CN109209668B - 喷油器卡滞故障诊断方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的喷油器卡滞故障诊断方法及装置，属于喷油器领域，根据喷油器发生卡滞故障时表现出的轨压变化规律，实现喷油器卡滞故障的自动诊断，并在发生喷油器卡滞故障时，输出喷油器卡滞故障信息，以提示用户，避免造成更大的损失。

Description

喷油器卡滞故障诊断方法及装置

技术领域

本发明涉及喷油器技术领域，更具体地说，涉及喷油器卡滞故障诊断方法及装置。

背景技术

喷油器根据ECU(Electronic Control Unit，电控单元)发送的喷油脉冲信号，控制喷入的燃烧室的燃油喷射量。参见图1，如果喷油器的针阀与油嘴的间隙存在粘胶物，会导致针阀动作发涩不能正常打开；或者间隙如果存在机械颗粒，会导致针阀停留在某一开度，从而影响正常的喷油量。但是，当车辆上安装的喷油器发生卡滞故障时，不会产生报错信息提示用户喷油器发生卡滞故障；而需要有经验的专业人员分析车辆的当前故障状态，是否由喷油器卡滞故障引起。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种喷油器卡滞故障检测方法及装置，欲实现喷油器卡滞故障的自动诊断的目的。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种喷油器卡滞故障诊断方法，包括：

判断发动机是否处于起动拖动状态，若是，则判断轨压是否建立成功；

若轨压建立失败，则判断轨压是否成周期性变化；

若轨压成周期性变化，则判断轨压变化周期是否为一个燃烧循环时间；

若所述轨压变化周期为所述一个燃烧循环，则确定喷油器发生卡滞故障；

输出喷油器卡滞故障信息。

可选的，在所述确定喷油器发生卡滞故障的步骤后，还包括：

判断发动机同步是否建立，若是，则判断各个喷油器处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻是否在预设的时间差范围内；

确定处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障；

输出发生卡滞故障的喷油器标识。

可选的，在所述处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障的步骤后，还包括：

发动关闭指令至油量计量单元，以控制所述油量计量单元关闭。

可选的，所述判断发动机是否处于起动拖动状态，具体包括：

根据起动继电器的工作状态、喷油器的加电时间以及发动机的转速，判断发动机是否处于起动拖动状态。

可选的，所述判断轨压是否建立成功，具体包括：

判断轨压是否大于轨压阈值，若是，则确定轨压建立成功，若否，则确定轨压建立失败。

一种喷油器卡滞故障诊断装置，包括：

第一判断单元，用于判断发动机是否处于起动拖动状态，若是，则执行第二判断单元；

所述第二判断单元，用于判断轨压是否建立成功，若否，则执行第三判断单元；

所述第三判断单元，用于判断轨压是否成周期性变化，若是，则执行第四判断单元；

所述第四判断单元，用于判断轨压变化周期是否为一个燃烧循环时间，若是，则执行第一确定单元；

所述第一确定单元，用于确定喷油器发生卡滞故障；

第一输出单元，用于输出喷油器卡滞故障信息。

可选的，上述喷油器卡滞故障诊断装置还包括：

第五判断单元，用于在所述第一确定单元确定喷油器发生卡滞故障后，判断发动机同步是否建立，若是，则执行第六判断单元；

所述第六判断单元，用于判断各个喷油器处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻是否在预设的时间差范围内；

第二确定单元，用于确定处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障；

第二输出单元，用于输出发生卡滞故障的喷油器标识。

可选的，上述喷油器卡滞故障诊断装置还包括：

发送单元，用于在所述第二确定单元确定确定处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障后，发动关闭指令至油量计量单元，以控制所述油量计量单元关闭。

可选的，所述第一判断单元具体用于：

根据起动继电器的工作状态、喷油器的加电时间以及发动机的转速，判断发动机是否处于起动拖动状态，若是，则执行所述第二判断单元。

可选的，所述第二判断单元具体用于：

判断轨压是否大于轨压阈值，若是，则确定轨压建立成功，若否，则确定轨压建立失败并执行第三判断单元。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

