本发明涉及发动机技术领域,特别涉及一种曲轴箱通风系统、诊断方法和存储介质。
背景技术:
发动机(例如内燃机)工作过程中气缸内的未燃气体会通过活塞与气缸套之间的间隙窜入曲轴箱中。为防止窜入曲轴箱的气体泄漏到大气中造成环境污染,现代内燃机曲轴箱通风系统都设计成闭式系统。
请参考图1,其示意性地给出了涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的结构示意图。如图1所示,涡轮增压发动机的曲轴箱通风系统一般包括两条管路:低负荷通风管路7和高负荷通风管路2。当发动机运行在低负荷工况时,由于节气门9后的进气管路3中存在负压,可将曲轴箱1中的窜气通过低负荷通风管路7吸入进气歧管8中。当发动机运行在大负荷工况时,由于涡轮转动引起对应进气管路3存在负压,可将曲轴箱1中的窜气通过高负荷通风管路2吸入进气管路3中。
排放法规要求汽车制造厂必须监测曲轴箱通风系统中的通风管路的断开故障,防止因通风管路断开造成曲轴箱窜气泄漏到大气中。现有技术中一般采用以下两种诊断方法诊断通风管路是否存在断开故障:
一、通过在空滤前安装进气流量传感器来实现对高负荷通风管路断开的诊断。发动机工作时,进气流量传感器可以测量发动机的进气量;此外,通过增压压力、进气温度和发动机转速也可计算出发动机的进气量。正常情况下,进气流量传感器测量的进气量与增压压力等参数计算的进气量相等。当高负荷通风管路发生断开故障时,外部空气会通过断开处泄漏到进气管路中,由于该泄漏发生在进气流量计之后,流量计无法测量到这部分空气,因此流量计测得的进气量与增压压力等参数计算的进气量之间会存在偏差,通过该偏差可诊断出故障。这种方案的缺点在于:①该方案需要增加进气流量传感器,成本较高;②空滤后管路中的负压不大,高负荷通风管路断开后泄漏到进气系统的空气流量较小,使得空气流量计测量的流量与计算的流量之间的差异不大,故障的区分度不高。
二、通过在通风管路上布置导电回路实现诊断。通风管路的两个接头处安装有触点开关,当接头断开,会导致导电回路断开,使导电回路的电压产生变化从而实现通风管路断开诊断。这种方法的不足在于,仅能诊断通风管路的断开故障,无法诊断管路破损导致的泄漏故障。
需要说明的是,公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种曲轴箱通风系统、诊断方法和存储介质,可以在发动机最常运行的中小负荷工况下进行高负荷通风管路的断开和泄露诊断。
为实现上述目的,本发明提供一种曲轴箱通风管系统,包括曲轴箱、高负荷通风管路、进气管路和感测单元;
所述高负荷通风管路的一端与所述曲轴箱相连,所述高负荷通风管路的另一端与所述进气管路相连,所述进气管路与大气相连通;
所述高负荷通风管路与所述进气管路之间设有流量调节单元,所述流量调节单元用于在中小负荷工况下,调节通入所述曲轴箱的空气流量,其中,负荷越小,通入所述曲轴箱的空气流量越小;
所述感测单元用于在中小负荷工况下测量所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差,并将测得的所述压差或所述流量差发送至一控制器;
所述控制器用于根据所述压差或所述流量差,判断所述高负荷通风管路是否存在断开或泄露故障。
可选的,所述流量调节单元还用于在大负荷工况下,调节所述高负荷通风管路内的通风流量。
可选的,所述流量调节单元为单向节流阀。
可选的,所述单向节流阀包括中空的阀体和设于所述阀体内的阀芯,所述阀体包括主体部以及设于所述主体部的两端的第一开口端和第二开口端,所述第一开口端、所述第二开口端的内径均小于所述主体部的内径,所述第一开口端与所述高负荷通风管路相连,所述第二开口端与所述进气管路相连,在大负荷工况下,所述阀芯能够朝向所述进气管路所在位置移动;在中小负荷工况下,所述阀芯能够朝向所述高负荷通风管路所在位置移动。
可选的,所述阀体内还设有弹簧,所述弹簧套设于所述阀芯上,且所述弹簧的一端与所述主体部的靠近所述第一开口端的内壁相连,所述弹簧的另一端与所述阀芯靠近所述第二开口端的一端相连。
可选的,所述阀芯靠近所述第二开口端的一端设有沿其周向向外凸出设置的限位件,所述限位件的外径大于所述第一开口端、所述第二开口端的内径,所述弹簧位于所述限位件和所述第一开口端之间。
