CN105008707A - 燃料过滤器的诊断装置和诊断方法 - Google Patents

Abstract

燃料过滤器的诊断装置具有：负压传感器，其检测在连通燃料箱和燃料泵的燃料配管中配设的燃料过滤器的下游侧的燃料负压；大气压传感器，其检测大气压；以及控制单元，其分别读入负压传感器和大气压传感器的输出信号，诊断在燃料过滤器中是否发生了堵塞。并且，控制单元设定与大气压相应的第1阈值，在将燃料负压与大气压相加得到的燃料压力小于等于第1阈值时，诊断为在燃料过滤器中发生了堵塞。

Description

燃料过滤器的诊断装置和诊断方法

技术领域

本发明涉及诊断是否在燃料过滤器中发生了堵塞的燃料过滤器的诊断装置和诊断方法。

背景技术

在发动机的燃料提供系统中，在连通燃料箱和燃料泵的燃料配管中配设有除去混入燃料的异物的燃料过滤器。当在燃料过滤器中发生了堵塞时，无法顺利地向发动机提供燃料。因此，如特开2010-255517号公报(专利文献1)记载的那样，提出了如下技术：在燃料过滤器的下游侧的燃料压力比规定的阈值(固定值)低时，诊断为在燃料过滤器中发生了堵塞。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010-255517号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在车辆行驶的海拔高度发生了变化的情况下，即使燃料过滤器的下游侧的燃料的相对压力固定，燃料的绝对压力也会随着大气压的变化而变化。因此，如果诊断在燃料过滤器中是否发生了堵塞的规定的阈值为固定值，尽管在燃料过滤器中未发生堵塞，也有可能误诊断为发生了堵塞。

因此，本发明的目的在于提供一种即使大气压变化也不容易发生误诊断的燃料过滤器的诊断装置和诊断方法。

用于解决问题的方案

燃料过滤器的诊断装置具有：负压传感器，其检测在连通燃料箱和燃料泵的燃料配管中配设的燃料过滤器的下游侧的燃料负压；大气压传感器，其检测大气压；以及控制单元，其分别读入负压传感器和大气压传感器的输出信号，诊断是否在燃料过滤器中发生了堵塞。并且，控制单元根据大气压来设定阈值，在将燃料负压与大气压相加得到的燃料压力小于等于阈值时，诊断为在燃料过滤器中发生了堵塞。

发明效果

根据本发明，能根据大气压来切换阈值，因此即使大气压发生了变化也不容易造成误诊断。

附图说明

图1是示出共轨系统的一个例子的概要图。

图2是示出诊断许可逻辑的一个例子的框图。

图3是示出阈值设定逻辑的一个例子的框图。

图4是示出过滤器诊断逻辑的一个例子的框图。

图5是示出诊断许可处理的一个例子的流程图。

图6是示出阈值设定处理的一个例子的流程图。

图7是示出过滤器诊断处理的一个例子的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明用于实施本发明的实施方式。图1示出具备燃料过滤器的诊断装置的共轨系统的一个例子。

储藏于燃料箱100的燃料(轻油)通过配设有2个燃料过滤器110的低压燃料配管120被提供给由柴油发动机ENG驱动的供给泵130。提供给供给泵130的燃料由供给泵130升压到规定压力，通过高压燃料配管140提供给共轨150。另外，打开内置的泄压阀就能使在供给泵130中由于某种原因而升压到大于等于规定压力的燃料通过燃料返回配管160返回到燃料箱100。

在此，分别举出低压燃料配管120和供给泵130作为燃料配管和燃料泵的一个例子。另外，配设于低压燃料配管120的燃料过滤器110不限于2个，也可以是其它个数。

例如在4气缸的柴油发动机ENG的情况下，对共轨150提供的燃料被分流到各气缸的气缸盖中装配的喷嘴170，在与柴油发动机ENG的运转状态相应的燃料喷射量和燃料喷射定时向燃烧室内喷射。另外，未从喷嘴170喷射的燃料通过燃料返回配管160返回燃料箱100。

