CN103161721A - 用于电子无回流燃料系统的传感器偏差检测 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于电子无回流燃料系统的传感器偏差检测，具体地，一种用于隔离具有燃料泵的燃料输送系统中的实际传感器偏差的方法包括：监测第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数；基于监测的第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来检测第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差；基于监测的第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来建模第四燃料泵建模参数；以及基于监测的第三燃料泵参数和建模的第四燃料泵建模参数来隔离检测的第一燃料泵偏差和第二燃料泵偏差中的一者中的实际传感器偏差。
Description
技术领域
本发明涉及车辆中的燃料输送系统。
背景技术
本部分中的叙述仅提供与本发明相关的背景信息。因此，这些叙述不旨在构成对现有技术的承认。
燃料以一致的且可靠的方式向内燃发动机的供给对于适当的车辆操作而言是必要的。典型的车辆燃料系统包括浸入在燃料箱中的燃料泵。燃料过滤器和压力调节器可以设置在燃料泵的相应的进口侧和出口侧。因而，过滤的燃料被输送到燃料轨，其在此被最终注入到发动机气缸中。电子无回流燃料系统（ERFS）包括密封燃料箱，且缺少专用的燃料回流管路。ERFS的这些和其它特征有助于使车辆排放最少化。
用于车辆燃料系统的常规诊断技术通常依赖于先前故障条件的知识。例如，已知的是，当维修车辆时，维修技术人员可以通过直接测试和/或查阅所记录的燃料泵需要修理或替换的诊断码进行确定。在车辆性能已经受到折衷之前，不会发生这种反应性诊断。主动式方法可能是更有利的，尤其当与利用ERFS的新兴车辆设计一起使用时。
发明内容
一种用于隔离具有燃料泵的燃料输送系统中的实际传感器偏差的方法包括：监测第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数；基于监测的第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来检测第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差；基于监测的第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来建模第四燃料泵建模参数；以及基于监测的第三燃料泵参数和建模的第四燃料泵建模参数来隔离检测的第一燃料泵偏差和第二燃料泵偏差中的一者中的实际传感器偏差。
本发明还提供如下方案：
1. 用于隔离具有燃料泵的燃料输送系统中的实际传感器偏差的方法，包括：
监测第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数；
基于监测的第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来检测第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差；
基于监测的第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来建模第四燃料泵建模参数；以及
基于监测的第三燃料泵参数和建模的第四燃料泵建模参数来隔离检测的第一燃料泵偏差和第二燃料泵偏差中的一者中的实际传感器偏差。
2. 根据方案1所述的方法，其特征在于，监测的第一燃料泵参数包括由电流传感器测量的泵电流；监测的第二燃料泵参数包括由压力传感器测量的泵压力；检测的第一燃料泵传感器偏差包括电流传感器偏差；检测的第二燃料泵传感器偏差包括压力传感器偏差。
3. 根据方案1所述的方法，其特征在于，监测的第三燃料泵参数包括泵电压；建模的第四燃料泵建模参数包括建模的泵角速度。
4. 根据方案3所述的方法，其特征在于，响应于到所述燃料泵的脉宽调制电压来监测所述泵电压。
5. 根据方案1所述的方法，其特征在于，基于监测的第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来检测第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差包括：
基于监测的第二燃料泵参数和监测的第三燃料泵参数来建模第一燃料泵建模参数，并基于监测的第一燃料泵参数和监测的第三燃料泵参数来建模第二燃料泵建模参数；
将建模的第一燃料泵建模参数与监测的第一燃料泵参数进行比较，以确定第一燃料泵参数差；
