CN116906240A - 一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法 - Google Patents
一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116906240A CN116906240A CN202311122010.8A CN202311122010A CN116906240A CN 116906240 A CN116906240 A CN 116906240A CN 202311122010 A CN202311122010 A CN 202311122010A CN 116906240 A CN116906240 A CN 116906240A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cylinder
- rail pressure
- injector
- injection
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 139
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 142
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 142
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 18
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 49
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 13
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 206010044048 Tooth missing Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
- F02M65/003—Measuring variation of fuel pressure in high pressure line
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
本申请公开了一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,涉及燃烧发动机领域,该方法通过多缸发动机自带的轨压传感器获取各个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压以及在喷油之后的喷油后轨压,然后计算差值得到每个气缸的喷油器的喷油前后轨压降,考虑到当有气缸的喷油器出现故障时,会导致各个气缸的喷油器的喷油量不一致,进而导致各个气缸的喷油器在喷油前后的轨压降也不一致,从而根据各个气缸的喷油器的喷油前后轨压降之间的数据偏差度对各个气缸的喷油器进行故障检测,该方法可以实现在线自动化喷油器故障检测,且无需预先进行数据标定,检测效率较高。
Description
技术领域
本申请涉及燃烧发动机领域,尤其是一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法。
背景技术
发动机用于将燃油的化学能转化为机械能从而实现动力输出,为了优化单缸发动机的动力输出效果,目前包含多个气缸的多缸发动机被广泛应用。
喷油器是发动机中重要的部件之一,对于多缸发动机来说,其每个气缸内都有喷油器。喷油器需要根据发动机控制单元的喷油脉冲信号来精确控制燃油喷射的时机、喷油量和喷油速率。但是在长时间使用过程中,喷油器会因为燃油不清洁而出现喷孔堵塞的问题,导致实际喷油量低于需求值,或者,喷油器会因为燃油的流动冲击或长期在高温恶劣环境下工作而出现喷孔磨损、喷孔孔径变大的问题,导致实际喷油量大于需求值。上述喷油器可能出现的故障不仅会影响多缸发动机的工作过程,还会带来排放超标问题。
目前主要有两种主流的方式来对喷油器进行故障检测:(1)拆卸发动机气缸盖来检查喷油器的状态,这种检测方式费时费力而且需要停机检测,且只能定期排查,很难及时发现喷油器的故障。(2)对喷油器进行喷油测试以进行判断,这种方法需要大量的实验数据来进行数据标定,实现方式也比较繁琐和困难。
发明内容
本申请针对上述问题及技术需求,提出了一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,本申请的技术方案如下:
一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,该基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法包括:
通过多缸发动机的轨压传感器获取任意第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i)以及第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i),整数参数1≤i≤N,N是多缸发动机包含的缸数且N≥3;
