一种柴油发动机检测方法及装置与流程

本发明涉及汽车技术领域，更具体地说，涉及一种柴油发动机检测方法及装置。

背景技术：

由于装配不合适导致活塞、气缸等异常磨损或者长时间运行于超温、大负荷等异常工况下等原因，柴油发动机很容易出现拉缸问题。如不及时解决，柴油发动机很容易损坏、甚至报废。

现阶段，只能由人工拆掉缸盖后诊断，操作复杂，耗费时间长，影响服务的时效性。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种发动机检测方法及装置。技术方案如下：

一种柴油发动机检测方法，所述方法包括：

获取柴油发动机的运行参数，所述运行参数至少包括发动机转速；

至少基于所述发动机转速确定所述柴油发动机的曲轴箱压力，以及至少基于所述发动机转速确定所述柴油发动机的排气背压，以及根据所述发动机转速计算所述柴油发动机的转速变化率；

至少基于所述曲轴箱压力、所述排气背压和所述转速变化率判断所述柴油发动机是否处于拉缸状态。

优选的，所述至少基于所述发动机转速确定所述柴油发动机的曲轴箱压力，包括：

从所述运行参数中获取所述柴油发动机的喷油量；

根据所述发动机转速和所述喷油量确定所述柴油发动机的曲轴箱压力。

优选的，所述方法还包括：

从所述运行参数中获取所述柴油发动机的水温；

确定所述水温对应的曲轴箱压力修正系数；

利用所述曲轴箱压力修正系数对所述曲轴箱压力进行修正。

优选的，所述至少基于所述发动机转速确定所述柴油发动机的排气背压，包括：

从所述运行参数中获取所述柴油发动机的喷油量；

根据所述发动机转速和所述喷油量确定所述柴油发动机的排气背压。

优选的，所述方法还包括：

从所述运行参数中获取所述柴油发动机的水温；

确定所述水温对应的排气背压修正系数；

利用所述排气背压修正系数对所述排气背压进行修正。

优选的，所述至少基于所述曲轴箱压力、所述排气背压和所述转速变化率判断所述柴油发动机是否处于拉缸状态，包括：

判断所述曲轴箱压力是否大于曲轴箱压力阈值、所述排气背压是否小于排气背压阈值、以及所述转速变化率是否小于转速变化率阈值；

如果所述曲轴箱压力不大于所述曲轴箱压力阈值、或者所述排气背压不小于所述排气背压阈值、或者所述转速变化率不小于所述转速变化率阈值，确定所述柴油发动机处于非拉缸状态；

如果所述曲轴箱压力大于所述曲轴箱压力阈值、所述排气背压小于所述排气背压阈值、且所述转速变化率小于所述转速变化率阈值，判断所述曲轴箱压力是否在异常曲轴箱压力范围内、以及所述排气背压是否在异常排气背压范围内；其中，所述异常曲轴箱压力范围和所述异常排气背压范围均是基于拉缸试验确定的，且均至少由所述发动机转速确定；

如果所述曲轴箱压力在所述异常曲轴箱压力范围内、且所述排气背压在所述异常排气背压范围内，确定所述柴油发动机处于拉缸状态；

如果所述曲轴箱压力不在所述异常曲轴箱压力范围内、或者所述排气背压不在所述异常排气背压范围内，确定所述柴油发动机处于非拉缸状态。

优选的，所述方法还包括：

从所述运行参数中获取油门踏板开度、所述柴油发动机的工作状态、水温和负荷率；

判断所述油门踏板开度是否在预设开度允许范围内、所述柴油发动机是否处于启动状态、所述水温是否在预设水温允许范围内、所述负荷率是否大于负荷率阈值；

如果所述油门踏板开度在所述预设开度允许范围内、所述柴油发动机处于启动状态、所述水温在所述预设水温允许范围内、所述负荷率大于所述负荷率阈值，执行所述至少基于所述发动机转速确定所述柴油发动机的曲轴箱压力，以及至少基于所述发动机转速确定所述柴油发动机的排气背压，以及根据所述发动机转速计算所述柴油发动机的转速变化率。