将建模的第二燃料泵建模参数与监测的第二燃料泵参数进行比较，以确定第二燃料泵差；
当所述第一燃料泵参数差偏离第一检测偏差阈值时，检测到所述第一燃料泵传感器偏差；以及
当所述第二燃料泵参数差偏离第二检测偏差阈值时，检测到所述第二燃料泵传感器偏差。
6. 根据方案5所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述第一燃料泵差和所述第二燃料泵差进行滤波。
7. 根据方案1所述的方法，其特征在于，隔离检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的一者中的实际传感器偏差包括：基于监测的第三燃料泵参数和建模的第四燃料泵建模参数来隔离检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的另一者中的虚拟传感器偏差。
8. 根据方案7所述的方法，其特征在于，还包括：
将检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的一者中的隔离的实际传感器偏差进行标记；以及
在检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的另一者中将所述虚拟传感器偏差重设为非检测的燃料泵传感器偏差。
9. 根据方案1所述的方法，其特征在于，隔离检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的一者中的实际传感器偏差包括：
基于监测的第三燃料泵参数确定无偏差的第四燃料泵参数；
将建模的第四燃料泵建模参数与所述无偏差的第四燃料泵参数进行比较；以及
基于所述比较隔离检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的一者中的所述实际传感器偏差。
10. 根据方案9所述的方法，其特征在于，所述无偏差的第四燃料泵参数包括无偏差的泵角速度。
11. 根据方案9所述的方法，其特征在于，隔离检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的一者中的实际传感器偏差包括：
确定建模的第四燃料泵建模参数和所述无偏差的第四燃料泵参数之间的差；以及
当确定出的差不大于实际传感器偏差阈值时，隔离检测的第一燃料泵传感器偏差中的所述实际传感器偏差。
12. 根据方案9所述的方法，其特征在于，隔离检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的一者中的所述实际传感器偏差包括：
确定建模的第四燃料泵建模参数和所述无偏差的第四燃料泵参数之间的差；
当确定出的差至少是根据第三燃料泵参数变化的检测的第二燃料泵传感器偏差的绝对值加上所述实际传感器偏差阈值时，隔离检测的第二燃料泵传感器偏差中的所述实际传感器偏差。
13. 根据方案1所述的方法，其特征在于，所述燃料输送系统是电子无回流燃料系统。
14. 根据方案13所述的方法，其特征在于，所述电子无回流燃料系统通过应用从作为反馈的监测的第一燃料泵参数和第二燃料泵参数导出的闭环校正来保持期望的燃料系统压力。
15. 用于隔离包括压力传感器和电流传感器的具有燃料泵的电子无回流燃料输送系统中的实际传感器偏差的方法，包括：
监测泵压力、泵电流和泵电压；
基于监测的泵压力、监测的泵电流和监测的泵电压来检测所述电流传感器和所述压力传感器中的偏差；
基于监测的泵压力和监测的泵电压来建模泵角速度；
基于监测的泵电压来确定无偏差的泵角速度；
将建模的泵角速度与所述无偏差的泵角速度进行比较；
基于建模的泵角速度和所述无偏差的泵角速度之间的差来确定泵角速度的变化；以及
基于确定的所述泵角速度的变化来隔离所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的一者中的实际传感器偏差并隔离所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的另一者中的虚拟传感器偏差。
16. 根据方案15所述的方法，其特征在于，基于确定的所述泵角速度的变化来隔离所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的一者中的实际传感器偏差并隔离所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的另一者中的虚拟传感器偏差包括：
当确定出的泵角速度的变化小于实际偏差传感器阈值时，隔离所述电流传感器中的检测偏差中的所述实际传感器偏差并隔离所述燃料泵压力传感器中的检测偏差中的虚拟传感器偏差。