确定任意第i个气缸的喷油器的喷油前后轨压降PDiff(i)=PAft(i)-PBfr(i);
根据各个气缸的喷油器的喷油前后轨压降之间的数据偏差度对各个气缸的喷油器进行故障检测。
其进一步的技术方案为,根据各个气缸的喷油器的喷油前后轨压降之间的数据偏差度对各个气缸的喷油器进行故障检测,包括:
对于任意第i个气缸的喷油器,计算除第i个气缸的喷油器之外的其他N-1个气缸的喷油器的喷油前后轨压降的平均值,作为第i个气缸的喷油器的参考轨压降PDiffref(i);
根据每个气缸的喷油器的喷油前后轨压降及其对应的参考轨压降之间的数据偏差度对各个气缸的喷油器进行故障检测。
其进一步的技术方案为,对各个气缸的喷油器进行故障检测包括:
根据任意第i个气缸的喷油器的喷油前后轨压降PDiff(i)及其对应的参考轨压降PDiffref(i),计算得到第i个气缸的喷油器的轨压降偏差率
根据各个气缸的喷油器的轨压降偏差率对各个气缸的喷油器进行故障检测。
其进一步的技术方案为,根据各个气缸的喷油器的轨压降偏差率对各个气缸的喷油器进行故障检测,包括:
当各个气缸的喷油器的轨压降偏差率中的最小值rmin小于堵塞偏差率阈值rth1时,确定各个轨压降偏差率中的最小值rmin所对应的气缸的喷油器存在喷孔堵塞故障,且存在喷孔堵塞故障的喷油器的轨压降偏差率越小,表征喷油器的喷孔堵塞故障越严重;其中,堵塞偏差率阈值rth1小于0。
其进一步的技术方案为,根据各个气缸的喷油器的轨压降偏差率对各个气缸的喷油器进行故障检测,包括:
当各个气缸的喷油器的轨压降偏差率中的最大值rmax大于磨损偏差率阈值rth2时,确定各个轨压降偏差率中的最大值rmax所对应的气缸的喷油器存在喷孔磨损故障,且存在喷孔磨损故障的喷油器的轨压降偏差率越大,表征喷油器的喷孔磨损故障越严重;其中,磨损偏差率阈值rth2大于0。
其进一步的技术方案为,根据各个气缸的喷油器的轨压降偏差率对各个气缸的喷油器进行故障检测包括:
当一个气缸的喷油器的轨压降偏差率在连续K个发动机循环内都超出偏差率范围时,确定气缸的喷油器存在故障,否则确定气缸的喷油器正常工作,整数参数K≥2。
其进一步的技术方案为,获取任意第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i)以及第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i)包括:
在多缸发动机运行的过程中,通过轨压传感器采集曲轴位置传感器输出的每一个曲轴脉冲处的轨压信号,并根据凸轮轴位置传感输出的凸轮轴脉冲确定与每个气缸的工作时段所对应的曲轴脉冲;
根据第i个气缸的工作时段内位于第一脉冲区间内的曲轴脉冲处的轨压信号确定第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i),根据第i个气缸的工作时段内位于第二脉冲区间内的曲轴脉冲处的轨压信号确定第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i);
其中,第i个气缸的工作时段内的第一脉冲区间的时序在第i个气缸的喷油器的喷油正时之前,第i个气缸的工作时段内的第二脉冲区间的时序在第i个气缸的喷油器的喷油正时之后。
其进一步的技术方案为,确定第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i)以及在喷油之后的喷油后轨压PAft(i)包括:
计算第i个气缸的工作时段内位于第一脉冲区间内的所有曲轴脉冲处的轨压信号的均值滤波结果,作为第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i);
计算第i个气缸的工作时段内位于第二脉冲区间内的所有曲轴脉冲处的轨压信号的均值滤波结果,作为第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i)。
其进一步的技术方案为,多缸发动机的运行模式包括一般运行模式、提排温运行模式和再生模式,当多缸发动机处于提排温运行模式和再生模式时控制每个气缸的喷油器依次执行预喷射阶段、主喷射阶段和后喷射阶段,当多缸发动机处于一般运行模式时控制每个气缸的喷油器依次执行预喷射阶段和主喷射阶段,基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法在多缸发动机处于一般运行模式的过程中执行。
其进一步的技术方案为,基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法在多缸发动机处于稳定工况下运行,当多缸发动机的转速在转速波动范围内且喷油量在喷油量波动范围内时处于稳定工况。
本申请的有益技术效果是:
本申请公开了一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,该方法考虑到当有气缸的喷油器出现故障时,会因为堵塞而有较小的喷油量或会因为喷孔磨损而有较大的喷油量,不管出现哪种故障,都会导致各个气缸的喷油器的喷油量不一致,进而导致各个气缸的喷油器在喷油前后的轨压降也不一致。本申请基于该原理,根据各个气缸的喷油器的喷油前后轨压降之间的数据偏差度来进行故障检测,可以实现在线自动化检测,且无需预先进行数据标定,检测效率较高。
