CN102251898B - 用于监控喷射装置的喷射阀的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监控内燃机的喷射装置的喷射阀的方法，其中用压力控制的方法运行所述喷射阀，并且在加载压力时引起喷射阀上周期性的打开和关闭事件，其特征在于，在加载压力时检测（10）周期性的打开和关闭事件作为通向喷射阀的管道中周期性的压力变化，将该压力变化与无故障的喷射阀的参考压力变化进行比较（30），并且在所检测的压力变化与参考压力变化存在偏差时推断出（40）有故障的喷射阀。

Description

用于监控喷射装置的喷射阀的方法

技术领域

本发明涉及一种用于监控内燃机的喷射装置的喷射阀的方法，其中用控制压力的方式运行喷射阀并且在加载压力时引起喷射阀上周期性的打开和关闭事件。

背景技术

为了将燃料喷入内燃机的燃烧室中或者为了喷入其它液体介质，公开了受触发的喷射阀。喷射阀或喷嘴经常包括喷嘴体和喷嘴针。该喷嘴针由压力弹簧压入所谓的喷嘴座中并且由此关闭喷射孔。通过燃料压力形成了垂直作用的压力。如果该压力大于弹簧力，那么克服弹簧力向上挤压所述针，从而开启喷射孔并且喷入燃料。一旦压力再次下降，那么就关闭喷嘴。

必须非常精确并且准确地进行燃料喷入，因为由此决定性地控制燃烧过程。因此值得期望的是，监控喷射阀的喷射行为并且共同监控其功能，从而及时地识别喷射系统中的故障并且必要时能够防止其它间接损失。

发明内容

因此，本发明的任务是说明一种用于监控喷射装置尤其燃料喷射装置的用压力控制的喷射阀的方法，用这种方法能够以简单并且耐用的方式诊断所述喷射阀。

该任务通过如权利要求1的主题所述的方法得到解决。该方法的优选设计方案由属权利要求中获得。

按本发明的用于监控喷射装置的喷射阀的方法基于喷射阀的用压力控制的运行，其中通过加载压力引起喷射阀上周期性的打开和关闭事件。在关闭的状态下，所述喷嘴针通过弹簧预应力关闭喷射孔。在用足够高的压力加载时，喷嘴针从座上提起，从而释放孔并且例如将燃料喷入燃烧室中。通过打开阀门，在通向喷射阀的管道中引起压力突降，该压力突降导致低于打开压力并且再度关闭阀门。随后重新形成压力并且打开阀门。在加载压力时以特定的频率重复喷射阀上的打开和关闭事件，该频率也称为“振动频率”。按本发明的方法利用这种振动频率来监控喷射阀的功能。按本发明，在加载压力时检测周期性的打开和关闭事件作为通向喷射阀的管道中周期性的压力变化。将这种压力变化与无故障的喷射阀的作为参考压力变化的压力变化进行比较，并且在所检测的压力变化与参考压力变化的偏差在预先给出的公差范围之外时推断出有故障的喷射阀。实施按本发明的方法的前提条件是，检测通向喷射阀的管道中的压力变化。为此，将压力传感器连接在喷射阀的前面。因为压力传感器通常反正要构造（verbaut）在该位置上，所以为了实施按本发明的方法不需要其它组件，从而能够毫无困难地在现有的系统中使用按本发明的方法。该方法允许以非常简单的方式监控喷射阀的功能。一旦不能确定或者以偏差的方式确定相应的喷射阀的所预期的减压频率振动频率，那么就从存在的故障出发。可能的故障原因例如可以是受阻的阀门，该阀门在打开或关闭时卡住了。其它的故障可能性是断裂的阀门弹簧、泄漏或者喷射阀中的空气。

按本发明的方法主要适合于监控燃料喷射装置的喷射阀。然而该方法也可以用于其它的用压力控制的喷射系统，例如用于SCR催化器上游的还原剂计量装置。

在按本发明的方法的优选设计方案中，在对喷射阀加载压力期间从所检测的压力变化中求得代表压力变化的参量。该参量与参考压力变化的相应的参量进行比较并且在参量存在偏差时推断出有故障的喷射阀。代表性的参量例如可以是压力变化的频率。在另一实施方式中，可以作为代表性的参量引用压力变化的振幅。也就是如果可以确定压力信号中振动（Schnarren）的变化的频率或者振动的变化的频谱，那么就从阀门上存在的故障出发。在错误的振动时，也就是在频率等于0和/或振幅等于0时，同样从有故障的喷射阀出发。在这种情况下通常存在阀门的阻塞。

例如可以为代表压力变化的参量预先给出阈值，并且在低于或者超过阈值时可以根据参量的设计方案推断出故障。可以根据经验为不同的工作状态确定合适的阈值，并且将其保存在组合特性曲线中。能够定期地或者在需要时更新所述可应用的阈值。