17. 根据方案15所述的方法，其特征在于，隔离所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的一者中的实际传感器偏差并隔离所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的另一者中的虚拟传感器偏差包括：
当确定出的泵角速度的变化至少是根据所述泵电压变化的所述燃料泵压力传感器中的检测偏差的绝对值加上实际偏差传感器阈值时，隔离所述压力传感器中的检测偏差中的实际传感器偏差并隔离所述电流传感器中的检测偏差中的虚拟传感器偏差。
18. 根据方案15所述的方法，其特征在于，所述电子无回流燃料输送系统通过应用作为反馈的从由所述压力传感器测量的监测的泵压力和由所述电流传感器测量的监测的泵电流导出的闭环校正来保持期望的燃料系统压力。
19. 根据方案15所述的方法，其特征在于，隔离电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的一者中的实际传感器偏差并隔离所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的另一者中的虚拟传感器偏差包括：
将所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的一者中的隔离的实际传感器偏差进行标记；以及
从所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的另一者中的检测偏差中消除虚拟传感器偏差。
20. 用于隔离包括第一传感器和第二传感器的电子无回流燃料输送系统中的实际传感器偏差的装置，包括：
内燃发动机；以及
电子无回流燃料输送系统，包括：
燃料箱；
燃料泵，设置在所述燃料箱内，并将燃料从所述燃料箱供给到所述发动机；以及
与所述燃料泵通信的控制器，监视第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数，基于监测的第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来检测第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差，基于监测的第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来建模第四燃料泵建模参数，以及基于监测的第三燃料泵参数和建模的第四燃料泵建模参数来隔离检测的第一燃料泵偏差和第二燃料泵偏差中的一者中的实际传感器偏差。
附图说明
现在将参考附图通过举例的方式描述一个或多个实施例，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的包括燃料输送系统的车辆；
图2示意性地示出了根据本发明的电子无回流燃料系统（ERFS）；
图3示意性地示出了包括用于隔离检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的一者中的实际传感器偏差的偏差隔离模块的传感器偏差控制器；以及
图4和图5用曲线描绘出根据本发明的来自示例性的燃料输送系统的实验数据和导出数据，其示出泵角速度相对于时间的变化。
具体实施方式
现在参照附图，其中示图仅是为了说明某些示例性实施例的目的，而不是对其进行限制的目的，图1示意性地示出了包括燃料输送系统20的车辆10。燃料输送系统20可以是可包括电子无回流燃料系统（ERFS）控制器50的ERFS。在ERFS中，包含诸如汽油、乙醇、E85或其它可燃燃料的燃料供应26的燃料箱24相对于周围环境被密封，并且缺少专用的燃料回流管路。诸如滚子泵或转子泵的燃料泵28浸入在燃料箱24内的流体26中，并且可操作以响应于来自ERFS控制器50的控制和反馈信号使燃料26循环到内燃发动机12。燃料轨30与内燃发动机12的燃料喷射器流体连通。
车辆10包括具有输入构件16和输出构件18的变速器14。例如，当车辆10是混合电动车辆（HEV）时，发动机12可以使用输入离合器和阻尼器组件13选择性地连接到变速器14。车辆10还可以包括DC能量储存系统31，例如可充电电池模块，其可以经由牵引功率逆变器模块（TPIM）32电连接到一个或多个高压电牵引马达34。当需要马达扭矩时，来自电牵引马达34的马达轴选择性地驱动输入构件16。来自变速器14的输出扭矩最终经由输出构件18传递，以设定驱动轮22来推进车辆10。
