專利名稱：設(shè)計(jì)成可以保證提高對(duì)閥的診斷的可靠性的燃料噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及蓄壓器燃料噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)裝備有用于測(cè)量蓄壓器例如共軌中的燃料壓力的燃料壓力傳感器和用來(lái)減小蓄壓器中的壓力的減壓閥，尤其涉及設(shè)計(jì)成可以保證對(duì)減壓閥的診斷的可靠性提高的這種系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知的是，汽車燃料噴射系統(tǒng)裝備有用于在高壓下向柴油機(jī)的每個(gè)氣缸的燃料噴射器供給燃料的蓄壓器(也稱為共軌)。這種共軌燃料噴射系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)成可以將供給燃料噴射器的共軌中的燃料壓力作為發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況的函數(shù)來(lái)控制。
特別地，共軌燃料噴射系統(tǒng)通?；谲囕v駕駛員施加在加速器踏板上的力量和噴入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的目標(biāo)數(shù)量來(lái)判定共軌中的燃料的目標(biāo)壓力，并且使共軌中的燃料壓力的測(cè)量值與反饋控制下的目標(biāo)壓力一致。
當(dāng)壓下加速器踏板使車輛加速時(shí)，共軌燃料噴射系統(tǒng)用來(lái)迅速減小共軌中的燃料的目標(biāo)壓力，其中，在加速之后就會(huì)松開踏板使車輛減速。這會(huì)使共軌中的壓力的測(cè)量值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目標(biāo)壓力。
為了迅速地將共軌中的壓力減小到目標(biāo)壓力，編號(hào)為2004-011448的日本專利第一公布中公開了一種共軌燃料噴射系統(tǒng)中的減壓閥的應(yīng)用，該減壓閥用于將燃料從共軌中排放到燃料箱中。
然而，典型的減壓閥可能會(huì)由于閥驅(qū)動(dòng)器的操作不當(dāng)而導(dǎo)致在閉合狀態(tài)下鎖定，因而不能正確地將燃料從共軌中排放出燃料。為了保證共軌燃料噴射系統(tǒng)操作的可靠性，因此就希望對(duì)減壓閥進(jìn)行診斷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種燃料噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)裝備有用于燃料噴射控制的減壓閥，并且設(shè)計(jì)成可以提高對(duì)減壓閥的診斷的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種可以用于汽車共軌柴油機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)。燃料噴射系統(tǒng)包括(a)在其中存儲(chǔ)在給定壓力下將噴入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料的蓄壓器；(b)向燃料加壓并且將燃料供給所述蓄壓器的燃料泵；(c)將所述蓄壓器中的燃料噴入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器；(d)測(cè)量所述蓄壓器中的燃料壓力并且輸出其指示信號(hào)的燃料壓力傳感器；(e)從所述蓄壓器向燃料箱排放燃料以便減小所述蓄壓器中的燃料壓力的減壓閥；和(f)監(jiān)測(cè)從燃料壓力傳感器輸出的信號(hào)從而控制蓄壓器中的壓力的控制器?？刂破靼ǖ谝辉\斷回路和第二診斷回路。第一診斷回路診斷燃料壓力傳感器。第二診斷回路監(jiān)測(cè)在啟動(dòng)減壓閥從而對(duì)減壓閥進(jìn)行診斷時(shí)燃料壓力傳感器測(cè)量的蓄壓器中的壓力特性。當(dāng)?shù)谝环N情況和第二種情況都符合時(shí)，所述第二診斷回路就判定所述減壓閥出現(xiàn)操作故障，其中，在第一種情況下，監(jiān)測(cè)的所述蓄壓器中的壓力特性不同于在所述減壓閥正常操作時(shí)所期望出現(xiàn)的特性，在第二種情況下，所述第一診斷回路診斷出所述燃料壓力傳感器操作正常。
通常，當(dāng)減壓閥出現(xiàn)操作故障時(shí)，在控制器試圖開啟減壓閥時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致蓄壓器中的壓力特性不同于在減壓閥操作適當(dāng)時(shí)所期望發(fā)生的特性。這種情況還不足以做出減壓閥失效的判定。原因是，如果燃料壓力傳感器已經(jīng)不能測(cè)量蓄壓器中的壓力，但是減壓閥卻操作正常，就會(huì)導(dǎo)致第二診斷回路將蓄壓器中的壓力特性視為不同于在減壓閥適當(dāng)操作時(shí)的特性。為了避免這種問(wèn)題，僅僅在第一種和第二種情況都符合時(shí)，第二診斷回路才診斷減壓閥。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，其特征在于，在一斷開安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，第二診斷回路就開啟減壓閥，并且基于從減壓閥開啟之后蓄壓器中出現(xiàn)的壓力特性以及第一診斷回路對(duì)燃料壓力傳感器所進(jìn)行的診斷的結(jié)果，來(lái)診斷減壓閥是否操作適當(dāng)。因此，通常在點(diǎn)火開關(guān)斷開之后應(yīng)用蓄壓器中的壓力特性提高減壓閥診斷的準(zhǔn)確度。
在點(diǎn)火開關(guān)斷開并且經(jīng)過(guò)一段給定的時(shí)間之后，第一診斷回路將由燃料壓力傳感器測(cè)量的蓄壓器中的壓力值與大氣壓進(jìn)行比較，從而診斷燃料壓力傳感器是否操作適當(dāng)。第二診斷回路基于蓄壓器從開啟減壓閥之后開始出現(xiàn)的壓力特性對(duì)減壓閥進(jìn)行臨時(shí)診斷。當(dāng)燃料壓力傳感器操作適當(dāng)?shù)呐R時(shí)診斷已經(jīng)進(jìn)行的情況和第二種情況都符合時(shí)，第二診斷回路就判定減壓閥出現(xiàn)操作故障。
通常，在點(diǎn)火開關(guān)斷開之后，蓄壓器中的壓力就下降至大氣壓。因此，對(duì)燃料壓力傳感器的診斷的準(zhǔn)確度的提高可以通過(guò)將該段時(shí)間設(shè)置為使蓄壓器中的壓力達(dá)到大氣壓所需的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，蓄壓器中的燃料的壓力對(duì)點(diǎn)火開關(guān)斷開之后除了減壓閥的操作之外的任何因素都不敏感，這樣就使燃料壓力傳感器診斷的準(zhǔn)確度提高。
控制器可以設(shè)計(jì)成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度進(jìn)行取樣。第一診斷回路也可以隨著冷卻劑溫度的降低而延長(zhǎng)所給定的該段時(shí)間。通常，燃料溫度越低，燃料的粘度就越大，從而導(dǎo)致從蓄壓器排放燃料的速率降低。這就會(huì)使蓄壓器中的壓力下降到大氣壓所需的時(shí)間發(fā)生變化。為了補(bǔ)償這一點(diǎn)，如下的做法是可取的，即，給定的一段時(shí)間作為冷卻劑溫度的函數(shù)被延長(zhǎng)，其中，在給定的一段時(shí)間之后第一診斷回路對(duì)燃料壓力傳感器進(jìn)行診斷，冷卻劑的溫度與燃料的粘度程度具有相關(guān)性。
控制器也可以設(shè)計(jì)成對(duì)燃料的溫度進(jìn)行取樣。第一診斷回路也可以隨著燃料溫度的降低而延長(zhǎng)所給定的該段時(shí)間，原因與上述相同。