上述技术方案提供的喷油器卡滞故障诊断方法及装置，根据喷油器发生卡滞故障时表现出的轨压变化规律，实现喷油器卡滞故障的自动诊断，并在发生喷油器卡滞故障时，输出喷油器卡滞故障信息，以提示用户，避免造成更大的损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为喷油器卡滞导致燃油泄漏的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种喷油器卡滞故障诊断方法的流程图；

图3为喷油器卡滞时轨压的变化示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种喷油器卡滞故障诊断方法的流程图；

图5为供油系统的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种喷油器卡滞故障诊断装置的逻辑结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种喷油器卡滞故障诊断装置的逻辑结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图2，为本发明实施例提供的一种喷油器卡滞故障诊断方法，该方法可以包括步骤：

S11：判断发动机是否处于起动拖动状态，若是，则执行步骤S12，若否，则继续执行步骤S11。

发动机的起动拖动状态是指，起动机通过发动机的飞轮齿圈将发动机的飞轮拖着转动起来，飞轮连着曲轴，曲轴通过连杆推动活塞运动。在本申请一个具体实施例中，根据起动继电器的工作状态、喷油器的加电时间以及发动机的转速，判断发动机是否处于起动拖动状态。当起动继电器处于工作状态、喷油器的加电时间为零、以及发动机的转速处于预设的启动转速范围内时，确定发动机处于起动拖动状态。针对不同的车型，预设的启动转速范围不同，需要根据具体车型的标定结果来确定启动转速范围。

S12：判断轨压是否建立成功，若轨压建立成功则结束诊断，若轨压建立失败，则执行步骤S13。

共轨管装有用于测量燃油压力的压力传感器。在本发明一个具体实施例中，通过实际轨压是否大于预设的轨压阈值，来确定轨压是否建立成功。若实际轨压大于轨压阈值，则确定轨压建立成功，若实际轨压小于轨压阈值，则确定轨压建立失败。预设的轨压阈值，由车辆所装配的燃油系统允许的最小喷射轨压决定。

S13：判断轨压是否成周期性变化，若是，则执行步骤S14，若否，则结束诊断。

参见图3，示出了喷油器发生卡滞故障时，轨压的变化示意图。当喷油器发生卡滞故障时，在发动机的起动拖动阶段，轨压无法建立且轨压保持恒定，为图3中所示A阶段；当发生卡滞故障的喷油器所在的缸，处于压缩阶段时，随着活塞上移，燃烧室的压力不断升高，导致高压油与燃烧室的压差的变小，燃油的泄漏量不断变小，轨压升高，为图3中所示B阶段；发生卡滞故障的喷油器所在的缸，处于做功冲程时，随着活塞下移，燃烧室的压力不断降低，导致高压油与燃烧室的压差的变大，燃油的泄漏量不断变大，轨压降低，为图3中所示C阶段。

在发动机同步建立之后，发动机控制单元对于实际轨压的处理周期可以为10ms。本发明的一个具体实施例中，判断轨压是否成周期性变化的详细过程包括：发动机控制单元判断当前处理周期的实际轨压与上一处理周期的实际轨压大小，记录较大的实际轨压，并记录该较大的实际轨压所处的曲轴转角；通过上述计算，可以计算得到每个燃烧循环的时间内，最大轨压以及最大轨压所处的曲轴转角。发动机的凸轮轴运行一圈或者曲轴运行两圈，所经历的时间即为一个燃烧循环。如果相邻两个燃烧循环记录的最大轨压的差值小于差值阈值，则确定轨压成周期性变化。

