发动机超速保护控制方法

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体的说，涉及一种发动机超速保护控制方法。

背景技术

整车运行过程中,经常存在因喷油器卡滞或者增压器蹿油等机械故障或驾驶员操作不当引起发动机超速的问题,该问题会导致发动机运动机构受损, 严重的会发生捣缸等恶性事故,给驾驶员的生命财产安全带来较大隐患。

公开号为“CN109707518A”，名称为“发动机超速保护控制方法及装置”的中国发明专利公开了解决因机械故障导致的发动机超速的问题，但是对于驾驶员操作不当引起的超速问题无法提供有效保护。

如车辆挂抵挡下坡，企图利用发动机倒拖产生的制动力实现其缓慢下坡的过程，汽车在低挡位运行时变速箱传动比较大，车身稍高一点就容易使发动机超速超出其额定转速，超速风险高。

CN109707518A通过检测发动机转速超速时执行关闭排气节流阀与喷油器电磁阀的方式提供一种发动机制动力即排气制动，该制动方式制动能力有限，在汽车载荷较低时，对于上述第一种情况尚能起到一定的保护作用(辅助制动使车速降低从而保证发动机不超速)，一旦用户在重载下坡时使用低挡位倒拖减速，该制动方式产生的制动力矩将无法平衡整车重力产生的加速度，此时用户若不踩下刹车踏板通过轮毂制动机构补充制动力矩，汽车速度将随时间不断提升，最终导致发动机超速受损。

发明内容

针对上述不足，本发明所要解决的问题是：提供一种发动机超速保护控制方法，该方法能够针对车辆误操作或机械故障导致的发动机超速提供有效的保护。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种发动机超速保护控制方法，所述方法包括如下步骤：

S1、控制单元获取当前发动机转速和排气温度；

S2、控制单元判定当前发动机转速是否大于标定的第一速度阈值，若是，执行S3，否则，执行S1；

S3、喷油器电磁阀关闭，报警器发出报警信号；

S4、驾驶员踩刹车；

S5、控制单元判定当前发动机转速是否大于标定的第一速度阈值，若是，执行S6，否则，执行S1；

S6、控制单元判断发动机排气温度是否大于标定的温度阈值，若是，执行S7，否则，执行S7；

S7、关闭进气节流阀；

S8、控制单元判定当前发动机转速是否超过标定的第二速度阈值，若是，执行S9，否则，执行S3；

S9、开启降速装置。

优选地，所述第一速度阈值为发动机空转时所能够达到的最大速度。

优选地，所述第二速度阈值大于所述第一速度阈值；

所述第二速度阈值为N，发动机受到不可逆损坏时所达到的转速为N1， N＝N1-K，200≥K≥100，K为整数。

优选地，步骤S8中，所述降速装置为缸内制动和EBS制动。

优选地，所述发动机转速由转速传感器采集，所述转速传感器设于发动机曲轴附近。

优选地，所述排气温度由温度传感器采集，所述温度传感器设于发动机缸体和涡轮增压器之间的排气管路上。

优选地，所述报警器为蜂鸣器。

优选地，所述报警器为指示灯。

优选地，所述控制单元包括：

接收单元，用于接收转速传感器和温度传感器反馈的信息；

判定单元，用于判定当前发动机转速是否大于标定的第一速度阈值，如果是，继续判定当前排气温度是否大于标定的温度阈值，如果是，继续判定当前发动机转速是否超过标定的第二速度阈值；

发送单元，用于根据所述判定单元的判定结果，发送指令给所述报警器、所述进气节流阀或者所述降速装置。

优选地，所述控制单元为ECU或者与所述ECU电连接的控制器。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

如果控制单元判定发动机转速超过标定的第一速度阈值，则关闭喷油器电磁阀并通过报警器报警提醒驾驶员发动机超速，需要通过制动降低车速进而降低发动机转速，若用户依然没有采取主制动进行制动或采取制动但没有降低车速，则需要判定是否是由于机械故障导致的超速，如果判定是机械故障导致的发动机超速，则关闭进气节流阀阻断缸内燃烧，避免因机械故障导致的发动机超速问题，如果发动机转速进一步上升，超出第二速度阈值时自动激活缸内制动及EBS轮毂制动的方式降低车速进而降低发动机转速，由此可避免用户低档下坡带来的超速问题，缸内制动与轮毂制动的制动力相叠加，可保证制动效果的可靠性。

