CN101059104A - Lpi发动机诊断系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LPI发动机的诊断系统和诊断方法，其具有通过持续监控燃料泵继电器的输出电压而迅速诊断燃料泵继电器故障的优点。本发明包括：具有燃料泵驱动器和第一截流阀的高压容器；具有压力传感器和第二截流阀的压力调节器；具有燃料泵继电器和主继电器的继电器单元；用于在紧急情况下切断发动机的燃料供应的LPG开关；以及LPI ECU，其连接在燃料泵、第一截流阀、第二截流阀、继电器单元和LPG开关上，用于控制它们的操作，其中LPI ECU具有用于诊断燃料泵继电器故障的故障诊断单元。

Description

LPI发动机诊断系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年4月17日在韩国知识产权局申请的申请号为10-2006-0034611的韩国专利申请为优先权，在这里引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及液化石油喷射(LPI)发动机的诊断系统和方法。更具体地，本发明涉及LPI发动机的诊断系统和诊断方法，其具有通过持续监控燃料泵继电器的输出电压而迅速诊断燃料泵继电器故障的优点。
背景技术
LPI发动机通常是指燃料泵安装在高压容器(bombe)中、且通过将液化LPG燃料以液态形式供应到喷射器中再通过喷射器喷射到发动机的发动机。LPI发动机可进行喷射调节，并可解决传统LPG系统的各种问题，例如在冬天启动困难以及输出动力降低的问题。
如图4所示，LPI系统包括高压容器1，在其中具有用于将液态燃料供应到发动机E的燃料泵2；燃料供应管路4，其一端连接到燃料泵2上，另一端连接到发动机E的喷射器7上；燃料返回管路8，其一端连接到高压容器1上，另一端连接到发动机E上。
因此，燃料泵2供应的燃料先后通过燃料供应管路4和喷射器7并被喷射到燃烧室中。因此，残留燃料通过燃料返回管路8流回高压容器1中。
燃料供应管路4具有用于在发动机E停止工作时切断燃料供应的第一截流阀3和第二截流阀5以及用于检测燃料温度的温度传感器6。
燃料返回管路8具有用于检测燃料压力的压力传感器9和用于使燃料压力保持在预定范围内的压力调节器10。
另外，LPI系统具有用于控制发动机E操作的发动机控制单元(ECU)11和用于控制燃料供应的LPI电子控制单元(ECU)12。
下面说明传统的LPI系统控制发动机E的方法。
如果点火开关接通，ECU 11控制LPI ECU 12接通主继电器(未示出)和燃料泵继电器(未示出)，从而将电池能量输入到燃料泵2中。
因此，燃料泵2工作并将高压容器1中的液态燃料供应到燃料供应管路4中。
LPI ECU 12打开第一截流阀3和第二截流阀5，从而将液态燃料供应到喷射器7中。
之后，如果ECU 11检测到点火开关断开，则ECU 11控制LPIECU 12断开主继电器和燃料泵继电器。另外，LPI ECU 12关闭第一截流阀3和第二截流阀5，从而不再将燃料供应到发动机E中。
根据传统的LPI系统，在燃料泵继电器发生故障时，不再为燃料泵2、第一截流阀3和第二截流阀5供应电能。
因此，在燃料泵继电器处于简单的故障状态时，燃料泵2停止工作，同时第一截流阀3和第二截流阀5也关闭。因此，发动机E的燃料供应被完全切断，发动机E停止工作。因此，如果上述状况在车辆行驶时出现，则会导致致命的事故。
另外，在燃料泵继电器处于简单的故障状态时，由于燃料供应被完全切断，所以驾驶员不可能重新起动发动机。
因此，必须实行拖车以进行维修。
另外，尽管燃料泵继电器是简单的故障，但由于没有存储故障码，所以必须检查所有的起动部件，以找到故障原因。
在背景技术中公开的上述信息只是为了更好地理解本发明的背景，因此其可以包括不构成本领域技术人员已知的现有技术的内容。
发明内容
本发明力图提供一种LPI发动机的诊断系统和诊断方法，其具有持续监控燃料泵继电器的输出电压并判断燃料泵继电器是否故障以方便迅速维修的优点。
另外，本发明可防止在车辆行驶时由于燃料泵继电器故障而导致的发动机停止，从而具有安全行驶的优点。