本发明的另一个具体实施例中，判断轨压是否成周期性变化具体还包括：在先检测轨压恒定阶段，检测到轨压恒定阶段后，再检测轨压上升阶段，例如轨压达到第一轨压阈值时，判断轨压是否继续增大，若是，则确定为轨压上升阶段；检测到轨压上升阶段后，再检测轨压下降阶段，例如，例如轨压达到第二轨压阈值时，判断轨压是否继续减小，若是，则确定为轨压下降阶段，第二轨压阈值小于第一轨压阈值。检测到轨压恒定阶段、轨压上升阶段和轨压下降阶段后，确定轨压成周期性变化。

S14：判断轨压变化周期是否为一个燃烧循环时间，若是，则执行步骤S15，若否，则诊断结束。

采用第一种轨压周期性变化的判断时，执行步骤S14，判断当前燃烧循环的最大轨压所处的曲轴转角，与上一燃烧循环的最大轨压所处的曲轴转角之差的绝对值是否小于预设的角度阈值，若是，则确定轨压变化周期为一个燃烧循环时间；采用第二种轨压周期性变化的判断时，执行步骤S14，判断轨压恒定阶段、轨压上升阶段和轨压下降阶段的总时间是否等于一个燃烧循环时间，若是则确定轨压变化周期为一个燃烧循环时间。

S15：确定喷油器发生卡滞故障；

S16：输出喷油器卡滞故障信息。

执行步骤S16，发送输出喷油器卡滞故障指令至扬声器和/或显示器，以通过扬声器和/或显示器，提示用户喷油器发生卡滞故障。还可以设置发光二极管，在确定喷油器发生卡滞故障时，控制发光二极管发光，以提示用户。

本实施例提供的喷油器卡滞故障诊断方法，根据喷油器发生卡滞故障时表现出的轨压变化规律，实现喷油器卡滞故障的自动诊断，并在发生喷油器卡滞故障时，输出喷油器卡滞故障信息，以提示用户，避免造成更大的损失。

参见图4，为本发明实施例提供的另一种喷油器卡滞故障诊断方法，该方法可以包括步骤：

S21：判断发动机是否处于起动拖动状态，若是，则执行步骤S22，若否，则继续执行步骤S21。

S22：判断轨压是否建立成功，若轨压建立成功则结束诊断，若轨压建立失败，则执行步骤S23。

S23：判断轨压是否成周期性变化，若是，则执行步骤S24，若否，则结束诊断。

S24：判断轨压变化周期是否为一个燃烧循环时间，若是，则执行步骤S25，若否，则诊断结束。

S25：确定喷油器发生卡滞故障；

步骤S21～25分别与步骤S11～S15一致，本实施例不再赘述。

S26：判断发动机同步是否建立，若是，则执行步骤S27，若否，则结束诊断。

发动机同步的判断主要是由发动机电控单元依据曲轴信号和凸轮轴信号来判断。具体的方法与策略取决于曲轴与凸轮轴的齿盘形状。具体的发动机同步是否建立的判断过程为现有技术，本实施例不再赘述。

S27：判断各个喷油器处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻是否在预设的时间差范围内，确定处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障。

S28：输出发生卡滞故障的喷油器标识。

对于12缸、16缸或20缸等多缸发动机，本实施例提供的喷油器卡滞故障诊断方法，可以锁定发生卡滞故障的喷油器所在的缸，进而可以可快速维修相应故障。

在确定压缩上止点的时间与轨压峰值的时间相同的喷油器发生卡滞故障的步骤后，还可以发动关闭指令至油量计量单元，以控制所述油量计量单元关闭。参见图5，31为油箱、32为进油管、33为粗滤油器、34为输油泵、35为精滤油器、36为高压油、37为油量计量单元、38为共轨管、39为喷油器、40为回油管。当喷油器39发生卡滞故障后，如果持续拖动，燃油不断泄露到燃烧室，可能会造成淹缸或熔顶，因此，通过关闭油量计量单元，切断供油，最大程度避免淹缸或熔顶故障的产生。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

参见图6，为本实施例提供的一种喷油器卡滞故障诊断装置的逻辑结构示意图，该装置可以包括：第一判断单元11、第二判断单元12、第三判断单元13、第四判断单元14、第一确定单元15和第一输出单元16。其中，

