CN111156119A

CN111156119A - 燃油系统及检测燃油系统老化的方法

Info

Publication number: CN111156119A
Application number: CN201911395383.6A
Authority: CN
Inventors: 张朝阳; 谢兴旺; 魏红玲; 孙山峰
Original assignee: Weichai Power Co Ltd
Current assignee: Weichai Power Co Ltd
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2020-05-15

Abstract

本发明属于汽车燃油系统技术领域，具体涉及一种燃油系统及检测燃油系统老化的方法。本发明中的燃油系统包括齿轮泵、溢流阀、油量计量单元、零流量孔、油泵和喷油器，齿轮泵设压力传感器，溢流阀进油端与齿轮泵相连，出油端与油箱相连，油量计量单元进油端与齿轮泵相连，零流量孔进油端与油量计量单元出油端相连，零流量孔出油端与油箱相连，在零流量孔与油箱间的管路设第一流量传感器，油泵与油量计量单元出油端相连，喷油器进油端与油泵相连，喷油器出油端与油箱相连。通过使用本技术方案中的燃油系统，增加了第一流量传感器和压力传感器，将第一流量传感器、溢流阀和喷油器的流量分别和预定值相比，可得出低压油路、油泵和喷油器的老化程度。

Description

燃油系统及检测燃油系统老化的方法

技术领域

本发明属于汽车燃油系统技术领域，具体涉及一种燃油系统及检测燃油系统老化的方法。

背景技术

现有技术的燃油系统主要是ECU根据各种传感器信号，确定高压共轨内的燃油压力，并通过占空比PWM信号调节油量计量单元，实现对共轨压力的控制。共轨压力传感器实时监测共轨内燃油压力，并将信号提供给发动机控制单元，发动机控制单元再对进油计量阀实施反馈控制，通过调节柱塞行程改变高压油泵进油截面积而增大或减小油量，最终实现对共轨压力的闭环控制。

进油计量单元采用进油端调节共轨压力的方式，当进油计量单元不通电时，其开度最大。进油计量单元采用进油端调节轨压的方式，避免了燃油的不必要压缩所造成的发动机功率耗损以及燃油温度的升高。

目前燃油系统的监控和诊断主要通过轨压过高、过低以及系统实际流量是否超出合理需求范围进行，这些对于燃油系统堵塞、泄漏能够很好的识别，但对于极限环境工作时或者系统老化时造成的燃油系统供油效率下降和回油量增多无法准确的识别，需要专门的共轨系统试验设备才能识别和判断。

发明内容

本发明的目的是至少解决燃油系统老化识别困难的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种燃油系统及检测燃油系统老化的方法，包括：

齿轮泵，所述齿轮泵的前端设有压力传感器；

溢流阀，所述溢流阀的进油端与所述齿轮泵的出油端相连接，所述溢流阀的出油端用于与油箱相连接；

油量计量单元，所述油量计量单元的进油端与所述齿轮泵的出油端相连接；

零流量孔，所述零流量孔的进油端与所述油量计量单元的出油端相连接，所述零流量孔的出油端与所述油箱相连接，且在所述零流量孔与所述油箱之间的管路上设有第一流量传感器；

油泵，所述油泵的进油端与所述油量计量单元的出油端相连接；

喷油器，所述喷油器的进油端与所述油泵的出油端相连接，所述喷油器的出油端用于与所述油箱相连接。

通过使用本技术方案中的燃油系统，增加了第一流量传感器和压力传感器，通过压力传感器可以计算出齿轮泵的进口流量，在通过油量计量单元的数值进而可以获得溢流阀的流量，同时根据喷油器的输出油量可以计算得出喷油器的回油量，将第一流量传感器的流量、溢流阀的流量和喷油器的回油量分别和各自的预定值相对比，可以得出低压油路、油泵和喷油器的老化及损坏程度。

另外，根据本发明的燃油系统，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施方式中，所述第一流量传感器靠近所述零流量孔的出油端设置。