第二診斷回路使用給定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述減壓閥出現(xiàn)操作故障進(jìn)行臨時(shí)診斷，并且將給定的標(biāo)準(zhǔn)作為所述蓄壓器中的壓力的函數(shù)進(jìn)行改變。通常，蓄壓器中的壓力越高，一開啟減壓閥時(shí)蓄壓器中的壓力下降的速率就會(huì)越大。為了補(bǔ)償這一點(diǎn)，將標(biāo)準(zhǔn)作為蓄壓器中的壓力的函數(shù)進(jìn)行改變是可取的。
第二診斷回路使用給定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述減壓閥出現(xiàn)操作故障進(jìn)行臨時(shí)診斷，并且將給定的標(biāo)準(zhǔn)作為冷卻劑溫度的函數(shù)進(jìn)行改變。通常，燃料溫度越低，燃料的粘度就越大，從而導(dǎo)致從蓄壓器排放燃料的速率降低，這會(huì)導(dǎo)致對(duì)燃料壓力傳感器的診斷存在錯(cuò)誤。為了補(bǔ)償這一點(diǎn)，如下的做法是可取的，即，給定的標(biāo)準(zhǔn)作為冷卻劑溫度的函數(shù)進(jìn)行變化，其中，冷卻劑的溫度與燃料的粘度程度具有相關(guān)性。
第二診斷回路也可以使給定的標(biāo)準(zhǔn)作為燃料溫度的函數(shù)進(jìn)行改變，原因與上述相同。
在點(diǎn)火開關(guān)斷開之后，第二診斷回路在給定的時(shí)間段過(guò)去之前對(duì)減壓閥進(jìn)行臨時(shí)診斷，在給定的時(shí)間段過(guò)去之后，由燃料壓力傳感器測(cè)量的蓄壓器中的壓力的值通過(guò)第一診斷回路進(jìn)行取樣，用于診斷燃料壓力傳感器。當(dāng)對(duì)燃料壓力傳感器操作適當(dāng)?shù)呐R時(shí)診斷已經(jīng)進(jìn)行的情況和第二種情況都符合時(shí)，在第一診斷回路診斷燃料壓力傳感器是否操作適當(dāng)之后，第二診斷回路就判定減壓閥出現(xiàn)操作故障。
當(dāng)?shù)诙\斷已經(jīng)對(duì)減壓閥出現(xiàn)操作故障做出臨時(shí)診斷時(shí)，第一診斷回路就將給定的時(shí)間延長(zhǎng)到長(zhǎng)于在第二診斷已經(jīng)對(duì)減壓閥操作適當(dāng)進(jìn)行了臨時(shí)診斷時(shí)的時(shí)間。特別地，在控制器試圖開啟減壓閥，但是燃料壓力傳感器所測(cè)量的蓄壓器中的壓力的值卻高于在減壓閥正常操作時(shí)所期望的值時(shí)，就存在減壓閥沒(méi)有開啟的可能性。在這種情況下，共軌中的壓力下降的速率就會(huì)降低，由此導(dǎo)致燃料壓力傳感器的診斷出現(xiàn)錯(cuò)誤。為了補(bǔ)償這一點(diǎn)，將給定的該段時(shí)間延長(zhǎng)到長(zhǎng)于在第二診斷已經(jīng)做出減壓閥操作適當(dāng)?shù)呐R時(shí)診斷時(shí)的時(shí)間是可取的。


通過(guò)下文給出的詳細(xì)說(shuō)明和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖可以更好地理解本發(fā)明，然而，不應(yīng)該認(rèn)為這些是用于將本發(fā)明限于特定的實(shí)施例，而是僅僅用于解釋和理解的目的。
圖中圖1顯示了依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)的示意圖；圖2(a)顯示了向減壓閥供給電力的操作圖；圖2(b)顯示了如圖2(a)所示那樣被供給功率的減壓閥的操作的操作圖；
圖3(a)和3(b)顯示了用于診斷圖1的燃料噴射系統(tǒng)中的減壓閥的診斷程序的流程圖；圖4是在圖3(a)和3(b)的主程序中對(duì)減壓閥進(jìn)行臨時(shí)診斷的子程序的流程圖；圖5(a)、5(b)、5(c)、5(d)和5(e)是用于示范由圖1的燃料噴射系統(tǒng)進(jìn)行診斷的減壓閥的操作時(shí)間圖；圖6是在本發(fā)明的第二實(shí)施例中對(duì)減壓閥進(jìn)行臨時(shí)診斷的子程序流程圖；圖7顯示了依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)的示意圖；圖8(a)和8(b)是由圖7的燃料噴射系統(tǒng)執(zhí)行的用來(lái)診斷減壓閥的診斷程序的流程圖；圖9(a)是曲線圖，顯示了本發(fā)明的第四實(shí)施例中向減壓閥供給的功率量和用來(lái)打開減壓閥的壓力之間的關(guān)系；圖9(b)是曲線圖，顯示了作用在減壓閥上的共軌中的壓力變化，其中該壓力由供給減壓閥的功率量來(lái)控制，如圖9(a)所示；圖10是由第四實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)執(zhí)行的用于診斷燃料壓力傳感器的診斷程序的流程圖；圖11是曲線圖，顯示了發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放中含有的氧的濃度與噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料數(shù)量之間的關(guān)系，其中噴射的燃料量用于估算共軌中的壓力；和圖12是本發(fā)明的第四實(shí)施例中用于診斷減壓閥的程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參見附圖，其中類似的參考數(shù)字指的是幾個(gè)視圖中類似的零件，特別參見圖1，其中顯示了依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)為用來(lái)控制向機(jī)動(dòng)車輛的柴油機(jī)噴射燃料的共軌燃料噴射系統(tǒng)(也稱為累積注射系統(tǒng))。
燃料噴射系統(tǒng)包括燃料泵6、共軌10、燃料噴射器14、減壓閥18和電控元件(ECU)30。
燃料泵6進(jìn)行工作，將燃料從燃料箱2中經(jīng)過(guò)燃料過(guò)濾器4抽出并且將它供給共軌10。燃料泵6由柴油機(jī)曲軸的扭矩驅(qū)動(dòng)。特別地，燃料泵6裝備有由ECU啟動(dòng)的吸入控制閥8，用于確定從燃料泵6中排出的燃料的數(shù)量。燃料泵6還裝備有多個(gè)柱塞(或活塞)，它們?cè)谏现裹c(diǎn)和下止點(diǎn)之間往復(fù)移動(dòng)從而從共軌10中吸入燃料并且向共軌10排出燃料。
從燃料泵6排出的燃料在給定的高壓下累積在共軌10中，然后通過(guò)高壓燃料線路12供給燃料噴射器14。在此引用的發(fā)動(dòng)機(jī)是作為一個(gè)實(shí)例的四缸柴油機(jī)。為發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)氣缸中的每一個(gè)提供一個(gè)燃料噴射器14。燃料噴射器14通過(guò)低壓燃料線路16連接至燃料箱2。減壓閥18安裝在共軌10中，以便將燃料通過(guò)低壓燃料線路16由此排出至燃料箱2以減小共軌10中的壓力。
燃料噴射系統(tǒng)還包括燃料壓力傳感器20、燃料溫度傳感器22、冷卻劑溫度傳感器24和氧傳感器(也稱為O2傳感器)26。燃料壓力傳感器20用來(lái)測(cè)量共軌10中燃料壓力并且向ECU30輸出其指示信號(hào)。燃料溫度傳感器22用來(lái)測(cè)量燃料泵6中的燃料的溫度并且將其指示信號(hào)輸出至ECU30。冷卻劑溫度傳感器24用來(lái)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑的溫度并且將其指示信號(hào)輸出至ECU30。氧傳感器26用來(lái)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放中含有的氧(O2)的濃度并且將其指示信號(hào)輸出至ECU30。