该方法利用多缸发动机自带的曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器以及轨压传感器来确定各个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压和喷油之后的喷油后轨压,而无需新增其他传感器或采集组件,实现方法简单,可以在现有的多缸发动机的结构基础上进行功能拓展优化。
该方法可以检测出喷油器的喷孔堵塞故障和喷孔磨损故障,故障检测类型全面,且不仅可以检测出存在喷油器出现故障,还可以具体确定是哪个喷油器出现故障,还可以大致判断出存在故障的喷油器与其余喷油器相比的故障程度,不仅可以实现故障检测,还可以实现故障定位。
附图说明
图1是本申请一个实施例的多缸发动机喷油器故障检测方法的流程图。
图2是一个实例中四缸发动机的曲轴位置传感器的信号和凸轮轴位置传感器的信号的相位图。
图3是图2中气缸3的工作时段内的局部相位图。
图4是本申请另一个实施例的多缸发动机喷油器故障检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式做进一步说明。
本申请公开了一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,请参考图1所示的流程图,该方法包括如下步骤:
步骤1,通过多缸发动机的轨压传感器获取任意第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i)以及第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i),整数参数1≤i≤N,N是多缸发动机包含的缸数且N≥3,且在实际应用中,一般用于包含四个及四个以上气缸的多缸发动机。
步骤2,确定任意第i个气缸的喷油器的喷油前后轨压降PDiff(i)=PAft(i)-PBfr(i)。
步骤3,根据各个气缸的喷油器的喷油前后轨压降之间的数据偏差度对各个气缸的喷油器进行故障检测。
由于需要综合考虑各个气缸的喷油器的喷油前后轨压降,因此该多缸发动机喷油器故障检测方法在使用时,至少覆盖一个发动机循环以得到多缸发动机内所有气缸的喷油器的喷油前后轨压降。在多缸发动机的一个发动机循环内,各个气缸按照预定的顺序依次工作、各个气缸的喷油器分别完成一次喷油。比如以常见的四缸发动机为例,在一个发动机循环内,按照预定的顺序依次点燃气缸1、气缸3、气缸4和气缸2,则可以分别获得4个气缸的喷油器的喷油前后轨压降。
综上所述,考虑到当有气缸的喷油器出现故障时,会因为堵塞而有较小的喷油量或会因为喷孔磨损而有较大的喷油量,不管出现哪种故障,都会导致各个气缸的喷油器的喷油量不一致,进而导致各个气缸的喷油器在喷油前后的轨压降也不一致。本申请基于该原理,根据各个气缸的喷油器的喷油前后轨压降之间的数据偏差度来进行故障检测,可以实现在线自动化检测,且无需预先进行数据标定,检测效率较高。
多缸发动机的运行模式包括一般运行模式、提排温运行模式和再生模式,当多缸发动机处于提排温运行模式和再生模式时控制每个气缸的喷油器依次执行预喷射阶段、主喷射阶段和后喷射阶段。而当多缸发动机处于一般运行模式时控制每个气缸的喷油器依次执行预喷射阶段和主喷射阶段,没有后喷射阶段。预喷射阶段的喷油量一般较小,在2mg/str左右,对喷油前后轨压降的影响较小,str指发动机冲程。主喷射阶段的喷油量较大,是对喷油前后轨压降产生影响的主要因素。而在提排温运行模式和再生模式下,由于后喷射阶段的存在,气缸的喷油器的喷油正时较为靠后,后喷射阶段容易对喷油前后轨压降产生干扰。
由于本申请基于各个气缸的喷油器的喷油前后轨压降来进行故障检测,需要喷油器的喷油前后轨压降可以尽量准确的表征喷油器的喷油量,因此在一个实施例中,本申请提供的多缸发动机喷油器故障检测方法在多缸发动机处于一般运行模式的过程中执行,以避免提排温运行模式和再生模式下因为后喷射阶段带来的干扰而影响检测结果。
在另一个实施例中,除了在多缸发动机处于一般运行模式的过程中执行之外,该基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法还在多缸发动机处于稳定工况下运行,其中,当多缸发动机的转速在转速波动范围内且喷油量在喷油量波动范围内时处于稳定工况,从而减小工况波动带来的干扰,提高检测结果的准确性。
在一个实施例中,上述步骤1利用多缸发动机自带的曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器以及轨压传感器来确定各个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压和喷油之后的喷油后轨压,而无需新增其他传感器或采集组件。
多缸发动机来自带曲轴位置传感器会输出连续的曲轴脉冲,以常见的一个曲轴的齿数为60为例,其中一般包括58个齿位置和2个缺齿位置,则曲轴旋转一圈,曲轴位置传感器输出60个连续的曲轴脉冲,在一个发动机循环中,曲轴一般旋转两圈,则曲轴位置传感器输出120个连续的曲轴脉冲如图2所示,在每个齿位置处输出一个高电平的曲轴脉冲,在对应缺齿位置处输出低电平的曲轴脉冲。