在本发明的一些实施方式中，所述齿轮泵上还设有过压保护阀和旁通阀。

在本发明的一些实施方式中，所述喷油器和所述油箱之间的连接管路上还设有第二流量传感器。

在本发明的一些实施方式中，所述油泵和所述油箱之间的连接管路上还设有限压阀。

在本发明的一些实施方式中，所述燃油系统还包括精滤器，所述精滤器位于所述齿轮泵和所述油泵之间的连接管路上。

在本发明还提出了一种检测燃油系统老化的方法，根据以上的燃油系统进行实施，所述检测燃油系统老化的方法包括：

S1：实时检测所述齿轮泵前端的所述压力传感器的压力和油量计量单元的第一流量值；

S2：根据所述压力和所述第一流量值计算所述溢流阀的流量值；

S3：实时检测所述喷油器的油量和第一流量传感器的第二流量值；

S4：根据所述油量、所述第二流量值和所述第一流量值计算所述喷油器的回油量值。

在本检测燃油系统老化的方法中，在步骤S1中，根据所述齿轮泵前端的所述压力传感器检测到的压力计算所述齿轮泵的进口流量。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的燃油系统的整体结构示意图；

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的检测燃油系统老化方法的逻辑控制图。

10：齿轮泵、11：过压保护阀、12：旁通阀；

20：溢流阀；

30：油量计量单元；

40：零流量孔；

50：油泵；

60：喷油器、61：限压阀；

70：压力传感器；

80：第一流量传感器；

90：精滤器；

100：油箱。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的燃油系统的整体结构示意图。如图1所示，本发明提出了一种燃油系统及检测燃油系统老化的方法。本发明中的燃油系统包括齿轮泵10、溢流阀20、油量计量单元30、零流量孔40、油泵50和喷油器60，齿轮泵10的前端设有压力传感器70，溢流阀20的进油端与齿轮泵10的出油端相连接，溢流阀20的出油端用于与油箱100相连接，油量计量单元30的进油端与齿轮泵10的出油端相连接，零流量孔40的进油端与油量计量单元30的出油端相连接，零流量孔40的出油端与油箱100相连接，且在零流量孔40与油箱100之间的管路上设有第一流量传感器80，油泵50的进油端与油量计量单元30的出油端相连接，喷油器60的进油端与油泵50的出油端相连接，喷油器60 的出油端用于与油箱100相连接。

通过使用本技术方案中的燃油系统，增加了第一流量传感器80和压力传感器70，通过压力传感器70可以计算出齿轮泵10的进口流量，在通过油量计量单元30的数值进而可以获得溢流阀20的流量，同时根据喷油器60的输出油量可以计算得出喷油器60的回油量，将第一流量传感器 80的流量、溢流阀20的流量和喷油器60的回油量分别和各自的预定值相对比，可以得出低压油路、油泵50和喷油器60的老化及损坏程度。

进一步地，在本实施例中，第一流量传感器80靠近零流量孔40的出油端设置，这样可以准确的测得零流量孔40的流量值，进而通过将数值与预定值对比来判断油泵50的工作状态。

具体地，在本实施例中，齿轮泵10上还设有过压保护阀11和旁通阀12，用于保护齿轮泵10的正常运行。

进一步地，在本发明的一些实施例中，喷油器60和油箱100之间的连接管路上还设有第二流量传感器。第二流量传感器可直接测得喷油器 60的回油量，不必通过计算间接测得，通过将第二传感器测得的数值与回油量的预定值进行对比，便可以判断喷油器60的老化及损坏程度，简单方便。

具体地，在本实施例中，油泵50和油箱100之间的连接管路上还设有限压阀61。限压阀61用于防止喷油器60回油倒流，同时还可以及时泄压高压油轨的压力。

进一步地，在本实施例中，燃油系统还包括精滤器90，精滤器90位于齿轮泵10和油泵50之间的连接管路上。本实施例中的精滤器90位于油量计量单元30和溢流阀20的前端，精滤器90位于齿轮泵10的后端。精滤器90的作用是对来自油底壳的机油中有害杂质进行滤除，以洁净的机油供给溢流阀20和油量计量单元30，起到润滑、冷却、清洗的作用，从而延长零部件的寿命。