一种柴油发动机检测装置，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取柴油发动机的运行参数，所述运行参数至少包括发动机转速；

处理模块，用于至少基于所述发动机转速确定所述柴油发动机的曲轴箱压力，以及至少基于所述发动机转速确定所述柴油发动机的排气背压，以及根据所述发动机转速计算所述柴油发动机的转速变化率；

第一判断模块，用于至少基于所述曲轴箱压力、所述排气背压和所述转速变化率判断所述柴油发动机是否处于拉缸状态。

优选的，所述第一判断模块，具体用于：

判断所述曲轴箱压力是否大于曲轴箱压力阈值、所述排气背压是否小于排气背压阈值、以及所述转速变化率是否小于转速变化率阈值；如果所述曲轴箱压力不大于所述曲轴箱压力阈值、或者所述排气背压不小于所述排气背压阈值、或者所述转速变化率不小于所述转速变化率阈值，确定所述柴油发动机处于非拉缸状态；如果所述曲轴箱压力大于所述曲轴箱压力阈值、所述排气背压小于所述排气背压阈值、且所述转速变化率小于所述转速变化率阈值，判断所述曲轴箱压力是否在异常曲轴箱压力范围内、以及所述排气背压是否在异常排气背压范围内；其中，所述异常曲轴箱压力范围和所述异常排气背压范围均是基于拉缸试验确定的，且均至少由所述发动机转速确定；如果所述曲轴箱压力在所述异常曲轴箱压力范围内、且所述排气背压在所述异常排气背压范围内，确定所述柴油发动机处于拉缸状态；如果所述曲轴箱压力不在所述异常曲轴箱压力范围内、或者所述排气背压不在所述异常排气背压范围内，确定所述柴油发动机处于非拉缸状态。

优选的，所述装置还包括：

第二判断模块，用于从所述运行参数中获取油门踏板开度、所述柴油发动机的工作状态、水温和负荷率；判断所述油门踏板开度是否在预设开度允许范围内、所述柴油发动机是否处于启动状态、所述水温是否在预设水温允许范围内、所述负荷率是否大于负荷率阈值；如果所述油门踏板开度在所述预设开度允许范围内、所述柴油发动机处于启动状态、所述水温在所述预设水温允许范围内、所述负荷率大于所述负荷率阈值，触发所述处理模块。

以上本发明提供的柴油发动机检测方法，可以基于柴油发动机的运行参数确定曲轴箱压力、排气背压和转速变化率，进一步至少基于曲轴箱压力、排气背压和转速变化率判断柴油发动机是否处于拉缸状态。基于本发明，可以在不额外增加任何传感器的情况下快速判断柴油发动机是否出现拉缸，防止柴油发动机进一步损坏，提高服务的时效性，提升客户满意度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的柴油发动机检测方法的方法流程图；

图2为本发明实施例公开的柴油发动机检测方法的另一方法流程图；

图3为本发明实施例公开的柴油发动机检测方法的再一方法流程图；

图4为本发明实施例公开的柴油发动机检测装置的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的柴油发动机检测装置的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种柴油发动机检测方法，该方法应用于发动机控制器ecu，该方法的方法流程图如图1所示，包括如下步骤：

s10，获取柴油发动机的运行参数，运行参数至少包括发动机转速。

本实施例中，ecu可以通过已布置于柴油发动机上的传感器反馈的信号、并经计算得到表征柴油发动机运行工况的运行参数，诸如发动机转速、喷油量、水温、工作状态、负荷率、油门踏板开度等等。

s20，至少基于发动机转速确定柴油发动机的曲轴箱压力，以及至少基于发动机转速确定柴油发动机的排气背压，以及根据发动机转速计算柴油发动机的转速变化率。

本实施例中，可以预先获取柴油发动机的不同运行参数对应的曲轴箱压力和排气背压，将运行参数与曲轴箱压力的对应关系、运行参数与排气背压的对应关系以map表格或者曲线的形式存储于ecu中，该运行参数至少包括发动机转速。

