阀监测装置的一种结构示意图；
36.图6示出了本公开实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
37.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
38.如图1所示，本公开实施例提供的燃气喷射阀监测方法的一种实施方式的流程示意图，该燃气喷射阀监测方法可以包括：
39.s100、在发动机处于稳态工况下，获得发动机的燃气喷射阀在打开喷射前的第一燃气压力以及燃气喷射阀在打开喷射后的第二燃气压力。
40.可选的，本公开实施例提供的发动机可以为预混型燃气发动机。具体的，该发动机可以为单点喷射的预混型燃气发动机。其中，单点喷射表示发动机中所有气缸共用一个燃气喷射阀进行喷气。
41.可选的，本公开实施例提供的燃气喷射阀可以包括6个喷嘴，各喷嘴分别对应发动机中的一个气缸的喷射。
42.其中，稳态工况可以是发动机处于恒定转速、恒定负荷、稳定温度和稳定压力下的运转状况。由于燃气发动机在稳态工况时燃气压力会维持在一个稳态压力范围内，当燃气喷射阀打开一次时，燃气压力会有一个瞬态增加，然后经过燃气发动机消耗，燃气压力会下降，等到下一次燃气喷射阀打开，燃气压力又会重复上述过程。由此可知，若燃气喷射阀发生故障，则燃气压力不会出现上述先上升再下降的瞬态变化。基于该特点，本公开实施例可以在发动机处于稳态工况下，对燃气喷射阀进行监测。
43.可以理解的是，燃气喷射阀的打开关闭是可控的，因此本公开实施例可以监测到燃气喷射阀在打开前后的燃气压力。
44.可以理解的是，在燃气发动机的实际运行中，发动机的转速和负荷难以维持绝对恒定。在通常情况下，发动机的转速和负荷在一定误差范围内浮动均可视为稳态工况。因此，本公开实施例可以监控发动机的转速变化和负荷变化，确定发动机是否处于稳态工况。
45.可选的，基于图1所示方法，如图2所示，本公开实施例提供的燃气喷射阀监测方法的另一种实施方式的流程示意图，还可以包括：
46.s01、获得发动机在预设时间范围内的转速变化值以及负荷变化值。
47.s02、在转速变化值小于预设转速变化阈值且负荷变化值小于预设负荷变化阈值的情况下，确定发动机处于稳态工况。
48.其中，预设转速变化阈值和预设负荷变化阈值可以根据发动机台架测试的发动机性能进行确定，本公开实施例在此不做进一步限定。可以理解的是，在转速变化值不小于预设转速变化阈值或负荷变化值不小于预设负荷变化阈值的情况下，确定发动机不处于稳态工况。
49.本公开实施例通过发动机的转速变化值和负荷变化值是否处于合理变化范围内，可以准确确定发动机是否处于稳态工况，有利于获得可以真实反映燃气喷射阀实际驱动情况的燃气压力的瞬态变化特征。
50.s200、根据第一燃气压力和第二燃气压力，获得燃气喷射阀的燃气压差。
51.具体的，本公开实施例可以直接将第一燃气压力与第二燃气压力的差值确定为燃
气喷射阀的燃气压差。
52.s300、利用燃气压差，确定燃气喷射阀是否发生故障。
53.可选的，本公开实施例可以在燃气压差大于预设喷射阀故障阈值的情况下，确定燃气喷射阀发生故障。其中，预设喷射阀故障阈值可以根据发动机台架测试的发动机性能进行确定，本公开实施例在此不做进一步限定。
54.可选的，基于图1所示方法，如图3所示，本公开实施例提供的燃气喷射阀监测方法的另一种实施方式的流程示意图，步骤s300可以包括：
55.s310、在燃气压差大于预设压差阈值的情况下，确定燃气喷射阀喷射异常并进行喷射异常计数。
56.其中，预设压差阈值可以根据发动机台架测试的发动机性能进行确定，本公开实施例在此不做进一步限定。本公开实施例可以判断燃气压差是否大于预设压差阈值，如果大于，则确定燃气喷射阀喷射异常并进行喷射异常计数，如果不大于，则返回等待下一次判断结果。
57.可选的，本公开实施例可以在确定一次燃气压差大于预设压差阈值时，在原喷射异常计数的数值基础上加1。
58.s320、在喷射异常计数的数值大于预设报警阈值的情况下，确定燃气喷射阀发生故障。
59.其中，预设报警阈值可以根据需求进行设置，本公开实施例在此不做进一步限定。
60.为了便于理解，此处通过举例进行说明：假设预设报警阈值为3，每确定1次燃气压差大于预设压差阈值，都在原异常计数数值上加1，当确定4次燃气压差大于预设压差阈值后，此时异常计数数值为4，则确定燃气喷射阀发生故障。
