CN101598072B

CN101598072B - 电动燃料输送泵诊断

Info

Publication number: CN101598072B
Application number: CN200910141547.2A
Authority: CN
Inventors: G·L·罗杰斯; Z·王; M·A·特利; S·A·克格贝恩
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2029-06-04
Also published as: DE102009023565B4; US20090306873A1; CN101598072A; DE102009023565A1; US8175787B2

Abstract

本发明涉及电动燃料输送泵诊断。一种具有主燃料箱和次燃料箱的发动机控制系统，包括燃料监测模块和输送泵(TP)诊断模块。当燃料TP运行大于所述燃料TP将次燃料箱的测量燃料液位从预定燃料液位降低至低于所述预定燃料液位所需要的预定时间周期时，所述燃料监测模块基于从燃料液位传感器接收的燃料液位信号来确定所述测量燃料液位。所述TP诊断模块基于所述测量燃料液位来诊断所述燃料TP的状况。

Description

电动燃料输送泵诊断

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年6月4日提交的美国临时申请No.61/058,653的权益。上述申请的公开内容在此作为参考全文引入。

技术领域

本发明涉及燃料系统，且更具体地涉及用于诊断燃料系统的电动燃料输送泵的系统和方法。

背景技术

在此提供的背景说明是为了总体上介绍本发明背景的目的。当前所署名发明人的工作(在背景技术部分描述的程度上)和本描述中否则不足以作为申请时的现有技术的各方面，既不明显地也非隐含地被承认为与本发明相抵触的现有技术。

内燃机燃烧气缸内的空气和燃料混合物以产生驱动转矩。更具体地，燃烧事件往复地驱动活塞，活塞驱动曲轴，以提供从发动机输出的转矩。燃料由燃料系统输送给发动机。一些车辆的燃料系统包括多个燃料箱。例如，一些燃料系统包括共用公共装填管颈的主燃料箱和次燃料箱。

燃料箱内的燃料液位被监测，且车辆操作者被通知在每个箱内剩余的燃料量。更具体地，燃料液位传感器设置在每个箱中。每个燃料液位传感器响应于相应箱中的燃料液位，并基于所述燃料液位产生信号。基于所述信号确定剩余燃料量。

一些燃料系统还包括将从主燃料箱抽吸的燃料提供给次燃料箱的输送泵(TP)。常规TP诊断系统在次燃料箱装满时并不诊断TP。此外，车辆操作者可以定期地将次燃料箱装满，因而诊断系统可能不会检测到失效的TP。

发明内容

一种具有主和次燃料箱的发动机控制系统，包括燃料监测模块和输送泵(TP)诊断模块。当燃料TP运行大于所述燃料TP将次燃料箱的测量燃料液位从预定燃料液位降低至低于所述预定燃料液位所需要的预定时间周期时，所述燃料监测模块基于从燃料液位传感器接收的燃料液位信号来确定所述测量燃料液位。所述TP诊断模块基于所述测量燃料液位来诊断所述燃料TP的状况。

一种操作具有主和次燃料箱的发动机控制系统的方法，包括：当燃料输送泵(TP)运行大于所述燃料TP将次燃料箱的测量燃料液位从预定燃料液位降低至低于所述预定燃料液位所需要的预定时间周期时，基于从燃料液位传感器接收的燃料液位信号来确定所述测量燃料液位；和基于所述测量燃料液位来诊断所述燃料TP的状况。

本发明进一步的应用领域从下文提供的详细说明显而易见。应当理解的是，详细说明和具体示例仅为说明的目的且并不意图限制本发明的范围。

附图说明

从详细说明和附图将更充分地理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明原理的发动机系统的示例性实施例的功能框图；

图2是根据本发明原理的燃料系统的示例性实施例的功能框图；

图3是根据本发明原理的控制模块的示例性实施例的功能框图；和

图4是描述了由根据本发明原理的控制模块执行的示例性步骤的流程图。

具体实施方式

以下说明本质上仅为示范性的且绝不意图限制本发明及其应用或使用。为了清楚起见，在附图中使用相同的附图标记标识类似的元件。如在此所使用的，短语A、B和C的至少一个应当理解为意味着使用非排他逻辑或的一种逻辑(A或B或C)。应当理解的是，方法内的步骤可以以不同顺序执行而不改变本发明的原理。

如在此所使用的，术语模块指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或更多软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适的部件。

本发明的发动机控制系统包括输送泵(TP)诊断系统，所述TP诊断系统基于次燃料箱的燃料液位来诊断燃料TP。当所述燃料TP运行达大于所述燃料TP将燃料液位从装满燃料液位降低至低于所述装满燃料液位所需要的预定时间周期时，诊断所述燃料TP。当所述燃料液位大于或等于装满燃料液位时，所述燃料TP被诊断为已经失效。当所述燃料液位小于所述装满燃料液位时和当次燃料箱的初始燃料液位大于或等于所述装满燃料液位时，所述燃料TP被诊断为恰当地工作。

