CN101490397B - 用于查明喷射系统的燃料计量单元中的故障的方法 - Google Patents

用于查明喷射系统的燃料计量单元中的故障的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于查明内燃机(2)的喷射系统(1)的燃料计量单元(7)中的故障的方法，其特征在于，确定代表物理参数的第一信号及代表物理参数的第二信号的梯度并且在两个梯度的预定大小和/或方向处获知故障。

Description

用于查明喷射系统的燃料计量单元中的故障的方法
现有技术
本发明涉及一种用于查明内燃机的喷射系统的燃料计量单元中的故障的方法。本发明还涉及一种装置(尤其涉及一种内燃机的控制器)以及用于实施根据本发明的方法的计算机程序。
在现今的共轨式柴油喷射系统中，电调节喷射的燃料压力。其中，在高压泵前，燃料计量单元在低压区内用作促动器。这种燃料计量单元例如由DE19612413而已知。
目前，已知用于诊断燃料计量单元的存在故障的电路的方法。然而，该方法仅能获知长时间存在的故障。不能获知仅暂时存在的故障，例如不能获知短暂的接触不良。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种方法，此方法可检测燃料计量单元的电路中的故障。
该问题通过一种用于查明内燃机的喷射系统的燃料计量单元中的故障的方法来解决，其中确定代表物理参数的第一信号及代表物理参数的第二信号的梯度并且在两个梯度的预定大小和/或方向处获知故障。在梯度的预定大小情况下，将获得信号的斜率，也即获得信号在一定时间间隔(较短)内的变化。在梯度的方向情况下，将获知信号是否变化到更大值或是更小值。通过这种方法，也可获知诸如短暂接触不良的暂时存在的故障。由此可避免在车辆中费时地寻找故障。
优选地设计成，第一信号代表额定供应量。其中第一信号可代表燃料计量单元的控制信号。优选地进一步设计成，控制信号是燃料计量单元的激励器上的电压。进一步优选地设计成，控制信号包括燃料计量单元的激励器上的电压占空比。在占空比情况下，可获得矩形波信号的高值与低值的时间比率，这与脉宽调制信号有关。
优选地设计成，第二信号代表流过燃料计量单元的激励器的电流。优选地进一步设计成，当第一信号及第二信号的梯度在时间窗内相反时获知故障。时间窗可选择成任意大小并且可位于任意时间。优选地，当第一信号的梯度在时间窗内为正并且第二信号的梯度在时间窗内为负时，获知故障。优选地，根据本发明的方法获知的故障至少是例如通过所谓的接触不良(也即例如通过震动而暂时打开或关闭的触点)而引起的激励器电路的暂时中断。
前文所述问题也可通过一种具有用于查明内燃机的喷射系统的燃料计量单元中的故障的方法的装置(尤其是内燃机的控制器)而解决，其中确定代表物理参数的第一信号及代表物理参数的第二信号的梯度并且在两个梯度的预定大小和/或方向处获知故障。
前文所述的问题也可通过在计算机中执行一种具有程序代码的计算机程序而解决，其中此程序代码用于实施根据本发明的方法的所有步骤。
附图简述
下文中，借助于附图详细说明本发明的实施例。其中：
图1是内燃机的燃料系统的简图；
图2是喷射系统的物理参数的振幅的示例简图。
具体实施方式
根据图1的燃料系统1是内燃机2的部分，其中此内燃机2可例如安装在汽车(未示出)中。燃料系统1包括燃料箱3，其中电驱动的输送泵4将燃料从燃料箱3通过过滤器5输送到低压燃料管6中。此低压燃料管6通过计量单元7通向高压泵9的入口阀8，其中高压泵9通过出口阀10通到高压区11中，其中此高压区11包括燃料导轨12。在燃料导轨12上连接有多个注射器13，此多个注射器13分别直接向其各自的燃烧室14喷射。高压区11中的压力由压力传感器15感知。压力限制阀17与输送泵4平行设置。计量单元7在壳体中包括激励器的阀门滑块，此激励器通过控制及调节设备18的未显示的末级来控制。此外，计量单元7还接收来自压力传感器15的信号。
压力传感器15将电信号供应到控制及调节设备18(通过虚线表示)，此电信号代表高压区11中的轨道压力pR。控制及调节设备18将电信号供应到计量单元7(准确地讲供应到计量单元7的未详细显示的激励器)，此电信号打开及关闭阀门滑块。通过打开及关闭计量单元7的阀门滑块，在打开阀门时低压燃料管线6与高压泵9的入口阀8连接并且在关闭阀门时低压燃料管线6与高压泵9的入口阀8分离。计量单元7的激励器的控制电压优选地是矩形波电压。矩形波电压具有高电压水平(high)及低压力水平(低(log))。低电压水平优选地为0V。计量单元7的阀门滑块在高电压水平时关闭并且在低电压水平时打开。根据计量单元7的阀门滑块及激励器的实施，也可以反过来，也即计量单元在高电压水平时打开并且在低压力水平关闭。高电压水平以及低电压水平之间的时间比率被称为占空比。
图2显示了喷射系统的代表各种物理参数的信号(测量参数)的振幅。所显示的(无量纲)是代表物理参数的信号在时间t上的振幅，通常振幅被标明为A。所显示的是轨道压力的额定值pRS。还显示了轨道压力的实际值Preist、轨道压力的电压粗略值URS、流过计量单元7的占空比T、计量单元7的电流特性曲线I以及调节器默认值RV。在图表中还各显示了中断时间tunt。在中断时间tunt期间，计量单元7的激励器电路例如通过电路内的接触不良或诸如此类的事件而断开。通过电路的断开，占空比T的梯度上升，因为在本实施例中未显示的对于轨道压力的调节试图将轨道压力的实际值preist调节回到轨道压力的额定值pRS。通过打开的电路而打开计量单元7的阀门，使得实际轨道压力preist上升。占空比的正梯度表示，矩形波电压的中间值上升，也即信号为值“high”的时间变长，信号为值“log”的时间变短。通过使电路中断时间tunt，电流也同时减小，这表现为电流I的负梯度。如由图2所知，打开计量单元7的激励器电路的结果是，调节器默认值RV的占空比T具有正梯度，而同时电流具有负梯度。
在接触不良时，在接触中断期间计量单元7无电流。结果，轨道压力由于打开的计量单元7而具有上升的梯度。占空比的调节器默认值上升了轨道压力而至额定默认值(但对轨道压力无影响)，直到接触再次被关闭。使用实际电流特性曲线以及调节器默认值的占空比的梯度的不同标号，以明确推断接触不良。燃料计量单元的所述接触不良获知可在共轭喷射系统中应用，其中燃料压力由计量单元调节并且控制器具有估算调节器默认值的占空比的梯度以及计量单元的实际电流特性曲线的梯度的方法。