可选的,所述阀芯包括相连的第一芯体部和第二芯体部,所述第一芯体部靠近所述第一开口端所在位置,所述第二芯体部靠近所述第二开口端所在位置,所述第一芯体部呈圆台形设置,且所述第一芯体部的外径沿所述第一开口端至所述第二芯体部的方向逐渐增大。
可选的,所述主体部与所述第二开口端之间设有过渡部,所述过渡部呈喇叭型设置,且所述过渡部的内径沿所述主体部至所述第二开口端的方向逐渐减小。
为达到上述目的,本发明还提供一种通风管路诊断方法,应用于上文所述的曲轴箱通风系统,所述诊断方法包括:
判断当前工况是否为中小负荷工况;
若是,则获取所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差;
根据所述压差或流量差判断所述高负荷通风管路是否存在断开或泄露故障。
可选的,所述根据所述压差或流量差判断所述高负荷通风管路是否存在断开或泄露故障,包括:
判断所述压差是否小于第一阈值或所述流量差是否小于第二阈值;
若是,则判定所述高负荷通风管路存在断开或泄露故障。
为达到上述目的,本发明还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上文所述的通风管路诊断方法。
与现有技术相比,本发明提供的曲轴箱通风系统、诊断方法和存储介质具有以下优点:
(1)本发明通过在高负荷通风管路与进气管路之间设置流量调节单元,所述流量调节单元用于在中小负荷工况下,调节通入所述曲轴箱的空气流量,其中发动机负荷越小,通入所述曲轴箱的空气流量越小,由于发动机负荷越小,进入曲轴箱的窜气量也越小,此时所需的曲轴箱通风流量也越小,由此,通过所述流量调节单元可以调节中小负荷工况下流入曲轴箱的空气流量,从而控制曲轴箱的通风流量,有效防止在中小负荷工况下,因曲轴箱通风流量过大影响发动机进气量的控制精度,进而导致发动机转速不稳定的问题。
(2)由于当所述高负荷通风管路连接完好时,在中小负荷工况下,进气管路内的压力接近大气压,而高负荷通风管路内存在较大的负压,此时所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差较大;当所述高负荷通风管路发生断开或与管路路径相当的泄露故障时,在中小负荷工况下,所述进气管路内的压力接近大气压,而由于所述高负荷通风管路发生断开或与管路路径相当的泄露故障,因此所述高负荷通风管路也与大气相连,所述高负荷通风管路内的压力也接近大气压,所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差接近0。由此,在中小负荷工况下,根据所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差,即可进行高负荷通风管路的断开和泄露诊断,且诊断的及时性较高。
附图说明
图1为现有技术中的涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的结构示意图;
图2为本发明一实施方式中的曲轴箱通风系统的整体结构示意图;
图3为本发明一实施方式中的中小负荷工况下的单向节流阀中的气体流向示意图;
图4为本发明一实施方式中的大负荷工况下的单向节流阀中的气体流向示意图;
图5为本发明一实施方式中的曲轴箱通风管路诊断方法的流程示意图。
其中,附图标记如下:
曲轴箱-1,高负荷通风管路-2;
进气管路-3;第一进气管路-31;第二进气管路-32;增压器-33;
感测单元-4;
流量调节单元-5;阀体-51;阀芯-52;主体部-511;第一开口端-512;第二开口端-513;弹簧-53;限位件-54;第一芯体部-521;第二芯体部-522;过渡部-514;
空滤-6;低负荷通风管路-7;进气歧管-8;节气门-9;压力传感器-10;单向阀-11;
气流方向-d1、d2、d3、d4。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的曲轴箱通风系统、诊断方法和存储介质作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂,请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在与本发明所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在本说明书中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。另外,如果本文所述的方法包括一系列步骤,且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序,且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。