参照图2，示意性地示出根据本公开的ERFS 20。与发动机控制模块（ECM）5通信的ERFS控制器50控制燃料泵28，从而在所有操作条件下实现和/或保持由ECM 5指令的期望的燃料系统压力。例如，表示期望的燃料系统压力的燃料泵使能输入可以从ECM 5输入到ERFS控制器50。燃料系统压力可以沿着燃料管路29由压力传感器51测量，燃料管路29将来自燃料泵28的加压燃料提供到燃料轨30。这里可以将燃料系统压力称作由ERFS控制器50监测的作为反馈输入的泵压力54。ERFS系统20包括ERFS控制器50、燃料箱24和用于将加压燃料提供到发动机12的喷射器的燃料轨30。如上所述，燃料泵28设置在燃料箱24内。设置在燃料箱24内的泵马达25经由机械地结合到燃料泵28的旋转泵轴26来提供动力，由此将沿着燃料管路29的期望的燃料系统压力提供到燃料轨30，其中，泵压力54由ERFS控制器50监测。
在本发明的示例性实施例中，且仍参照图2，燃料泵28可以响应于从ECM 5输入到ERFS控制器50的燃料泵使能输入经由脉宽调制（PWM）42来控制。PWM 42经由矩形脉冲波将脉冲能量传送到泵马达25。该波的脉宽由ERFS控制器50自动调制，从而产生脉冲波形的平均值的特定变化。脉冲能量可以由电池（例如，图1的DC能量储存系统31）来提供，并由ERFS控制器50基于到ERFS控制器50的表示将提供的脉冲能量的电池输入8来管理。通过使用ERFS控制器50自动地调制或调节PWM 42，可以将能量流精确地调节到用于控制燃料泵28的泵马达25，以实现期望的燃料系统压力，同样，对发动机12的燃料供给。响应于根据输入到泵马达25的PWM 42而变化的燃料泵压力54，ERFS控制器50内的电流传感器22测量泵电流。此外，由电流传感器22测量的泵电流由ERFS控制器50监测，并随后用于反馈控制。燃料箱24还包括沿着燃料管路29设置在其中的止回阀46和压力排气阀（PVV）48。燃料泵28可以经由从马达25到接地屏蔽件40的接地输入44接地，由此接地屏蔽输入41输入到ERFS控制器50。
控制模块、模块、控制、控制器、控制单元、处理器和类似的术语意指专用集成电路（ASIC）、电子电路、中央处理单元（优选地，微处理器）以及执行一项或多项软件或固件程序或例程的相关联的存储器和贮存器（只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等）、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、合适的信号调整和缓冲电路以及用于提供所描述功能的其它适当部件中的一个或多个的任何一种或各种组合。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法和类似的术语意指包括校准和查询表的任何控制器可执行指令组。控制模块具有一组控制例程，该组控制例程被执行用以提供期望的功能。例程诸如通过中央处理单元执行，并且可操作以监测来自感测装置和其它网络化控制模块的输入，并且执行控制和诊断例程以控制致动器的操作。例程可以在正在进行的发动机和车辆操作期间以规则的间隔例如每3.125毫秒、6.25毫秒、12.5毫秒、25毫秒和100毫秒来执行。可替代地，例程可以响应于事件的发生来执行。
ERFS控制器50控制燃料泵28，从而通过应用从作为反馈的由电流传感器22测量的监测的泵电流和由压力传感器51测量的监测的泵压力54导出的闭环校正来实现和/或保持期望的燃料系统压力。此外，响应于PWM 42的泵电压56被提供为对ERFS控制器50的反馈，并由ERFS控制器50监测。电流传感器22测量泵电流，并基于根据泵电压56变化的燃料泵压力54的反馈。参考电压52由ERFS控制器50提供到压力传感器51。
将理解的是，泵压力54、泵电流和泵电压56均可称作燃料泵参数。例如，且在本发明的示例性实施例中，泵电流、燃料泵压力54和泵电压56可以分别称作第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数。
由于EFRS 20的闭环校正，压力传感器51和电流传感器22中的一者的实际传感器误差或偏差会导致在压力传感器51和电流传感器22中的另一者中检测到的虚拟误差或偏差。虚拟传感器误差或偏差被理解成表示传感器读数，其指示由于实际传感器误差或偏差而受到影响的虚拟或错误传感器读数。在压力传感器51中检测的实际或虚拟偏差可以均称作检测的压力传感器偏差。类似地，电流传感器22的实际或虚拟偏差均可以称作检测的电流传感器偏差。下面更详细地讨论的，检测的压力传感器偏差通过基于如由电流传感器22测量的监测的泵电流来建模压力传感器（例如，被建模的第二燃料泵参数模块310）来确定。同样，检测的电流传感器偏差通过基于如由压力传感器51测量的监测的泵压力54来建模电流传感器（例如，被建模的第一燃料泵参数模块308）来确定。可以利用下面在图3中讨论的传感器偏差控制器300来隔离电流传感器22和压力传感器51的检测偏差中的一者中的实际传感器偏差，并进一步基于确定的泵角速度Δω的变化来隔离电流传感器22和压力传感器51的检测偏差中另一者的虚拟传感器偏差。因此，电流传感器22和压力传感器51的检测偏差中的一者中的隔离的实际传感器偏差可以被标记。然而，电流传感器22和压力传感器51的检测偏差中另一者的隔离的虚拟传感器偏差可以重设为控制器300内的未检测的燃料泵传感器偏差。换言之，电流传感器33和压力传感器51的检测偏差中另一者的虚拟传感器偏差可以从作为被检测的燃料泵传感器偏差中移除。