Claims (10)

1.一种用于查明内燃机(2)的喷射系统(1)的燃料计量单元(7)中的故障的方法，其特征在于，确定代表物理参数的第一信号及代表物理参数的第二信号的梯度，并且在所述两个梯度的预定大小和/或方向下获知故障，其中，当所述第一信号以及所述第二信号的梯度在时间窗内相反时获知故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信号代表额定供应量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信号代表用于燃料计量单元(7)的控制信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制信号包括所述燃料计量单元(7)的激励器上的电压的占空比。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二信号代表流过所述燃料计量单元(7)的激励器的电流。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一信号的梯度在时间窗内为正并且所述第二信号的梯度在时间窗内为负时获知故障。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障是激励器的电路的至少暂时中断。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制信号是所述燃料计量单元(7)的激励器上的电压。
9.一种用于查明内燃机(2)的喷射系统(1)的燃料计量单元(7)中的故障的装置，其具有用于查明内燃机(2)的喷射系统(1)的燃料计量单元(7)中的故障的手段，其特征在于，确定代表物理参数的第一信号以及代表物理参数的第二信号的梯度，并且在所述两个梯度的预定大小和/或方向下获知故障，其中，当所述第一信号以及所述第二信号的梯度在时间窗内相反时获知故障。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置是内燃机的控制器。
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