进一步地，在本实施例中，通过在齿轮泵10的进口端增加压力传感器70，实时测量齿轮泵10进口的温度和压力，再通过发动机转速乘以油泵50速比可以得到油泵50的转速，有了进口压力和油泵50转速进而可得出对应的齿轮泵10的总泵油量。

具体地，在本实施例中，通过高压油泵50的零油量孔的出油端或进油端增加第一流量传感器80，可以得出实际的零油量孔的回油量进而用于油量平衡计算，通过ECU已经识别的通过油量计量单元30的燃油流量和喷油器60的喷油量，可计算出油泵50工作时的回油量和喷油器60工作时的回油量，从而与预定值进行对比，判断高压油泵50和喷油器60 的工作状态是否正常。其中，油量平衡计算公式为：

公式1：齿轮泵10的进口流量＝通过油量计量单元30的流量+溢流阀 20的回油量

公式2：通过油量计量单元30的流量＝通过零流量孔40的流量+喷油器60的喷油量+喷油器60的回油量

具体地，在本实施例中，如图2所示，通过油量平衡可计算出溢流阀 20的回油量和喷油器60的回油量，其中，流量值是衡量油泵50、喷油器 60内部液压部件功能正常与否的重要指标。如果第一传感器的流量值偏差大于50％的油量预定值，则说明低压油路出现故障，进而可以提醒用户及时更换或维修。如果溢流阀20的回油量的流量值偏差大于20％的油量预定值，则说明高压油泵50出现老化或损坏，进而可以提醒用户及时更换或维修。如果喷油器60的回油量的流量值偏差大于20％的油量预定值，则说明喷油器60出现老化或损坏，从而提醒用户及时更换或维修。

本发明还提出了一种检测燃油系统老化的方法，根据以上的燃油系统进行实施，检测燃油系统老化的方法包括：

S1：实时检测齿轮泵10前端的压力传感器70的压力和油量计量单元30的第一流量值；

S2：根据压力和第一流量值计算溢流阀20的流量值；

S3：实时检测喷油器60的油量和第一流量传感器80的第二流量值；

S4：根据油量、第二流量值和第一流量值计算喷油器60的回油量值。

具体地，在本实施例的检测燃油系统老化的方法中，步骤S1根据齿轮泵10前端的压力传感器70检测到的压力计算齿轮泵10的进口流量。

通过使用本技术方案中的检测燃油系统老化的方法，增加了第一流量传感器80和压力传感器70，通过压力传感器70可以计算出齿轮泵10的进口流量，在通过油量计量单元30的数值进而可以获得溢流阀20的流量，同时根据喷油器60的输出油量可以计算得出喷油器60的回油量，将第一流量传感器80的流量、溢流阀20的流量和喷油器60的回油量分别和各自的预定值相对比，可以得出低压油路、油泵50和喷油器60的老化及损坏程度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种燃油系统，其特征在于，包括：

齿轮泵，所述齿轮泵的前端设有压力传感器；

2.根据权利要求1所述的燃油系统，其特征在于，所述第一流量传感器靠近所述零流量孔的出油端设置。

3.根据权利要求1所述的燃油系统，其特征在于，所述齿轮泵上还设有过压保护阀和旁通阀。

4.根据权利要求1所述的燃油系统，其特征在于，所述喷油器和所述油箱之间的连接管路上还设有第二流量传感器。

5.根据权利要求1所述的燃油系统，其特征在于，所述油泵和所述油箱之间的连接管路上还设有限压阀。

6.根据权利要求1所述的燃油系统，其特征在于，所述燃油系统还包括精滤器，所述精滤器位于所述齿轮泵和所述油泵之间的连接管路上。

7.一种检测燃油系统老化的方法，根据权利要求1至6中的燃油系统进行实施，所述检测燃油系统老化的方法包括：

8.根据权利要求7所述的检测燃油系统老化的方法，其特征在于，在步骤S1中，根据所述齿轮泵前端的所述压力传感器检测到的压力计算所述齿轮泵的进口流量。