现在参考图1，示出了发动机系统100的示例性实施例的功能框图。发动机系统100包括发动机102、燃料系统104、进气歧管(IM)106、节气门108、点火系统110、和控制模块112。燃料系统104包括主燃料箱114、次燃料箱116、平衡管118、燃料供应管颈120、燃料泵(FP)122、输送泵(TP)124、燃料轨道126、燃料喷射器128和次燃料传感器130。

主燃料箱114通过平衡管118连接至次燃料箱116。平衡管118在再次供应燃料期间防止主燃料箱114溢流，且可以平衡燃料箱114，116之间的燃料量。燃料箱114，116可以接收具有不同成分的燃料，如具有不同百分比乙醇的燃料。在再次供应燃料事件期间，燃料经由燃料供应管颈120同时提供给燃料箱114，116。

仅作为示例，FP 122和TP 124可以是固定排量泵或可变排量泵。FP 122将从主燃料箱114抽吸的燃料提供给燃料轨道126。当燃料喷射器128将从燃料轨道126抽吸的燃料喷射到发动机102的气缸中时，FP 122补充燃料轨道126内的燃料。

在主燃料箱114具有低于预定燃料液位(即，控制燃料液位)的主燃料液位时，TP 124将从次燃料箱116抽吸的燃料提供给主燃料箱114。当所述主燃料液位高于预定燃料液位时，TP 124停止提供燃料给主燃料箱114，所述预定燃料液位大于控制燃料液位且表示装满状态(即，装满主燃料液位)。此外，当次燃料箱116具有低于表示清空状态(即，清空燃料液位)的预定燃料液位的次燃料液位时，TP 124停止提供燃料。

次燃料传感器130感测次燃料液位，并基于所述次燃料液位产生次燃料信号。在各种实施例中，次燃料传感器130可以包括诸如“浮子”的部件，所述浮子是漂浮的且浮动在次燃料箱116的表面。次燃料传感器130可以基于浮子在次燃料箱116内的位置来产生次燃料信号。

空气通过节气门108抽吸到IM 106中且被分配给发动机102的气缸。空气与气缸内的燃料混合，以形成燃烧混合物，所述燃烧混合物被点火系统110压缩和点火，以在气缸内往复地驱动活塞(未示出)。活塞驱动发动机102的曲轴(未示出)，以提供驱动转矩输出。

控制模块112与发动机102、TP 124和次燃料传感器130通信。控制模块112监测和控制发动机102，包括监测发动机运行状态和发动机怠速状态。控制模块112监测和控制TP 124，包括监测TP控制状态和TP运行状态。TP控制状态表示是否由发动机系统100的其它装置请求了对TP 124的控制。控制模块112从次燃料传感器130接收次燃料液位。

现在参考图2，示出了燃料系统104的示例性实施例的功能框图。当主燃料液位低于控制燃料液位202时，TP 124将从次燃料箱116抽吸的燃料提供给主燃料箱114。当主燃料液位高于装满主燃料液位204时和/或当次燃料液位低于清空燃料液位206时，TP 124停止提供燃料给主燃料箱114。次燃料箱116还包括表示次燃料箱116装满状态的预定燃料液位(即，装满次燃料液位208)。

现在参考图3，示出了控制模块112的示例性实施例的功能框图。控制模块112包括启用模块302、燃料液位监测模块304和TP诊断模块306。启用模块302通过确认不存在可能影响燃料液位监测模块304的恰当运行的有效故障(active fault)来确定是否启用燃料液位监测模块304。所述有效故障可以包括但不限于，部件诊断故障码、燃料液位传感器越界码、和车辆速度故障码。

如果不存在有效故障，启用模块302从TP 124接收TP控制状态。启用模块302还基于TP控制状态来确定是否启用燃料液位监测模块304。如果TP控制状态表示发动机系统100的其它装置没有请求对TP 124的控制，那么启用模块302从发动机102接收发动机运行状态。启用模块302还基于发动机运行状态来确定是否启用燃料液位监测模块304。

如果发动机运行状态表示发动机102在运行，那么启用模块302从TP 124接收TP运行状态。启用模块302包括TP运行计时器(未示出)，所述TP运行计时器初始化为零，且在TP 124被指令运行时开始累加。如果TP运行状态表示TP 124在运行，那么启用模块302基于所述TP运行计时器来确定TP运动时间。