共轨150中装配有检测在此蓄压的燃料的压力(燃压)的燃压传感器180，其输出信号输入到内置有计算机的控制单元190。控制单元190对内置于供给泵130的流量控制阀进行电子控制，使得由燃压传感器180检测处的燃压成为规定压力。另外，在共轨150中装配有当燃压达到允许上限值时开阀的泄压阀200。从泄压阀200流出的燃料通过燃料返回配管160返回燃料箱100。而且，控制单元190决定与柴油发动机ENG的运转状态相应的燃料喷射量和燃料喷射定时，在规定定时对喷嘴170输出工作信号。

在燃料过滤器110的下游侧即位于燃料过滤器110与供给泵130之间的低压燃料配管120中装配有检测燃料负压的负压传感器210。因此，负压传感器210就会检测随着供给泵130的工作而通过燃料过滤器110从燃料箱100汲取的燃料负压。负压传感器120的输出信号输入到控制单元190。另外，对控制单元190输入检测大气压的大气压传感器220、检测柴油发动机ENG的旋转速度(发动机旋转速度)的旋转速度传感器230以及检测柴油发动机ENG的冷却水的温度(水温)的水温传感器240的各输出信号。此外，大气压、发动机旋转速度和水温不限于用大气压传感器220、旋转速度传感器230和水温传感器240直接检测的构成，例如也可以是从通过CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)等车载网络而连接的发动机控制单元(未图示)等读入。

而且，控制单元190连接有警告灯250，上述警告灯250是为了将燃料过滤器110中发生了堵塞的情况报告给车辆驾驶员等而例如装配在位于驾驶席前方的仪表板的警报装置的一个例子。

并且，控制单元190执行写入到闪存ROM(Read Only Memory)等的非易失性存储器的控制程序，由此按照如下逻辑诊断在燃料过滤器110中是否发生了堵塞。在此，燃料过滤器诊断逻辑可以举出诊断许可逻辑、阈值设定逻辑以及过滤器诊断逻辑。

图2示出诊断用于诊断在燃料过滤器110中是否发生了堵塞的条件是否成立的诊断许可逻辑的一个例子。

控制单元190在大气压大于等于规定压力的大气压条件(第1条件)、发动机旋转速度处于规定范围内的旋转速度条件(第2条件)、水温大于等于规定温度的水温条件(第3条件)和在负压传感器210中未发生故障等异常的传感器条件(第4条件)全部成立时，判断为诊断许可成立。即，在车辆在海拔极高的地点行驶的情况下，大气压变低而误诊断的可能性高，因此诊断许可条件应用大气压大于等于规定压力的大气压条件。在发动机旋转速度为极低速段或者极高速段的情况下，从燃料箱100提供给供给泵130的燃料流量为极少量或者极大量，因此误诊断的可能性变高，因此，应用发动机旋转速度处于规定范围内的旋转速度条件作为诊断许可条件。另外，在柴油发动机ENG刚启动后等的暖机运转中，柴油发动机ENG未稳定工作，因此误诊断的可能性高，因此，应用水温大于等于规定温度的水温条件作为诊断许可条件。而且，在负压传感器210中发生了故障等异常的情况下，无法准确地检测燃料过滤器110的下游侧的燃料负压，因此，应用在负压传感器210中未发生异常的情况作为诊断许可条件。在此，负压传感器210中是否发生了异常例如能通过公知的诊断功能来进行诊断。

因此，能应用大气压条件、旋转速度条件、水温条件和传感器条件作为诊断许可条件，在发生误诊断的可能性高的状态下，抑制执行燃料过滤器110的堵塞诊断，能提高其诊断精度。此外，也能应用大气压条件、旋转速度条件、水温条件和传感器条件中的至少1个条件成立的情况作为诊断许可条件。

