本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒領(lǐng)域，特別涉及一種提高發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性的裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)性要求的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比需要相應(yīng)提高，但隨之爆震的風(fēng)險(xiǎn)加大。爆震是指發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)某部分混合氣在正常燃燒火焰前鋒到達(dá)之前自燃造成的異常燃燒現(xiàn)象?，F(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，下述情況可導(dǎo)致爆震：過(guò)多的積炭(過(guò)高的機(jī)油灰分)；機(jī)油消耗過(guò)大，發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)濃燃燒；燃料濃于設(shè)定點(diǎn)超過(guò)5％；中冷器污染(過(guò)高進(jìn)氣溫度)；增壓不能控制或過(guò)高；點(diǎn)火定時(shí)不準(zhǔn)；燃料品質(zhì)差(低辛烷值)?？梢?jiàn)，隨著使用工況的變化，爆震發(fā)生的概率還是較高的。發(fā)生爆震后，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性將急劇惡化，發(fā)動(dòng)機(jī)壽命大大減少，當(dāng)發(fā)生強(qiáng)烈爆震時(shí)，活塞等發(fā)動(dòng)機(jī)部件可能造成永久性損壞。為此，基于可靠性要求和經(jīng)濟(jì)性綜合考慮，在不影響動(dòng)力性(需要一定的輕微爆震保持性能)的前提下，抑制強(qiáng)烈爆震產(chǎn)生，降低強(qiáng)烈爆震所帶來(lái)的可靠性損失是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要克服和解決的一個(gè)技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置及方法，通過(guò)該裝置及方法，可以抑制發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，提高發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性。

本發(fā)明的目的之一的保護(hù)裝置是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，所述裝置設(shè)置在缸蓋上，包括與燃燒室連通的壓力通道，在壓力通道內(nèi)設(shè)置有滑塊腔，滑塊腔安裝有滑塊和滑塊控制機(jī)構(gòu)，

滑塊控制機(jī)構(gòu)包括：安裝在滑塊背面的彈簧；安裝在彈簧后面的螺塞，螺塞擰在缸蓋上；與滑塊剛性連接的齒條；設(shè)置在外部的電機(jī)，齒條穿過(guò)螺塞與該電機(jī)相連，缸蓋上還設(shè)有與壓力通道連通的傳感器通道，傳感器通道一端連接有爆震傳感器。

進(jìn)一步，在電機(jī)不加電時(shí)，滑塊在燃燒室內(nèi)的壓力作用下能夠帶動(dòng)齒條自由移動(dòng)。

進(jìn)一步，滑塊彈簧預(yù)緊力設(shè)計(jì)為發(fā)動(dòng)機(jī)最高設(shè)計(jì)爆壓所對(duì)應(yīng)的滑塊表面受力。

本發(fā)明的目的之二的利用上述保護(hù)裝置的保護(hù)方法是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種利用前述發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)方法，所述方法包括：

1)設(shè)定滑塊彈簧預(yù)緊力，使其等于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最高設(shè)計(jì)爆壓對(duì)應(yīng)的滑塊表面受力；

2)利用爆震傳感器對(duì)爆震現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)；

3)當(dāng)確定發(fā)生爆震時(shí)，通過(guò)爆震的強(qiáng)弱程度計(jì)算抑制爆震影響所需的滑塊位移，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)齒條執(zhí)行所述位移；同時(shí)將點(diǎn)火提前角延后處理；

4)當(dāng)缸內(nèi)壓力超過(guò)最高設(shè)計(jì)爆壓時(shí)，滑塊克服彈簧預(yù)緊力移動(dòng)，進(jìn)一步增大滑塊腔容積，以降低燃燒室內(nèi)的壓力。

進(jìn)一步，上述步驟4)后還包括：

5)設(shè)定爆震次數(shù)和/或爆震時(shí)長(zhǎng)下限值和上限值，用故障診斷模塊(DSM模塊)對(duì)爆震重復(fù)檢測(cè)，若爆震次數(shù)和/或爆震時(shí)長(zhǎng)低于下限值，保持當(dāng)前運(yùn)行工況；若爆震次數(shù)和/或爆震時(shí)長(zhǎng)高于下限值而低于上限值，故障診斷模塊通知執(zhí)行器調(diào)整點(diǎn)火提前角，并對(duì)燃燒混合氣進(jìn)行控制；若爆震次數(shù)和/或爆震時(shí)長(zhǎng)高于上限值，需要對(duì)故障進(jìn)行停車檢查或維修。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、實(shí)時(shí)監(jiān)控爆震并進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整燃燒室容積，抑制爆震產(chǎn)生，減小爆震影響。