如果发动机运行状态表示发动机102在运行，那么启用模块302从发动机102接收发动机怠速状态。启用模块302还基于发动机怠速状态来确定是否启用燃料液位监测模块304。启用模块302包括燃料晃动(fuel slosh)延迟计时器(未示出)，所述燃料晃动延迟计时器初始化为零，且在发动机102处于怠速时开始累加。

在怠速时，次燃料箱116中的燃料运动开始稳定，且燃料晃动延迟计时器测量自燃料运动开始稳定时起的时间周期。如果发动机怠速状态表示发动机102不处于怠速，那么启用模块302将所述燃料晃动延迟计时器重新设定为零。如果发动机怠速状态表示发动机102处于怠速，那么启用模块302基于所述燃料晃动延迟计时器来确定燃料晃动延迟时间周期。

启用模块302还基于所述燃料晃动延迟时间周期和燃料稳定时间周期来确定是否启用燃料液位监测模块304。所述燃料稳定时间周期是表示次燃料箱116中的燃料运动的稳定状态的预定时间周期。启用模块302确定所述燃料晃动延迟时间周期，直到所述燃料晃动延迟时间周期大于或等于所述燃料稳定时间周期。

启用模块302还基于所述TP运行时间周期和燃料输送时间周期来确定是否启用燃料液位监测模块304。所述燃料输送时间周期是TP124将次燃料液位从装满次燃料液位降低至低于装满次燃料液位所需要的预定时间周期。如果所述TP运行时间周期大于或等于所述燃料输送时间周期，那么启用模块302启用燃料液位监测模块304。

燃料液位监测模块304接收次燃料液位，且确定所述次燃料液位是否大于或等于所述装满次燃料液位。TP诊断模块306与燃料液位监测模块304通信。如果所述次燃料液位大于或等于所述装满次燃料液位，那么TP诊断模块306将诊断信号设定为失效信号。失效信号表示TP 124已经失效。

如果所述次燃料液位小于所述装满次燃料液位，那么燃料液位监测模块304从存储器取回初始次燃料液位。当发动机102最初被运转时，启用模块302启用燃料液位监测模块304基于次燃料信号来确定初始次燃料液位。燃料液位监测模块304将所述初始次燃料液位存储在存储器中。

燃料液位监测模块304确定所述初始次燃料液位是否大于或等于装满次燃料液位。如果所述初始次燃料液位大于或等于装满次燃料液位，那么TP诊断模块306将诊断信号设定为合格信号。合格信号表示TP 124恰当地起作用。

现在参考图4，描述了由控制模块112执行的示例性步骤的流程图以步骤400开始。在步骤402，控制模块112确定是否存在有效故障。如果是，控制过程返回到步骤402。如果否，控制过程前进到步骤404。

在步骤404，控制模块112确定TP控制状态是否表示已经请求了对TP 124的控制。如果是，控制过程返回到步骤402。如果否，控制过程前进到步骤406。在步骤406，控制模块112确定发动机运行状态是否表示发动机102在运行。如果否，控制过程返回到步骤402。如果是，控制过程前进到步骤408。

在步骤408，控制模块112确定TP运行状态是否表示TP124在运行。如果否，控制过程前进到步骤412。如果是，控制过程前进到步骤410。在步骤410，控制模块112确定TP运行时间周期。在步骤412，控制模块112确定车辆是否停止。例如，控制模块112可以检查发动机怠速状态和/或车辆速度。如果是，控制过程前进到步骤416。如果否，控制过程前进到步骤414。在步骤414，控制模块112将燃料晃动延迟时间周期重新设定为零，且控制过程返回到步骤402。

在步骤416，控制模块112确定燃料晃动延迟时间周期。在步骤418，控制模块112确定燃料晃动延迟时间周期是否大于或等于燃料稳定时间周期。如果否，控制过程返回到步骤416。如果是，控制过程前进到步骤420和428。

在步骤420，控制模块112确定TP运行时间周期是否大于或等于燃料输送时间周期。如果否，控制过程返回到步骤402。如果是，控制过程前进到步骤422。在步骤422，控制模块112确定次燃料液位130。在步骤424，控制模块112确定次燃料液位130是否大于或等于装满次燃料液位208。如果否，控制过程返回到步骤402。如果是，控制过程前进到步骤426。在步骤426，控制模块12将诊断信号(即，Diagnostic)设定为失效信号(即，Fail)且控制过程结束。

在步骤428，控制模块112取回初始次燃料液位。在步骤430，控制模块112确定次燃料液位。在步骤432，控制模块112确定初始次燃料液位是否大于或等于装满次燃料液位208。如果否，控制过程返回到步骤402。如果是，控制过程前进到步骤434。在步骤434，控制模块112确定TP运行时间是否大于零。如果否，控制过程返回到步骤402。如果是，控制过程前进到步骤436。