ECU30裝備有微型計(jì)算機(jī)32并且用于監(jiān)測(cè)傳感器20、22、24和26的輸出以便控制柴油機(jī)的輸出。ECU30從蓄電池B中通過(guò)點(diǎn)火開關(guān)40、主繼電器42和供電線L1供給電力。
主繼電器42用來(lái)在點(diǎn)火開關(guān)40打開或者通過(guò)信號(hào)線L2向其中輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)建立電池B和供電線L1之間的連接。特別地，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)40打開時(shí)，主繼電器42就在電池B和供電線L1之間連接起來(lái)從而啟動(dòng)ECU30。
當(dāng)從電池B供給電力時(shí)，ECU30通過(guò)信號(hào)線L3檢測(cè)點(diǎn)火開關(guān)40的開/關(guān)狀態(tài)。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)40斷開時(shí)，ECU30通過(guò)信號(hào)線L2向主繼電器42輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)保持其上的電力供給，直到ECU30中給出的后續(xù)任務(wù)(post-task)完成為止。
當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)40打開時(shí)，ECU30開始執(zhí)行燃料噴射操作從而控制柴油機(jī)的輸出。特別地，ECU30控制燃料泵6的吸入控制閥8的操作從而使共軌10中的燃料的壓力與目標(biāo)壓力一致，該壓力選取為在反饋控制下的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況和環(huán)境狀況的函數(shù)。然而，當(dāng)需要迅速地減小目標(biāo)壓力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致難于使共軌10中的燃料的實(shí)際壓力與目標(biāo)壓力一致的問(wèn)題。為了避免這些問(wèn)題，如圖2(a)所示，ECU30如圖2(b)所示那樣打開減壓閥18，從而將燃料從共軌10中排出，以便使共軌10中的實(shí)際壓力和目標(biāo)壓力之間的差別減小到最低。
ECU30還設(shè)計(jì)成診斷減壓閥18的狀態(tài)，即監(jiān)測(cè)減壓閥18的故障，例如減壓閥18在打開時(shí)失效，雖然ECU30已經(jīng)對(duì)它進(jìn)行了激勵(lì)。這種診斷可以通過(guò)激勵(lì)減壓閥18并且對(duì)燃料壓力傳感器20的輸出進(jìn)行取樣來(lái)執(zhí)行，其中，如果燃料壓力傳感器20操作正常，那么，燃料壓力傳感器20就必須指示共軌10中的燃料壓力下降。然而，如果燃料壓力傳感器20發(fā)生故障，那么就會(huì)導(dǎo)致難于正確地確定共軌10中的壓力。因此，很難使用燃料壓力傳感器20的輸出來(lái)保證對(duì)減壓閥18的診斷的可靠性。
為了消除上述缺陷，ECU30設(shè)計(jì)成監(jiān)測(cè)在打開減壓閥18時(shí)出現(xiàn)的共軌10中的燃料壓力的特性，并且對(duì)減壓閥18是否發(fā)生故障進(jìn)行診斷，從而確定減壓閥18是否發(fā)生故障。圖3(a)和3(b)顯示了由ECU30在給定的時(shí)間間隔執(zhí)行的對(duì)減壓閥18的狀態(tài)進(jìn)行診斷的診斷程序的流程圖。
進(jìn)入程序之后，例程進(jìn)行到步驟10，在該步驟中，點(diǎn)火開關(guān)40處于關(guān)閉狀態(tài)或者不是。如果得到意味著點(diǎn)火開關(guān)40處于關(guān)閉狀態(tài)的“是”答案，那么例程就進(jìn)行到步驟12，在步驟12中，確定用于診斷燃料壓力傳感器20是否發(fā)生故障的診斷是否已經(jīng)完成。如果當(dāng)前程序執(zhí)行周期是第一周期，那么就確定對(duì)燃料壓力傳感器的診斷還沒(méi)有完成。例程進(jìn)行到步驟14，在該步驟中診斷減壓閥18的狀態(tài)。
在進(jìn)入步驟14以后，例程進(jìn)行到步驟60，如圖4所示，在步驟60中，ECU30激勵(lì)減壓閥18從而將它打開。
例程進(jìn)行到步驟62，在該步驟中，在一開啟減壓閥18時(shí)就對(duì)燃料壓力傳感器20的輸出進(jìn)行取樣。該步驟或者可以在步驟60之前執(zhí)行，在即將開啟減壓閥18之前馬上對(duì)燃料壓力傳感器20的輸出進(jìn)行取樣。例程進(jìn)行到步驟64，在步驟64中，計(jì)算共軌10中的燃料壓力的下降速率的閾值α，當(dāng)減壓閥18操作適當(dāng)時(shí)，開啟減壓閥18就會(huì)預(yù)期產(chǎn)生壓力的下降。特別地，閾值α通過(guò)在兩個(gè)速率之和上減去給定的差量ε來(lái)確定，其中一個(gè)速率是經(jīng)過(guò)減壓閥18排出燃料使共軌10中的壓力減小的速率，另一個(gè)速率是共軌10中的燃料通過(guò)燃料噴射器14發(fā)生泄漏而導(dǎo)致的共軌10中的壓力減小的速率。由于打開減壓閥18而導(dǎo)致的共軌10中的燃料壓力下降的速率可以這樣確定，該速率隨著共軌10中的燃料壓力的提高而增大。由于燃料的靜止泄漏導(dǎo)致的共軌10中燃料壓力下降的速率是燃料通過(guò)燃料噴射器14中的間隙從高壓燃料線路12溢出到低壓燃料線路16的速率。共軌10中的壓力越高，燃料就會(huì)有更大量的靜止泄漏，基于這個(gè)事實(shí)，使用在減壓閥18一開啟時(shí)燃料壓力傳感器20的輸出來(lái)確定下降速率。
例程進(jìn)行到步驟66，在步驟66中，分析燃料壓力傳感器20的輸出的時(shí)序數(shù)據(jù)，來(lái)計(jì)算共軌10中的燃料壓力下降的速率。特別地，使用燃料壓力傳感器20在給定時(shí)間間隔取樣的至少兩個(gè)輸出，可以將共軌10中壓力下降的速率計(jì)算為下降速率。
例程進(jìn)行到步驟68，在步驟68中，確定步驟66中所計(jì)算的下降速率是否大于或等于閾值α。如果得到的答案為“是”，那么例程就進(jìn)行到步驟70，在步驟70中，確定減壓閥18是否適當(dāng)?shù)夭僮??；蛘?，如果得到的答案為“否”，那么例程就進(jìn)行到步驟72，在步驟72中，確定減壓閥18存在故障。
在步驟70或72以后，例程進(jìn)行到步驟16，如圖所示3(a)，在步驟16中確定減壓閥18是否在步驟14已經(jīng)確定了是否是操作適當(dāng)。如果得到的答案為“是”，即意思是在步驟14中已經(jīng)確定了減壓閥18操作正常，那么例程就進(jìn)行到步驟18，在步驟18中，臨時(shí)確定減壓閥18操作適當(dāng)?；蛘撸绻诓襟E16中確定在步驟14中已經(jīng)確定減壓閥18存在故障，那么例程就進(jìn)行到步驟20，在步驟20中，臨時(shí)確定減壓閥18存在故障。步驟18或20中的診斷得到的結(jié)果存儲(chǔ)在微型計(jì)算機(jī)32的存儲(chǔ)器中。
在步驟18或20之后，例程進(jìn)行到步驟22，在該步驟中，對(duì)冷卻劑溫度傳感器24和燃料溫度傳感器22的輸出進(jìn)行取樣以便確定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度和燃料泵6中的燃料的溫度。例程進(jìn)行到步驟24，在步驟24中，基于燃料泵6中的燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度以及減壓閥18的狀態(tài)確定何時(shí)診斷燃料壓力傳感器20。特別地，在點(diǎn)火開關(guān)40斷開之后，在共軌10中的燃料壓力下降到大氣壓所需的時(shí)間過(guò)去后設(shè)定該時(shí)間。原因是，在點(diǎn)火開關(guān)40斷開之后，共軌10中的壓力通常會(huì)下降到大氣壓，因此在共軌中的壓力高于大氣壓時(shí)，可以從點(diǎn)火開關(guān)40斷開之后并且共軌10中的壓力下降到大氣壓所需的時(shí)間過(guò)去后，通過(guò)燃料壓力傳感器20的取樣來(lái)確定燃料壓力傳感器20存在故障。