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。而且,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、物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、物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,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象,术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的,术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的,术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明的核心思想在于提供一种曲轴箱通风系统、诊断方法和存储介质,可以在发动机最常运行的中小负荷工况下进行高负荷通风管路的断开和泄露诊断。需要说明的是,如本领域技术人员所能理解的,本发明中所称的中小负荷工况和大负荷工况的划分标准可以参考现有技术中的发动机的工况的划分标准,本发明对此不再进行赘述。
请参考图2,其示意性地给出了本发明一实施方式提供的曲轴箱通风系统的整体结构示意图。如图2所示,所述曲轴箱通风系统包括曲轴箱1、高负荷通风管路2、进气管路3和感测单元4。
其中,如图2所示,所述高负荷通风管路2的一端与所述曲轴箱1相连,所述高负荷通风管路2的另一端与所述进气管路3相连,所述进气管路3与大气相连通。所述高负荷通风管路2与所述进气管路3之间设有流量调节单元5,所述进气管路3与大气相连通,所述高负荷通风管路2与所述进气管路3之间设有流量调节单元5,所述流量调节单元5用于在中小负荷工况下,调节通入所述曲轴箱1的空气流量,其中,负荷越小,通入所述曲轴箱1的空气流量越小。由于发动机负荷越小,进入曲轴箱1的窜气量也越小,此时所需的曲轴箱1通风流量也越小,由此,通过所述流量调节单元5可以调节中小负荷工况下流入曲轴箱1的空气流量,从而控制曲轴箱1的通风流量,有效防止在中小负荷工况下,因曲轴箱1通风流量过大影响发动机进气量的控制精度,进而导致发动机转速不稳定的问题。
如图2所示,所述曲轴箱通风系统还包括空滤6,所述进气管路3通过所述空滤6与大气相连。由此,通过设置空滤6,可以对通入所述进气管路3中的空气进行过滤,以防止空气中的杂质进入所述进气管路3。
如图2所示,所述曲轴箱通风系统还包括一低负荷通风管路7,所述低负荷通风管路7的一端与所述曲轴箱1相连,所述低负荷通风管路7的另一端与一进气歧管8相连,所述进气歧管8通过一节气门9与所述进气管路3连通,所述进气歧管8上设有一压力传感器10。在中小负荷工况下,由于进气歧管8中存在负压,曲轴箱1内的窜气将通过低负荷通风管路7被吸入进气歧管8中,此时高负荷通风管路2内的气流方向d1如图2所示,由此,通过进气管路3可以向曲轴箱1内补充新鲜空气,可以降低曲轴箱1内的真空度,保证低负荷通风能够进行。此外,通过所述压力传感器10可以测量通入所述曲轴箱1的气体的气压。
如图2所示,所述进气管路3包括第一进气管路31和第二进气管路32,所述第一进气管路31与所述第二进气管路32之间设有增压器33,所述增压器33的进气口与所述第一进气管路31相连,所述增压器33的出气口与所述第二进气管路32相连,所述高负荷通风管路2通过所述流量调节单元5与所述第一进气管路31相连,所述第二进气管路32通过所述节气门9与所述进气歧管8相连。由此,通过设置增压器33,可以对通入所述第二进气管路32内的新鲜空气进行增压,从而使得在大负荷工况下,进气歧管8内的压力将大于大气压,曲轴箱1内的窜气将不能通过低压负荷通风管路进入进气歧管8。此外,由于大负荷工况下,进气流量大,第一进气管路31内存在一定的负压,高负荷通风管路2内的气流方向d2如图2所示,由此,曲轴箱1内的窜气可通过高负荷通风管路2,被吸入第一进气管路31内,从而实现大负荷工况下曲轴箱1通风的目的。
