CN101169090B - 诊断受污染的燃料喷射器的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种在发动机系统的燃料喷射器受污染时对其进行诊断的方法。该方法包括：记录第一燃料喷射量；将燃料轨压力控制为高；当所述燃料轨压力高时，记录第二燃料喷射量；以及如果所述第一燃料喷射量大于所述第二燃料喷射量，那么将所述燃料喷射器诊断为受污染。

Description

诊断受污染的燃料喷射器的方法
技术领域
本发明涉及用于诊断受污染的燃料喷射器的方法和系统。
背景技术
控制供给到发动机的燃料与空气喷射量，以符合燃料经济性需求和排放标准。闭环控制系统感测从发动机排出的废气中的氧气水平，以控制流入发动机的空气与燃料量。如果发动机组件，例如燃料喷射器，发生故障，那么燃料与空气喷射量可能不正确。喷射量的不正确会增加排放和/或降低燃料经济性。
如果燃料喷射器发生故障，那么通常是由于燃料喷射器内被污染。燃料或燃料箱内的沉积物可能污染燃料喷射器。受污染的燃料喷射器会增加排放、烟尘和/或发动机噪声。诊断受污染的燃料喷射器的传统方法需要从发动机拆除燃料喷射器，以在流道试验台上检测燃料喷射器。发动机的拆卸既耗时，成本又高。另外，车辆驾驶员并不会接收到故障提示，直到车辆达到维修站为止。
发明内容
因此，提供了一种当发动机系统的燃料喷射器受污染时对其进行诊断的方法。该方法包括：记录第一燃料喷射量；将燃料轨压力控制为高；当所述燃料轨压力高时，记录第二燃料喷射量；以及如果所述第一燃料喷射量大于所述第二燃料喷射量，那么将所述燃料喷射器诊断为受污染。
在其它特征中，所述方法包括如果所述燃料喷射器被诊断为受污染，那么调整空气流，并控制所述调整的空气流。
在其它特征中，所述方法包括如果所述燃料喷射器被诊断为受污染，那么发送通知信号。
从下文提供的详细描述能清楚了解本发明的应用性的其它方面。应当理解，尽管其详细描述和具体实施例示出了本发明的优选实施方式，但是其仅仅用于示出的目的，并不是限制本发明的范围。
附图说明
根据下面的详细描述和附图，能够更加全面的理解本发明，其中：
图1为柴油机燃料喷射系统的功能框图；
图2为示出受污染的燃料喷射器的图表；
图3A和3B为示出喷射量特征的曲线图；
图4为示出调整燃料轨压力时的指示燃料喷射量；以及
图5为示出诊断受污染燃料喷射器的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
下面优选实施例的描述实质上仅仅是示意性的，绝不是限制本发明及其应用或使用。为清楚起见，附图中将使用相同的附图标记表示相类似的元件。如这里所使用的，术语模块指的是特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或固件程序的处理器(共享、专用或群组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其它适合组件。
现在参考图1，发动机系统10包括发动机12，该发动机12燃料空气与燃料混合物以产生驱动扭矩。空气通过压缩机16吸入进气歧管14。进气歧管14内的空气分配入气缸18中。虽然示出的是四个气缸18，但是应当理解，发动机系统还可在具有多个气缸(包括，但不限于2、3、5、6、8、10、12和16个气缸)的柴油机中执行。
空气通过进气口吸入气缸18。燃料轨20向燃料喷射器22供给燃料。燃料喷射器22将燃料直接气缸18中。进气门24有选择地开启和关闭，以使空气能够进入气缸18。活塞(未示出)在气缸18内压缩空气/燃料混合物。压缩混合物热量点燃了燃料。燃烧产生的力驱动了活塞。活塞驱动曲轴(未示出)以产生驱动扭矩。