凸轮轴一般包括N+1齿,N即为多缸发动机包含的气缸数量,由此凸轮轴位置传感器输出N+1个脉冲,且凸轮轴位置传感器的信号已经与曲轴位置传感器的信号完成同步,每个气缸的工作时段对应120/N个曲轴脉冲,比如以常见的四缸发动机为例,每个气缸的工作时段对应30个曲轴脉冲。而如上所述,各个气缸在每个发动机循环内按照预先设定好的预定的顺序依次工作,因此结合曲轴位置传感器的信号和凸轮轴位置传感器的信号,即可在多缸发动机的工作过程中,确定当前对应于曲轴的哪个齿数处,处于哪个气缸的什么位置。
图2以依次点燃气缸1、气缸3、气缸4和气缸2为例,图2中标注的TDC是每个气缸的活塞运动到上止点的位置,也即气缸1的活塞在TD1处运动到上止点,气缸3的活塞在TD3处运动到上止点,气缸4的活塞在TD4处运动到上止点,气缸2的活塞在TD2处运动到上止点。
因此根据凸轮轴位置传感输出的凸轮轴脉冲确定与每个气缸的工作时段所对应的曲轴脉冲,而在一个气缸的工作时段内,气缸的喷油器的喷油正时是可以预先标定的,也即可以预先确定喷油正时的区间对应的曲轴脉冲。请参考图3以图2中气缸3的工作时段对应的30个曲轴脉冲的局部相位图,为了方便表述,将一个发动机循环内依次输出的120个曲轴脉冲依次标号为1~120,则对应于图2,气缸3的工作时段对应的30个曲轴脉冲的标号为36~65。
每个气缸的喷油正时的区间可以预先标注,则基于喷油正时的区间还可以确定每个气缸的工作时段内的第一脉冲区间和第二脉冲区间,任意第i个气缸的工作时段内的第一脉冲区间的时序在第i个气缸的喷油器的喷油正时之前,第i个气缸的工作时段内的第二脉冲区间的时序在第i个气缸的喷油器的喷油正时之后。每个脉冲区间对应覆盖若干个曲轴脉冲,一般第一脉冲区间和第二脉冲区间分别与喷油正时的区间间隔若干个曲轴脉冲,可以根据实际需要来自定义设置。比如在图3的实例中,预先标定气缸3的喷油正时对应标号为48~52的曲轴脉冲,则相应的选定第一脉冲区间对应标号为40~45的曲轴脉冲,第二脉冲区间对应标号为55~60的曲轴脉冲。
在多缸发动机运行的过程中,通过轨压传感器采集曲轴位置传感器输出的每一个曲轴脉冲处的轨压信号,由此即可根据第i个气缸的工作时段内位于第一脉冲区间内的曲轴脉冲处的轨压信号确定第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i),根据第i个气缸的工作时段内位于第二脉冲区间内的曲轴脉冲处的轨压信号确定第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i)。包括:
计算第i个气缸的工作时段内位于第一脉冲区间内的所有曲轴脉冲处的轨压信号的均值滤波结果,作为第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i)以及计算第i个气缸的工作时段内位于第二脉冲区间内的所有曲轴脉冲处的轨压信号的均值滤波结果,作为第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i)。
在计算一个脉冲区间内的多个曲轴脉冲处的轨压信号的均值滤波结果时,去除该脉冲区间内的所有曲轴脉冲处的轨压信号的最大值和最小值,计算剩余的轨压信号的平均值得到均值滤波结果。比如以图3中第一脉冲区间对应标号为40~45的曲轴脉冲为例,将这6个曲轴脉冲处的轨压信号的最大值和最小值去除,计算剩余的4个轨压信号的平均值得到喷油前轨压。
在一个实施例中,上述步骤3的实现方法包括如下步骤,请参考图4:
首先,对于任意第i个气缸的喷油器,计算除所述第i个气缸的喷油器之外的其他N-1个气缸的喷油器的喷油前后轨压降的平均值,作为所述第i个气缸的喷油器的参考轨压降PDiffref(i)。
比如在一个实例中以常见的四缸发动机为例,则N=4,第一个气缸的喷油器的参考轨压降第二个气缸的喷油器的参考轨压降/>第三个气缸的喷油器的参考轨压降/>第四个气缸的喷油器的参考轨压降/>
然后,根据每个气缸的喷油器的喷油前后轨压降及其对应的参考轨压降之间的数据偏差度对各个气缸的喷油器进行故障检测。在一个实施例中,首先计算每个气缸的喷油器的轨压降偏差率来表征该气缸的喷油前后轨压降及其对应的参考轨压降之间的数据偏差度,包括根据任意第i个气缸的喷油器的喷油前后轨压降PDiff(i)及其对应的参考轨压降PDiffref(i),计算得到所述第i个气缸的喷油器的轨压降偏差率
计算得到各个气缸的喷油器的数据偏差度后,即可根据各个气缸的喷油器的轨压降偏差率对各个气缸的喷油器进行故障检测,包括检测喷油器的喷孔堵塞故障以及喷孔磨损故障,包括如下两种情况:
(1)检测喷油器的喷孔堵塞故障。
当各个气缸的喷油器的轨压降偏差率中的最小值rmin小于堵塞偏差率阈值rth1时,确定各个轨压降偏差率中的最小值rmin所对应的气缸的喷油器存在喷孔堵塞故障。其中,堵塞偏差率阈值rth1小于0,是自定义数值,为避免误判,一般留有一定的裕度,可以取值为-1。一般情况下,多缸发动机中的多个喷油器并不会同时出现喷孔堵塞故障,一般只会有一个喷油器出现喷孔堵塞故障,因此直接检测轨压降偏差率中的最小值即可。
存在喷孔堵塞故障的喷油器的轨压降偏差率越小,表示该喷油器的喷孔堵塞故障越严重,需要说明的是,这里表征的喷油器的喷孔堵塞故障的严重程度是参考其他喷油器的估测水平而得到的结果,可能随负荷的变化而变化,轨压降偏差率的数值并不代表喷油器的喷孔被堵塞的数值大小。
因此该方法不仅可以检测出存在喷油器出现喷孔堵塞故障,还可以具体确定是哪个气缸的喷油器出现喷孔堵塞故障,还可以大致判断出存在喷孔堵塞故障的喷油器与其余喷油器相比的相对堵塞程度。