第一判断单元11，用于判断发动机是否处于起动拖动状态，若是，则执行第二判断单元12。

发动机的起动拖动状态是指，起动机通过发动机的飞轮齿圈将发动机的飞轮拖着转动起来，飞轮连着曲轴，曲轴通过连杆推动活塞运动。在本申请一个具体实施例中，根据起动继电器的工作状态、喷油器的加电时间以及发动机的转速，判断发动机是否处于起动拖动状态。当起动继电器处于工作状态、喷油器的加电时间为零、以及发动机的转速处于预设的启动转速范围内时，确定发动机处于起动拖动状态。针对不同的车型，预设的启动转速范围不同，需要根据具体车型的标定结果来确定启动转速范围。

第二判断单元12，用于判断轨压是否建立成功，若否，则执行第三判断单元13。

共轨管装有用于测量燃油压力的压力传感器。在本发明一个具体实施例中，通过实际轨压是否大于预设的轨压阈值，来确定轨压是否建立成功。若实际轨压大于轨压阈值，则确定轨压建立成功，若实际轨压小于轨压阈值，则确定轨压建立失败。预设的轨压阈值，由车辆所装配的燃油系统允许的最小喷射轨压决定。

第三判断单元13，用于判断轨压是否成周期性变化，若是，则执行第四判断单元14。

在发动机同步建立之后，发动机控制单元对于实际轨压的处理周期可以为10ms。本发明的一个具体实施例中，判断轨压是否成周期性变化的详细过程包括：发动机控制单元判断当前处理周期的实际轨压与上一处理周期的实际轨压大小，记录较大的实际轨压，并记录该较大的实际轨压所处的曲轴转角；通过上述计算，可以计算得到每个燃烧循环的时间内，最大轨压以及最大轨压所处的曲轴转角。发动机的凸轮轴运行一圈或者曲轴运行两圈，所经历的时间即为一个燃烧循环。如果相邻两个燃烧循环记录的最大轨压的差值小于差值阈值，则确定轨压成周期性变化。

本发明的另一个具体实施例中，判断轨压是否成周期性变化具体还包括：在先检测轨压恒定阶段，检测到轨压恒定阶段后，再检测轨压上升阶段，例如轨压达到第一轨压阈值时，判断轨压是否继续增大，若是，则确定为轨压上升阶段；检测到轨压上升阶段后，再检测轨压下降阶段，例如，例如轨压达到第二轨压阈值时，判断轨压是否继续减小，若是，则确定为轨压下降阶段，第二轨压阈值小于第一轨压阈值。检测到轨压恒定阶段、轨压上升阶段和轨压下降阶段后，确定轨压成周期性变化。

第四判断单元14，用于判断轨压变化周期是否为一个燃烧循环时间，若是，则执行第一确定单元15。

采用第一种轨压周期性变化的判断时，执行步骤S14，判断当前燃烧循环的最大轨压所处的曲轴转角，与上一燃烧循环的最大轨压所处的曲轴转角之差的绝对值是否小于预设的角度阈值，若是，则确定轨压变化周期为一个燃烧循环时间；采用第二种轨压周期性变化的判断时，执行步骤S14，判断轨压恒定阶段、轨压上升阶段和轨压下降阶段的总时间是否等于一个燃烧循环时间，若是则确定轨压变化周期为一个燃烧循环时间。

第一确定单元15，用于确定喷油器发生卡滞故障；

第一输出单元16，用于输出喷油器卡滞故障信息。

本实施例提供的喷油器卡滞故障诊断装置，根据喷油器发生卡滞故障时表现出的轨压变化规律，实现喷油器卡滞故障的自动诊断，并在发生喷油器卡滞故障时，输出喷油器卡滞故障信息，以提示用户，避免造成更大的损失。