燃料泵6中的燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度為顯示與共軌10中的燃料溫度的相關(guān)性的參數(shù)。一般而言，共軌10中的燃料的溫度越低，燃料的粘度就越大，這樣，燃料從共軌10中排放到燃料箱2中的速度或者速率就會(huì)下降。因此，會(huì)認(rèn)為共軌10中的燃料壓力下降到大氣壓所需的時(shí)間會(huì)隨著燃料泵6中的燃料溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度的降低而延長(zhǎng)。因此，由于燃料泵6的燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度較低，所以應(yīng)該對(duì)燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷的診斷時(shí)刻就被延長(zhǎng)。
此外，減壓閥18的狀態(tài)是影響共軌10中的燃料壓力下降的一個(gè)因素。特別地，當(dāng)減壓閥18處于關(guān)閉狀態(tài)(即閉合狀態(tài))時(shí)，將會(huì)僅僅由于燃料通過(guò)燃料噴射器14發(fā)生靜止泄漏而出現(xiàn)共軌10中的壓力下降，由此導(dǎo)致共軌10中的壓力下降速率降低。如果減壓閥18失效而不能開啟，那么它導(dǎo)致共軌10中的壓力變化就會(huì)被視為與減壓閥18被置于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)所導(dǎo)致的相同。因此，在步驟24中，當(dāng)減壓閥18在點(diǎn)火開關(guān)40被斷開之后不能開啟時(shí)或者已經(jīng)確定減壓閥18存在故障時(shí)，就會(huì)在減壓閥18開啟并且已經(jīng)確定減壓閥18操作適當(dāng)這一時(shí)刻之后的時(shí)刻來(lái)設(shè)定應(yīng)該診斷燃料壓力傳感器20的時(shí)刻。
在步驟24以后，例程進(jìn)行到步驟26，在步驟26中，確定是否已經(jīng)到了應(yīng)該診斷燃料壓力傳感器20的時(shí)刻。如果得到的答案為“是”，那么例程就進(jìn)行到步驟28，在步驟28中，確定燃料壓力傳感器20測(cè)量的共軌10中的燃料壓力是否處在圍繞大氣壓限定的范圍內(nèi)。如果得到的答案為“是”，那么例程就進(jìn)行到步驟30，在步驟30中燃料壓力傳感器20操作正常。例程進(jìn)行到步驟32，在步驟32中，判斷是否進(jìn)行了對(duì)減壓閥18操作正常或存在故障的臨時(shí)判斷，換句話說(shuō)，是判斷是否已經(jīng)進(jìn)行了步驟18或20中的判定。如果得到的答案為“是”，那么例程就進(jìn)行到步驟34，在步驟34中最終設(shè)定步驟18或20中的判定。
或者，如果在步驟28中得到了意味著燃料壓力傳感器20測(cè)量的共軌10中的燃料壓力不在圍繞大氣壓所限定的范圍內(nèi)，那么例程就進(jìn)行到步驟36，在步驟36中確定燃料壓力傳感器20存在故障。
在步驟34或36以后，例程進(jìn)行到步驟38，在步驟38中，ECU30關(guān)閉終止該程序。
如果在步驟12中得到的答案為“是”，即意思是對(duì)燃料壓力傳感器20是否存在故障所作的診斷進(jìn)行的判斷已經(jīng)完成，那么例程就進(jìn)行到步驟39，在步驟39中，判斷對(duì)燃料壓力傳感器20已經(jīng)做出的診斷是否指示燃料壓力傳感器20操作正?；蛘卟徽?，即判斷在先前周期的步驟30或36中已經(jīng)做出的判定是否表示燃料壓力傳感器20操作正?；蛘叽嬖诠收?。
如果在步驟39中得到的是意味著已經(jīng)判定了燃料壓力傳感器20操作正常的“是”答案，那么例程就進(jìn)行到步驟40中對(duì)減壓閥18進(jìn)行診斷。該診斷以與步驟14中的相同的方式進(jìn)行，在此省略了對(duì)其的詳細(xì)解釋。
隨后，例程進(jìn)行到步驟42，在步驟42中，判斷在步驟40中是否已經(jīng)判斷減壓閥18操作適當(dāng)或者不適當(dāng)。如果得到的答案為“是”，即意思是在步驟40中已經(jīng)判定減壓閥18操作正常，那么例程就進(jìn)行到步驟46，在步驟46中，判定減壓閥18操作適當(dāng)。或者，如果在步驟42中判定在步驟40中已經(jīng)判定減壓閥18存在故障，那么例程就進(jìn)行到步驟44，在步驟44中，判定減壓閥18存在故障。
如果在步驟39中得到的是意味著判定燃料壓力傳感器20存在故障的“否”答案，那么例程就進(jìn)行到步驟48，在步驟48中，判斷對(duì)減壓閥18的診斷數(shù)據(jù)是否已經(jīng)存儲(chǔ)在微型計(jì)算機(jī)32的存儲(chǔ)器中。如果得到的答案為“是”，那么例程就進(jìn)行到步驟50，在步驟50中保持在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)?；蛘?，如果得到的答案是“否”，那么例程就進(jìn)行到步驟52，在步驟52中，判定對(duì)減壓閥18的診斷還沒(méi)有完成或者固定。
在步驟44、46、50或52以后，例程如上所述一樣進(jìn)行到步驟22。
如果在步驟10中得到了意味著點(diǎn)火開關(guān)40不處于關(guān)閉狀態(tài)的“否”答案，程序就終止。
該實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)的操作實(shí)例將在下面參照?qǐng)D5(a)至5(e)進(jìn)行描述。圖5(a)至5(e)演示了點(diǎn)火開關(guān)40的狀態(tài)、減壓閥18的狀態(tài)和燃料壓力傳感器20測(cè)量的共軌10中的燃料壓力值。
當(dāng)燃料壓力傳感器20適當(dāng)操作時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)40打開，并且減壓閥18在t1時(shí)刻開啟，指示共軌10中的壓力的燃料壓力傳感器20的輸出下降，如圖5(c)所示。在所示實(shí)施例中，在圖4的步驟68中判定在時(shí)刻t1和t2之間共軌10中的壓力下降的速率(即，ΔP1/ΔT)大于或等于閾值α。因此，在圖3(b)的步驟24中判定減壓閥18操作適當(dāng)。當(dāng)在步驟24中判定在時(shí)刻t1之后一段時(shí)間到達(dá)時(shí)刻t3時(shí)，燃料壓力傳感器20測(cè)量的共軌10中的壓力就下降到大氣壓。因此，在圖3(b)的步驟30中判定燃料壓力傳感器20操作適當(dāng)。這就導(dǎo)致在圖3(b)的步驟34中最終設(shè)定對(duì)減壓閥18的診斷所做出的臨時(shí)判定。
例如，如圖5(d)所示，如果燃料壓力傳感器20被鎖定并且不能產(chǎn)生正確的輸出，那么就會(huì)導(dǎo)致甚至在點(diǎn)火開關(guān)40關(guān)閉之后，燃料壓力傳感器20所指示的共軌10中的壓力也會(huì)保持原值。于是，就在圖3(a)的步驟18中臨時(shí)判定減壓閥18存在故障。這會(huì)導(dǎo)致在一段時(shí)間過(guò)去之后才對(duì)燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷，這段時(shí)間為在假定減壓閥18被置于閉合狀態(tài)下時(shí)共軌10中的壓力下降至大氣壓所需的時(shí)間。在這段需要的時(shí)間過(guò)去之后的時(shí)刻t4處，共軌10中的壓力還未達(dá)到大氣壓。這就導(dǎo)致在圖3(b)的步驟36中判定燃料壓力傳感器20存在故障，因此就不能設(shè)定對(duì)減壓閥18的診斷所做出的臨時(shí)判定。這樣就消除了由于燃料壓力傳感器20存在故障而導(dǎo)致對(duì)減壓閥18的診斷存在的錯(cuò)誤。