根据本发明一实施例的LPI发动机诊断系统包括：高压容器，其具有用于控制燃料泵操作的燃料泵驱动器和用于切断发动机燃料供应的第一截流阀；压力调节器，其具有用于检测燃料压力的压力传感器和用于切断发动机燃料供应的第二截流阀；继电器单元，其具有燃料泵继电器和主继电器；LPG开关，用于在紧急情况下切断发动机的燃料供应；以及LPI ECU，其电连接到燃料泵驱动器、第一截流阀、第二截流阀、继电器单元和LPG开关上，用于控制它们的操作，其中LPI ECU具有故障诊断单元，用于诊断燃料泵继电器的故障。
故障诊断单元可在燃料泵继电器的输出电压小于或等于预定参考电压时确定燃料泵继电器发生故障。
预定参考电压可以为5V。
其中，故障诊断单元可在燃料泵、第一截流阀和第二截流阀都故障时确定燃料泵继电器发生故障。
根据本发明一实施例的LPI发动机的诊断方法包括：判断发动机的点火开关是否接通；如果判断点火开关接通，则接通主继电器和燃料泵继电器；操作燃料泵并打开第一截流阀和第二截流阀；判断LPG开关是否接通；如果判断LPG开关接通，则比较燃料泵继电器的输出电压和预定参考电压；如果燃料泵继电器的输出电压小于或等于预定参考电压，则确定燃料泵继电器故障，并存储故障码。
如果判断LPG开关断开，则该诊断方法还包括：关闭燃料泵；停止燃料泵的操作并关闭第一和第二截流阀。
如果燃料泵继电器的输出电压大于预定参考电压，则该诊断方法还包括：判断点火开关是否断开；如果点火开关断开，则关闭主继电器和燃料泵继电器；以及停止燃料泵的操作并关闭第一和第二截流阀。
预定参考电压可以为5V。
根据本发明第二实施例的LPI发动机的诊断方法包括：判断发动机的点火开关是否接通；如果判断点火开关接通，则接通主继电器和燃料泵继电器；操作燃料泵并打开第一截流阀和第二截流阀；判断LPG开关是否接通；如果判断LPG开关接通，则判断是否燃料泵、第一截流阀和第二截流阀都有故障；如果燃料泵、第一截流阀和第二截流阀都发生故障，则确定燃料泵继电器发生故障，并存储故障码。
如果判断LPG开关断开，则第二实施例的诊断方法还包括：关闭燃料泵继电器；停止燃料泵的操作并关闭第一和第二截流阀。
如果燃料泵、第一截流阀和第二截流阀中任何一个都没发生故障，则第二实施例的诊断方法还包括：判断点火开关是否断开；如果判断点火开关断开，则关闭主继电器和燃料泵继电器；以及停止燃料泵的操作并关闭第一和第二截流阀。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的LPI发动机的诊断系统的示意图。
图2是表示根据本发明另一实施例的LPI发动机的诊断方法的流程图。
图3是表示根据本发明又一实施例的LPI发动机的诊断方法的流程图。
图4是传统LPI发动机的示意图。
具体实施方式
下面参见附图1详细说明根据本发明一实施例的LPI发动机的诊断系统。
图1是根据本发明一实施例的LPI发动机的诊断系统的示意图。
如图1所示，根据本发明一实施例的LPI发动机的诊断系统包括高压容器400、压力调节器500、继电器单元300、LPG开关200和LPI电子控制单元(ECU)100。
高压容400存储液态的燃料。高压容器400具有用于控制位于其中的燃料泵(未示出)操作的燃料泵驱动器405和用于切断发动机燃料供应的第一截流阀401。
压力调节500使燃料压力保持在预定范围内，这样燃料不会通过喷射器泄漏到气缸中。压力调节器500具有用于检测燃料压力的压力传感器503和用于切断发动机燃料供应的第二截流阀501。
继电器单元300具有用于将电能供应到多个传感器的主继电器310和用于控制燃料泵驱动器405工作的燃料泵继电器320。
LPG开关200根据驾驶员的控制在紧急状况下切断发动机的燃料供应。
LPI ECU 100包括截流阀控制部分120、LPG开关控制器110、燃料泵继电器控制部分101和故障诊断单元103。
截流阀控制部分120包括第一驱动器121、第一开关部件123、第二驱动器125和第二开关部件126。
第一驱动器121连接在第一截流阀401上，并用于控制第一截流阀401的操作。第一开关部件123根据第一驱动器121的控制信号操作。
第二驱动器125连接在第二截流阀501上，并用于控制第二截流阀501的操作。第二开关部件126根据第二驱动器125的控制信号操作。
