CN111936738A - 异常诊断装置和异常诊断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种异常诊断装置和异常诊断方法，其中，无需拆卸就可确定发生异常的部位。异常诊断装置(100)对燃料泵(5)的异常进行诊断，该燃料泵(5)具备：对从燃料箱(2)抽出的燃料的流量进行调整的流量调整阀(6)、以及对流量调整后的燃料进行加压并排出至共轨(8)的高压泵(7)。异常诊断装置(100)具有：输入部(110)，接收共轨(8)内的压力的检测值；计算部(120)，在检测值小于目标共轨压力时，计算它们的压差以及来自燃料泵(5)的排出量；以及判断部(130)，判断是否在压差等于或大于第一阈值且小于第二阈值、且排出量等于或大于第三阈值且小于第四阈值的状态下，经过了预设时间。在经过了预设时间时判断部(130)判断为高压泵(7)发生异常，在未经过预设时间时判断部(130)判断为流量调整阀(6)发生异常。

Description

异常诊断装置和异常诊断方法
技术领域
本发明涉及对燃料泵的异常进行诊断的异常诊断装置和异常诊断方法。
背景技术
以往，已知将储存在燃料箱中的燃料供给到内燃机侧(例如，共轨)的燃料供给系统(例如，参见专利文献1)。例如，在燃料供给系统中，由进燃料泵从燃料箱中抽出的燃料通过燃料过滤器，被流量调整阀调整流量之后，被高压泵加压，排出到内燃机侧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-057928号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述的燃料泵中发生异常时，存在为了确定发生异常的部位，必须拆卸燃料泵进行检查的问题。
本发明的目的在于，提供一种无需拆卸就能够确定发生异常的部位的异常诊断装置和异常诊断方法。
解决问题的方案
本发明的一个方式的异常诊断装置对燃料泵的异常进行诊断，该燃料泵具备：对从储存部抽出的燃料的流量进行调整的流量调整阀、以及对被调整了流量的所述燃料进行加压并排出至蓄压部的高压泵，该异常诊断装置具有：输入部，接收所述蓄压部内的所述燃料的压力的检测值；计算部，在所述检测值小于所述压力的目标值时，计算所述目标值与所述检测值之间的压差以及从所述燃料泵排出的所述燃料的排出量；以及判断部，判断是否在所述压差等于或大于第一阈值且小于第二阈值、且所述排出量等于或大于第三阈值且小于第四阈值的状态下，经过了预先设定的时间，所述判断部在经过了所述时间时，判断为所述高压泵中发生了异常，在未经过所述时间时，判断为所述流量调整阀中发生了异常。
本发明的一个方式的异常诊断方法对燃料泵的异常进行诊断，该燃料泵具备：对从储存部抽出的燃料的流量进行调整的流量调整阀、以及对被调整了流量的所述燃料进行加压并排出至蓄压部的高压泵，该异常诊断方法包括：接收所述蓄压部内的所述燃料的压力的检测值的步骤；在所述检测值小于所述压力的目标值时，计算所述目标值与所述检测值之间的压差以及来自所述燃料泵的所述燃料的排出量的步骤；判断是否在所述压差等于或大于第一阈值且小于第二阈值、且所述排出量等于或大于第三阈值且小于第四阈值的状态下，经过了预先设定的时间的步骤；以及在经过了所述时间时，判断为所述高压泵中发生了异常，而在未经过所述时间时，判断为所述流量调整阀中发生了异常的步骤。
发明效果
根据本发明，无需拆卸就能够确定发生异常的部位。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的燃料供给系统和异常诊断装置的结构的一例的图。
图2是表示本发明的实施方式的预设范围的一例的图。
图3是表示本发明的实施方式的异常诊断装置的动作的一例的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
使用图1对本发明的实施方式的燃料供给系统1和异常诊断装置100的结构进行说明。