图3示意性地示出了根据本发明的传感器偏差控制器300，其包括用于分别隔离被检测的第一和第二燃料泵传感器偏差324、326中的一者中的实际传感器偏差的偏差隔离模块340。如将变得明显的，检测的第一和第二燃料泵传感器偏差324、326中的每个相应地分别基于监测第一燃料泵参数306、第二燃料泵参数302和第三燃料泵参数304。传感器偏差控制器300包括相应的被建模的第一和第二燃料泵参数模块308、310、相应的第一和第二差分单元313、315、相应的第一和第二滤波器模块320、322、被建模的第四燃料泵参数模块330以及偏差隔离模块340。
被建模的第一燃料泵参数模块308分别基于所检测的第二和第三燃料泵参数302、304来建模第一燃料泵建模参数312。被建模的第一燃料泵参数模块308包括根据第三燃料泵参数304变化的建模的第一燃料泵建模参数312和监测的第二燃料泵参数302之间的关系。在示例性实施例中，建模的第一燃料泵建模参数312对应于建模的泵电流，监测的第二燃料泵参数302对应于泵压力54，监测的第三燃料泵参数304对应于泵电压56。在示例性实施例中，根据泵电压变化的建模的泵电流和泵压力之间的关系可以表示为如下：
其中，Im是建模的电流，
Ps是由在图2中示出的压力传感器51测量的燃料泵压力54，
ai是相对于泵电流的基于监测的泵电压56依赖的第一电压，以及
bi是相对于泵电流的基于监测的泵电压56依赖的第二电压。
可以使用式[1]用曲线示出根据泵电压变化的建模的电流和泵压力之间的关系，其中，第一垂直轴1指示电流（AMPS），第二垂直轴3指示电压（V），水平轴0指示压力（KPA），其中，Im（例如，建模的第一燃料泵建模参数312）由被建模的第一燃料泵参数模块308输出，并输入到第一差分单元313。
在本发明的示例性实施例中，建模的第一燃料泵建模参数312被输入到第一差分单元313，并与监测的第一燃料泵参数306进行比较，以确定第一燃料泵参数差316。在非限制性示例中，所建模的第一燃料泵所建模的参数312对应于Im，所监测的第一燃料泵参数306对应于由电流传感器22测量的泵电流，第一燃料泵参数差316对应于电流差Id。
第一燃料泵参数差316可以被输入到第一滤波器模块320，其中，第一燃料泵参数差316可以被滤波。在本发明的示例性实施例中，第一滤波器模块320包括Kalman滤波器。当第一燃料泵参数差316超过第一检测偏差阈值时，第一滤波器模块320可以检测到第一燃料泵传感器偏差324。
被建模的第二燃料泵参数模块310分别基于第一和第三燃料泵参数306、304来建模第二燃料泵建模参数314。被建模的第二燃料泵参数模块310包括根据第三燃料泵参数304变化的监测的第一燃料泵参数306和建模的第二燃料泵建模参数314之间的关系。在示例性实施例中，建模的第二燃料泵建模参数314对应于建模的泵压力，监测的第一燃料泵参数306对应于泵电流，监测的第三燃料泵参数304对应于泵电压。在示例性实施例中，根据泵电压变化的建模的泵压力和泵电流之间的关系可以表示为如下：
其中，Pm是建模的泵压力，以及
Is是由在图2中示出的电流传感器22测量的泵电流。
可以使用式[2]用曲线示出根据泵电压变化的建模的泵压力和泵电流之间的关系，其中，第一垂直轴11指示压力（KPA），第二垂直轴13指示电压（V），水平轴10指示压力（KPA），其中，Pm（例如，建模的第二燃料泵建模参数314）由第二建模的燃料泵参数模块310输出，并输入到第二差分单元315。
在本发明的示例性实施例中，建模的第二燃料泵建模参数314被输入到第二差分单元315，并与监测的第二燃料泵参数302进行比较，以确定第二燃料泵参数差318。在非限制性示例中，建模的第二燃料泵建模参数314对应于Pm，监测的第二燃料泵参数302对应于泵压力54，第二燃料泵参数差318对应于压力差Pd。
第二燃料泵参数差318可以被输入到第二滤波器模块322，其中，第二燃料泵参数差318可以被滤波。在本发明的示例性实施例中，第二滤波器模块322包括Kalman滤波器。当第二燃料泵参数差318偏离第二检测偏差阈值时，第二滤波器模块322可以检测到第二燃料泵传感器偏差326。
仍参照图3，建模的第四燃料泵参数建模模块330分别基于监测的第二和第三燃料泵参数302、304建模第四燃料泵建模参数332。在本发明的示例性实施例中，建模的第四燃料泵参数模块330包括根据第三燃料泵参数304变化的建模的第四燃料泵建模参数332和监测的第二燃料泵参数302之间的关系。在示例性实施例中，建模的第四燃料泵建模参数332对应于建模的泵角速度，监测的第二燃料泵参数302对应于泵压力，监测的第三燃料泵参数304对应于泵电压。在示例性实施例中，根据泵电压变化的建模的泵角速度和泵压力之间的关系可以表示为如下：
