CN1066242C - 燃油供应系统的检漏装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测燃料供应系统中泄漏的装置，其中，对燃料泵关闭后的燃料压力的梯度进行测量计算。当燃料供应系统的某一部分中正压的降低速度高于其期望值时，即确认为失常。

Description

燃油供应系统的检漏装置

本发明一种检测内燃机的燃料供应系统中泄漏的装置。

使用内燃机的汽车中，动力燃料被电力燃料泵从燃料箱中抽取，通过燃料输送管道被送到入喷喷嘴。剩余的燃料则都是从回流管道重新回到燃料箱中。为了保证充足的燃料供应，由电力燃料泵提供的燃料处于正压态，这里电力燃料泵以适当的方式进行调节，为此需对燃料压力进行监测并将之用于计算分析。

也有几种燃料供应系统中没有回流管道。这里按需要调整燃料供应量。这两类燃料供应系统中共性地都必须保证能高度可靠地检测出燃料循环系统中的跑漏或不密封之处。其原因是：如果燃料或燃气泄漏出来，一方面会导致发射值不可靠，另一方面，若喷嘴的密封性不好，使得本不应该有燃料的发动机汽缸中进了燃料，在某些情况下会损坏发动机。

针对这个问题，已有了一些方法及装置，通过它们可以确定密封不良的喷嘴，或者检测出与油箱通风系统相关的跑漏。这类方法及装置可参见DE-OS4243178或DE-OS4040896。DE-OS4243178给出一种方法，可以检测出密封不严的喷嘴。这里，在每次起动内燃机时，同时也对尚未喷入燃料的汽缸进行点火。如果这样的点火导致转速明显地增加，则隶属该汽缸的喷嘴必然是不密封的，这样致使燃料能进入到相关的汽缸中。

DE-OS4040896给出了一种方法及装置，它检验油箱通风系统的密封性。其过程是监测在油箱通风阀门打开后油箱中形成负压的变化过程是否与预定的正常规律一致。为此监测总体装置的工作状况。若负压的形成梯度低于某一个可预先给下的门坎值，则判定装置失效。

上述两种对内燃机的燃料供应系统进行局部区域的密封性检验的系统，或者相当烦琐，或者不能够对整个的燃料供应系统进行检漏。

因此，本发明的目的是提供一个能够简便监测整个燃料供应系统的密封性的装置，可以以“车上诊断”的方式进行重复监测，还可以在特殊的内燃机运行状态下进行监测。

本发明提供了能够检测内燃机的动力燃料供应系统中泄漏的装置，它拥有一个控制仪，用于实现对内燃机的调控，它接收必要的检测量，进行必要的运算并生产相应的控制量；一个动力燃料供应系统，其中动力燃料被一个燃料泵从燃料箱中抽取上来并加压后，流过相应的管道到达入喷嘴；以及一个压力传感器，它不断地对动力燃料的压力进行测量，并将测定值输送给控制仪，后者则确定在燃料泵关断后动力燃料的压力的变化过程，并将其与预先给定的变化曲线进行比较，当发现二者之间出现偏差时，引发异常指示，其特征是：控制仪执行推进运行中的检测，在确认的推进运行中，借助于控制仪的控制可将电力燃料泵关断，并进行检漏。

优选的是，安装的压力传感器是一个压差传感器，它测量燃料的输入流和回流的压力差，从中确定燃料泵停转后的压差的梯度，此梯度将用来与至少一个下门坎值或上门坎值进行比较，如果这个压差梯度值比上门坎值还高，或者比下门坎值还低，就确认为异常。

优选的是，用于测量燃料压力的压力传感器安置于分配器中，而在回流管道通入燃料箱内的出口处有一个压力保持阀。

其中，在燃料回流管通入燃料箱的出口处安装有一个压力保持阀，以便于能对此回流管道进行检漏。

其中，在控制仪内辅助地进行熄火检测，通过它可以确认那些未发生燃烧的汽缸，综合熄火检测和泄漏检测结果，就可以明确地确定出入喷喷嘴中密封不严者。本发明的优点：

本发明的装置的优点是能监测整个燃料供应系统的密封性。特别优势之处是本发明的装置的简便性，它可以用于绝大多数现有的燃料供应系统中，而不需使用复杂的辅助构件。

该优点得以实现，是通过使用压力传感器对燃料的压力进行测定，并且是通过检测电力燃料泵关断后，燃料供应系统中的正压是否按可预先给定的特定方式变化而达到目的的。如果实际与预定结果不这样，立即能确认在燃料供应系统中存在跑漏及密封不严之处。