61.本公开提供的一种燃气喷射阀监测方法，可以在发动机处于稳态工况下，获得发动机的燃气喷射阀在打开喷射前的第一燃气压力以及燃气喷射阀在打开喷射后的第二燃气压力；根据第一燃气压力和第二燃气压力，获得燃气喷射阀的燃气压差；利用燃气压差，确定燃气喷射阀是否发生故障。本公开通过监测燃气喷射阀在打开喷射前后燃气压力的瞬态变化判断燃气喷射阀是否发生故障，可以实现对燃气喷射阀的驱动情况进行实时有效监测，从而正确判断燃气喷射阀是否故障。
62.可选的，基于图3所示方法，如图4所示，本公开实施例提供的燃气喷射阀监测方法的另一种实施方式的流程示意图，在步骤s320之后，方法还包括：
63.s330、输出燃气喷射阀故障信息。
64.其中，燃气喷射阀故障信息可以是燃气喷射阀故障信号灯亮起，以提醒驾驶员及时更换燃气喷射阀，从而保证发动机性能。
65.虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。
66.应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
67.与上述方法实施例相对应，本公开实施例还提供一种燃气喷射阀监测装置，其结构如图5所示，可以包括：燃气压力获得单元100、燃气压差获得单元200以及故障确定单元
300。
68.燃气压力获得单元100，用于在发动机处于稳态工况下，获得发动机的燃气喷射阀在打开喷射前的第一燃气压力以及燃气喷射阀在打开喷射后的第二燃气压力。
69.可选的，本公开实施例提供的发动机可以为预混型燃气发动机。具体的，该发动机可以为单点喷射的预混型燃气发动机。其中，单点喷射表示发动机中所有气缸共用一个燃气喷射阀进行喷气。
70.可选的，本公开实施例提供的燃气喷射阀可以包括6个喷嘴，各喷嘴分别对应发动机中的一个气缸的喷射。
71.其中，稳态工况可以是发动机处于恒定转速、恒定负荷、稳定温度和稳定压力下的运转状况。由于燃气发动机在稳态工况时燃气压力会维持在一个稳态压力范围内，当燃气喷射阀打开一次时，燃气压力会有一个瞬态增加，然后经过燃气发动机消耗，燃气压力会下降，等到下一次燃气喷射阀打开，燃气压力又会重复上述过程。由此可知，若燃气喷射阀发生故障，则燃气压力不会出现上述先上升再下降的瞬态变化。基于该特点，本公开实施例可以在发动机处于稳态工况下，对燃气喷射阀进行监测。
72.可以理解的是，燃气喷射阀的打开关闭是可控的，因此本公开实施例可以监测到燃气喷射阀在打开前后的燃气压力。
73.可以理解的是，在燃气发动机的实际运行中，发动机的转速和负荷难以维持绝对恒定。在通常情况下，发动机的转速和负荷在一定误差范围内浮动均可视为稳态工况。因此，本公开实施例可以监控发动机的转速变化和负荷变化，确定发动机是否处于稳态工况。
74.可选的，该燃气喷射阀监测装置还可以包括：转速和负荷获得单元以及稳定工况确定单元。
75.转速和负荷获得单元，用于获得发动机在预设时间范围内的转速变化值以及负荷变化值。
76.稳定工况确定单元，用于在转速变化值小于预设转速变化阈值且负荷变化值小于预设负荷变化阈值的情况下，确定发动机处于稳态工况。
77.其中，预设转速变化阈值和预设负荷变化阈值可以根据发动机台架测试的发动机性能进行确定，本公开实施例在此不做进一步限定。可以理解的是，在转速变化值不小于预设转速变化阈值或负荷变化值不小于预设负荷变化阈值的情况下，确定发动机不处于稳态工况。
78.本公开实施例通过发动机的转速变化值和负荷变化值是否处于合理变化范围内，可以准确确定发动机是否处于稳态工况，有利于获得可以真实反映燃气喷射阀实际驱动情况的燃气压力的瞬态变化特征。
79.燃气压差获得单元200，用于根据第一燃气压力和第二燃气压力，获得燃气喷射阀的燃气压差。
80.具体的，本公开实施例可以直接将第一燃气压力与第二燃气压力的差值确定为燃气喷射阀的燃气压差。
81.故障确定单元300，用于利用燃气压差，确定燃气喷射阀是否发生故障。
82.可选的，本公开实施例可以在燃气压差大于预设喷射阀故障阈值的情况下，确定燃气喷射阀发生故障。其中，预设喷射阀故障阈值可以根据发动机台架测试的发动机性能
进行确定，本公开实施例在此不做进一步限定。
83.可选的，故障确定单元300包括：异常确定子单元和故障确定子单元。
84.异常确定子单元，用于在燃气压差大于预设压差阈值的情况下，确定燃气喷射阀喷射异常并进行喷射异常计数。
85.其中，预设压差阈值可以根据发动机台架测试的发动机性能进行确定，本公开实施例在此不做进一步限定。
86.可选的，本公开实施例可以在确定一次燃气压差大于预设压差阈值时，在原喷射异常计数的数值基础上加1。