图1是表示燃料供给系统1和异常诊断装置100的结构的一例的图。在图1中，实线箭头指示燃料的流动，虚线箭头指示电信号的流动。
图1所示的燃料供给系统1和异常诊断装置100被搭载在车辆上，该车辆具备由燃料(例如，轻油)驱动的内燃机(例如，柴油发动机)。燃料供给系统1是向内燃机供给燃料的系统，异常诊断装置100是对燃料供给系统1的燃料泵5中是否发生异常、以及发生异常的部位进行确定的装置。
首先，对燃料供给系统1的结构进行说明。
燃料供给系统1具有：储存燃料的燃料箱2(储存部的一例)、从燃料箱2抽出燃料的进燃料泵3、收集燃料中包含的异物的燃料过滤器4、以及将燃料排出到共轨8的燃料泵5。
燃料泵5具有：调整燃料流量的流量调整阀6、以及将燃料加压至高压的高压泵7。
利用未图示的控制装置(例如，ECU：Electric Control Unit(电子控制单元))控制流量调整阀6的开度，以使储存在共轨8中的燃料的压力(共轨压力)成为基于运转状况(例如，内燃机的转速和加速器开度)决定的目标共轨压力。
高压泵7具备在泵缸中往复运动的多个柱塞(省略图示)。
共轨8(蓄压部的一例)中设有压力传感器9，该压力传感器9随时检测上述的共轨压力，并将表示检测出的共轨压力的值(以下称为“检测压力值”)输出到异常诊断装置100。
此外，虽然在图1中示出了进燃料泵3设置在燃料过滤器4的上游侧的情况，但是不限于此，进燃料泵3例如也可以设置在燃料泵5上。
另外，在图1中，也可以在燃料过滤器4的上游侧(例如，燃料箱2与进燃料泵3之间)设置燃料过滤器4以外的另一燃料过滤器。
在这样构成的燃料供给系统1中，储存在燃料箱2中的燃料被进燃料泵3抽出，由燃料过滤器4收集异物之后，流入燃料泵5。然后，由流量调整阀6基于内燃机的运转状况调整燃料的流量，由高压泵7加压至高压，然后排出至共轨8。储存在共轨8中的燃料被供给到内燃机的喷射器(省略图示)，被喷射器喷射到燃烧室中。
接着，对异常诊断装置100的结构进行说明。
异常诊断装置100具有：输入部110、计算部120和判断部130。
虽然省略图示，但异常诊断装置100例如具有：CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、存储了控制程序的ROM(Read Only Memory，只读存储器)等的存储介质、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等的工作用存储器、以及通信电路。通过由CPU执行计算机程序来实现后述的计算部120和判断部130的功能。
输入部110随时从压力传感器9接收检测压力值。
另外，输入部110随时从曲轴角度传感器10接收检测角度值。检测角度值是表示由曲轴角度传感器10检测出的内燃机的曲轴(省略图示)的角度的值。
另外，输入部110随时从加速器开度传感器11接收检测开度值。检测开度值是表示由加速器开度传感器11检测出的加速踏板(省略图示)的踩踏量的值。
在由后述的判断部130判断为检测压力值小于目标共轨压力时，计算部120计算目标共轨压力与检测压力值之间的压差(以下简称为“压差”)、以及从燃料泵5排出的燃料的量(以下称为“排出量”)。
此外，目标共轨压力可以由输入部110从其它装置(例如，ECU)接收，也可以由计算部120计算。在是后者的情况下，例如，计算部120基于检测角度值计算内燃机的转速，从对应于内燃机的转速和加速器开度而决定了目标共轨压力的映射图中，确定与计算出的内燃机的转速和检测出的加速器开度相对应的目标共轨压力。
另外，以如下方式进行排出量的计算处理。例如，首先，计算部120基于检测开度值计算内燃机的转速。接着，从对应于内燃机的转速和加速器开度而决定了目标喷射量的映射图中，确定与以上述的方式计算出的内燃机的转速和检测开度值相对应的目标喷射量(单位例如为mm3/st)。接着，计算部120通过(目标喷射量)×(内燃机的转速)计算排出量(单位例如为mm3/sec)。