当排气门28处于打开位置时，气缸18内的燃料废气通过排气歧管26排出。废气在排气系统(未示出)进行处理。虽然只示出了单个进气门和排气门24、28，但是应当理解，发动机可每个气缸18包括多个进气门和排气门24、28。
控制模块30基于发动机运行条件确定和控制供给到各气缸18的空气与燃料喷射量。控制模块30诊断受污染的燃料喷射器22，并向系统10的驾驶员报告诊断结果。基于该诊断结果，控制模块30通过进气门24，调整分配入喷射器22受污染了的气缸18的空气量。
现在参考图2，更加详细地示出了燃料喷射器。当向发动机12供给受污染的燃料时，会发生产生燃料沉淀的化学反应。沉淀粘在32-42所示的敏感活动区域。敏感活动区域32-42的燃料沉淀增加了摩擦，从而导致不受控制的喷射量。图3A和3B示出了受污染的喷射器对燃料量的影响。不受控制的燃料喷射量会增加引燃喷射量(PIQ)。PIQ的增加会导致指示主喷射(IF)量的减少。指示喷射(IF)量的减少会导致指示空气流的减少。实际总喷射量(Q)不会变化，但实际空气流会减少。
控制模块30通过在调整燃料轨20的压力时监测指示燃料量，可诊断受污染的燃料喷射器22。图4示出了调整燃料轨压力时的IF量。沿着50处的Y轴示出了的指示燃料喷射量。沿着52处的X轴示出阵燃料轨压力。在54处示出了未受污染的燃料喷射器的指示燃料量。在56处示出了受污染的燃料喷射器的指示燃料量。线A示出了对于发动机运行的燃料轨压力正常的点。线B示出了出于诊断目的而提高燃料轨压力的点。当提高燃料轨压力，并且指示燃料喷射量降低至低于正常时，燃料喷射器可诊断为受污染。
图5示出了用于诊断受污染的喷射器的方法的实施例。为了诊断喷射器，发动机系统必须热起动，并且其电子装置(例如，空调、除雾器、座椅加热器、音频系统、前顶)必须未加载。控制程序在步骤100记录正常燃料轨压力的指示燃料量。控制程序在步骤110将燃料轨压力调高，并在步骤120记录新的指示燃料量。如果在步骤130，正常燃料轨压力的指示燃料量少于或等于高燃料轨压力的指示燃料量，那么控制循环返回步骤100，记录指示燃料量。
相反，如果在步骤130，正常燃料轨压力的指示燃料量大于高燃料轨压力的指示燃料量，那么在步骤140调整目标空气流。然后控制程序在步骤150将燃料轨压力调整为正确，并在步骤160记录正常燃料轨压力的指示燃料量。控制程序在步骤170将燃料轨压力调高，并在步骤180记录新的指示燃料量。如果在步骤190，正常燃料轨压力的指示燃料量大于高燃料轨压力的指示燃料量，那么控制程序在步骤200通知操作员。相反，控制程序返回至步骤100。
图5中所示方法在通知操作员之前，需要连续诊断两次污染。如所理解的，在该方法中可整合用于执行诊断通知需求的其它已知方法。例如，在通知之前，在取样数目Y内，诊断的数目X是必须为真(true)。可选择地，在通知之前，在车辆驱动循环内，诊断的数目X必须为真。
如所理解的，通过发送信号以点亮系统10内含有的车辆指示灯、发出鸣响或任意其它已知方法通知操作员以发出通知。除了通知操作员之外，控制程序还可设定诊断代码，发出无线通信信号，包括通知远离该系统的操作员的代码。
再参考图5，由技师通过维修工具，可执行诊断受污染燃料喷射器的方法的另一实施方式，即Tech2。技师可操作维修工具，使控制模块将燃料轨压力调高，并报告指示燃料量。如果指示燃料量低于正常，这就是指示维修技师喷射器受污染了，需要置换。
本领域的技术人员从前面的描述应当理解，本发明广泛的教导可以多种形式执行。因此，尽管根据其特定实施例描述了本发明，但是由于通过对附图、说明书和所附权利要求的研究，其它修改对于技术人员也是显而易见的，所以本发明的实际范围不应当这样限制。

Claims (23)

1.一种在发动机系统的燃料喷射器受污染时对其进行诊断的方法，包括：
将实际总喷射量分为引燃喷射量和指示主喷射量；