附图说明

图1是本发明发动机超速保护控制方法的流程图；

图2是发动机的控制原理图；

图中：1、涡轮增压器；2、中冷器；3、进气节流阀；4、发动机缸体；5、喷油器；6、缸内制动电磁阀；7、转速传感器；8、温度传感器；9、变速箱； 11、转速传感器；12、轮毂；13、EBS执行器；14、ECU。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，且不用于限定本发明。

如图1所示，一种发动机超速保护控制方法，包括如下步骤：

S1、控制单元获取当前发动机转速和排气温度；

S2、控制单元判定当前发动机转速是否大于标定的第一速度阈值，第一速度阈值为发动机空转时所能达到的最高速度，若是，则判定发动机超速，执行S3，否则，执行S1；

S3、喷油器电磁阀关闭，报警器发出报警信号，提醒驾驶员发动机已超速需要制动车辆进而降低发动机转速；

S4、驾驶员踩刹车，降低车辆的行驶速度；

S5、控制单元判定车辆制动后当前发动机转速是否大于标定的第一速度阈值，若是，执行S6，否则，执行S1；

S6、控制单元判断发动机排气温度是否大于标定的温度阈值，若是，则表明发动机超速原因是喷油器卡滞或者增压器蹿油等机械故障导致的，执行 S7，否则，判定发动机超速原因是车辆倒拖发动机导致的，执行S8；

S7、关闭进气节流阀，切断空气的供给，阻断缸内燃烧，进而降低发动机转速；

S8、控制单元判定当前发动机转速是否超过标定的第二速度阈值，第二速度阈值大于第一速度阈值，第二速度阈值为N，发动机受到不可逆损坏时所达到的转速为N1，N＝N1-K，200≥K≥100，K为整数，若是，执行S9，否则，执行S3；

S9、开启降速装置。

在步骤S9中，开启降速步骤为开启缸内制动和EBS制动，通过缸内制动及轮毂制动相叠加的制动力降低整车车速进而降低发动机转速。

对于车辆倒拖发动机导致的发动机超速，如果发动机超速不多，可直接报警提示驾驶员，通过踩制动踏板对车辆制动进而降低发动机转速，避免发动机超速，而对于机械故障引起的发动机超速，无法通过踩制动踏板的方式降低发动机的转速。

如图2所示，发动机转动由转速传感器7采集，转速传感器7设于发动机曲轴附近。排气温度由温度传感器8采集，温度传感器8设于发动机缸体4 和涡轮增压器1之间的排气管路上。

报警器为蜂鸣器或者指示灯，本实施例优选为蜂鸣器15。

控制单元为发动机ECU14或者与ECU14通讯连接的控制器，本实施例中，控制单元优选为ECU14，控制单元包括：

接收单元，用于接收转速传感器7和温度传感器8反馈的信息；

判定单元，用于判定当前发动机转速是否大于标定的第一速度阈值，如果是，继续判定判定当前发动机转速是否超过标定的第二速度阈值；

发送单元，用于根据判定单元的判定结果，发送指令给报警器、进气节流阀3或者降速装置。

涡轮增压器1分为压轮与涡轮，压轮通过管路与中冷器2相连，中冷器通过管路与进气节流阀3相连，进气节流阀通过ECU14控制其阀片开度进而控制发动机进气流量，发动机运转时空气通过涡轮增压器压轮经中冷器2、进气节流阀3进入发动机缸体4参与燃烧，喷油器5布置在发动机缸体4上，由ECU14控制其继电器闭合时间进而控制喷油量，缸内制动电磁阀6由ECU14 控制其闭合或断开进而控制缸内制动功能的打开或关闭，转速传感器7布置在发动机曲轴附近，将曲轴转速实时反馈至ECU14，温度传感器8布置在发动机缸体4至涡轮增压器1之间的排气管路上，将发动机排气温度实时反馈至 ECU14，变速箱9与发动机相连，用以改变发动机输出转速与扭矩，转速传感器11布置在变速箱9的输出轴上，将变速箱9输出轴转速实时反馈至ECU14， ECU14根据后桥速比及车轮半径等参数计算出车速，EBS执行器13布置在轮毂12上，由ECU14控制其动作，用于轮毂制动，ECU14通过导线与本发明中的传感器、执行器相连接，用以搜集系统参数、控制系统状态，蜂鸣报警器 15由ECU14控制，用于将报警信号通过蜂鸣的形式传递给驾驶员。

上文所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块、或者二者的结合来实施。软件模块可以置于电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、单片机或处理器等技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了发动机ECU的组成及原理；比如接收单元、判断单元和发送单元可以是一块集算法的处理芯片；也可以是存储在存储介质中的程序代码；这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。在此不做限制。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。