圖5(e)顯示了燃料壓力傳感器20的輸出的偏移誤差即共軌10中的壓力的實(shí)際值和偏移之和發(fā)生的情形。
在時(shí)刻t1和t2之間，共軌10的壓力下降的速率與圖5(c)所示的相同。然而，在減壓閥18即將開啟之前，燃料壓力傳感器20指示的共軌10中的燃料壓力顯示出比圖5(c)中的級(jí)別要高。這導(dǎo)致圖4的步驟64中判定的閾值大于圖5(c)中的，這會(huì)導(dǎo)致在圖3(a)的步驟14中對(duì)減壓閥18存在故障的臨時(shí)判定存在錯(cuò)誤。然而，在步驟24所判定的時(shí)刻經(jīng)過(guò)之后，在時(shí)刻t4處測(cè)量的共軌中的壓力并不接近大氣壓，所以在圖3(b)的步驟36中判定燃料壓力傳感器20存在故障。因此，沒(méi)有最終設(shè)定對(duì)減壓閥18的診斷的臨時(shí)判定。這樣就消除了由于燃料壓力傳感器20存在故障而導(dǎo)致對(duì)減壓閥18的診斷存在的錯(cuò)誤。
在上述討論中，假定在圖3(a)的步驟12中進(jìn)行了否定的判定。在圖5(d)和5(e)的實(shí)例中，在一旦判定燃料壓力傳感器20存在故障之后，就在步驟12中形成肯定的判定，就不會(huì)對(duì)減壓閥18進(jìn)行診斷。
判斷如圖5(d)所示的鎖定燃料壓力傳感器20以及如圖5(e)所示的燃料壓力傳感器20的輸出的偏移誤差中的哪一個(gè)原因?qū)е氯剂蠅毫鞲衅?0存在故障是可取的。通過(guò)使用在點(diǎn)火開關(guān)40斷開之后緊接著測(cè)量的共軌10中的壓力值和圖3(b)的步驟28中使用的共軌10的壓力值這兩個(gè)值來(lái)形成這種區(qū)分。當(dāng)判定偏移誤差有助于判定燃料壓力傳感器20存在故障時(shí)，可以使用如圖5(e)所示的偏移ΔP2來(lái)校正燃料壓力傳感器20的輸出。使用燃料壓力傳感器20的得到校正的輸出可以保證診斷減壓閥18的準(zhǔn)確度。
從上面的討論可以明顯看出，當(dāng)減壓閥18開啟時(shí)由燃料壓力傳感器20監(jiān)測(cè)的共軌10中的壓力特性狀態(tài)的邏輯AND的結(jié)果與當(dāng)減壓閥18適當(dāng)操作時(shí)所期望的結(jié)果不同時(shí)，并且燃料壓力傳感器20適當(dāng)?shù)夭僮鞯臓顟B(tài)確定為真時(shí)，ECU 30確定減壓閥18存在故障。這樣就消除了由于燃料壓力傳感器20存在故障而導(dǎo)致對(duì)減壓閥18的診斷存在的錯(cuò)誤。
基于在斷開點(diǎn)火開關(guān)40之后在經(jīng)過(guò)選取的時(shí)間之后測(cè)量的共軌10中的燃料壓力和大氣壓之間的比較執(zhí)行對(duì)燃料壓力傳感器20的診斷。對(duì)點(diǎn)火開關(guān)40斷開之后共軌10中的壓力特性的影響程度小于點(diǎn)火開關(guān)40處于閉合狀態(tài)時(shí)的影響，從而使對(duì)燃料壓力傳感器20的診斷的準(zhǔn)確度提高。
在點(diǎn)火開關(guān)40斷開之后對(duì)減壓閥18進(jìn)行診斷。如上所述，對(duì)點(diǎn)火開關(guān)40斷開之后共軌10中的壓力特性的影響程度小于點(diǎn)火開關(guān)40處于閉合狀態(tài)時(shí)的影響，從而使對(duì)減壓閥18的診斷的準(zhǔn)確度提高。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度或燃料泵6中的燃料的溫度降低，所以直到燃料壓力傳感器20開始被診斷所需消耗的一段時(shí)間就被延長(zhǎng)了，因此可以保證在共軌10中的壓力被視為下降到大氣壓之后對(duì)燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷。
用于診斷減壓閥18的標(biāo)準(zhǔn)(即閾值α)作為共軌10中的燃料壓力的函數(shù)進(jìn)行變化，從而當(dāng)壓力由于減壓閥18而減小的速率隨著共軌10中的壓力變化而變化時(shí)，可以正確地制定標(biāo)準(zhǔn)。
在點(diǎn)火開關(guān)40斷開之后首先對(duì)減壓閥18進(jìn)行臨時(shí)診斷。隨后，診斷燃料壓力傳感器20。當(dāng)診斷出燃料壓力傳感器20操作適當(dāng)時(shí)，減壓閥18的臨時(shí)診斷就設(shè)定為最終的診斷。這就使對(duì)減壓閥18的診斷的準(zhǔn)確度提高。
當(dāng)診斷出減壓閥18存在故障時(shí)，直到診斷燃料壓力傳感器20時(shí)所消耗的一段時(shí)間就被延長(zhǎng)，因此就保證了在共軌10中的壓力被視為下降至大氣壓后才進(jìn)行燃料壓力傳感器20的診斷。
下面將描述第二實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可以將診斷減壓閥18時(shí)所用的閾值α作為燃料泵6中的燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度的函數(shù)以及共軌10中的燃料壓力的函數(shù)來(lái)判斷。
圖6顯示了該實(shí)施例的ECU30執(zhí)行的診斷減壓閥18的診斷程序。這個(gè)程序在圖3(a)的步驟14中執(zhí)行。圖4中所用的相同的參考數(shù)字指的是相同的操作，并且其詳細(xì)解釋在此略去。
當(dāng)在步驟62中開啟減壓閥18時(shí)，在對(duì)燃料壓力傳感器20的輸出進(jìn)行取樣之后，例程進(jìn)行到步驟64a，在步驟64a中，基于在一開啟減壓閥18時(shí)就測(cè)量的共軌10中的燃料壓力、燃料泵6中的燃料溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度計(jì)算閾值α。燃料泵6中的燃料溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度都是顯示了與共軌10中的燃料的溫度的相關(guān)性的參數(shù)。一般而言，共軌10中的燃料溫度越低，燃料的粘度就越大，因此燃料通過(guò)減壓閥18從共軌排放到燃料箱2的速率就會(huì)下降。因此，按照如下方式來(lái)選取閾值α，即，使它隨著燃料泵6中的燃料的溫度和/或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度而減小。
在判定閾值α之后，例程進(jìn)行到步驟68，在步驟68中將在步驟66中計(jì)算的下降速率與用于診斷減壓閥18的閾值α進(jìn)行比較。
圖7顯示了依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)是如圖1所示的燃料噴射系統(tǒng)的改進(jìn)。圖1中所用的相同的參考數(shù)字指的是相同的零件，并且其詳細(xì)解釋在此略去。
ECU30裝備有浸泡定時(shí)器34，用來(lái)在浸泡定時(shí)器34設(shè)定的時(shí)刻過(guò)去之后打開ECU30。特別地，浸泡定時(shí)器34甚至在點(diǎn)火開關(guān)40斷開切斷向ECU30的電力供給之后仍然保持啟動(dòng)，并且計(jì)算從ECU30斷開之后所過(guò)去的時(shí)間。當(dāng)浸泡定時(shí)器34所計(jì)算的逝去的時(shí)間到達(dá)微型計(jì)算機(jī)32所設(shè)定的時(shí)刻時(shí)，浸泡定時(shí)器34開始從電池B向ECU30供給電力。
圖8(a)和8(b)顯示了由ECU80在給定的時(shí)間間隔執(zhí)行的對(duì)減壓閥18的狀態(tài)以及使用浸泡定時(shí)器34的燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷的診斷程序的流程圖。圖3(a)和3(b)中所用的相同的步驟數(shù)字指的是相同的操作，并且其詳細(xì)解釋在此略去。