其中，ωm是建模的泵角速度，
Ps是由在图2中示出的压力传感器51测量的燃料泵压力54，
aω是相对于泵角速度依赖于监测的泵电压56的第一电压，以及
bω是相对于泵角速度依赖于监测的泵电压56的第二电压。
可以使用式[3]用曲线示出根据泵电压变化的建模的泵角速度和泵压力之间的关系，其中，第一垂直轴61指示泵速度（弧度/秒），第二垂直轴63指示电压（V），水平轴62指示压力（KPA），其中，ωm（例如，建模的第四燃料泵参数332）由建模的第四燃料泵参数模块330输出，并输入到偏差隔离模块340。
在本发明的示例性实施例中，偏差隔离模块340分别基于第三燃料泵参数304和建模的第四燃料泵建模参数332隔离检测到的第一和第二燃料泵参数偏差324、326中的一者中的实际传感器偏差346。此外，基于第三燃料泵参数304和建模的第四燃料泵建模参数332，分别可以在检测的第一和第二燃料泵参数偏差324、326中的另一者中分别隔离第一或第二虚拟传感器偏差342或344。在非限制性示例中，偏差隔离模块340可以基于建模的泵角速度（例如，建模的第四燃料泵建模参数332）和泵电压（例如，第三燃料泵参数304）隔离检测的电流传感器偏差（例如，第一燃料泵传感器偏差324）中的实际电流传感器偏差（例如，实际传感器偏差346）和检测的压力传感器偏差（例如，第二燃料泵传感器偏差326）中的虚拟压力传感器偏差（例如，第二虚拟传感器偏差344）。在另一非限制性示例中，偏差隔离模块340可以基于建模的泵速度（例如，建模的第四燃料泵建模参数332）和泵电压（例如，第三燃料泵参数304）隔离检测的泵传感器偏差（例如，第二燃料泵传感器偏差326）中的实际泵传感器偏差（例如，实际传感器偏差346）和虚拟电流传感器偏差（例如，第一虚拟传感器偏差342）。
偏差隔离模块340利用许多关系以分别确定实际传感器偏差346以及第一和第二虚拟传感器偏差342、344中之一。具体地讲，这些关系基于在没有检测的燃料泵传感器偏差的情况下的无偏差的燃料泵参数。无偏差的燃料泵参数为ERFS控制器50提供泵性能的有效的预计的基线水平，并可以包括电枢电阻、逆或反电动势和马达电感。因此，当没有检测的燃料泵传感器偏差（例如，相应的检测的第一和第二燃料泵参数传感器偏差324、326）（例如，电流传感器22和压力传感器51的所检测的偏差）时，建模的燃料泵建模参数将等于相应的传感器测量。无偏差的泵电压、无偏差的泵电流和无偏差的泵角速度之间的第一关系可以表示为如下：
其中，V是响应于作为对ERFS控制器50的反馈所提供的且由ERFS控制器50监测的PWM 42的泵电压56，
I是无偏差的泵电流，
Ra是电枢电阻，
Ke等于泵马达25的电动势常数，以及
ω unbiased 是无偏差的泵角速度。
泵电流和无偏差的泵角速度之间的第二关系根据式[1]和式[3]建立，并可以表示为如下。
无偏差的泵速度和泵电压之间的第三关系通过将式[5]代入到式[4]中建立，并可以表示为如下。
将认识到，基于式[1]和式[3]的组合的式[5]允许基于无偏差的泵角速度和电压对泵电流插值。此外，基于将式[5]代入到式[4]中的式[6]得到基于泵电压来确定无偏差的泵角速度，其中，泵压力和泵电流在确定无偏差的泵角速度ω unbiased 时已经被消除。
在本发明的示例性实施例中，确定改变的泵角速度Δω可以由偏差隔离模块340使用，从而分别隔离检测的第一和第二燃料泵传感器偏差324、336中的一者中的实际传感器偏差340。无偏差的泵角速度和建模的泵角速度之间的关系可以表示为如下：
其中，Δω是改变的泵速度，
ω unbiased 是可以在式[6]中确定的无偏差的泵速度，以及
ω m 是可以使用式[3]确定的建模的泵速度332。
如上所述，偏差隔离模块340可以基于监测的第三燃料泵参数304（例如，泵电压56）和建模的第四燃料泵建模参数332（例如，ω m ）分别隔离检测的第一和第二燃料泵传感器偏差324、336中的一者中的实际传感器偏差346。隔离实际传感器偏差346包括基于监测的第三燃料泵参数来确定无偏差的第四燃料泵参数。在示例性实施例中，无偏差的第四燃料泵参数是利用式[6]确定的无偏差的泵角速度ω unbiased ，监测的第三燃料泵参数是泵电压56。建模的第四燃料泵建模参数（例如，ω m ）与确定的无偏差的第四燃料泵参数（例如，ω unbiased ）进行比较。可以基于建模的第四燃料泵建模参数与无偏差的第四燃料泵参数之间的差来确定改变的参数。在示例性实施例中，该比较利用式[7]来确定与改变的参数对应的泵速度的变化Δω，其中，分别隔离检测的第一和第二燃料泵传感器偏差324、326中的一者中的实际传感器偏差346基于该比较。因此，实际传感器偏差346基于Δω确定的值，并在下面更详细地进行描述。此外，基于Δω的值，可以分别在检测的第一和第二燃料泵传感器偏差324、336中分别隔离第一和第二虚拟传感器偏差342、344中之一。换言之，基于确定的泵角速度的变化Δω，可以隔离电流传感器和压力传感器中的检测偏差中的一者中的实际传感器偏差346，并可以隔离在电流传感器和压力传感器中的检测偏差中的另一者中的虚拟传感器偏差342或344。