本发明的另一优点是：检漏可以所谓“车上诊断”(on-board-Diagnose)方式进行，比如可在汽车的控制仪中进行。另外优点是：此检漏器既可用在带回流的燃料系统中，也可用于没有回流管道的系统中。

与控制仪中进行的其它计算和故障检测相结合，就可以准确地认定不密封的喷嘴是哪一个。这种可能性的例子之一是将检漏与熄火检测方法结合起来。

优势之处还在于：检漏可以在内燃机的特殊运行状态下完成，例如当控制仪确认了某个发动机的推进阶段，其中在推进中断期间，没有燃料输送给发动机的喷嘴。在推进中断期间将电力燃料泵关断，之后进行泄漏检测。

在推进过程中进行泄漏检测，其优点是：能经常地进行检测，在行进中可重复进行，并且为了完成检测，不要求控制仪必须具备滞留运行功能。

附图

本发明的实施例之一由附图示出并将在下面的说明中予以详细描述。唯一的附图示意性给出了一个动力燃料供应系统的主要组成构件，其中运行着本发明的检漏装置。

实施例的说明：

图中给出了内燃机的燃料供应系统中与本发明的理解相关的必要构件。其中燃料箱用10标识，燃料箱内安装着燃料泵11，一般情况下它普遍为一个电力燃料泵，以及回冲阀12，它可以被集装于燃料泵11内。供应燃料流13从燃料泵11开始至燃料分配器14，燃料通过它被送入入喷喷嘴15，燃料压力的调节由压力调节器16完成。在燃料供应系统中，压力调节器16与燃料回流管道及燃料回流17相连接，或者通过回流17以及可能存在的保压阀18与燃料箱10相连通，有些情况下则通过联接器28与内燃机的吸管相接通。

为了通风，燃料箱通过一个管道19与内燃机的吸管21相连通。管道19内安装着气阀20。在燃料箱10和气阀20之间还有一个吸附过滤器22，它的作用是拦截吸附燃料蒸汽。

内燃机的调节和控制由控制仪23完成。那些必要的量值传输给它，同时它给出必要的控制信号。在控制仪中进行必要的运算。本发明的检漏也是在控制仪中进行的。

用于调节和控制的必需的量值是由适当的传感器测得的。图中所示的压力传感器24，用来测定分配器14中燃料的压力P。可以用一个压差传感器25代替压力传感器24，这里它应通过管道26与回流17相连通，并测量压力差δP。实现控制的联接，在图中给出了控制仪23与燃料泵11之间的联接，以及控制仪与气阀20之间的联接。根据占主导地位的条件状况，气阀20开启或关闭。此外还可能在着控制仪23与压力调节器16的联接。

借助于图中所示的装置可以进行燃料供应系统泄漏检测。泄漏检测能在下述状态条件下进行：

1)一旦控制仪确认了一个发动机推进阶段，该阶段中在喷嘴15处于“推进中断”期间发动机得不到燃料供应。此时即关断燃料泵11并进行测量。

2)如果控制仪拥有所谓的“滞留运行”功能，即它在发动机关掉后还能在一定的“保持时间”内维持运行，那么检测工作就可以在燃料泵11关断后的这个“保持时间”内进行。

3)当控制仪确认了一个发动机推进阶段，就能实现推进中断，此间没有燃料输送给喷嘴。而燃料泵在推进中断期间能够关闭。

燃料循环回路中，可以集装于燃料泵内的回冲阀12，在燃料泵关闭后，使得系统压力P还能保持一段时间。在燃料供应系统中，回冲阀12的受压一侧没有压力传感器24，它测定燃料压力P。就是在关断燃料泵11后，对这个压力仍继续监测且其数值将由控制仪进行运算分析。从压力保持变化曲线中控制仪及其装备的微处理器可以获得压力梯度。作为压力变化的量度，此压力梯度可以依据已知的梯度分析方法加以确定，如压力梯度可从两个压力值中得出，这两个压力值则是在预先给定的具有固定时间间隔的两个时刻测得的。

