DE102019220482A1

DE102019220482A1 - Method of identifying a faulty injector among multiple injectors

Info

Publication number: DE102019220482A1
Application number: DE102019220482.1A
Authority: DE
Inventors: Karthik Gandiban; George Prakash Anthony
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2020-07-16
Also published as: CN111734567A

Abstract

Hier wird ein Verfahren zum Identifizieren eines fehlerhaften Einspritzventils unter mehreren Einspritzventilen offenbart. Das Verfahren umfasst Detektieren 100, durch eine Steuereinheit, eines ersten Druckgradienten von Kraftstoff in jedem von mehreren Einspritzventilen nach einer Laufzeit des Fahrzeugs. Die Steuereinheit detektiert 102 einen zweiten Druckgradienten für eine eingespritzte Kraftstoffmenge während der Laufzeit des Fahrzeugs. Die Steuereinheit vergleicht 104 den ersten und den zweiten Druckgradienten bezüglich einer Datennachschlagetabelle. Die Datennachschlagetabelle enthält Werte des ersten Druckgradienten und des zweiten Druckgradienten bezüglich einer eingespritzten Kraftstoffmenge. Die Steuereinheit prüft 106, ob der zweite Druckgradient eine Schwelle übersteigt, die in einer Datennachschlagetabelle für die eingespritzte Menge definiert ist, wenn der erste Druckgradient eine Schwellengrenze übersteigt, die in der Datennachschlagetabelle definiert ist.Here, a method for identifying a faulty injector among multiple injectors is disclosed. The method includes detecting 100, by a control unit, a first pressure gradient of fuel in each of a plurality of injectors after a running time of the vehicle. The control unit detects 102 a second pressure gradient for an injected fuel quantity during the running time of the vehicle. The controller compares 104 the first and second pressure gradients against a data look-up table. The data look-up table contains values of the first pressure gradient and the second pressure gradient with respect to an injected fuel quantity. The controller checks 106 if the second pressure gradient exceeds a threshold defined in a data look-up table for the injected quantity if the first pressure gradient exceeds a threshold limit defined in the data look-up table.

Description

Vollständige Patenschrift:
Die folgende Patentschrift beschreibt die Natur dieser Erfindung und die Art und Weise, auf welche sie durchgeführt werden soll, und stellt diese fest.Full patent:
The following patent describes and ascertains the nature of this invention and the manner in which it is to be carried out.

ErfindungsgebietField of invention

Diese Erfindung betrifft das Gebiet eines Kraftstoffeinspritzventils.This invention relates to the field of a fuel injector.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Ein Einspritzventil wird in einem Kraftstoffeinspritzsystem zum Einspritzen von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff in das Einspritzventil verwendet. Einspritzventilversagen tritt aufgrund von Ursachen wie Verschleiß und Abnutzung von Materialien des Einspritzventils auf. Im Falle einer Fehlfunktion bei einem oder mehreren der Einspritzventile besteht die Tendenz, dass das Einspritzventil über den Rückflusspfad überschüssigen Kraftstoff in den Kraftstofftank zurück lecken lässt. Im Falle von Common-Rail mit mehreren Einspritzventilen besteht die Notwendigkeit, das Einspritzventil, das versagt hat oder das versagen wird, innerhalb der Gruppe von Einspritzventilen zu detektieren.An injector is used in a fuel injection system to inject pressurized fuel into the injector. Injector failure occurs due to causes such as wear and tear on fuel injector materials. In the event of a malfunction in one or more of the injection valves, the injection valve tends to leak excess fuel back into the fuel tank via the return flow path. In the case of a common rail with multiple injectors, there is a need to detect the injector that has failed or will fail within the group of injectors.

Die den Stand der Technik repräsentierende Patentanmeldung JP119586A offenbart ein Einspritzventilfehlfunktionsdetektionsverfahren und eine zugehörige Vorrichtung. Um schnell und präzise eine Fehlfunktion zu detektieren, wird ein gegenwärtiger Druckabfall, der in einem gemeinsamen Kraftstoffausgleichstank bei gegenwärtiger Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, mit dem vorbestimmten normalen Druckabfall verglichen, um somit einen Einspritzdefekt zu bestimmen. In einem Motor wird zu dem vorbestimmten Zeitpunkt eine Elektromagnetspule erregt und dessen Einspritzventile 23 spritzen Hochdruckkraftstoff in einer Reihenfolge in die entsprechenden Zylinder ein, so dass eine Einspritzung in die Zylinder mit der Nummer 1, 4, 2, 6, 3, 5 in dieser Reihenfolge gemäß dem Erregerstrom i1, i4, i2, i6, i3, i5 ausgeführt wird. In diesem Prozess wird, in einem gemeinsamen Kraftstoffausgleichstank, ein Druckabfall an der Stelle verursacht, die jedem Erregerstrom entspricht. Dieser Druckabfall wird durch einen Drucksensor 13 detektiert, um durch ein elektrisches Signal in einen Mikrocomputer eingegeben zu werden. Falls durch den Erregerstrom i1 bei der Kraftstoffeinspritzung kein gegenwärtiger Druckabfall erzeugt wird, wird der gegenwärtige Druckabfall mit dem normalen Druckabfall verglichen, und auf der Grundlage des Erregerstroms i1 wird bestimmt, dass ein Einspritzventil in einem Zylinder mit der Nummer 1 einen Einspritzdefekt verursacht.The patent application representing the prior art JP119586A discloses an injector malfunction detection method and associated device. To quickly and accurately detect a malfunction, a current pressure drop caused in a common fuel tank with current fuel injection is compared to the predetermined normal pressure drop to determine an injection defect. In an engine, an electromagnetic coil is energized at the predetermined time, and its injectors 23 inject high-pressure fuel into the respective cylinders in an order so that an injection into the cylinders with the numbers 1, 4, 2, 6, 3, 5 in that order in accordance with the excitation current i1, i4, i2, i6, i3, i5. In this process, a pressure drop is caused in a common fuel compensation tank at the point that corresponds to each excitation current. This pressure drop is detected by a pressure sensor 13 to be input to an microcomputer by an electrical signal. If no current pressure drop is generated by the excitation current i1 in fuel injection, the current pressure drop is compared to the normal pressure drop, and it is determined based on the excitation current i1 that an injector in a number 1 cylinder causes an injection defect.

FigurenlisteFigure list

Verschiedene Erfindungsmodi werden ausführlich in der Beschreibung offenbart und werden in der begleitenden Zeichnung veranschaulicht:

1 veranschaulicht ein Verfahren zum Identifizieren eines fehlerhaften Einspritzventils unter mehreren Einspritzventilen.

Various modes of invention are disclosed in detail in the description and are illustrated in the accompanying drawings:

1 illustrates a method of identifying a faulty injector among multiple injectors.

Ausführliche Beschreibung der AusführungsformenDetailed description of the embodiments

1 veranschaulicht ein Verfahren zum Identifizieren eines fehlerhaften Einspritzventils unter mehreren Einspritzventilen. Das Verfahren umfasst Detektieren 100 durch eine Steuereinheit eines ersten Druckgradienten von Kraftstoff in jedem von mehreren Einspritzventilen nach einer Laufzeit des Fahrzeugs. Die Steuereinheit detektiert 102 einen zweiten Druckgradienten für eine eingespritzte Kraftstoffmenge während der Laufzeit des Fahrzeugs. Die Steuereinheit vergleicht 104 den ersten und den zweiten Druckgradienten hinsichtlich einer Datennachschlagetabelle. Die Datennachschlagetabelle enthält Werte des ersten Druckgradienten und des zweiten Druckgradienten bezüglich einer eingespritzten Kraftstoffmenge. Die Steuereinheit überprüft 106, ob der zweite Druckgradient eine Schwelle übersteigt, die in einer Datennachschlagetabelle für die eingespritzte Menge definiert ist, wenn der erste Druckgradient eine in der Datennachschlagetabelle definierte Schwellengrenze übersteigt. 1 illustrates a method of identifying a faulty injector among multiple injectors. The method includes detection 100 by a control unit of a first pressure gradient of fuel in each of a plurality of injection valves after a running time of the vehicle. The control unit detects 102 a second pressure gradient for an injected fuel quantity during the running time of the vehicle. The control unit compares 104 the first and second pressure gradients with respect to a data look-up table. The data look-up table contains values of the first pressure gradient and the second pressure gradient with respect to an injected fuel quantity. The control unit checked 106 whether the second pressure gradient exceeds a threshold defined in a data look-up table for the amount injected when the first pressure gradient exceeds a threshold limit defined in the data look-up table.

Die Arbeitsweise des Verfahrens wird ausführlicher beschrieben. Das vorgeschlagene Verfahren wird zum Detektieren von mindestens einem fehlerhaften Einspritzventil unter mehreren Einspritzventilen, die in dem Common-Rail vorhanden sind verwendet. Die Funktion des Einspritzventils besteht darin, Hochdruckkraftstoff in den Motorzylinder einzuspritzen. Im Falle einer Fehlfunktion bei einem oder mehreren der Einspritzventile besteht die Tendenz, dass das Einspritzventil über den Rückflusspfad überschüssigen Kraftstoff in den Kraftstofftank zurück lecken lässt und diese Zusatzleckage beeinflusst den Druckgradienten (erster Druckgradient). Auch nimmt die Rückleckage von Kraftstoff, welche die Kraftstoffmenge ist, die durch ein Rohr und in den Kraftstofftank leckt, auch zu, wodurch die Stabilität des Kraftstoffeinspritzventils beeinflusst wird. Folglich wird das vorgeschlagene Verfahren zum Detektieren eines Einspritzventils, das fehlerhaft ist oder das fehlfunktioniert hat, innerhalb einer Gruppe von Kraftstoffeinspritzventilen verwendet.The operation of the process is described in more detail. The proposed method is used to detect at least one faulty injection valve among several injection valves that are present in the common rail. The function of the injector is to inject high pressure fuel into the engine cylinder. In the event of a malfunction in one or more of the injection valves, the injection valve tends to leak excess fuel back into the fuel tank via the return flow path and this additional leakage influences the pressure gradient (first pressure gradient). Also, the back leakage of fuel, which is the amount of fuel that leaks through a pipe and into the fuel tank, also increases, thereby affecting the stability of the fuel injector. Accordingly, the proposed method for detecting an injector that is faulty or has malfunctioned is used within a group of fuel injectors.

Das vorgeschlagene Verfahren macht sich den Druckgradienten von Kraftstoff in einem Einspritzventil zu Nutze, um zu detektieren, ob ein Einspritzventil fehlerhaft ist oder nicht. Wenn ein Kraftstoffeinspritzventil Kraftstoff in den Motorzylinder einspritzt, nimmt der Druck der Common-Rail ab, da das Kraftstoffeinspritzventil, das Kraftstoff unter Druck hält, nun denselben in den Zylinder einspritzt. Allerdings lässt das Kraftstoffeinspritzventil im Falle einer Fehlfunktion des Kraftstoffeinspritzventils weiter Kraftstoff über den Rückflusspfad in den Kraftstofftank zurücklecken. Die Druckgradientenprüfung findet unter Bedingungen nach dem Laufenlassen statt, das heißt wenn die Zündung „AUS“-geschaltet ist. Der Druck in der Common-Rail wird durch den Rückflusspfad mit einer gewissen Rate entlastet, falls das Einspritzventil verschlissen ist, wobei die Rate, mit welcher der Druck abnimmt, zunimmt, und dies wird als Eingabe zum Prüfen auf Fehlfunktion eines bestimmten Einspritzventils verwendet. Der zweite Druckgradient wird während einer Überlaufbedingung des Fahrzeugs und an einem Fahrzeug unter Lastbedingung detektiert.The proposed method takes advantage of the pressure gradients of fuel in an injector to detect whether an injector is faulty or not. When a fuel injector injects fuel into the engine cylinder, the pressure on the common rail decreases as that Fuel injector that keeps fuel under pressure now injects the same into the cylinder. However, in the event of a malfunction of the fuel injector, the fuel injector continues to leak fuel back into the fuel tank through the return flow path. The pressure gradient test takes place under conditions after running, that is, when the ignition is “OFF”. The pressure in the common rail is relieved by the return flow path at a certain rate if the injector is worn, as the rate at which the pressure decreases increases, and this is used as input to check for malfunction of a particular injector. The second pressure gradient is detected during an overflow condition of the vehicle and on a vehicle under load condition.