如图2所示,所述低负荷通风管路7与所述曲轴箱1的接口处设有一单向阀11。由此,在大负荷工况下,所述单向阀11处于关闭状态,从而可以防止进气歧管8内的新鲜空气流入曲轴箱1。
进一步地,所述流量调节单元5还用于在大负荷工况下,调节所述高负荷通风管路2内的通风流量。在大负荷工况下,由于发动机的窜气量较大,因此需要较大的通风流量,才能将曲轴箱1内的窜气及时吸入进气管路3中。由此,本发明通过所述流量调节单元5调节所述高负荷通风管路2内的通风流量,可以保证在大负荷工况下,所述高负荷通风管路2内有足够的通风流量。
如图2所示,在一种示范性的实施方式中,所述流量调节单元5为单向节流阀,所述单向节流阀为机械式被动阀或主动式电磁阀。由此,通过采用单向节流阀作为本发明中的流量调节单元5,可以简化本发明提供的曲轴箱通风系统的整体结构,降低成本。
具体地,请参考图3和图4,其中,图3示意性地给出了本发明一实施方式提供的中小负荷工况下的单向节流阀中的气体流向示意图;图4示意性地给出了本发明一实施方式提供的大负荷工况下的单向节流阀中的气体流向示意图。如图3和图4所示,所述单向节流阀包括中空的阀体51和设于所述阀体51内的阀芯52,所述阀体51包括主体部511以及设于所述主体部511的两端的第一开口端512和第二开口端513,所述第一开口端512、所述第二开口端513的内径均小于所述主体部511的内径,所述第一开口端512与所述高负荷通风管路2相连,所述第二开口端513与所述进气管路3相连(包括增压器33时,与第一进气管路31相连),在大负荷工况下,所述阀芯52能够朝向所述进气管路3(第一进气管路31)所在位置移动;在中小负荷工况下,所述阀芯52能够朝向所述高负荷通风管路2所在位置移动。由于,当发动机工作在中小负荷工况时,阀体51内的气流方向d3如图3所示,此时气流产生的压力会推动阀芯52沿气流方向运动,即推动阀芯52朝向所述高负荷通风管路2所在位置移动,随着阀芯52不断沿气流方向运动,阀体51内气流流通的截面积将减小,从而达到节流的作用。并且发动机的负荷越小,阀芯52两端的压差越大,阀芯52运动的距离也越大,节流效果越明显,通过高负荷通风管路2流入曲轴箱1内的新鲜空气的流量也越小,由此,通过控制进入曲轴箱1的新鲜空气流量,即可控制通过低负荷通风管路7流入进气歧管8的通风流量。其中,发动机负荷越小,通过单向节流阀进入曲轴箱1内的新鲜空气的流量也越小,从而使得低负荷通风管路7的通风流量也越小。此外,由于当发动机工作在大负荷工况时,阀体51内的气流方向d4如图4所示,此时气流产生的压力会推动阀芯52沿气流方向运动,即推动阀芯52朝向所述进气管路3(第一进气管路31)所在位置移动,随着阀芯52不断沿气流方向运动,阀体51内气流流通的截面积将增大,从而保证了大负荷工况下,高负荷通风管路2内具有足够的通风量,以保证曲轴箱1内的窜气能够被及时吸入进气管路3中。
进一步地,如图3和图4所示,所述阀体51内还设有弹簧53,所述弹簧53套设于所述阀芯52上,且所述弹簧53的一端与所述主体部511的靠近所述第一开口端512的内壁相连,所述弹簧53的另一端与所述阀芯52靠近所述第二开口端513的一端相连。由此,通过设置弹簧53,不仅可以更加便于阀芯52的安装,同时也可以对阀芯52跟随气流进行运动的运动过程起到缓冲作用,以使得所述单向节流阀能够起到更好的节流作用。
更进一步地,如图3和图4所示,所述阀芯52靠近所述第二开口端513的一端设有沿其周向向外凸出设置的限位件54,所述限位件54的外径大于所述第一开口端512、所述第二开口端513的内径,所述弹簧53位于所述限位件54和所述第一开口端512之间。由于所述限位件54的外径大于所述第一开口端512、所述第二开口端513的内径,由此,可以通过所述限位件54对所述阀芯52跟随气流进行运动的运动过程起到限位作用,防止所述阀芯52在气流的作用下从所述第一开口端512或所述第二开口端513滑出。