以下，将由计算部120计算出的压差称为“计算的压差”，将由计算部120计算出的排出量称为“计算的排出量”。
判断部130判断检测压力值是否小于目标共轨压力。当检测压力值小于目标共轨压力时，判断部130指示计算部120计算压差和排出量。
另外，判断部130判断是否在计算的压差和计算的排出量在预先决定的范围(以下称为“预设范围”)内的状态下，经过了预先决定的时间(以下称为“预设时间”)。
在此，使用图2对预设范围的例子进行说明。图2是表示预设范围的一例的图。在图2中，横轴为排出量，纵轴为压差。
图2所示的预设范围R中，压差等于或大于阈值TH1(第一阈值的一例)且小于阈值TH2(第二阈值的一例)，排出量等于或大于阈值TH3(第三阈值的一例)且小于阈值TH4(第四阈值的一例)。
阈值TH1例如是高压泵中包含的多个柱塞全部正常工作时的压差的上限值。
阈值TH2例如是多个柱塞中至少有一个柱塞正常工作且至少有一个柱塞发生故障时的压差的上限值。
阈值TH3例如是多个柱塞中至少有一个柱塞正常工作且至少有一个柱塞发生故障时的高压泵的最大可排出量的下限值。
阈值TH4例如是多个柱塞全部正常工作时的高压泵的最大可排出量的下限值。
基于预先实施的实验、仿真等的结果，设置上述的阈值TH1～TH4。
以上，对预设范围进行了说明。下面，返回图1的说明。
当在计算的压差和计算的排出量在预设范围内的状态下，经过了预设时间时，判断部130判断为在燃料泵5的高压泵7中发生了异常。在此，高压泵7的异常是指高压泵7的多个柱塞中的至少一个柱塞发生故障。
另一方面，当在计算的压差和计算的排出量在预设范围内的状态下，未经过预设时间时，判断部130判断为燃料泵5的流量调整阀6中发生了异常。
然后，判断部130将表示发生异常的部位(流量调整阀6或高压泵7)的诊断结果信息输出到或无线发送到规定的装置。
规定的装置例如可以是搭载在车辆上的显示装置或存储装置，也可以是在车辆外部设置的服务器装置。
输出到存储装置或服务器装置的诊断结果信息，例如被发生了异常的设备的制造商、修理或更换发生了异常的设备的维修人员使用。例如，当规定的装置是服务器装置时，通过从该服务器装置将诊断结果信息发送到维修人员的终端设备，从而维修人员可以在进行车辆维修之前知晓发生异常的部位。
以上，对燃料供给系统1和异常诊断装置100的结构进行了说明。
接着，使用图3对异常诊断装置100的动作进行说明。图3是表示异常诊断装置100的动作的一例的图。
首先，输入部110接收各种检测值(步骤S11)。如上所述，例如，输入部110从压力传感器9接收检测压力值，从曲轴角度传感器10接收检测角度值，从加速器开度传感器11接收检测开度值。
接着，判断部130判断检测压力值是否小于目标共轨压力(步骤S12)。
在检测压力值等于或大于目标共轨压力时(步骤S12：否)，流程结束。
另一方面，在检测压力值小于目标共轨压力时(步骤S12：是)，判断部130指示计算部120计算压差和排出量。
接着，计算部120计算目标共轨压力与检测压力值之间的压差(步骤S13)。
接着，计算部120基于目标喷射量和内燃机的转速计算排出量(步骤S14)。
此外，在此，以在计算压差后进行排出量的计算的情况为例进行了说明，但也可以在计算排出量后进行压差的计算。
接着，判断部130判断是否在计算的压差和计算的排出量在预设范围内的状态下，经过了预设时间(步骤S15)。
当在计算的压差和计算的排出量在预设范围内的状态下，经过了预设时间时(步骤S15：是)，判断部130判断为高压泵7中发生了异常(步骤S16)。如上所述，高压泵7的异常是指至少一个柱塞发生了故障。
另一方面，当在计算的压差和计算的排出量在预设范围内的状态下，未经过预设时间时(步骤S15：否)，判断部130判断为流量调整阀6中发生了异常(步骤S17)。
此后，判断部130将表示判断结果的诊断结果信息输出到或无线发送到规定的装置。
以上，对异常诊断装置100的动作进行了说明。