在圖8(a)的步驟22中，在對(duì)冷卻劑溫度傳感器24和燃料溫度傳感器22的輸出進(jìn)行取樣以便判斷發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度和燃料泵6中的燃料溫度之后，例程進(jìn)行到步驟24a，如圖8(b)所示，在步驟24a中，首先以與圖3(b)的步驟24中描述的相同的方式，基于燃料泵6中的燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度以及減壓閥18的狀態(tài)判斷診斷起動(dòng)時(shí)刻，即應(yīng)該對(duì)燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷的時(shí)刻。接下來(lái)，在浸泡定時(shí)器34中設(shè)定這個(gè)時(shí)刻。
例程進(jìn)行到步驟25，在步驟25中，ECU25斷電。特別地，在步驟10中判定點(diǎn)火開關(guān)40已經(jīng)斷開之后，ECU30繼續(xù)通過(guò)信號(hào)線L2向主繼電器42輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以便保持電力從電池B供給ECU30。在步驟25中，ECU30停止輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)從而切斷供給自身的功能。浸泡定時(shí)器34開始計(jì)算從斷開ECU30開始所經(jīng)歷的時(shí)間。當(dāng)經(jīng)歷的時(shí)間到達(dá)診斷起動(dòng)時(shí)間之后，例程進(jìn)行到步驟26a，在步驟26a中，浸泡定時(shí)器34工作啟動(dòng)ECU30。特別地，浸泡定時(shí)器34通過(guò)信號(hào)線L2向主繼電器42輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以便向ECU30供給電源從而打開微型計(jì)算機(jī)32。當(dāng)打開時(shí)，微型計(jì)算機(jī)32執(zhí)行圖8(b)的步驟28至36。
從上述討論中可以明顯看出，ECU30在診斷起動(dòng)時(shí)刻之后保持關(guān)閉，并且當(dāng)?shù)竭_(dá)診斷起動(dòng)時(shí)刻以對(duì)燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷時(shí)通過(guò)浸泡定時(shí)器34打開。因此，利用浸泡定時(shí)器34可以節(jié)約電池B的功率。
下面將描述第四實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)裝備有常開式的減壓閥18。其它配置與第一實(shí)施例中的相同，并且其解釋就在此略去。
減壓閥18在關(guān)閉狀態(tài)下保持打開狀態(tài)。如圖9(a)所示，減壓閥18設(shè)計(jì)成如下，即供給減壓閥18的電力數(shù)量的增加將會(huì)導(dǎo)致作用在減壓閥18上用于開啟它的共軌10的壓力等級(jí)提高。ECU30控制供給減壓閥18的電量，使減壓閥18在施加到其上的燃料壓力提高到高于目標(biāo)等級(jí)給定的值Δ的壓力等級(jí)時(shí)開啟，其中燃料壓力通過(guò)圖9(b)中的實(shí)線表示，壓力等級(jí)通過(guò)雙鏈虛線表示，目標(biāo)等級(jí)通過(guò)圖9(b)的單鏈線表示。
ECU30設(shè)計(jì)成以如下的方式利用柴油機(jī)的輸出對(duì)燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷。
圖10是由ECU30執(zhí)行的診斷燃料壓力傳感器20的診斷程序的流程圖。診斷程序在柴油機(jī)組裝或生產(chǎn)之后執(zhí)行。
首先，在步驟80中，用實(shí)驗(yàn)方法起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)實(shí)際噴入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料量和從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣中含有的氧(O2)的濃度之間的關(guān)系進(jìn)行取樣。特別地，噴入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料量和通過(guò)氧傳感器測(cè)量的從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣中含有的氧(O2)的濃度如圖11中所示那樣標(biāo)出。
接下來(lái)，例程進(jìn)行到步驟82，在步驟82中，在步驟80中限定的注射量與氧濃度之間的關(guān)系存儲(chǔ)在安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的燃料噴射系統(tǒng)的ECU30的存儲(chǔ)器中。
在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中之后，在ECU30中在一個(gè)周期內(nèi)執(zhí)行下列一連串的步驟84至90。首先，在步驟84中，通過(guò)氧傳感器26對(duì)氧的濃度進(jìn)行取樣，同時(shí)改變噴入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料的目標(biāo)量。例程進(jìn)行到步驟86，在步驟86中，通過(guò)查詢步驟80中得到的注射量與氧濃度之間的關(guān)系，通過(guò)氧傳感器26測(cè)量的氧的濃度估算實(shí)際噴入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料數(shù)量。例如圖11所示，當(dāng)氧的濃度具有值Q01時(shí)，就估算噴入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的數(shù)量為Q1。
例程進(jìn)行到步驟88，在步驟88中，基于步驟86中判定的噴射燃料的數(shù)量和ECU30命令的目標(biāo)噴射期，通過(guò)查詢變換表來(lái)計(jì)算共軌10中的燃料的壓力的值，其中，在步驟84中，在目標(biāo)噴射期每個(gè)燃料噴射器14向發(fā)動(dòng)機(jī)噴射燃料。變換表存儲(chǔ)在ECU30中，供基于噴入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的目標(biāo)數(shù)量和共軌30中的燃料的壓力來(lái)判斷目標(biāo)噴射期時(shí)使用。
例程進(jìn)行到步驟90，在步驟90中，將在步驟88中導(dǎo)出的共軌10中的壓力與ECU30使用的燃料壓力傳感器20的輸出進(jìn)行比較來(lái)判斷目標(biāo)噴射期從而對(duì)燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷。
圖12是由ECU30在給定的時(shí)間間隔執(zhí)行的診斷減壓閥18的診斷程序的流程圖。
在進(jìn)入程序以后，例程進(jìn)行到步驟100，在步驟100中，對(duì)共軌10中的目標(biāo)壓力進(jìn)行取樣?；谲囕v的加速器踏板的位置(即踏板力量)和噴入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的目標(biāo)數(shù)量，由ECU30在另一個(gè)程序中判定目標(biāo)壓力。
例程進(jìn)行到步驟102，在步驟102中，閾值β即共軌10中用來(lái)開啟減壓閥18的壓力的最低限值通過(guò)向共軌10的目標(biāo)壓力添加參見圖9(b)的值Δ來(lái)判定。