Das Verfahren umfasst Detektieren (100), durch eine Steuereinheit, eines ersten Druckgradienten von Kraftstoff in jedem der mehreren Einspritzventile nach einer Laufzeit des Fahrzeugs. Die Steuereinheit detektiert 102 einen zweiten Druckgradienten für eine eingespritzte Kraftstoffmenge während der Laufzeit des Fahrzeugs. Die Steuereinheit vergleicht 104 den ersten und den zweiten Druckgradienten hinsichtlich einer Datennachschlagetabelle. Die Datennachschlagetabelle enthält Druckgradienten, die für verschiedene Werte einer Einspritzmenge definiert sind. Die Datennachschlagetabelle enthält auch einen Schwellenwert des ersten und des zweiten Druckgradienten, die für ein bestimmtes Einspritzventil definiert sind. Im Falle, dass der erste und der zweite Druckgradient einen Schwellenwert übersteigen, ist dies ein Anzeichen dafür, dass das Einspritzventil fehlfunktioniert hat oder verschlissen ist. Es ist nun möglich, das Einspritzventil, das fehlfunktioniert hat, unter mehreren Einspritzventilen zu detektieren.The method includes detection ( 100 ), by a control unit, a first pressure gradient of fuel in each of the several injection valves after a running time of the vehicle. The control unit detects 102 a second pressure gradient for an injected fuel quantity during the running time of the vehicle. The control unit compares 104 the first and second pressure gradients with respect to a data look-up table. The data look-up table contains pressure gradients that are defined for different values of an injection quantity. The data look-up table also includes a threshold value of the first and second pressure gradients defined for a particular injector. In the event that the first and second pressure gradients exceed a threshold, this is an indication that the injector has malfunctioned or is worn out. It is now possible to detect the injector that has malfunctioned among several injectors.

‚Eingerichtet‘ oder ,ausgelegt‘ beziehen sich im Kontext der der vorliegenden Offenbarung auf die technischen Fähigkeiten oder die technische Kapazität einer Komponente, in Bezug auf welche der Term ‚eingerichtet‘ oder ,ausgelegt‘ verwendet wird, eine spezifizierte Aktion oder spezifizierte Aktionen auszuführen oder durchzuführen, wenn die spezifizierte Aktion oder die spezifizierten Aktionen auszuführen oder durchzuführen sind. Darüber hinaus bezieht sich die Verwendung des Terms ,eingerichtet‘ oder ,ausgelegt‘ hier auf die normale technische Fähigkeit oder technische Kapazität der Komponente, wie sie durch das Design oder die Struktur oder die Zusammensetzung der Komponente verliehen wird und bezieht sich nicht auf jegliche spezielle oder außergewöhnliche Fähigkeit oder Kapazität, über den Umfang der normalen technischen Fähigkeit oder technischen Kapazität hinaus. Daher besteht ein Bedarf, dieses Problem anzugehen."Established" or "designed" in the context of the present disclosure refers to the technical capabilities or the technical capacity of a component in relation to which the term "set up" or "designed" is used to perform a specified action or actions or to be carried out when the specified action or actions are to be carried out or carried out. In addition, the use of the term "established" or "designed" here refers to the normal technical ability or technical capacity of the component as conferred by the design or structure or composition of the component and does not refer to any particular or exceptional ability or capacity beyond the scope of normal technical ability or technical capacity. There is therefore a need to address this problem.

Es versteht sich, dass in der obigen Beschreibung erläuterte Ausführungsformen nur veranschaulichend sind und den Schutzumfang dieser Erfindung hinsichtlich der Art des verwendeten Kraftstoffeinspritzventils nicht einschränken. Viele solcher Ausführungsformen und andere Modifikationen und Änderungen an der in der Beschreibung erläuterten Ausführungsform sind vorstellbar. Der Schutzumfang der Erfindung ist nur durch den Schutzumfang der Ansprüche beschränkt.It is to be understood that embodiments described in the above description are illustrative only and do not limit the scope of this invention with respect to the type of fuel injector used. Many such embodiments and other modifications and changes to the embodiment explained in the description are conceivable. The scope of the invention is limited only by the scope of the claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

JP 119586 A [0004]

Claims

Method of identifying a faulty injector among a plurality of injectors; the method comprising: Detecting (100), by a control unit, a first pressure gradient of fuel in each of the plurality of injectors after a running time of the vehicle; Detecting (102), by the control unit, a second pressure gradient for an injected fuel quantity during the running time of the vehicle; Comparing (104), by the controller, the first and second pressure gradients with a corresponding pressure gradient stored in a data look-up table; and If the first pressure gradient exceeds a threshold limit defined in the data look-up table, the controller checks (106) if the second pressure gradient exceeds a threshold defined in a data look-up table for the injected quantity.

Procedure according to Claim 1 , wherein the second pressure gradient is detected during an overflow condition of the vehicle and on a vehicle under load condition.