如以上详细描述的那样，本实施方式的异常诊断装置100判断是否在目标共轨压力与检测压力值之间的压差大于或等于第一阈值且小于第二阈值、且燃料泵的排出量大于或等于第三阈值且小于第四阈值的状态下，经过了预设时间。然后，当已在上述状态下经过了预设时间时，异常诊断装置100判断为高压泵中发生了异常，当在上述状态下未经过预设时间时，异常诊断装置100判断为流量调整阀中发生了异常。从而，在燃料泵5中发生了异常时，无需拆卸燃料泵5进行检查，因而不花费时间和费用就能够确定燃料泵5中的发生异常的部位。
此外，本发明不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的要点的范围内适当变形来实施。下面，对变形例进行说明。
在实施方式中，以将异常诊断装置100搭载在车辆上的情况为例进行了说明，但也可以将异常诊断装置100设置在车辆的外部。
在这种情况下，例如，搭载在车辆上的无线通信装置(例如，车载信息系统(Telematics)中使用的装置)通过规定的网络将各种检测值(例如，检测压力值、检测角度值、检测开度值)无线发送到异常诊断装置100。然后，异常诊断装置100接收各种检测值，使用它们进行上述的计算处理和判断处理。
本申请基于在2018年3月22日提交的日本专利申请(特愿2018-055187)，其内容在此作为参照而引入。
工业实用性
本发明的异常诊断装置和异常诊断方法对于确定燃料泵中的发生异常的部位是有用的。
附图标记说明
1 燃料供给系统
2 燃料箱
3 进燃料泵
4 燃料过滤器
5 燃料泵
6 流量调整阀
7 高压泵
8 共轨
9 压力传感器
10 曲轴角度传感器
11 加速器开度传感器
100 异常诊断装置
110 输入部
120 计算部
130 判断部

Claims (4)

1.一种异常诊断装置，对燃料泵的异常进行诊断，该燃料泵具备：对从储存部抽出的燃料的流量进行调整的流量调整阀、以及对被调整了流量的所述燃料进行加压并排出至蓄压部的高压泵，该异常诊断装置的特征在于，具有：
输入部，接收所述蓄压部内的所述燃料的压力的检测值；
计算部，在所述检测值小于所述压力的目标值时，计算所述目标值与所述检测值之间的压差以及从所述燃料泵排出的所述燃料的排出量；以及
判断部，判断是否在所述压差等于或大于第一阈值且小于第二阈值、且所述排出量等于或大于第三阈值且小于第四阈值的状态下，经过了预先设定的时间，
所述判断部在经过了所述时间时，判断为所述高压泵中发生了异常，在未经过所述时间时，判断为所述流量调整阀中发生了异常。
2.如权利要求1所述的异常诊断装置，其中，
所述第一阈值是所述高压泵中包含的多个柱塞全部正常工作时的所述压差的上限值，
所述第二阈值是所述多个柱塞中至少有一个柱塞正常工作且至少有一个柱塞发生故障时的所述压差的上限值，
所述第三阈值是所述多个柱塞中至少有一个柱塞正常工作且至少有一个柱塞发生故障时的所述高压泵的最大可排出量的下限值，
所述第四阈值是所述多个柱塞全部正常工作时的所述高压泵的最大可排出量的下限值。
3.如权利要求1所述的异常诊断装置，其中，
所述计算部基于进行从所述蓄压部供给的所述燃料的喷射的喷射器的目标喷射量、以及内燃机的转速，计算所述排出量。
4.一种异常诊断方法，对燃料泵的异常进行诊断，该燃料泵具备：对从储存部抽出的燃料的流量进行调整的流量调整阀、以及对被调整了流量的所述燃料进行加压并排出至蓄压部的高压泵，该异常诊断方法的特征在于，包括：
接收所述蓄压部内的所述燃料的压力的检测值的步骤；
在所述检测值小于所述压力的目标值时，计算所述目标值与所述检测值之间的压差以及来自所述燃料泵的所述燃料的排出量的步骤；
判断是否在所述压差等于或大于第一阈值且小于第二阈值、且所述排出量等于或大于第三阈值且小于第四阈值的状态下，经过了预先设定的时间的步骤；以及
在经过了所述时间时，判断为所述高压泵中发生了异常，而在未经过所述时间时，判断为所述流量调整阀中发生了异常的步骤。
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