87.故障确定子单元，用于在喷射异常计数的数值大于预设报警阈值的情况下，确定燃气喷射阀发生故障。
88.其中，预设报警阈值可以根据需求进行设置，本公开实施例在此不做进一步限定。
89.为了便于理解，此处通过举例进行说明：假设预设报警阈值为3，每确定1次燃气压差大于预设压差阈值，都在原异常计数数值上加1，当确定4次燃气压差大于预设压差阈值后，此时异常计数数值为4，则确定燃气喷射阀发生故障。
90.本公开提供的一种燃气喷射阀监测装置，可以在发动机处于稳态工况下，获得发动机的燃气喷射阀在打开喷射前的第一燃气压力以及燃气喷射阀在打开喷射后的第二燃气压力；根据第一燃气压力和第二燃气压力，获得燃气喷射阀的燃气压差；利用燃气压差，确定燃气喷射阀是否发生故障。本公开通过监测燃气喷射阀在打开喷射前后燃气压力的瞬态变化判断燃气喷射阀是否发生故障，可以实现对燃气喷射阀的驱动情况进行实时有效监测，从而正确判断燃气喷射阀是否故障。
91.可选的，该燃气喷射阀监测装置还可以包括：故障信息输出单元。
92.故障信息输出单元，用于故障确定子单元在确定燃气喷射阀发生故障之后，输出燃气喷射阀故障信息。
93.其中，燃气喷射阀故障信息可以是燃气喷射阀故障信号灯亮起，以提醒驾驶员及时更换燃气喷射阀，从而保证发动机性能。
94.所述燃气喷射阀监测装置包括处理器和存储器，上述燃气压力获得单元100、燃气压差获得单元200以及故障确定单元300等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
95.处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来通过监测燃气喷射阀在打开喷射前后燃气压力的瞬态变化判断燃气喷射阀是否发生故障，可以实现对燃气喷射阀的驱动情况进行实时有效监测，从而正确判断燃气喷射阀是否故障。
96.本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述燃气喷射阀监测方法。
97.本公开实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述燃气喷射阀监测方法。
98.如图6所示，本公开实施例提供了一种电子设备1000，电子设备1000包括至少一个处理器1001、以及与处理器1001连接的至少一个存储器1002、总线1003；其中，处理器1001、存储器1002通过总线1003完成相互间的通信；处理器1001用于调用存储器1002中的程序指
令，以执行上述的燃气喷射阀监测方法。本文中的电子设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
99.本公开还提供了一种计算机程序产品，当在电子设备上执行时，适于执行初始化有燃气喷射阀监测方法步骤的程序。
100.本公开是参照根据本公开实施例的方法、装置、电子设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
101.在一个典型的配置中，电子设备包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线。电子设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
102.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
103.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
104.在本公开的描述中，需要理解的是，如若涉及术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本公开的限制。
105.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
106.本领域技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
107.以上仅为本公开的实施例而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，
本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。