图3示出设定用于判断在燃料过滤器110中是否发生了堵塞的第1阈值的阈值设定逻辑的一个例子。

如果大气压大于等于阈值Hi，则控制单元190判断为在不妨碍燃料过滤器110的堵塞诊断的标准海拔高度中行驶，如果大气压小于等于阈值Lo，则控制单元190判断为在会妨碍燃料过滤器110的堵塞诊断的高地中行驶。在此，在判断车辆正在行驶的地点时，使用2个阈值Hi和Lo的理由如下：例如考虑到车辆在山道等中行驶而在低地和高地频繁往返的情况等，用于抑制控制的振荡(hunting)。另外，控制单元190将设定有适合于发动机旋转速度的控制值的标准用表和高地用表保存于非易失性存储器中，根据车辆行驶地点的判断结果来切换表，设定与发动机旋转速度相应的第1阈值。

因此，根据与海拔紧密相关的大气压来适当切换标准用或者高地用的表，并且参照该表来设定与发动机旋转速度相应的第1阈值，由此，即使大气压发生变化也能不容易发生误诊断。

图4示出诊断在燃料过滤器110中是否发生了堵塞的过滤器诊断逻辑的一个例子。

控制单元190算出将大气压和燃料负压相加得到的燃料压力(绝对压力)，判断其是否小于等于第1阈值(可变值)或者小于等于比第1阈值小的第2阈值(固定值)。并且，如果控制单元190判断为燃料压力为第1阈值，则判断为在燃料过滤器110中发生了堵塞，使装配于仪表板的警告灯250以慢的间隔闪烁。在此，控制单元190为了使警告灯250以慢的间隔闪烁而输出第1工作信号。

另外，如果控制单元190判断为燃料压力小于等于第2阈值，则判断为尽管在燃料过滤器110中发生了堵塞但是车辆驾驶员等忽略了它而继续驾驶车辆，使警告灯250以快的间隔闪烁，并且对发动机控制单元输出限制输出转矩的控制信号。在此，控制单元190为了变更警告灯250的工作状态使其以快的间隔闪烁而输出第2工作信号。另外，作为第2阈值，例如能采用相对于在燃料过滤器110中发生堵塞而导致柴油发动机ENG熄火的极限压力留出一定裕量的值。

接下来说明控制单元190以柴油发动机ENG的启动或者电源接通为契机按每规定时间反复执行的诊断许可处理、阈值设定处理和过滤器诊断处理。

图5示出诊断许可处理的一个例子。在步骤1(图中简称为“S1”。以下同样。)中，控制单元190从大气压传感器220读入大气压。

在步骤2中，控制单元190判断大气压是否大于等于规定压力，主要是判断车辆是否在极端高海拔的地点行驶。在此，例如考虑到负压传感器210的输出特性等，能将规定压力设为相对于有可能进行误诊断的极限压力留出一些裕量的值。并且，如果控制单元190判断为大气压大于等于规定压力，则使处理进入步骤3(是)，另一方面，如果判断为大气压不到规定压力则使处理进入步骤9(否)。

在步骤3中，控制单元190从旋转速度传感器230读入发动机旋转速度。

在步骤4中，控制单元190判断发动机旋转速度是否在规定范围内。并且，控制单元190在判断为发动机旋转速度在规定范围内时使处理进入步骤5(是)，如果判断为发动机旋转速度脱离了规定范围则使处理进入步骤9(否)。

在步骤5中，控制单元190从水温传感器240读入水温。

在步骤6中，控制单元190判断水温是否大于等于规定温度，主要是判断柴油发动机ENG的暖机运转是否结束。并且，如果控制单元190判断为水温大于等于规定温度，则使处理进入步骤7(是)，另一方面，如果判断为水温不到规定温度，则使处理进入步骤9(否)。

在步骤7中，控制单元190例如利用传感器自身的诊断功能判断在负压传感器210中是否发生了故障等异常。并且，如果控制单元190判断为在负压传感器210中未发生异常，则使处理进入步骤8(是)，另一方面，如果判断为在负压传感器210中发生了异常，则使处理进入步骤9(否)。

在步骤8中，控制单元190将保存于非易失性存储器的诊断许可标志设为1(许可)。

在步骤9中，控制单元190将保存于非易失性存储器的诊断许可标志设为0(禁止)。

根据这种诊断许可处理，在大气压条件、旋转速度条件、水温条件和传感器条件全部成立时，诊断许可标志被设定为1。另一方面，在大气压条件、旋转速度条件、水温条件和传感器条件中的至少1个不成立时，诊断许可标志被设定为0。

图6示出阈值设定处理的一个例子。在步骤11中，控制单元190从大气压传感器220读入大气压。

在步骤12中，控制单元190判断大气压是否大于等于阈值Hi。并且，如果控制单元190判断为大气压大于等于阈值Hi，则使处理进入步骤13(是)，另一方面，如果判断为大气压不到阈值Hi，则使处理进入步骤14(否)。

在步骤13中，控制单元190将用于决定与发动机旋转速度相应的第1阈值的表切换为标准用的表。

在步骤14中，控制单元190判断大气压是否小于等于比阈值Hi小的阈值Lo。并且，如果控制单元190判断为大气压小于等于阈值Lo，则使处理进入步骤15(是)，另一方面，如果判断为大气压高于阈值Lo，则使处理进入步骤17(否)。

在步骤15中，控制单元190将用于决定与发动机旋转速度相应的第1阈值的表切换为高地用的表。

在步骤16中，控制单元190从旋转速度传感器230读入发动机旋转速度。

在步骤17中，控制单元190参照当前选择的表，设定与发动机旋转速度相应的第1阈值。

根据这种阈值设定处理，当大气压大于等于阈值Hi时，将用于决定第1阈值的表切换为标准用的表，当大气压小于等于阈值Lo时，将用于决定第1阈值的表切换为高地用的表。另外，在大气压高于阈值Lo并且不到阈值Hi的情况下，原样利用当前选择的表。并且，参照当前选择的表设定与发动机旋转速度相应的第1阈值。

图7示出过滤器诊断处理的一个例子。

在步骤21中，控制单元190从非易失性存储器读出诊断许可标志，判断诊断许可标志是否为1，主要是判断诊断燃料过滤器110的堵塞的诊断许可条件是否成立。并且，如果控制单元190判断为诊断许可标志为1(许可)，则使处理进入步骤22(是)，另一方面，如果判断为诊断许可标志为0(禁止)，则使处理结束(否)。

在步骤22中，控制单元190从负压传感器210读入燃料负压。

在步骤23中，控制单元190从大气压传感器220读入大气压。

在步骤24中，控制单元190通过将燃料负压和大气压相加来算出位于燃料过滤器110与供给泵130之间的低压燃料配管120的燃料压力(绝对压力)。

在步骤25中，控制单元190判断燃料压力是否小于等于第2阈值，主要是判断是否为在燃料过滤器110中发生了堵塞而柴油发动机ENG即将熄火的状态。并且，如果控制单元190判断为燃料压力小于等于第2阈值，则使处理进入步骤26(是)，另一方面，如果判断为燃料压力高于第2阈值，则使处理进入步骤28(否)。

在步骤26中，控制单元190使装配于仪表板的警告灯250以快的间隔闪烁。

在步骤27中，控制单元190对发动机控制单元输出限制柴油发动机ENG的输出转矩的控制信号。

在步骤28中，控制单元190判断燃料压力是否小于等于第1阈值，主要是判断在燃料过滤器110中是否发生了堵塞。并且，如果控制单元190判断为燃料压力小于等于第1阈值，则使处理进入步骤29(是)，如果判断为燃料压力高于第1阈值，则使处理结束(否)。

在步骤29中，控制单元190使装配于仪表板的警告灯250以慢的间隔闪烁。

根据这种过滤器诊断处理，在诊断许可标志为1时，诊断在燃料过滤器110中是否发生了堵塞，因此在进行误诊断的可能性高的状态下不执行诊断，能提高其诊断精度。另外，当将燃料压力和大气压相加得到的燃料压力降低到第1阈值时，判断为在燃料过滤器110中发生了堵塞。这是利用如下现象：当在燃料过滤器110中发生了堵塞时，能提供给供给泵130的燃料变少，燃料过滤器110的下游侧的燃料负压会降低。并且，在燃料过滤器110中发生了堵塞时，为了将它报告给车辆驾驶员等而使警告灯250以慢的间隔闪烁。因此，识别出警告灯250慢速地闪烁的车辆驾驶员等例如能通过更换燃料过滤器110的元件来消除该堵塞。

另外，当尽管警告灯250慢速地闪烁但是忽略它而继续进行车辆的驾驶时，燃料过滤器110的堵塞进一步发展，其下游侧的燃料负压进一步降低。然后，当将燃料负压与大气压相加得到的燃料压力小于等于第2阈值时，判断为柴油发动机ENG处于即将熄火的状态，使警告灯250以快的间隔闪烁。因此，车辆驾驶员等由于警告灯250的闪烁状态变化而察觉到柴油发动机ENG熄火的危险性，能迅速地应对。另外，能随着警告灯250闪烁状态的变化而对发动机控制单元输出限制输出转矩的控制信号，因此流过低压燃料配管120的燃料的流量减少，压力损失变小，因此能延长柴油发动机ENG熄火前的时间。因此，能将车辆运送到服务工厂等，例如能避免车辆在路上抛锚的情况。输出转矩的限制只要是不妨碍在一般道路中行驶的程度即可。

以上说明的燃料过滤器的诊断装置不限于具备共轨系统的柴油发动机，也能应用于其它柴油发动机、汽油发动机等。另外，用于设定第1阈值的表不限于与大气压相应的2个，也可以是3个以上。

附图标记说明

100 燃料箱

110 燃料过滤器

120 低压燃料配管

130 供给泵

190 控制单元

210 负压传感器

220 大气压传感器

230 旋转速度传感器

240 水温传感器

250 警告灯

ENG 柴油发动机

Claims (7)

1.一种燃料过滤器的诊断装置，其特征在于，

具有：负压传感器，其检测在连通燃料箱和燃料泵的燃料配管中配设的燃料过滤器的下游侧的燃料负压；

大气压传感器，其检测大气压；以及

控制单元，其分别读入上述负压传感器和上述大气压传感器的输出信号，诊断在上述燃料过滤器中是否发生了堵塞，

上述控制单元设定与上述大气压相应的第1阈值，

上述控制单元在将上述燃料负压和上述大气压相加得到的燃料压力小于等于上述第1阈值时，诊断为在上述燃料过滤器中发生了堵塞。

2.根据权利要求1所述的燃料过滤器的诊断装置，其特征在于，

还具有旋转速度传感器，上述旋转速度传感器检测发动机的旋转速度，

上述控制单元参照按每个大气压设定了适合于发动机的旋转速度的控制值的表，设定与上述大气压和上述旋转速度相应的第1阈值。

3.根据权利要求2所述的燃料过滤器的诊断装置，其特征在于，

还具有水温传感器，上述水温传感器检测发动机的冷却水的温度，

上述控制单元在上述大气压大于等于规定压力的第1条件、上述发动机的旋转速度处于规定范围内的第2条件、上述冷却水的温度大于等于规定温度的第3条件以及在上述负压传感器中未发生异常的第4条件中的至少1个条件成立时，诊断在上述燃料过滤器中是否发生了堵塞。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃料过滤器的诊断装置，其特征在于，

上述控制单元在上述燃料压力小于等于上述第1阈值时，输出使警报装置工作的第1工作信号。

5.根据权利要求4所述的燃料过滤器的诊断装置，其特征在于，

上述控制单元在上述燃料压力小于等于比上述第1阈值小的第2阈值时，输出变更了上述警报装置的工作状态的第2工作信号。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的燃料过滤器的诊断装置，其特征在于，

上述控制单元在上述燃料压力小于等于比上述第1阈值小的第2阈值时，输出限制发动机的输出转矩的控制信号。

7.一种燃料过滤器的诊断方法，其特征在于，

控制单元根据大气压来设定阈值，

上述控制单元在将连通燃料箱和燃料泵的燃料配管中配设的燃料过滤器的下游侧的燃料负压与上述大气压相加得到的燃料压力小于等于上述阈值时，诊断为在上述燃料过滤器中发生了堵塞。