参见图7，为本实施例提供的另一种喷油器卡滞故障诊断装置的逻辑结构示意图，该装置可以包括：第一判断单元11、第二判断单元12、第三判断单元13、第四判断单元14、第一确定单元15、第一输出单元16、第五判断单元17、第六判断单元18、第二确定单元19和第二输出单元20。其中，

第五判断单元17，用于在所述第一确定单元确定喷油器发生卡滞故障后，判断发动机同步是否建立，若是，则执行第六判断单元18。

第六判断单元18，用于判断各个喷油器处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻是否在预设的时间差范围内。

第二确定单元19，用于确定处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障。

第二输出单元20，用于输出发生卡滞故障的喷油器标识。

可选的上述喷油器卡滞故障诊断装置还包括发送单元，用于在所述第二确定单元确定处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障后，发动关闭指令至油量计量单元，以控制所述油量计量单元关闭。

第一判断单元具体用于：根据起动继电器的工作状态、喷油器的加电时间以及发动机的转速，判断发动机是否处于起动拖动状态，若是，则执行第二判断单元。

第二判断单元具体用于：判断轨压是否大于轨压阈值，若是，则确定轨压建立成功，若否，则确定轨压建立失败并执行第三判断单元。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种喷油器卡滞故障诊断方法，其特征在于，包括：

判断发动机是否处于起动拖动状态，若是，则判断轨压是否建立成功；

若轨压建立失败，则判断轨压是否成周期性变化；

若轨压成周期性变化，则判断轨压变化周期是否为一个燃烧循环时间；

若所述轨压变化周期为所述一个燃烧循环时间，则确定喷油器发生卡滞故障；

输出喷油器卡滞故障信息；

所述判断轨压是否建立成功，具体包括：

判断轨压是否大于轨压阈值，若是，则确定轨压建立成功，若否，则确定轨压建立失败；

在所述确定喷油器发生卡滞故障的步骤后，还包括：

判断发动机同步是否建立，若是，则判断各个喷油器处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻是否在预设的时间差范围内；

确定处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障；

输出发生卡滞故障的喷油器标识。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障的步骤后，还包括：

发动关闭指令至油量计量单元，以控制所述油量计量单元关闭。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断发动机是否处于起动拖动状态，具体包括：

根据起动继电器的工作状态、喷油器的加电时间以及发动机的转速，判断发动机是否处于起动拖动状态。

4.一种喷油器卡滞故障诊断装置，其特征在于，包括：

第一判断单元，用于判断发动机是否处于起动拖动状态，若是，则执行第二判断单元；

所述第二判断单元，用于判断轨压是否建立成功，若否，则执行第三判断单元；

所述第三判断单元，用于判断轨压是否成周期性变化，若是，则执行第四判断单元；

所述第四判断单元，用于判断轨压变化周期是否为一个燃烧循环时间，若是，则执行第一确定单元；

所述第一确定单元，用于确定喷油器发生卡滞故障；

第一输出单元，用于输出喷油器卡滞故障信息；

所述第二判断单元具体用于：

判断轨压是否大于轨压阈值，若是，则确定轨压建立成功，若否，则确定轨压建立失败并执行第三判断单元；

所述装置还包括：

第五判断单元，用于在所述第一确定单元确定喷油器发生卡滞故障后，判断发动机同步是否建立，若是，则执行第六判断单元；

所述第六判断单元，用于判断各个喷油器处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻是否在预设的时间差范围内；

第二确定单元，用于确定处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障；

第二输出单元，用于输出发生卡滞故障的喷油器标识。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

发送单元，用于在所述第二确定单元确定处于压缩上止点的时刻与轨压峰值出现的时刻在所述时间差范围内的喷油器发生卡滞故障后，发动关闭指令至油量计量单元，以控制所述油量计量单元关闭。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一判断单元具体用于：

根据起动继电器的工作状态、喷油器的加电时间以及发动机的转速，判断发动机是否处于起动拖动状态，若是，则执行所述第二判断单元。

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