(2)检测喷油器的喷孔磨损故障。
当各个气缸的喷油器的轨压降偏差率中的最大值rmax大于磨损偏差率阈值rth2时,确定各个轨压降偏差率中的最大值rmax所对应的气缸的喷油器存在喷孔磨损故障。其中,磨损偏差率阈值rth2大于0,是自定义数值,为避免误判,一般留有一定的裕度,可以取值为1。同样的,一般情况下,多缸发动机中的多个喷油器并不会同时出现喷孔磨损故障,一般只会有一个喷油器出现喷孔磨损故障,因此直接检测轨压降偏差率中的最大值即可。
存在喷孔磨损故障的喷油器的轨压降偏差率越大,表征该喷油器的喷孔磨损故障越严重,需要说明的是,这里表征的喷油器的喷孔磨损故障的严重程度是参考其他喷油器的估测水平而得到的结果,可能随负荷的变化而变化,轨压降偏差率的数值并不代表喷油器的喷孔被磨损的数值大小。
因此该方法不仅可以检测出存在喷油器出现喷孔磨损故障,还可以具体确定是哪个气缸的喷油器出现喷孔磨损故障,还可以大致判断出存在喷孔磨损故障的喷油器与其余喷油器相比的相对磨损程度。
在此基础上,为了提高检测准确性和减少误判,当一个气缸的喷油器的轨压降偏差率在连续K个发动机循环内都超出偏差率范围时,确定气缸的喷油器存在故障,否则确定气缸的喷油器正常工作。气缸的喷油器在每个发动机循环内是否超出偏差率范围的检测方法包括上述检测喷孔堵塞故障的方法和检测喷孔磨损故障的方法,该实施例不再赘述,整数参数K≥2,也即该多缸发动机喷油器故障检测方法利用多个发动机循环的数据进行故障检测,从而减少因单个发动机循环内的数据波动而导致的误检。
Claims (10)
1.一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,其特征在于,所述基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法包括:
通过多缸发动机的轨压传感器获取任意第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i)以及所述第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i),整数参数1≤i≤N,N是多缸发动机包含的缸数且N≥3;
确定任意第i个气缸的喷油器的喷油前后轨压降PDiff(i)=PAft(i)-PBfr(i);
根据各个气缸的喷油器的喷油前后轨压降之间的数据偏差度对各个气缸的喷油器进行故障检测。
2.根据权利要求1所述的基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,其特征在于,所述根据各个气缸的喷油器的喷油前后轨压降之间的数据偏差度对各个气缸的喷油器进行故障检测,包括:
对于任意第i个气缸的喷油器,计算除所述第i个气缸的喷油器之外的其他N-1个气缸的喷油器的喷油前后轨压降的平均值,作为所述第i个气缸的喷油器的参考轨压降PDiffref(i);
根据每个气缸的喷油器的喷油前后轨压降及其对应的参考轨压降之间的数据偏差度对各个气缸的喷油器进行故障检测。
3.根据权利要求2所述的基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,其特征在于,所述对各个气缸的喷油器进行故障检测包括:
根据任意第i个气缸的喷油器的喷油前后轨压降PDiff(i)及其对应的参考轨压降PDiffref(i),计算得到所述第i个气缸的喷油器的轨压降偏差率
根据各个气缸的喷油器的轨压降偏差率对各个气缸的喷油器进行故障检测。
4.根据权利要求3所述的基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,其特征在于,所述根据各个气缸的喷油器的轨压降偏差率对各个气缸的喷油器进行故障检测,包括:
当各个气缸的喷油器的轨压降偏差率中的最小值rmin小于堵塞偏差率阈值rth1时,确定各个轨压降偏差率中的最小值rmin所对应的气缸的喷油器存在喷孔堵塞故障,且存在喷孔堵塞故障的喷油器的轨压降偏差率越小,表征所述喷油器的喷孔堵塞故障越严重;其中,堵塞偏差率阈值rth1小于0。
5.根据权利要求3所述的基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,其特征在于,所述根据各个气缸的喷油器的轨压降偏差率对各个气缸的喷油器进行故障检测,包括:
当各个气缸的喷油器的轨压降偏差率中的最大值rmax大于磨损偏差率阈值rth2时,确定各个轨压降偏差率中的最大值rmax所对应的气缸的喷油器存在喷孔磨损故障,且存在喷孔磨损故障的喷油器的轨压降偏差率越大,表征所述喷油器的喷孔磨损故障越严重;其中,磨损偏差率阈值rth2大于0。
6.根据权利要求3所述的基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,其特征在于,所述根据各个气缸的喷油器的轨压降偏差率对各个气缸的喷油器进行故障检测包括:
当一个气缸的喷油器的轨压降偏差率在连续K个发动机循环内都超出偏差率范围时,确定所述气缸的喷油器存在故障,否则确定所述气缸的喷油器正常工作,整数参数K≥2。