在步骤436，控制模块112确定次燃料液位130加标定燃料量(即，Delta)是否小于或等于装满次燃料液位208。例如，控制模块112可以指令TP 124将所述标定燃料量从次燃料箱116泵送给主燃料箱114。换句话说，控制模块112可以基于TP 124是否执行请求的泵送操作来检查以判断TP 124是否恰当地起作用。如果否，控制过程返回到步骤402。如果是，控制过程前进到步骤438。在步骤438，控制模块112将诊断信号设定为合格信号(即，Pass)且控制过程结束。

现在本领域中技术人员能够从前述说明理解到，本发明的广泛教示可以以多种形式实施。因此，尽管本发明包括特定的示例，由于当研究附图、说明书和所附权利要求书时，其他修改对于技术人员来说是显而易见的，所以本发明的真实范围并不如此限制。

Claims

1.一种具有主燃料箱和次燃料箱的发动机控制系统，包括：

燃料监测模块，当燃料输送泵运行大于所述燃料输送泵将次燃料箱的测量燃料液位从预定燃料液位降低至低于所述预定燃料液位所需要的预定时间周期时，所述燃料监测模块基于从燃料液位传感器接收的燃料液位信号来确定所述测量燃料液位；

启用模块，所述启用模块在发动机处于怠速时启用所述燃料监测模块；和

输送泵诊断模块，所述输送泵诊断模块基于所述测量燃料液位来诊断所述燃料输送泵的状况。

2.根据权利要求1所述的发动机控制系统，所述启用模块在不存在有效故障时启用所述燃料监测模块，其中，所述有效故障包括部件诊断故障码、燃料液位传感器越界码和车辆速度故障码中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的发动机控制系统，所述启用模块在不存在由其它装置请求对燃料输送泵的控制时启用所述燃料监测模块。

4.根据权利要求1所述的发动机控制系统，所述启用模块包括计时器，当所述燃料输送泵运行时所述启用模块基于所述计时器来确定运行时间周期，且在所述运行时间周期大于所述预定时间周期时所述启用模块启用所述燃料监测模块。

5.根据权利要求1所述的发动机控制系统，所述启用模块包括计时器，当所述发动机处于怠速时所述启用模块基于所述计时器来确定怠速时间周期，且在所述怠速时间周期大于表示次燃料箱中的燃料运动处于稳定状态的预定时间周期时所述启用模块启用所述燃料监测模块。

6.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中，当所述测量燃料液位大于或等于所述预定燃料液位时，所述输送泵诊断模块发出燃料输送泵的失效状态的信号。

7.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中，当所述测量燃料液位小于所述预定燃料液位时和当所述次燃料箱的初始燃料液位大于或等于所述预定燃料液位时，所述输送泵诊断模块发出燃料输送泵的合格状态的信号。

8.根据权利要求7所述的发动机控制系统，其中，所述燃料监测模块基于当发动机最初被运转时的燃料液位信号来确定所述初始燃料液位。

9.一种操作具有主燃料箱和次燃料箱的发动机控制系统的方法，包括：

当燃料输送泵运行大于所述燃料输送泵将次燃料箱的测量燃料液位从预定燃料液位降低至低于所述预定燃料液位所需要的预定时间周期时，基于从燃料液位传感器接收的燃料液位信号来确定所述测量燃料液位；

在发动机处于怠速时确定所述测量燃料液位；和

基于所述测量燃料液位来诊断所述燃料输送泵的状况。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在不存在有效故障时确定所述测量燃料液位，其中，所述有效故障包括部件诊断故障码、燃料液位传感器越界码和车辆速度故障码中的至少一个。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括：在不存在由其它装置请求对燃料输送泵的控制时确定所述测量燃料液位。

12.根据权利要求9所述的方法，还包括：

当所述燃料输送泵运行时基于计时器来确定运行时间周期；和

在所述运行时间周期大于所述预定时间周期时确定所述测量燃料液位。

13.根据权利要求9所述的方法，还包括：

当发动机处于怠速时，基于计时器来确定怠速时间周期；和

在所述怠速时间周期大于表示次燃料箱中的燃料运动处于稳定状态的预定时间周期时确定所述测量燃料液位。

14.根据权利要求9所述的方法，还包括：当所述测量燃料液位大于或等于所述预定燃料液位时，发出燃料输送泵的失效状态的信号。

15.根据权利要求9所述的方法，还包括：当所述测量燃料液位小于所述预定燃料液位时和当所述次燃料箱的初始燃料液位大于或等于所述预定燃料液位时，发出燃料输送泵的合格状态的信号。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：基于当发动机最初被运转时的燃料液位信号来确定所述初始燃料液位。