因此，在实际检测中，ecu可以基于运行参数与曲轴箱压力的对应关系确定当前运行工况下的曲轴箱压力、基于运行参数与排气背压的对应关系确定当前运行工况下的排气背压。

ecu基于运行参数与曲轴箱压力的对应关系确定当前运行工况下的曲轴箱压力的过程中，具体可以从运行参数中获取柴油发动机的喷油量，进而根据发动机转速和喷油量确定对应的曲轴箱压力。本实施例中，可以预先设置发动机转速—喷油量—曲轴箱压力的三维曲线，进而从该三维曲线上查找对应的曲轴箱压力。

进一步，为提高所确定的曲轴箱压力的准确度，ecu可以从运行参数中获取柴油发动机的水温，进而确定水温对应的曲轴箱压力修正系数，最后利用曲轴箱压力修正系数对曲轴箱压力进行修正。本实施例中，可以预先设置水温—曲轴箱压力修正系数的二维曲线，进而从该二维曲线上查找对应的曲轴箱压力修正系数，最后利用曲轴箱压力修正系数对曲轴箱压力进行修正，具体可以将曲轴箱压力修正系数与曲轴箱压力的乘积作为最终的曲轴箱压力。

ecu基于运行参数与排气背压的对应关系确定当前运行工况下的排气背压的过程中，具体可以从运行参数中获取柴油发动机的喷油量，进而根据发动机转速和喷油量确定对应的排气背压。本实施例中，可以预先设置发动机转速—喷油量—排气背压的三维曲线，进而从该三维曲线上查找对应的排气背压。

进一步，为提高所确定的排气背压的准确度，ecu可以从运行参数中获取柴油发动机的水温，进而确定水温对应的排气背压修正系数，最后利用排气背压修正系数对排气背压进行修正。本实施例中，可以预先设置水温—排气背压修正系数的二维曲线，进而从该二维曲线上查找对应的排气背压修正系数，最后利用排气背压修正系数对排气背压进行修正，具体可以将排气背压修正系数与排气背压乘积作为最终的排气背压。

此外，ecu在计算柴油发动机的转速变化率时，可以基于当前时刻获取的发动机转速和上一时刻获取的发动机转速计算，具体将当前时刻与上一时刻的发动机转速差与时间差的比值作为转速变化率。

s30，至少基于曲轴箱压力、排气背压和转速变化率判断柴油发动机是否处于拉缸状态。

本实施例中，预先设置高负荷下柴油发动机处于非拉缸状态，也就是正常工作时的曲轴箱压力阈值、排气背压阈值和转速变化率阈值，如果曲轴箱压力大于曲轴箱压力阈值、排气背压小于排气背压阈值、转速变化率小于转速变化率阈值，则可以确定柴油发动机处于拉缸状态，反之，则可以确定柴油发动机处于非拉缸状态。

而为了保证柴油发动机的运行安全，在确定柴油发动机处于拉缸状态的情况下，ecu可以控制柴油发动机的喷油量为零，也就是控制柴油发动机停止喷油，使得柴油发动机熄火。

在其他一些实施例中，为提高拉缸检测精度，步骤s30“至少基于曲轴箱压力、排气背压和转速变化率判断柴油发动机是否处于拉缸状态”可以采用如下步骤，此时柴油发动机检测方法的方法流程图如图2所示：

s301，判断曲轴箱压力是否大于曲轴箱压力阈值、排气背压是否小于排气背压阈值、以及转速变化率是否小于转速变化率阈值。

s302，如果曲轴箱压力不大于曲轴箱压力阈值、或者排气背压不小于排气背压阈值、或者转速变化率不小于转速变化率阈值，确定柴油发动机处于非拉缸状态。

s303，如果曲轴箱压力大于曲轴箱压力阈值、排气背压小于排气背压阈值、且转速变化率小于转速变化率阈值，判断曲轴箱压力是否在异常曲轴箱压力范围内、以及排气背压是否在异常排气背压范围内；其中，异常曲轴箱压力范围和异常排气背压范围均是基于拉缸试验确定的，且均至少由发动机转速确定。