在本发明的示例性实施例中，隔离的实际传感器偏差346基于利用式[7]确定的泵角速度的变化Δω。在第一场景下，Δω（例如，改变的参数）和实际传感器偏差阈值之间的关系表示为如下：
其中，ε 1是实际传感器偏差阈值。
在第二场景下，根据泵电压变化的Δω（例如，改变的参数）、实际传感器偏差阈值和检测的压力传感器偏差之间的关系表示为如下：
[9]
其中，P bias 是压力传感器51中的检测的第二燃料泵传感器偏差326。
参照式[8]，当确定的变化的参数不大于实际传感器偏差阈值ε 1时，可以在检测的第一燃料泵传感器偏差324中隔离实际传感器偏差346。类似地，第二虚拟传感器偏差344可以被隔离并被输入到第二滤波器模块322，其中，虚拟传感器偏差可以在检测的第二燃料泵传感器偏差326中重设。在示例性实施例中，当Δω不大于ε 1时，可以在电流传感器22中的检测偏差中隔离实际传感器偏差346，并可以在压力传感器51中的检测偏差中隔离虚拟传感器偏差。因此，电流传感器22中的检测偏差中的隔离的实际传感器偏差346可以由ERFS控制器20来标记，并且虚拟传感器偏差344可以被输入到第二滤波器模块322，其中，虚拟传感器偏差可以消除压力传感器51中的检测偏差。
参照式[9]，当确定的变化的参数至少是实际传感器偏差阈值ε 1加上根据第三燃料泵参数变化的检测的第二燃料泵传感器偏差的绝对值
时，可以在检测的第二燃料泵传感器偏差326中隔离实际传感器偏差346。类似地，第一虚拟传感器偏差342可以被隔离并被输入到第一滤波器模块320，其中，虚拟传感器偏差可以在检测的第一燃料泵传感器偏差324中重设。在示例性实施例中，当Δω至少是 
时，可以在压力传感器51中的检测偏差中隔离实际传感器偏差346，并可以在电流传感器22中的检测偏差中隔离虚拟传感器偏差342。因此，压力传感器51中的检测偏差中的隔离的实际传感器偏差346可以由ERFS控制器20标记，并且虚拟传感器偏差342可以被输入到第一滤波器模块320，其中，虚拟传感器偏差可以消除电流传感器22中的检测偏差。
图4用曲线绘出根据本发明的来自具有燃料泵的示例性燃料输送系统的实验数据和导出数据，其示出泵速度的变化Δω。水平轴70指示时间，单位为秒，垂直轴71指示泵速度的变化Δω，单位为弧度每秒。轮廓线401指示Δω。在非限制性示例中，Δω不大于或等于实际传感器偏差ε 1，如上面利用式[8]描述的。例如，ε 1可以是50弧度每秒。因此，在非限制性示例中，如由轮廓线401示出的Δω描绘出电流传感器的实际传感器偏差，因此，描绘出压力传感器的虚拟传感器偏差。
图5用曲线绘出根据本发明的来自具有燃料泵的示例性燃料输送系统的实验数据和导出数据，其示出泵速度的变化Δω。水平轴80指示时间，单位为秒，垂直轴81指示泵速度的变化Δω，单位为弧度每秒。轮廓线501指示Δω。在非限制性示例中，Δω至少是实际偏差传感器阈值ε 1加上根据第三燃料泵参数（例如，泵电压）变化的检测的第二燃料泵传感器偏差（例如，压力传感器偏差，Pbias）的绝对值，如上面利用式[9]描述的。例如，可以是240弧度每秒。因此，在非限制性示例中，如由轮廓线501示出的Δω描绘出泵传感器的实际传感器偏差，因此，描绘出电流传感器的虚拟传感器偏差。
本发明已经公开了特定的优选实施例和对其的修改。在阅读并理解本说明书的基础上，可以对其它实施例进行进一步修改和改变。因此，本发明旨在不限于作为预期用于执行本发明的最佳模式所公开的具体实施例，但是本发明将包括落在所附方案书的范围内的所有实施例。
Claims (10)
1.用于隔离具有燃料泵的燃料输送系统中的实际传感器偏差的方法，包括：
监测第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数；
基于监测的第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来检测第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差；
基于监测的第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来建模第四燃料泵建模参数；以及