在一种示范性的实施方式中,如图3和图4所示,所述阀芯52包括相连的第一芯体部521和第二芯体部522,所述第一芯体部521靠近所述第一开口端512所在位置,所述第二芯体部522靠近所述第二开口端513所在位置,所述第一芯体部521呈圆台形设置,且所述第一芯体部521的外径沿所述第一开口端512至所述第二芯体部522的方向逐渐增大。由于所述第一芯体部521呈圆台形设置,且所述第一芯体部521的外径沿所述第一开口端512至所述第二芯体部522的方向逐渐增大,由此,此种设置可以更加便于实现在中小负荷工况下,阀芯52沿气流方向运动的过程中,阀体51内的气流流通的截面积逐渐减小的效果,以及大负荷工况下,阀芯52沿气流方向运动的过程中,阀体51内的气流流通的截面积逐渐增大的效果。
在一种示范性的实施方式中,如图3和图4所示,所述主体部511与所述第二开口端513之间设有过渡部514,所述过渡部514呈喇叭型设置,且所述过渡部514的内径沿所述主体部511至所述第二开口端513的方向逐渐减小。由此,此种设置,可以实现阀体51的主体部511与第二开口端513之间的均匀过渡,有效提高单向节流阀的整体结构的稳定性。
所述感测单元4用于中在小负荷工况下,测量所述高负荷通风管路2与所述进气管路3之间的压差或流量差,并将测得的所述压差或所述流量差发送至一控制器;所述控制器用于根据所述压差或所述流量差,判断所述高负荷通风管路2是否存在断开或泄露故障。由于当所述高负荷通风管路2连接完好时,在中小负荷工况下,进气管路3靠近所述高负荷通风管路2的一端内的压力(第一进气管内的压力)接近大气压,而高负荷通风管路2内存在较大的负压,此时所述感测单元4测得的所述高负荷通风管路2与所述进气管路3(第一进气管)之间的压差或流量差较大;当所述高负荷通风管路2发生断开或与管路路径相当的泄露故障时,在中小负荷工况下,所述进气管路3靠近所述高负荷通风管路2的一端内的压力(第一进气管内的压力)接近大气压,而由于所述高负荷通风管路2发生断开或与管路路径相当的泄露故障,因此所述高负荷通风管路2也与大气相连,所述高负荷通风管路2内的压力也接近大气压,所述感测单元4测得的所述高负荷通风管路2与所述进气管路3(第一进气管)之间的压差或流量差接近0。由此,在中小负荷工况下,根据所述高负荷通风管路2与所述进气管路3之间的压差或流量差,即可进行高负荷通风管路2的断开或泄露诊断,且诊断的及时性较高。
需要说明的是,如本领域技术人员所能理解的,在一些实施方式中,所述感测单元4可以为压差传感器或流量差传感器,所述感测单元4的两端分别与所述高负荷通风管路2和所述进气管路3相连(包括增压器33时,与第一进气管路31相连),由此,通过所述感测单元4可以直接测量出所述高负荷通风管路2和所述进气管路3(第一进气管路31)之间的压差或流量差。在另一些实施方式中,所述感测单元4可以包括两个压力传感器或两个流量传感器,其中一个压力传感器或流量传感器与高负荷通风管路2相连,以测量出所述高负荷通风管路2内的压力或流量,另一个压力传感器或流量传感器与进气管路3相连(包括增压器33时,与第一进气管路31相连),以测量出进气管路3(第一进气管路31)内的压力或流量,由此,通过所述感测单元4可以测量出所述高负荷通风管路2内的压力或流量、所述进气管路3(第一进气管路31)内的压力或流量,以间接测量出所述高负荷通风管路2与所述进气管路3之间的压差或流量差。此外,需要说明的是,如本领域技术人员所能理解的,所述感测单元4还可用于在大负荷工况下,测量所述高负荷通风管路2与所述进气管路3(第一进气管路31)之间的压差或流量差。
具体地,所述控制器用于判断所述压差是否小于第一阈值或判断所述流量差是否小于第二阈值,并在判断结果为所述压差小于第一阈值或所述流量差小于第二阈值时,判定所述高负荷通风管路2存在断开或泄露故障。其中,所述第一阈值和所述第二阈值可以根据具体情况进行设置,例如所述第一阈值可以设置为5hpa,本发明对此并不进行限定。需要说明的是,本实施方式中所称的压差是指压差的绝对值,流量差是指流量差的绝对值。