如果测得的压力梯度大于适当方式下确定的门坎值SW，那么控制仪就可以确认存在着不密封或跑漏之处，于是可以给出一个显示信息27或者是一个警告信号。

作为压力传感器24，可以使用模拟输出量的传感器，也可以使用一个接触开关。当系统压力低于某一预先给定的压力值时，此开关动作。这里，压力梯度(gradp)是通过关断燃料泵开始，到开关动作为止的时间来确定的。

压力传感器24优先安装于图示所给的位置上。它也可以处于其它位置上。没有回流的燃料供应系统中，处在图示中位置上的压力传感器24，能监测整个燃料系统。

有燃料回流17的燃料供应系统，也同样能被整体监测，其中包括回流区域，前提条件是在燃料泵11上除了回冲阀12之外，额外再安装一个保压阀18，它应位于燃料箱内回流管道的出口处。这样，不仅能监测供应区域，也能监测直至于燃料箱内的出口处的所有回流区域。在这种情况下，要使用压差传感器25，它测量燃料供应流和回流的压力差δP，地点可选在燃料压力调节器附近。若供应区中密封不严，燃料泵关闭后，这个由控制仪确定的压力差梯度(其中δP=[P_供应-P_回流区])将在开始阶段小于密封良好的系统；如果回流区密封不佳，关闭燃料泵后，压力差梯度将大于密封良好的系统。通过压力差-梯度的计算及其与两个适当的门坎值-上坎值SW_上和下坎值SW_下-的比较，就能在控制仪中确认泄漏状况并相应给出不同显示。

如果内燃机的控制仪已经进行着熄火监测，则这个系统中，能确认某一个喷嘴处熄火，若同时确认有燃料系统的泄漏，则二者的结合即可确定喷嘴不严，从而避免对发动机的可能损伤，或者立即准确确定出喷嘴中的密封不严者。

检漏可由控制仪在每次关断燃料泵后进行。也可以将检漏工作置于某些预先给定的条件下才进行，比如仅当燃料泵接通较长时间之后才进行。在内燃机的控制仪中进行检漏的方法，实际上是一种“车上诊断”。燃料供应系统中或直接位于喷嘴上的泄漏处的检测结果能被存放于控制仪23的一个存储器中，它为未来的修理工作提供信息。

如果检漏于燃料泵关断后进行，亦即内燃机也处于停止状态，则要求控制仪有足够长的滞留运行时间，即在内燃机停止后，控制仪必须维持通电状态，以便其继续完成必要的工作。如果检测在推进过程中进行，则要求燃料泵必须能够由控制仪直接地控制，而独立于点火锁控制。

Claims (5)

1．检测内燃机的动力燃料供应系统中泄漏的装置，它拥有一个控制仪，用于实现对内燃机的调控，它接收必要的检测量，进行必要的运算并生产相应的控制量；一个动力燃料供应系统，其中动力燃料被一个燃料泵从燃料箱中抽取上来并加压后，流过相应的管道到达入喷嘴；以及一个压力传感器，它不断地对动力燃料的压力进行测量，并将测定值输送给控制仪，后者则确定在燃料泵关断后动力燃料的压力的变化过程，并将其与预先给定的变化曲线进行比较，当发现二者之间出现偏差时，引发异常指示，其特征是：控制仪(23)执行推进运行中的检测，在确认的推进运行中，借助于控制仪(23)的控制可将电力燃料泵(11)关断，并进行检漏。

2．如权利要求1的装置，其特征是：安装的压力传感器是一个压差传感器，它测量燃料的输入流和回流的压力差，从中确定燃料泵停转后的压差的梯度，此梯度将用来与至少一个下门坎值或上门坎值进行比较，如果这个压差梯度值比上门坎值还高，或者比下门坎值还低，就确认为异常。

3．如权利要求2的装置，其特征是：用于测量燃料压力P的压力传感器安置于分配器(14)中，而在回流管道(17)通入燃料箱(10)内的出口处有一个压力保持阀(18)。

4．如上述权利要求之一的装置，其特征为：在燃料回流管通入燃料箱的出口处安装有一个压力保持阀，以便于能对此回流管道进行检漏。

5．如权利要求1、2和3之一的装置，其特征为：在控制仪内辅助地进行熄火检测，通过它可以确认那些未发生燃烧的汽缸，综合熄火检测和泄漏检测结果，就可以明确地确定出入喷喷嘴中密封不严者。