本实施例中，可以通过拉缸试验确定柴油机发动机出现拉缸故障时柴油发动机的运行参数以及此时的异常曲轴箱压力和异常排气背压，从而将运行参数与异常曲轴箱压力的对应关系、运行参数与异常排气背压的对应关系以mpa表格或者曲线的形式存储于ecu中，该运行参数至少包括发动机转速。

因此，在实际检测中，ecu可以基于运行参数与异常曲轴箱压力的对应关系确定当前运行工况下的异常曲轴箱压力、基于运行参数与异常排气背压的对应关系确定当前运行工况下的异常排气背压。

ecu基于运行参数与异常曲轴箱压力的对应关系确定当前运行工况下的异常曲轴箱压力的过程中，具体可以从运行参数中获取柴油发动机的喷油量，进而根据发动机转速和喷油量确定对应的异常曲轴箱压力。本实施例中可以预先设置发动机转速—喷油量—异常曲轴箱压力的三维曲线，进而从该三维曲线上查找对应的异常曲轴箱压力。

ecu基于运行参数与异常排气背压的对应关系确定当前运行工况下的异常排气背压的过程中，具体可以从运行参数中获取柴油发动机的喷油量，进而根据发动机转速和喷油量确定柴油发动机的异常排气背压。本实施例中可以预先设置发动机转速—喷油量—异常排气背压的三维曲线，进而从该三维曲线上查找运行参数中发动机转速和喷油量对应的异常排气背压。

而在基于异常曲轴箱压力确定异常曲轴箱压力范围时，可以以异常曲轴压力为基准上下浮动一定范围，比如10%来确定异常曲轴箱压力范围；同样的，在基于异常排气背压确定异常排气背压范围时，可以以异常排气背压为基准上下浮动一定范围，比如15%确定异常排气背压范围。

s304，如果曲轴箱压力在异常曲轴箱压力范围内、且排气背压在异常排气背压范围内，确定柴油发动机处于拉缸状态。

本实施例中，为防止瞬时拉缸导致的误判，可以在第一次曲轴箱压力在异常曲轴箱压力范围内、且排气背压在异常排气背压范围内时，启动计时器，直到确定柴油发动机处于非拉缸状态时才会关闭计时器。如果计时器的计时大于预设故障确认时间，则确定柴油发动机处于拉缸状态，否则，则确定柴油发动机处于非拉缸状态。

s305，如果曲轴箱压力不在异常曲轴箱压力范围内、或者排气背压不在异常排气背压范围内，确定柴油发动机处于非拉缸状态。

在其他一些实施例中，为保证柴油发动机处于高负荷工况、排除诸如低负荷工况、正常工况等其他工况的误判，在图1所示柴油发动机检测方法的基础上，还包括如下步骤，此时柴油发动机检测方法的方法流程图如图3所示：

s40，从运行参数中获取油门踏板开度、柴油发动机的工作状态、水温和负荷率。

s50，判断油门踏板开度是否在预设开度允许范围内、柴油发动机是否处于启动状态、水温是否在预设水温允许范围内、负荷率是否大于负荷率阈值。

本实施例中，预先设置高负荷下柴油发动机处于非拉缸状态时的油门踏板开度的上限和下限、水温的上限和下限、最小的负荷率。由油门踏板开度的上限和下限确定开度允许范围，由水温的上限和下限确定水温允许范围，由最小的负荷率确定负荷率阈值。

s60，如果油门踏板开度在预设开度允许范围内、柴油发动机处于启动状态、水温在预设水温允许范围内、负荷率大于负荷率阈值，执行步骤s30。

本发明实施例提供的柴油发动机检测方法，可以基于柴油发动机的运行参数确定曲轴箱压力、排气背压和转速变化率，进一步至少基于曲轴箱压力、排气背压和转速变化率判断柴油发动机是否处于拉缸状态。基于本发明，可以在不额外增加任何传感器的情况下快速判断柴油发动机是否出现拉缸，防止柴油发动机进一步损坏，提高服务的时效性，提升客户满意度。