综上所述,本发明提供的曲轴箱通风系统,通过在高负荷通风管路2与进气管路3之间安装一个流量调节单元5,并通过监测中小负荷工况下,流量调节单元5两端的压差或流量差,即可实现中小负荷工况下,高负荷通风管路2的断开和泄露故障的检测。可见,本发明可以同时诊断高负荷通风管路2的断开和泄露故障,从而可以满足obdⅱ法规关于2023年以后的车辆必须监测曲轴箱1通风管路的泄露故障的要求。此外,本发明在发动机最常运行的中小负荷工况即可进行高负荷通风管路2的断开和泄露诊断,诊断及时性高。同时,由于中小负荷工况下,进气歧管8内的负压较大,导致高负荷通风管路2与进气管路3(第一进气管路31)间的压差较大,而当高负荷通风管路2断开或泄漏时,二者之间的压差约为0,可见,通过采用本发明提供的曲轴箱通风系统可以有效实现高负荷通风管路2的故障诊断,由于故障区分度明显,因此诊断的可靠性较高。
与上文所述的曲轴箱通风系统相对应,本发明还提供一种通风管路诊断方法,请参考图5,其示意性地给出了本发明一实施方式提供的通风管路诊断方法的流程示意图。如图5所示,所述诊断方法包括如下步骤:
步骤s100、判断当前工况是否为中小负荷工况。
若是,则执行下述的步骤s200和步骤s300:
步骤s200、获取所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差。
步骤s300、根据所述压差或流量差判断所述高负荷通风管路是否存在断开或泄露故障。
由于当所述高负荷通风管路连接完好时,在中小负荷工况下,进气管路靠近所述高负荷通风管路的一端内的压力(第一进气管内的压力)接近大气压,而高负荷通风管路内存在较大的负压,此时所述高负荷通风管路与所述进气管路(第一进气管路)之间的压差或流量差较大;当所述高负荷通风管路发生断开或与管路路径相当的泄露故障时,在中小负荷工况下,所述进气管路靠近所述高负荷通风管路的一端内的压力(第一进气管内的压力)接近大气压,而由于所述高负荷通风管路发生断开或与管路路径相当的泄露故障,因此所述高负荷通风管路也与大气相连,所述高负荷通风管路内的压力也接近大气压,所述高负荷通风管路与所述进气管路(第一进气管)之间的压差或流量差接近0。由此,在中小负荷工况下,根据所述高负荷通风管路与所述进气管路(第一进气管)之间的压差或流量差,即可进行高负荷通风管路的断开或泄露诊断,且诊断的及时性较高。
具体地,步骤s300、根据所述压差或流量差判断所述高负荷通风管路是否存在断开或泄露故障,包括:
判断所述压差是否小于第一阈值或所述流量差是否小于第二阈值;
若所述压差小于第一阈值或所述流量差小于第二阈值,则判定所述高负荷通风管路存在断开或泄露故障。
为实现上述思想,本发明还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上文所述的通风管路诊断方法。由于本发明提供的可读存储介质与上文所述的通风管路诊断方法属于同一发明构思,因此其具有上文所述的通风管路诊断方法的所有优点,故对其优点不再进行赘述。
本发明实施方式的可读存储介质,可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体地例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如java、smalltalk、c ,还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户计算机,或者可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
综上所述,与现有技术相比,本发明提供的曲轴箱通风系统、诊断方法和存储介质具有以下优点:
(1)本发明通过在高负荷通风管路与进气管路之间设置流量调节单元,所述流量调节单元用于在中小负荷工况下,调节通入所述曲轴箱的空气流量,其中发动机负荷越小,通入所述曲轴箱的空气流量越小,由于发动机负荷越小,进入曲轴箱的窜气量也越小,此时所需的曲轴箱通风流量也越小,由此,通过所述流量调节单元可以调节中小负荷工况下流入曲轴箱的空气流量,从而控制曲轴箱的通风流量,有效防止在中小负荷工况下,因曲轴箱通风流量过大影响发动机进气量的控制精度,进而导致发动机转速不稳定的问题。
(2)由于当所述高负荷通风管路连接完好时,在中小负荷工况下,进气管路内的压力接近大气压,而高负荷通风管路内存在较大的负压,此时所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差较大;当所述高负荷通风管路发生断开或与管路路径相当的泄露故障时,在中小负荷工况下,所述进气管路内的压力接近大气压,而由于所述高负荷通风管路发生断开或与管路路径相当的泄露故障,因此所述高负荷通风管路也与大气相连,所述高负荷通风管路内的压力也接近大气压,所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差接近0。由此,在中小负荷工况下,根据所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差,即可进行高负荷通风管路的断开和泄露诊断,且诊断的及时性较高。