例程進(jìn)行到步驟104，在步驟104中，參見圖9(a)，使用該關(guān)系來(lái)判斷供給減壓閥18的并且需要使共軌10的作用在減壓閥18上的壓力等級(jí)與閾值β一致的電量。
例程進(jìn)行到步驟106，在步驟106中，將步驟104中判斷的電量供給減壓閥18以便使閥開啟。
例程進(jìn)行到步驟108，在步驟108中，判斷在步驟90中是否已經(jīng)對(duì)減壓閥18操作正常進(jìn)行了診斷。如果得到的答案為“是”，那么例程就進(jìn)行到步驟110，在步驟110中，對(duì)由燃料壓力傳感器20所測(cè)量的共軌壓力NPC即共軌10中的壓力進(jìn)行取樣。
例程進(jìn)行到步驟112，在步驟112中，判斷在給定的一段時(shí)間內(nèi)共軌壓力NPC是否保持大于閾值β。特別地，當(dāng)共軌10上的實(shí)際壓力大于閾值β時(shí)，減壓閥18就開啟從而減小共軌10中的壓力。因此，基于使共軌10中的壓力在減壓閥18開啟之后下降到閾值β所需的期望時(shí)間來(lái)判斷上述的一段時(shí)間。當(dāng)共軌壓力NPC保持大于閾值β一段給定的時(shí)間周期時(shí)，在步驟116中就判定減壓閥18存在故障?；蛘?，當(dāng)共軌壓力NPC并不在一段給定的時(shí)間周期內(nèi)保持大于閾值β時(shí)，就在步驟114中判定減壓閥18操作適當(dāng)。
如果在步驟108中得到的答案為“否”，即意味著在步驟90中或者步驟114或116之后并沒(méi)有對(duì)減壓閥18操作正常進(jìn)行診斷，那么例程就終止。
上面的每個(gè)實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)都可以在下面進(jìn)行修改。
在第一實(shí)施例中，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)40斷開并且在圖3(a)和3(b)的程序的先前周期中判定燃料壓力傳感器20操作適當(dāng)時(shí)，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)斷開時(shí)在這個(gè)程序周期中對(duì)減壓閥18診斷的結(jié)果就會(huì)最終被設(shè)定(參見圖3(a)中的步驟44和46)。然而，在點(diǎn)火開關(guān)40的先前斷開和當(dāng)前的斷開之間的時(shí)間間隔中，減壓閥18的操作可能會(huì)失效。在這種情形下，在圖3(a)和3(b)的程序中就考慮了燃料壓力傳感器20的操作失效會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤地判定減壓閥18存在故障。
通過(guò)擦掉有關(guān)圖3(a)的步驟50中對(duì)減壓閥的診斷結(jié)果的數(shù)據(jù)或者通過(guò)去掉步驟12、39-52和32，就可以避免由于上述因素而導(dǎo)致對(duì)減壓閥18診斷的可靠性的降低。在后種情形下，每當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)40斷開時(shí)，就對(duì)減壓閥18進(jìn)行臨時(shí)診斷。隨后，診斷燃料壓力傳感器20。如果診斷出燃料壓力傳感器20操作適當(dāng)，那么就最終設(shè)定對(duì)減壓閥18進(jìn)行的臨時(shí)診斷。
第三實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)或者也可以設(shè)計(jì)成執(zhí)行圖6的程序。
在第一、第二和第三每個(gè)實(shí)施例中，可以在點(diǎn)火開關(guān)40斷開之后立即對(duì)燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷。通常，會(huì)期望在點(diǎn)火開關(guān)40一斷開之后共軌10中的燃料壓力馬上就變成接近大氣壓。因此，可以監(jiān)測(cè)燃料壓力傳感器20的輸出是否指示壓力等級(jí)接近大氣壓以便來(lái)診斷燃料壓力傳感器20。
如圖10所示，燃料壓力傳感器20的診斷可以在第一至第三的每個(gè)實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)中進(jìn)行。
第四實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)使用噴入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料的數(shù)量和發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放中含有的氧的濃度之間的關(guān)系，來(lái)估算共軌10中的壓力的實(shí)際等級(jí)從而對(duì)燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷，但是，也可以設(shè)計(jì)成在車輛以減少燃料的方式進(jìn)行減速期間，在燃料的單次噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，基于發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸的速度的提高來(lái)估算進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射燃料的數(shù)量，并且基于燃料的數(shù)量和燃料的單次噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射期來(lái)計(jì)算共軌10中的壓力。燃料的單次噴射和噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料的數(shù)量之間的關(guān)系例如在編號(hào)為2005-36788的日本專利第一公布中進(jìn)行了示教，其公開內(nèi)容在此引入作為參考。
對(duì)第四實(shí)施例中的燃料壓力傳感器30的診斷可以在第一至第三每個(gè)實(shí)施例中進(jìn)行。
第四實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成在點(diǎn)火開關(guān)40斷開之后通過(guò)斷開減壓閥18對(duì)減壓閥18進(jìn)行診斷。
每個(gè)實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)可以裝備有兩個(gè)燃料壓力傳感器20，并且設(shè)計(jì)成監(jiān)測(cè)燃料壓力傳感器20之一的輸出從而對(duì)另一個(gè)燃料壓力傳感器20進(jìn)行診斷。
減壓閥18的診斷或者可以通過(guò)不同于圖4、6和12所示的方式進(jìn)行。例如，在燃料壓力傳感器20以如圖10所示的方式進(jìn)行診斷的情形下，在點(diǎn)火開關(guān)40斷開時(shí)，ECU30就斷開減壓閥18，當(dāng)在假定減壓閥18被置于開啟狀態(tài)時(shí)共軌10中的壓力下降到大氣壓所需的時(shí)間經(jīng)過(guò)之后，燃料壓力傳感器20的輸出顯示出壓力等級(jí)高于大氣壓時(shí)，ECU30就判定減壓閥18存在故障。