基于监测的第三燃料泵参数和建模的第四燃料泵建模参数来隔离检测的第一燃料泵偏差和第二燃料泵偏差中的一者中的实际传感器偏差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，监测的第一燃料泵参数包括由电流传感器测量的泵电流；监测的第二燃料泵参数包括由压力传感器测量的泵压力；检测的第一燃料泵传感器偏差包括电流传感器偏差；检测的第二燃料泵传感器偏差包括压力传感器偏差。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，监测的第三燃料泵参数包括泵电压；建模的第四燃料泵建模参数包括建模的泵角速度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，响应于到所述燃料泵的脉宽调制电压来监测所述泵电压。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于监测的第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来检测第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差包括：
基于监测的第二燃料泵参数和监测的第三燃料泵参数来建模第一燃料泵建模参数，并基于监测的第一燃料泵参数和监测的第三燃料泵参数来建模第二燃料泵建模参数；
将建模的第一燃料泵建模参数与监测的第一燃料泵参数进行比较，以确定第一燃料泵参数差；
将建模的第二燃料泵建模参数与监测的第二燃料泵参数进行比较，以确定第二燃料泵差；
当所述第一燃料泵参数差偏离第一检测偏差阈值时，检测到所述第一燃料泵传感器偏差；以及
当所述第二燃料泵参数差偏离第二检测偏差阈值时，检测到所述第二燃料泵传感器偏差。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述第一燃料泵差和所述第二燃料泵差进行滤波。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，隔离检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的一者中的实际传感器偏差包括：基于监测的第三燃料泵参数和建模的第四燃料泵建模参数来隔离检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的另一者中的虚拟传感器偏差。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
将检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的一者中的隔离的实际传感器偏差进行标记；以及
在检测的第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差中的另一者中将所述虚拟传感器偏差重设为非检测的燃料泵传感器偏差。
9.用于隔离包括压力传感器和电流传感器的具有燃料泵的电子无回流燃料输送系统中的实际传感器偏差的方法，包括：
监测泵压力、泵电流和泵电压；
基于监测的泵压力、监测的泵电流和监测的泵电压来检测所述电流传感器和所述压力传感器中的偏差；
基于监测的泵压力和监测的泵电压来建模泵角速度；
基于监测的泵电压来确定无偏差的泵角速度；
将建模的泵角速度与所述无偏差的泵角速度进行比较；
基于建模的泵角速度和所述无偏差的泵角速度之间的差来确定泵角速度的变化；以及
基于确定的所述泵角速度的变化来隔离所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的一者中的实际传感器偏差并隔离所述电流传感器和所述压力传感器中的检测偏差中的另一者中的虚拟传感器偏差。
10.用于隔离包括第一传感器和第二传感器的电子无回流燃料输送系统中的实际传感器偏差的装置，包括：
内燃发动机；以及
电子无回流燃料输送系统，包括：
燃料箱；
燃料泵，设置在所述燃料箱内，并将燃料从所述燃料箱供给到所述发动机；以及
与所述燃料泵通信的控制器，监视第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数，基于监测的第一燃料泵参数、第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来检测第一燃料泵传感器偏差和第二燃料泵传感器偏差，基于监测的第二燃料泵参数和第三燃料泵参数来建模第四燃料泵建模参数，以及基于监测的第三燃料泵参数和建模的第四燃料泵建模参数来隔离检测的第一燃料泵偏差和第二燃料泵偏差中的一者中的实际传感器偏差。
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