应当注意的是,在本文的实施方式中所揭露的装置和方法,也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
此外,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于本发明的保护范围。显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
1.一种曲轴箱通风系统,其特征在于,包括曲轴箱、高负荷通风管路、进气管路和感测单元;
所述高负荷通风管路的一端与所述曲轴箱相连,所述高负荷通风管路的另一端与所述进气管路相连,所述进气管路与大气相连通;
所述高负荷通风管路与所述进气管路之间设有流量调节单元,所述流量调节单元用于在中小负荷工况下,调节通入所述曲轴箱的空气流量,其中,负荷越小,通入所述曲轴箱的空气流量越小;
所述感测单元用于在中小负荷工况下,测量所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差,并将测得的所述压差或所述流量差发送至一控制器;
所述控制器用于根据所述压差或所述流量差,判断所述高负荷通风管路是否存在断开或泄露故障。
2.根据权利要求1所述的曲轴箱通风系统,其特征在于,所述流量调节单元还用于在大负荷工况下,调节所述高负荷通风管路内的通风流量。
3.根据权利要求2所述的曲轴箱通风系统,其特征在于,所述流量调节单元为单向节流阀。
4.根据权利要求3所述的曲轴箱通风系统,其特征在于,所述单向节流阀包括中空的阀体和设于所述阀体内的阀芯,所述阀体包括主体部以及设于所述主体部的两端的第一开口端和第二开口端,所述第一开口端、所述第二开口端的内径均小于所述主体部的内径,所述第一开口端与所述高负荷通风管路相连,所述第二开口端与所述进气管路相连,在大负荷工况下,所述阀芯能够朝向所述进气管路所在位置移动;在中小负荷工况下,所述阀芯能够朝向所述高负荷通风管路所在位置移动。
5.根据权利要求4所述的曲轴箱通风系统,其特征在于,所述阀体内还设有弹簧,所述弹簧套设于所述阀芯上,且所述弹簧的一端与所述主体部的靠近所述第一开口端的内壁相连,所述弹簧的另一端与所述阀芯靠近所述第二开口端的一端相连。
6.根据权利要求5所述的曲轴箱通风系统,其特征在于,所述阀芯靠近所述第二开口端的一端设有沿其周向向外凸出设置的限位件,所述限位件的外径大于所述第一开口端、所述第二开口端的内径,所述弹簧位于所述限位件和所述第一开口端之间。
7.根据权利要求4所述的曲轴箱通风系统,其特征在于,所述阀芯包括相连的第一芯体部和第二芯体部,所述第一芯体部靠近所述第一开口端所在位置,所述第二芯体部靠近所述第二开口端所在位置,所述第一芯体部呈圆台形设置,且所述第一芯体部的外径沿所述第一开口端至所述第二芯体部的方向逐渐增大。
8.根据权利要求4所述的曲轴箱通风系统,其特征在于,所述主体部与所述第二开口端之间设有过渡部,所述过渡部呈喇叭型设置,且所述过渡部的内径沿所述主体部至所述第二开口端的方向逐渐减小。
9.一种通风管路诊断方法,其特征在于,应用于权利要求1至8中任一项所述的曲轴箱通风系统,所述诊断方法包括:
判断当前工况是否为中小负荷工况;
若是,则获取所述高负荷通风管路与所述进气管路之间的压差或流量差;
根据所述压差或流量差判断所述高负荷通风管路是否存在断开或泄露故障。
10.根据权利要求9所述的通风管路诊断方法,其特征在于,所述根据所述压差或流量差判断所述高负荷通风管路是否存在断开或泄露故障,包括:
判断所述压差是否小于第一阈值或所述流量差是否小于第二阈值;
若所述压差小于第一阈值或所述流量差小于第二阈值,则判定所述高负荷通风管路存在断开或泄露故障。
11.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求9或10所述的通风管路诊断方法。
技术总结