记录第一指示主喷射量；
将燃料轨压力控制为高；
当所述燃料轨压力高时，记录第二指示主喷射量；以及
如果所述第一指示主喷射量大于所述第二指示主喷射量，那么将所述燃料喷射器诊断为受污染。
2.如权利要求1所述的方法，还包括如果所述燃料喷射器被诊断为受污染，那么调整空气流，并控制所述调整的空气流。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
连续重复权利要求1的方法可选择的次数；以及
如果所述可选择次数中，每次燃料喷射器都诊断为受污染，那么将诊断代码设定为真。
4.如权利要求1所述的方法，还包括如果所述燃料喷射器被诊断为受污染，那么发送通知信号。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述发送通知信号包括发送点亮车辆指示灯的信号。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述发送通知信号包括发送使车辆发出通知鸣响的信号。
7.如权利要求4所述的方法，还包括：
当所述燃料喷射器受污染时，将诊断代码设定为真；并且
其中所述发送通知信号包括向远处的操作员发送表示诊断代码的无线通信信号。
8.如权利要求1所述的方法，还包括重复权利要求1的方法可选择的取样次数，其中如果在所述可选择的取样次数内，所述燃料喷射器被诊断为受污染选择的发生次数，那么将诊断代码设定为真。
9.如权利要求1所述的方法，其中当车辆运行时和所述发动机系统变热之后，所述方法由控制器执行。
10.如权利要求9所述的方法，其中如果不存在电力负载，那么执行所述方法。
11.如权利要求1所述的方法，其中由技师通过维修工具执行所述方法。
12.一种用于诊断发动机系统的受污染燃料喷射器的系统，包括：
第一存储装置，该第一存储装置存储当燃料轨中的燃料压力正常时的第一指示主喷射量，其中实际总喷射量分为引燃喷射量和指示主喷射量；
第二存储装置，该第二存储装置存储当所述燃料轨中的燃料压力高时的第二指示主喷射量；
处理器，该处理器控制所述燃料轨的压力，并且当所述第一指示主喷射量大于所述第二指示主喷射量时，将所述燃料喷射器诊断为受污染。
13.如权利要求12所述的系统，其中如果所述燃料喷射器被诊断为受污染，那么所述处理器将诊断代码设定为真。
14.如权利要求12所述的系统，其中所述处理器将所述第一指示主喷射量与所述第二指示主喷射量比较可选择的取样次数，如果在所述可选择的取样次数内，所述第一指示主喷射量大于所述第二指示主喷射量可选择的发生次数，那么将诊断代码设定为真。
15.如权利要求12所述的系统，其中所述处理器将所述第一指示主喷射量与所述第二指示主喷射量比较可选择的次数，如果在所述可选择的次数内，所述第一指示主喷射量每次都大于所述第二指示主喷射量，那么将诊断代码设定为真。
16.如权利要求13所述的系统，其中所述处理器发送表示所述燃料喷射器受污染的通知信息。
17.如权利要求16所述的系统，其中所述处理器发送点亮车辆指示灯的通知信息。
18.如权利要求16所述的系统，其中所述处理器发送在车辆中发出鸣响的通知信息。
19.如权利要求16所述的系统，其中所述处理器向远处的操作员发送无线通信信号。
20.如权利要求12所述的系统，其中所述处理器及所述第一和第二存储装置包含在维修工具中。
21.如权利要求12所述的系统，其中所述处理器及所述第一和第二存储装置包含在控制器中。
22.如权利要求12所述的系统，其中如果所述发动机系统变热，那么所述处理器诊断所述燃料喷射器。
23.如权利要求21所述的系统，其中如果不存在电力负载，那么所述处理器诊断所述燃料喷射器。
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