2、抑制爆發(fā)壓力超限，提高發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性。

3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)缸蓋結(jié)構(gòu)改動(dòng)小，控制方式容易實(shí)現(xiàn)，成本低，效果顯著。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：

附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的保護(hù)方法的控制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，如圖1所示，所述裝置設(shè)置在缸蓋10上，包括與燃燒室連通的壓力通道1，在壓力通道內(nèi)設(shè)置有滑塊腔4，滑塊腔4安裝有滑塊和滑塊控制機(jī)構(gòu)，滑塊控制機(jī)構(gòu)包括：安裝在滑塊2背面的彈簧3；安裝在彈簧3后面的螺塞7，螺塞7擰在缸蓋10上；與滑塊2剛性連接的齒條6；設(shè)置在外部的電機(jī)5，齒條6穿過(guò)螺塞7與該電機(jī)相連，缸蓋10上還設(shè)有與壓力通道1連通的傳感器通道8，傳感器通道8一端連接有爆震傳感器9。在電機(jī)不加電時(shí)，滑塊可以在燃燒室內(nèi)的壓力作用下能夠帶動(dòng)齒條自由移動(dòng)?；瑝K彈簧預(yù)緊力設(shè)計(jì)為發(fā)動(dòng)機(jī)最高設(shè)計(jì)爆壓所對(duì)應(yīng)的滑塊表面受力。

參考圖2，利用上述保護(hù)裝置的保護(hù)方法包括：

1)設(shè)定滑塊彈簧預(yù)緊力，使其等于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最高設(shè)計(jì)爆壓對(duì)應(yīng)的滑塊表面受力；

2)利用爆震傳感器對(duì)爆震現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)；

3)當(dāng)確定發(fā)生爆震時(shí)，通過(guò)爆震的強(qiáng)弱程度計(jì)算抑制爆震影響所需的滑塊位移，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)齒條執(zhí)行所述位移；同時(shí)將點(diǎn)火提前角延后處理；

4)當(dāng)缸內(nèi)壓力超過(guò)最高設(shè)計(jì)爆壓時(shí)，滑塊克服彈簧預(yù)緊力移動(dòng)，進(jìn)一步增大滑塊腔容積，以降低燃燒室內(nèi)的壓力。

5)設(shè)定爆震次數(shù)和/或爆震時(shí)長(zhǎng)下限值和上限值，用故障診斷模塊(DSM模塊)對(duì)爆震重復(fù)檢測(cè)，若爆震次數(shù)和/或爆震時(shí)長(zhǎng)低于下限值，保持當(dāng)前運(yùn)行工況；若爆震次數(shù)和/或爆震時(shí)長(zhǎng)高于下限值而低于上限值，故障診斷模塊通知執(zhí)行器調(diào)整點(diǎn)火提前角，并對(duì)燃燒混合氣進(jìn)行控制；若爆震次數(shù)和/或爆震時(shí)長(zhǎng)高于上限值，需要對(duì)故障進(jìn)行停車檢查或維修。

本發(fā)明開(kāi)發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置及相應(yīng)的方法利用滑塊精密控制機(jī)構(gòu)，用于抑制發(fā)動(dòng)機(jī)爆震帶來(lái)的影響，在不同工況下均能監(jiān)控和抑制爆震，當(dāng)爆震傳感器檢測(cè)到爆震發(fā)生時(shí)，根據(jù)爆震強(qiáng)度計(jì)算滑塊位移，從而電機(jī)拖動(dòng)齒條執(zhí)行，滑塊左移，增大滑塊腔容積，減小燃燒室內(nèi)部的壓力和溫度；同時(shí)由于滑塊彈簧預(yù)緊力設(shè)計(jì)為發(fā)動(dòng)機(jī)最高設(shè)計(jì)爆壓所對(duì)應(yīng)的滑塊表面受力,當(dāng)爆發(fā)壓力超限時(shí),克服彈簧預(yù)緊力使滑塊腔容積進(jìn)一步增大,降低燃燒室內(nèi)的壓力，抑制爆壓超限帶來(lái)的危害，并降低由此帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。另外通過(guò)一定的診斷策略，在爆震或爆壓超限達(dá)到一定程度后，對(duì)原因進(jìn)行故障判斷，進(jìn)而進(jìn)行故障存儲(chǔ)，點(diǎn)亮狀態(tài)指示燈，系統(tǒng)降級(jí)等措施，并及時(shí)提醒駕駛員進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)維修。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。