盡管已經(jīng)通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例公開了本發(fā)明以易于更好地理解本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明能夠在不脫離本發(fā)明的原理的前提下以多種方式實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明包括在不脫離如所附權(quán)利要求書中所述的本發(fā)明的原理的前提下能夠?qū)崿F(xiàn)所示實(shí)施例的所有可能的實(shí)施例和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)，包括在其中存儲(chǔ)在給定壓力下將噴入發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料的蓄壓器；向燃料加壓并且將燃料供給所述蓄壓器的燃料泵；將所述蓄壓器中的燃料噴入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器；測(cè)量所述蓄壓器中的燃料壓力并且輸出其指示信號(hào)的燃料壓力傳感器；從所述蓄壓器向燃料箱排放燃料以便減小所述蓄壓器中的燃料壓力的減壓閥；和監(jiān)測(cè)所述燃料壓力傳感器的輸出信號(hào)從而控制所述蓄壓器中的壓力的控制器，所述控制器包括第一診斷回路和第二診斷回路，第一診斷回路診斷所述燃料壓力傳感器，第二診斷回路監(jiān)測(cè)由所述燃料壓力傳感器在啟動(dòng)所述減壓閥對(duì)減壓閥進(jìn)行診斷時(shí)測(cè)量的所述蓄壓器中的壓力的特性，當(dāng)?shù)谝环N情況和第二種情況都符合時(shí)，所述第二診斷回路就判定所述減壓閥存在操作故障，其中，在第一種情況下，監(jiān)測(cè)的所述蓄壓器中的壓力特性不同于在所述減壓閥正常操作時(shí)所期望出現(xiàn)的特性，在第二種情況下，所述第一診斷回路診斷出所述燃料壓力傳感器操作正常。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，一旦斷開安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，第二診斷回路就開啟所述減壓閥，并且基于從開啟所述減壓閥開始所述蓄壓器中出現(xiàn)的壓力特性以及第一診斷回路對(duì)所述燃料壓力傳感器所進(jìn)行的診斷的結(jié)果，來(lái)診斷所述減壓閥是否操作適當(dāng)。
3.如權(quán)利要求2所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，第一診斷回路將在點(diǎn)火開關(guān)斷開之后經(jīng)過(guò)了一段給定的時(shí)間之后將由所述燃料壓力傳感器測(cè)量的所述蓄壓器中的壓力值與大氣壓進(jìn)行比較，從而診斷所述燃料壓力傳感器是否操作適當(dāng)，并且其中，所述第二診斷回路基于所述蓄壓器從開啟所述減壓閥開始出現(xiàn)的壓力特性對(duì)所述減壓閥進(jìn)行臨時(shí)診斷，當(dāng)所述燃料壓力傳感器操作適當(dāng)?shù)呐R時(shí)診斷已經(jīng)進(jìn)行的情況和第二種情況都符合時(shí)，所述第二診斷回路就判定所述減壓閥出現(xiàn)操作故障。
4.如權(quán)利要求3所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器設(shè)計(jì)成可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度進(jìn)行取樣，并且其中，所述第一診斷回路隨著冷卻劑溫度的降低而延長(zhǎng)所給定的一段時(shí)間。
5.如權(quán)利要求3所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器設(shè)計(jì)成可以對(duì)燃料的溫度進(jìn)行取樣，并且其中，所述第一診斷回路隨著燃料溫度的降低而延長(zhǎng)所給定的一段時(shí)間。
6.如權(quán)利要求3所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，第二診斷回路使用給定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述減壓閥出現(xiàn)操作故障進(jìn)行臨時(shí)診斷，并且將給定的標(biāo)準(zhǔn)作為所述蓄壓器中的壓力的函數(shù)進(jìn)行改變。
7.如權(quán)利要求3所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器設(shè)計(jì)成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度進(jìn)行取樣，并且其中，第二診斷回路使用給定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)所述減壓閥出現(xiàn)操作故障進(jìn)行臨時(shí)診斷，并且將給定的標(biāo)準(zhǔn)作為冷卻劑溫度的函數(shù)進(jìn)行改變。
8.如權(quán)利要求3所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器設(shè)計(jì)成對(duì)燃料的溫度進(jìn)行取樣，并且其中，第二診斷回路使用給定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)所述減壓閥出現(xiàn)操作故障進(jìn)行臨時(shí)診斷，并且將給定的標(biāo)準(zhǔn)作為燃料溫度的函數(shù)進(jìn)行改變。
9.如權(quán)利要求3所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，在點(diǎn)火開關(guān)斷開之后，所述第二診斷回路在給定的時(shí)間過(guò)去之前對(duì)所述減壓閥進(jìn)行臨時(shí)診斷，在給定的時(shí)間過(guò)去之后，由所述燃料壓力傳感器測(cè)量的所述蓄壓器中的壓力的值通過(guò)第一診斷回路進(jìn)行取樣，用于診斷所述燃料壓力傳感器，并且其中，當(dāng)對(duì)所述燃料壓力傳感器操作適當(dāng)?shù)呐R時(shí)診斷已經(jīng)進(jìn)行的情況和第二種情況都符合時(shí)，在第一診斷回路診斷所述燃料壓力傳感器是否操作適當(dāng)之后，所述第二診斷回路就判定所述減壓閥出現(xiàn)操作故障。
10.如權(quán)利要求9所述的燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)?shù)诙\斷已經(jīng)對(duì)所述減壓閥出現(xiàn)操作故障做出了臨時(shí)診斷時(shí)，第一診斷回路就將給定的時(shí)間延長(zhǎng)到長(zhǎng)于在第二診斷已經(jīng)對(duì)所述減壓閥操作適當(dāng)進(jìn)行了臨時(shí)診斷時(shí)的時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于汽車柴油機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)裝備有用于測(cè)量蓄壓器中的燃料壓力的燃料壓力傳感器和用于從蓄壓器中排出燃料的減壓閥。系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可以保證對(duì)減壓閥做出的診斷的可靠性得到提高。系統(tǒng)基于在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉之后一旦開啟減壓閥時(shí)蓄壓器中出現(xiàn)的壓力特性來(lái)對(duì)減壓閥進(jìn)行臨時(shí)診斷。在經(jīng)過(guò)給定的一段時(shí)間之后，當(dāng)判定由燃料壓力傳感器測(cè)量的蓄壓器中的壓力的值接近大氣壓時(shí)，系統(tǒng)就判定燃料壓力傳感器操作適當(dāng)并且最終設(shè)定減壓閥的臨時(shí)診斷。
文檔編號(hào)F02M55/02GK1945005SQ200610142128
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月6日
發(fā)明者高橋智宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