本发明还包括计算机程序，当该程序在计算设备或者控制设备上运行时实施按本发明的方法的所有步骤。最后，本发明包括具有程序代码的计算机程序产品，该计算机程序产品保存在机器可读的载体上，用于在程序于计算设备或控制设备上运行时实施按本发明的方法。用这种计算机程序可以以非常有利的方式监控内燃机的燃料喷射装置的喷射阀。该计算机程序的特别的优点是，能够毫无困难地在现有的汽车中使用按本发明的方法，而不必将其它组件安装到燃料喷射装置中。只需检测通向喷射阀的管道中的压力传感器信号。因为通常存在相应的压力传感器，所以可以用现有的组件实施按本发明的方法。只需通过例如在内燃机的控制设备中运行保存在计算机程序产品中的计算机程序来适配分析软件。

附图说明

本发明的其它优点和特征从下面结合附图对实施例所作的描述中获得。在此，各个特征能够分别单独地或者相互组合地得以实现。

在附图中示出：

图1是喷射阀的输入管道中的压力作为所谓的振动频率关于时间的曲线，以及

图2是按本发明的方法的示意性的流程图。

具体实施方式

首先，图1说明了当用压力加载喷射阀时燃料喷射装置的喷射阀的已知的振动频率。示出了在通向喷射阀的管道中可检测的压力信号关于时间的曲线。关于时间用压力加载喷射阀的区域用“A”表示，关于时间没有用压力加载的区域用“B”表示。如此设计所述喷射阀，使得该阀门在压力足够高时，也就是在所谓的打开压力时开启。在时间跨度A中提供所述打开压力。通过打开压力开启阀门，这在通向喷射阀的管道中引起压力突降。由此低于打开压力，从而关闭阀门。通过阀门的关闭，重新形成压力，直到再次达到打开压力。通过打开和关闭时刻引起的压力变化可以通过布置在配属于喷射阀的管道中的压力传感器进行检测。由喷射阀上的打开和关闭事件引起的周期性的压力变化在图1中可以看作时间段A中的压力频率。在此，对于喷射阀来说典型的频率称作振动频率。在结束压力加载之后（时间周期B），喷射阀保持关闭并且配属于喷射阀的管道中的压力突变地降低。

计量阀上的打开和关闭频率称作狭义上的振动频率。按本发明，该振动频率作为管道中周期性的压力波动进行检测。引用这种压力信号用于检测是否存在所预期的振动频率。一旦确定与所预期的振动频率的偏差，就推断出存在故障。为此，将所检测的压力信号与代表无故障的喷射阀的参考压力信号进行比较并且在有偏差时推断出故障。例如可以将例如关于压力信号的代表无故障的系统的频率或振幅的参考值作为特征曲线保存在控制设备中。优选可以定期地或者在需要时更新所保存的值。

图2以示意性的方式示出了按本发明的方法的流程图。在开始所述方法之后，在步骤10中检测压力信号，在加载压力从而触发配属于喷射阀的管道中的喷射阀时可以测量所述压力信号。在步骤20中分析所检测的压力变化，也就是压力频率，方法是尤其求得代表所检测的压力频率的参量，例如压力变化的频率或振幅。在步骤30中将所求得的参量与额定值或参考值进行比较。该额定值尤其表征无故障的喷射系统的所期待的振动频率。从实际值与额定值的比较中推断出是否存在故障，从而可以在必要时发出相应的故障报告40。

当压力变化的频率相对于额定值改变时、当频谱，尤其压力变化的振幅改变时或者当频率信号错误时，例如可以推断出故障。可能的故障原因例如可以是敞开或者关闭时卡住的阀门、断裂的阀门弹簧、泄漏、喷射阀中的空气或者喷射阀的触发中的故障。

Claims (1)

1.用于监控内燃机的喷射装置的喷射阀的方法，其中用压力控制的方法运行所述喷射阀，并且在加载压力时引起喷射阀上周期性的打开和关闭事件，其中，

-在加载压力时检测（10）周期性的打开和关闭事件作为通向喷射阀的管道中周期性的压力变化，

-将该压力变化与无故障的喷射阀的参考压力变化进行比较（30），并且

-在所检测的压力变化与参考压力变化存在偏差时推断出（40）有故障的喷射阀，

其特征在于，从所检测的压力变化中求得（20）代表所述压力变化的参量，将该参量与代表所述参考压力变化的参量进行比较（30），其中能够为代表压力变化的参量预先给出阈值，并且在低于或者超过阈值时可以根据参量的设计方案推断出故障，并且能够根据经验为不同的工作状态确定合适的阈值，并且将其保存在组合特性曲线中，并且能够定期地或者在需要时更新所述可应用的阈值，

其中将压力变化的频率和/或振幅来作为所述压力变化的参量。