CN110778406A - 预测车辆的燃料注入器故障的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种预测车辆的燃料注入器故障的方法。该方法包括：由车辆控制单元确定（105）响应于车辆的关闭点火开关操作的压力梯度，压力梯度与响应于关闭点火开关操作的车辆的共轨中的压力改变率相对应；由车辆控制单元确定（110）压力梯度是否高于至少一个预存储的值，高于至少一个预存储的值的压力梯度指示燃料指示器中的至少一个泄漏水平；以及由车辆控制单元发送（115）警报信号，所述警报信号对应于燃料注入器中的至少一个泄漏水平。有利地，本公开中公开的方法使得能够预测由于燃料注入器的阀座中的磨损所致的燃料注入器中的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种确定车辆的燃料注入器的健康的方法。
背景技术
部件故障的预测是重要的，这是由于这类预测使得能够提前采取预防措施，如更换部件。这类预防措施还防止车辆的意外失速。根据编号为US6330499的美国专利申请，公开了一种用于车辆诊断和健康监测的系统和方法。US6330499包括：车辆内的客户端计算机设备，其耦合到车辆的监测系统，以用于数据管理、远程会话管理和用户交互；通信系统，其耦合到客户端计算机设备，以用于提供包括从车辆的内部监测系统导出的数据的数据的远程通信；以及远程服务中心，其包括车辆数据存储装置、服务器计算机、诊断引擎和用于经由通信系统将车辆信息的分析结果传送到客户端计算机设备的通信器。
附图说明
图1图示了描述根据本公开的一个实施例的确定车辆的燃料注入器的健康的方法的流程图。
具体实施方式
公开了一种预测车辆的燃料注入器故障的方法。该方法包括：由车辆控制单元确定（105）响应于车辆的关闭点火开关（key-OFF）操作的压力梯度，压力梯度与响应于关闭点火开关操作的车辆的共轨中的压力改变率相对应；由车辆控制单元确定（110）压力梯度是否高于至少一个预存储的值，高于至少一个预存储的值的压力梯度指示燃料指示器中的至少一个泄漏水平；以及由车辆控制单元发送（115）警报信号，所述警报信号对应于燃料注入器中的至少一个泄漏水平。
该方法用于确定燃料注入器的健康。来自共轨的高压燃料通过高压路径流动到燃料注入器中。燃料注入器包括位于燃料注入器的控制路径中的控制阀。该控制阀调节燃料注入器中的控制流。
在注入期间，来自共轨的高压燃料通过高压路径流动，并且到达燃料注入器针的尖端。随着高压燃料继续朝向燃料注入器的尖端流动，建立了压力。当燃料注入器针的尖端处的压力大于控制路径中的燃料时，由于在燃料注入器针的尖端与控制路径之间的这类压力差，落座在控制阀的阀座上的球从阀座抬起。
当该球从阀座抬起时，燃料注入器针抬起，从而允许高压燃料通过燃料注入器的喷嘴孔流动出燃料注入器。当该球落座回到阀座上时，燃料注入针返回到关闭位置。进一步过量燃料通过回流路径流动回到燃料箱。由于控制阀的继续运行，阀座经受磨损。这类磨损将主要是由受污染的燃料、燃料中的颗粒或质量差的燃料过滤器所引起的。阀座中的这类磨损引起燃料泄漏到回流路径中。这类泄漏减小控制路径中的压力，从而导致燃料注入针在意图时刻之前抬起。这引起过量燃料被注入，这是不合期望的。
而且，如果阀座被磨损至极端的程度，那么来自控制路径的燃料直接通过回流路径流动。因此，控制路径中不存在压力。这使得针始终被抬起，并且允许燃料通过燃料注入器的喷嘴孔流动。当这类情形发生时，阻止引擎开启。因此，本公开中呈现的方法使得能够预测由于阀座中的磨损所致的燃料注入器的这类故障。
预测车辆的燃料注入器故障的方法由车辆控制单元执行。使用步骤105到115来执行该方法。
在步骤105处，车辆控制单元确定响应于车辆的关闭点火开关操作的压力梯度。关闭点火开关操作由车辆控制单元检测。压力梯度指代响应于关闭点火开关操作的车辆的共轨中的压力改变率。当关闭点火开关操作发生时，燃料注入停止。因此，共轨中的高压燃料通过燃料注入器中的回流路径流动回到燃料箱中。由于这点，在共轨中存在压力梯度。即，当燃料流动回到燃料箱时，共轨中的高压开始下降。燃料从共轨到燃料箱的这类回流发生，直到共轨中的压力到达预定压力值为止。
压力梯度通过以下步骤确定。第一步骤包括：由车辆控制单元在第一时刻处确定车辆的共轨中的第一压力值。存在于共轨中的压力传感器用于压力值的这类测量。第一压力值对应于当加压燃料被存储在共轨中时共轨中的压力。
第二步骤包括：由车辆控制单元在第二时刻处确定车辆的共轨中的第二压力值。对应于共轨中的压力的第二压力值等于预定压力值。该预定电压值是当加压燃料通过燃料注入器中的回流路径流动回到车辆的燃料箱中时共轨中的压力。
第三步骤包括：由车辆控制单元计算第一压力值与第二压力值之间的差值。该差值指示压力梯度。应当注意的是，第一时刻和第二时刻是预定常数，例如，第一时刻与第二时刻之间的持续时间可以是5秒。因此，在步骤105处，车辆控制单元确定关闭点火开关操作之后5秒内的压力梯度。压力梯度的这类计算主要被执行以确定共轨中的压力改变率，该改变率与燃料通过燃料注入器到燃料箱的回流成比例。这有助于识别在以下步骤中解释的燃料注入器的健康。
进一步地，针对每个关闭点火开关操作计算的压力梯度参考车辆的公里读数而被存储在图中。该图存在于车辆控制单元的存储器单元中。这类图用于在车辆正被使用时确定最佳压力梯度值。
在步骤（110）处，车辆控制单元确定在步骤（105）中计算的压力梯度是否高于至少一个预存储的值。预存储的值指示燃料注入器中的至少一个泄漏水平。当燃料注入器的阀座被磨损时，大量燃料通过燃料注入器的回流路径流动回到燃料箱中。因此，压力梯度对应于大的值。换句话说，压力梯度中存在急剧增加。即，由于阀座的磨损，形成附加的通道以供燃料流动。因此，共轨中的压力迅速下降。因此，在预先指定的持续时间（例如，5秒）中的压力梯度呈现高值。因此，如果压力梯度高于至少一个预存储的值，则认为因为阀座被磨损而在燃料注入器中存在泄漏。
预存储的值被存储在存储器单元中。在一种情况下，预存储的值包括第一值，该第一值指示对应于燃料注入器的第一泄漏水平。在另一种情况下，预存储的值包括第二值，该第二值指示对应于燃料注入器的第二泄漏水平。第一泄漏水平和第二泄漏水平指示燃料注入器中的对应损坏程度。
如果在步骤（105）中确定的压力梯度大于第一值，则它指示燃料注入器中的阀座被磨损至第一水平，从而引起等于第一泄漏水平的泄漏。如果压力梯度大于第二值，则它指示燃料注入器中的阀座被磨损至第二水平，从而引起等于第二泄漏水平的泄漏。
应当注意的是，第一值小于第二值。换句话说，对应于第一泄漏水平的泄漏量小于对应于第二泄漏水平的泄漏量。这指示，当与第一种情况相比时，在第二种情况下阀座被磨损至大的程度。因此，在步骤110中，车辆控制单元可以识别燃料注入器是否损坏。应当注意的是，这两个泄漏水平是示例性的，并且可以存在更多个定义的泄漏水平，其中每个泄漏水平将对应于具体压力梯度值。
在步骤115处，车辆控制单元发送对应于至少一个泄漏水平的警报信号。警报信号可以包括音频消息或仪表板上的视觉指示器。警报信号是基于泄漏水平而发送的。在一个示例中，如果燃料注入器损坏对应于相对较少的第一泄漏水平，则警报信号可以包括仪表板上的“橙色灯”。如果燃料注入器损坏对应于相对较多的第二泄漏水平，则警报信号可以包括仪表板上的“红色灯”。
有利地，本公开中公开的方法使得能够预测由于燃料注入器的阀座中的磨损所致的燃料注入器中的损坏。这类预测提前发生，使得用户可以及时更换燃料注入器，从而防止车辆的意外失速。
应当理解的是，在上面的描述中解释的实施例仅仅是说明性的并且不限制本发明的范围。设想到许多这类实施例和在描述中解释的实施例中的其他修改和改变。本发明的范围仅由权利要求的范围限制。
Claims (6)
1.一种预测车辆的燃料注入器故障的方法，所述方法包括：
由车辆控制单元确定（105）响应于所述车辆的关闭点火开关操作的压力梯度，所述压力梯度与响应于所述关闭点火开关操作的所述车辆的共轨中的压力改变率相对应；
由所述车辆控制单元确定（110）所述压力梯度是否高于至少一个预存储的值，高于所述至少一个预存储的值的所述压力梯度指示所述燃料指示器中的至少一个泄漏水平；以及
由所述车辆控制单元发送（115）警报信号，所述警报信号对应于所述燃料注入器中的所述至少一个泄漏水平。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述压力梯度的所述确定包括：
由所述车辆控制单元在第一时刻处确定所述车辆的所述共轨中的第一压力值，所述第一压力值对应于当加压燃料被存储在所述共轨中时所述共轨中的压力；
由所述车辆控制单元在第二时刻处确定所述车辆的共轨中的第二压力值，所述第二压力值对应于当加压燃料通过所述燃料注入器中的回流路径而流动回到所述车辆的燃料箱中时所述共轨中的压力；以及
由所述车辆控制单元计算所述第一压力值与所述第二压力值之间的差值，所述差值指示所述压力梯度。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述压力梯度参考所述车辆的公里读数而被存储在图中。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个泄漏水平对应于所述燃料注入器的阀座中的磨损程度。
5.一种用于预测车辆的燃料注入器故障的车辆控制单元，所述车辆控制单元包括：
确定响应于所述车辆的关闭点火开关操作的压力梯度，所述压力梯度与响应于所述关闭点火开关操作的所述车辆的共轨中的压力改变率相对应；
确定所述压力梯度是否高于至少一个预存储的值，高于所述至少一个预存储的值的所述压力梯度指示所述燃料指示器中的至少一个泄漏水平；以及
发送警报信号，所述警报信号对应于所述燃料注入器中的所述至少一个泄漏水平。
6.如权利要求5所述的车辆控制单元，进一步被适配成：
在第一时刻处确定所述车辆的所述共轨中的第一压力值，所述第一压力值对应于当加压燃料被存储在所述共轨中时所述共轨中的压力；
在第二时刻处确定所述车辆的共轨中的第二压力值，所述第二压力值对应于当加压燃料通过所述燃料注入器中的回流路径而流动回到所述车辆的燃料箱中时所述共轨中的压力；以及
计算所述第一压力值与所述第二压力值之间的差值，所述差值指示所述压力梯度。
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