7.根据权利要求1所述的基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,其特征在于,所述获取任意第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i)以及所述第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i)包括:
在所述多缸发动机运行的过程中,通过所述轨压传感器采集曲轴位置传感器输出的每一个曲轴脉冲处的轨压信号,并根据凸轮轴位置传感输出的凸轮轴脉冲确定与每个气缸的工作时段所对应的曲轴脉冲;
根据所述第i个气缸的工作时段内位于第一脉冲区间内的曲轴脉冲处的轨压信号确定所述第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i),根据所述第i个气缸的工作时段内位于第二脉冲区间内的曲轴脉冲处的轨压信号确定所述第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i);
其中,所述第i个气缸的工作时段内的第一脉冲区间的时序在所述第i个气缸的喷油器的喷油正时之前,所述第i个气缸的工作时段内的第二脉冲区间的时序在所述第i个气缸的喷油器的喷油正时之后。
8.根据权利要求7所述的基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,其特征在于,确定所述第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i)以及在喷油之后的喷油后轨压PAft(i)包括:
计算所述第i个气缸的工作时段内位于第一脉冲区间内的所有曲轴脉冲处的轨压信号的均值滤波结果,作为所述第i个气缸的喷油器在喷油之前的喷油前轨压PBfr(i);
计算所述第i个气缸的工作时段内位于第二脉冲区间内的所有曲轴脉冲处的轨压信号的均值滤波结果,作为所述第i个气缸的喷油器在喷油之后的喷油后轨压PAft(i)。
9.根据权利要求1所述的基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,所述多缸发动机的运行模式包括一般运行模式、提排温运行模式和再生模式,当所述多缸发动机处于所述提排温运行模式和所述再生模式时控制每个气缸的喷油器依次执行预喷射阶段、主喷射阶段和后喷射阶段,当所述多缸发动机处于所述一般运行模式时控制每个气缸的喷油器依次执行预喷射阶段和主喷射阶段;其特征在于,所述基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法在所述多缸发动机处于一般运行模式的过程中执行。
10.根据权利要求1所述的基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法,其特征在于,所述基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法在所述多缸发动机处于稳定工况下运行,当所述多缸发动机的转速在转速波动范围内且喷油量在喷油量波动范围内时处于稳定工况。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311122010.8A CN116906240B (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311122010.8A CN116906240B (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116906240A true CN116906240A (zh) | 2023-10-20 |
CN116906240B CN116906240B (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=88353365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311122010.8A Active CN116906240B (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116906240B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6349702B1 (en) * | 1999-09-20 | 2002-02-26 | Isuzu Motors Limited | Common-rail fuel-injection system |
CN104481769A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-04-01 | 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 | 一种共轨喷油器一致性的在线诊断方法 |
CN108757253A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种判断喷油器一致性方法 |
CN111456873A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-28 | 北京工业大学 | 一种基于喷油引起的轨压特征的多缸喷油一致性在线诊断方法 |
-
2023