LPG开关控制器110包括开关驱动器111和开关部件113。LPG开关控制器110连接在LPG开关200上，并控制LPG开关200的操作。开关驱动器111根据发动机控制单元(未示出)输入的控制信号操作开关部件113。
另外，LPG开关200的输出部分电连接在LPI ECU 100上，这样LPI ECU 100可监控LPG开关200的操作。
燃料泵继电器控制部分101根据从发动机控制单元(未示出)输入的控制信号控制燃料泵继电器320。
故障诊断单元103连接在燃料泵继电器320的输出部分，并持续地监控燃料泵继电器320的输出电压。如果燃料泵继电器320的输出电压小于或等于预定电压，则故障诊断单元103确定燃料泵继电器320或其电配线发生故障。然后输出故障码并将其存储在LPI ECU 100中。
另外，故障诊断单元103监控位于高压容器400中的燃料泵驱动器405的操作，并判断燃料泵驱动器405是否发生故障。另外，故障诊断单元103持续地监控位于高压容器400中的第一截流阀401和位于压力调节器500中的第二截流阀501的操作。故障诊断单元103判断第一截流阀401和第二截流阀501是否发生故障。
下面参见附图2详细说明根据本发明另一实施例的LPI发动机的诊断方法。
图2是表示根据本发明另一实施例的LPI发动机的诊断方法的流程图。
如图2所示，在步骤S101，LPI ECU 100通过与发动机控制单元(ECU)通信来判断点火开关是否接通。
如果判断点火开关断开，则LPI系统保持不启动。如果判断点火开关接通了，则在步骤S102接通主继电器310，并且燃料泵继电器控制部分101接通燃料泵继电器320。
当燃料泵继电器320接通时，输入到燃料泵继电器320的电能被供应到燃料泵中。因此，在步骤S103操作燃料泵。
另外，截流阀控制部分120打开第一和第二截流阀401和501，这样在步骤S104，通过操作燃料泵而加压的液态燃料被供应到喷射器中。
之后，在液态燃料供应到喷射器的同时，在步骤S105，LPIECU 100判断LPG开关200是否接通。
如果判断LPG开关200断开，则在步骤S106，LPI ECU 100确定驾驶员想要迅速切断发动机的燃料供应。在这种情况下，在步骤S107，LPI ECU 100断开燃料泵继电器320。另外，在步骤S108，LPI ECU 100停止操作燃料泵，并关闭第一和第二截流阀401和501，从而切断发动机的燃料供应。
如果在步骤S105判断LPG开关200接通，则在步骤S109检测燃料泵继电器320的输出电压，并在步骤S110与预定参考电压相比较。
如果燃料泵继电器320的输出电压小于或等于预定参考电压，则在步骤S115，LPI ECU 100确定燃料泵继电器320或其电配线故障，并在步骤S116存储故障码。
如果在步骤S110燃料泵继电器320的输出电压大于预定参考电压，则在步骤S111，LPI ECU 100判断点火开关是否断开。
如果判断点火开关断开，则在步骤S112断开主继电器310和燃料泵继电器320，在步骤S113停止燃料泵。
另外，在步骤S114关闭第一和第二截流阀401和501，从而切断发动机的燃料供应。
其中，预定参考电压可为5V。
参见图3详细说明根据本发明又一实施例的LPI发动机的诊断方法。
图3是表示根据本发明又一实施例的LPI发动机的诊断方法的流程图。
如图3所示，LPI ECU 100与发动机控制单元互锁，并在步骤S101判断点火开关是否接通。
如果判断点火开关断开，则LPI系统保持未启动状态。如果判断点火开关接通，则在步骤S102接通主继电器310，并且燃料泵继电器控制部分101接通燃料泵继电器320。
当燃料泵继电器320接通时，输入到燃料泵继电器320的电能被供应到燃料泵中。因此，在步骤S103操作燃料泵。
另外，截流阀控制部分120打开第一截流阀401和第二截流阀501，这样在步骤S104，通过操作燃料泵而加压的液态燃料被供应到喷射器中。
之后，在液态燃料供应到喷射器的同时，在步骤S105，LPIECU 100判断LPG开关200是否接通。
如果LPG开关200断开，则在步骤S106，LPI ECU 100确定驾驶员想要迅速切断发动机的燃料供应。在这种情况下，在步骤S107，LPI ECU 100断开燃料泵继电器320。另外，在步骤S108，LPI ECU 100停止操作燃料泵，并关闭第一和第二截流阀401和501，从而切断发动机的燃料供应。
如果在步骤S105判断LPG开关200接通，则在步骤S110′LPIECU 100判断是否燃料泵、第一截流阀401和第二截流阀501都发生故障。
如果判断燃料泵、第一截流阀401和第二截流阀501都发生故障，则在步骤S115，LPI ECU 100确定燃料泵继电器320或其电配线发生故障，并在步骤S116存储故障码。
如果在步骤S110′判断燃料泵、第一截流阀401和第二截流阀501中任何一个都没发生故障，则在步骤S111，LPI ECU 100判断点火开关是否断开。
如果判断点火开关断开，则在步骤S112断开主继电器310和燃料泵继电器320，在步骤S113停止燃料泵。
另外，在步骤S114关闭第一截流阀401和第二截流阀501，从而切断发动机的燃料供应。
尽管已经通过实施例说明了本发明，但是可以理解本发明不限于所公开的实施例，相反，各种变形和等同结构都包含在权利要求书限定的构思和范围内。
如上所述，本发明可诊断燃料泵继电器及其电配线的故障，并将故障码存储在LPI ECU中。因此，按照本发明可方便维修。
另外，在燃料泵继电器发生简单故障时，发动机仍然保持工作，这样可在预定条件下将车辆驶到检测站。

Claims (11)

1.一种LPI发动机的诊断系统，包括：
高压容器，其具有用于控制燃料泵操作的燃料泵驱动器和用于切断发动机燃料供应的第一截流阀；
压力调节器，其具有用于检测燃料压力的压力传感器和用于切断发动机燃料供应的第二截流阀；
继电器单元，其具有燃料泵继电器和主继电器；
LPG开关，用于在紧急情况下切断发动机的燃料供应；以及
LPI ECU，其电连接在燃料泵驱动器、第一截流阀、第二截流阀、继电器单元和LPG开关上，用于控制它们的操作，
其中LPI ECU具有故障诊断单元，用于诊断燃料泵继电器的故障。
2.根据权利要求1所述的诊断系统，其中故障诊断单元在燃料泵继电器的输出电压小于或等于预定参考电压时确定燃料泵继电器发生故障。
3.根据权利要求2所述的诊断系统，其中预定参考电压为5V。
4.根据权利要求1所述的诊断系统，其中故障诊断单元在燃料泵、第一截流阀和第二截流阀都有故障时确定燃料泵继电器发生故障。
5.一种LPI发动机的诊断方法，包括：
判断发动机的点火开关是否接通；
如果判断点火开关接通，则接通主继电器和燃料泵继电器；
操作燃料泵并打开第一截流阀和第二截流阀；
判断LPG开关是否接通；
如果判断LPG开关接通，则比较燃料泵继电器的输出电压和预定参考电压；以及
如果燃料泵继电器的输出电压小于或等于预定参考电压，则确定燃料泵继电器故障，并存储故障码。
6.根据权利要求5所述的诊断方法，还包括：
如果判断LPG开关断开，则断开燃料泵继电器；
停止燃料泵的操作并关闭第一和第二截流阀。
7.根据权利要求5所述的诊断方法，还包括：
如果燃料泵继电器的输出电压大于预定参考电压，则判断点火开关是否断开；
如果判断点火开关断开，则断开主继电器和燃料泵继电器；以及
停止燃料泵的操作并关闭第一和第二截流阀。
8.根据权利要求5所述的诊断方法，其中预定参考电压为5V。
9.一种LPI发动机的诊断方法，包括：
判断发动机的点火开关是否接通；
如果判断点火开关接通，则接通主继电器和燃料泵继电器；
操作燃料泵并打开第一截流阀和第二截流阀；
判断LPG开关是否接通；
如果判断LPG开关接通，则判断是否燃料泵、第一截流阀和第二截流阀都有故障；以及
如果燃料泵、第一截流阀和第二截流阀都发生故障，则确定燃料泵继电器发生故障，并存储故障码。
10.根据权利要求9所述的诊断方法，还包括：
如果判断LPG开关断开，则断开燃料泵继电器；以及
停止燃料泵的操作并关闭第一和第二截流阀。
11.根据权利要求9所述的诊断方法，还包括：
如果燃料泵、第一截流阀和第二截流阀中任何一个都没发生故障，则判断点火开关是否断开；
如果判断点火开关断开，则断开主继电器和燃料泵继电器；以及
停止燃料泵的操作并关闭第一和第二截流阀。
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