基于上述实施例提供的柴油发动机检测方法，本发明实施例则对应提供执行上述柴油发动机检测方法的装置，该装置的结构示意图如图4所示，包括：

参数获取模块10，用于获取柴油发动机的运行参数，运行参数至少包括发动机转速。

处理模块20，用于至少基于发动机转速确定柴油发动机的曲轴箱压力，以及至少基于发动机转速确定柴油发动机的排气背压，以及根据发动机转速计算柴油发动机的转速变化率。

第一判断模块30，用于至少基于曲轴箱压力、排气背压和转速变化率判断柴油发动机是否处于拉缸状态。

可选的，用于至少基于发动机转速确定柴油发动机的曲轴箱压力的处理模块20，具体用于：

从运行参数中获取柴油发动机的喷油量；根据发动机转速和喷油量确定柴油发动机的曲轴箱压力。

可选的，处理模块20还用于：

从运行参数中获取柴油发动机的水温；确定水温对应的曲轴箱压力修正系数；利用曲轴箱压力修正系数对曲轴箱压力进行修正。

可选的，用于至少基于发动机转速确定柴油发动机的排气背压的处理模块20，具体用于：

从运行参数中获取柴油发动机的喷油量；根据发动机转速和喷油量确定柴油发动机的排气背压。

可选的，处理模块20还用于：

从运行参数中获取柴油发动机的水温；确定水温对应的排气背压修正系数；利用排气背压修正系数对排气背压进行修正。

可选的，第一判断模块30，具体用于：

判断曲轴箱压力是否大于曲轴箱压力阈值、排气背压是否小于排气背压阈值、以及转速变化率是否小于转速变化率阈值；如果曲轴箱压力不大于曲轴箱压力阈值、或者排气背压不小于排气背压阈值、或者转速变化率不小于转速变化率阈值，确定柴油发动机处于非拉缸状态；如果曲轴箱压力大于曲轴箱压力阈值、排气背压小于排气背压阈值、且转速变化率小于转速变化率阈值，判断曲轴箱压力是否在异常曲轴箱压力范围内、以及排气背压是否在异常排气背压范围内；其中，异常曲轴箱压力范围和异常排气背压范围均是基于拉缸试验确定的，且均至少由发动机转速确定；如果曲轴箱压力在异常曲轴箱压力范围内、且排气背压在异常排气背压范围内，确定柴油发动机处于拉缸状态；如果曲轴箱压力不在异常曲轴箱压力范围内、或者排气背压不在异常排气背压范围内，确定柴油发动机处于非拉缸状态。

可选的，如图5所示的柴油发动机检测装置，还包括：

第二判断模块40，用于从运行参数中获取油门踏板开度、柴油发动机的工作状态、水温和负荷率；判断油门踏板开度是否在预设开度允许范围内、柴油发动机是否处于启动状态、水温是否在预设水温允许范围内、负荷率是否大于负荷率阈值；如果油门踏板开度在预设开度允许范围内、柴油发动机处于启动状态、水温在预设水温允许范围内、负荷率大于负荷率阈值，触发处理模块20。

本发明实施例提供的柴油发动机检测装置，可以基于柴油发动机的运行参数确定曲轴箱压力、排气背压和转速变化率，进一步至少基于曲轴箱压力、排气背压和转速变化率判断柴油发动机是否处于拉缸状态。基于本发明，可以在不额外增加任何传感器的情况下快速判断柴油发动机是否出现拉缸，防止柴油发动机进一步损坏，提高服务的时效性，提升客户满意度。

以上对本发明所提供的一种柴油发动机检测方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，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、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。