- 2023-09-01 CN CN202311122010.8A patent/CN116906240B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6349702B1 (en) * | 1999-09-20 | 2002-02-26 | Isuzu Motors Limited | Common-rail fuel-injection system |
CN104481769A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-04-01 | 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 | 一种共轨喷油器一致性的在线诊断方法 |
CN108757253A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种判断喷油器一致性方法 |
CN111456873A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-28 | 北京工业大学 | 一种基于喷油引起的轨压特征的多缸喷油一致性在线诊断方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116906240B (zh) | 2024-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4932379A (en) | Method for detecting engine misfire and for fuel control | |
CN101743393B (zh) | 发动机 | |
US7438052B2 (en) | Abnormality-determining device and method for fuel supply system, and engine control unit | |
CN106795827A (zh) | 用于跳过点火式发动机的进气诊断 | |
CN103133169B (zh) | 发动机位置管理系统及控制方法 | |
CN104481769B (zh) | 一种共轨喷油器一致性的在线诊断方法 | |
JP2008223764A (ja) | 車両診断のシステムおよび方法 | |
CN101782024A (zh) | 燃料喷射器诊断系统和用于直喷式发动机的方法 | |
CN105003373B (zh) | 一种基于轨压波形特征参数观测的喷油正时故障诊断方法 | |
CN104968922A (zh) | 用于获取压力数据的系统 | |
GB2486417A (en) | Method for diagnosing a clogging of an injector in an internal combustion engine | |
US8820150B2 (en) | Injection control method | |
WO2019157839A1 (zh) | 一种内燃机早燃检测方法 | |
CN109653891A (zh) | 一种汽油直喷发动机的高压燃油喷嘴常开故障诊断方法 | |
JP2002517672A (ja) | 電磁操作可能なガス交換弁を備えたピストン式内燃機関の燃焼不良を検出する方法 | |
US7063071B2 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
CN116906240B (zh) | 一种基于轨压信号波动的多缸发动机喷油器故障检测方法 | |
US11293365B2 (en) | Method for operating an internal combustion engine, engine control unit and internal combustion engine | |
EP1972769B1 (en) | Internal combustion engine fuel delivery system diagnosis device and method | |
CN111075585B (zh) | 一种发动机故障诊断修正方法及系统 | |
EP0921294B1 (en) | Control method for compression ignition engines | |
US12060842B2 (en) | Misfire classification method and control unit for an internal combustion engine | |
CN115680923A (zh) | 一种燃油系统喷射正时的监控方法 | |
CN110080897A (zh) | 用于注水的方法和装置 | |
US20160290274A1 (en) | Method, computer program, electronic storage medium and electronic control device for controlling an internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |