專利名稱：用于監(jiān)控燃料噴射系統(tǒng)功能能力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)控燃料噴射系統(tǒng)功能能力的方法。
背景技術(shù)：
由現(xiàn)有技術(shù)已知不同的方法用于監(jiān)控燃料噴射系統(tǒng)的功能能力。越來越嚴(yán)格的廢氣規(guī)定要求內(nèi)燃機的燃料噴射設(shè)備具有更高的精密性。所以，對監(jiān)控燃料噴射設(shè)備功能能力的方法的要求也隨之提高了。
由DE 198 56 203 C2公開了一種汽車內(nèi)燃機的燃料供給系統(tǒng)，其中由一個泵將燃料泵入一個蓄壓器。蓄壓器上連接著噴射閥，其根據(jù)通過控制器的觸發(fā)向內(nèi)燃機輸入燃料。為了監(jiān)控燃料供給系統(tǒng)的功能能力，由控制器使蓄壓器內(nèi)壓力產(chǎn)生變化。接著測定調(diào)節(jié)壓力變化所需要的時間。將測定的時間與實驗確定的時間值作比較，如果所測定的時間值與所存儲的時間值不符即可推測出故障。
此外，由DE 199 46 506 C1已知，燃料噴射設(shè)備壓力系統(tǒng)中的功能性故障是通過下述方法進(jìn)行監(jiān)控的，方法是測定壓力系統(tǒng)的壓力變化，并計算周期性的壓力波動。當(dāng)記錄的壓力測量信號的周期性在壓力波動的幅度和/或均勻性方面明顯與系統(tǒng)無故障運轉(zhuǎn)時所期望的模式背離時，就會輸出故障報告。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于監(jiān)控燃料噴射系統(tǒng)功能能力的改進(jìn)的方法。
本發(fā)明的任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征解決。根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法的優(yōu)點在于可以進(jìn)行故障原因分析，并且可以更精確地測定故障源。
本發(fā)明其它有利的實施方式在從屬權(quán)利要求中加以陳述。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，如果噴射量改變時蓄壓器中的壓力低于額定壓力且在蓄壓器中設(shè)定一個恒定的壓力時，則識別出噴射系統(tǒng)的密封性是故障源。以這種方式可以精確識別出噴射系統(tǒng)的壓力系統(tǒng)中的不密封性。由此控制器可以運行相應(yīng)的應(yīng)急程序。
在按本發(fā)明方法的另一種實施方式中，在噴射量變化以及蓄壓器內(nèi)壓力低于額定壓力、且在蓄壓器中產(chǎn)生與噴射量變化相反變化的燃料壓力時，則識別出燃料輸入系統(tǒng)是故障源。由此可以運用所述方法對燃料輸入系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并且在識別出燃料輸入系統(tǒng)的功能性故障時，可以由控制器使用相應(yīng)的應(yīng)急程序。
在另一種優(yōu)選的實施方式中，在噴射量變化后測定一秒時間間隔內(nèi)蓄壓器中的壓力，并將在該測量時間內(nèi)測定的壓力與一個額定值或額定值變化曲線比較。通過該較長的時間間隔查明短時間的故障，該故障例如由于噴射閥損壞而出現(xiàn)。由此，只識別出由噴射系統(tǒng)而非噴射閥引起的故障。


下面根據(jù)附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖示出圖1是一個燃料噴射系統(tǒng)的示意圖；圖2是用于測定第一故障情況的兩幅曲線圖；圖3是用于測定第二故障情況的兩幅曲線圖。
具體實施例方式
圖1以示意圖示出了一種內(nèi)燃機的燃料噴射系統(tǒng)，尤其是一種共軌噴射系統(tǒng)。這種噴射系統(tǒng)具有一個高壓存儲器1，它與噴射閥2連接。此外，高壓存儲器1通過輸入管路3與燃料輸入系統(tǒng)4連接。該燃料輸入系統(tǒng)連接到一個燃料箱5上。另外還設(shè)有一個控制器6，它根據(jù)內(nèi)燃機8的工作條件控制燃料輸入系統(tǒng)4和噴射閥2。為此該控制器6具有一個數(shù)據(jù)存儲器7，其中存儲了相應(yīng)的控制程序。為了控制燃料輸入系統(tǒng)4，在控制器6和燃料輸入系統(tǒng)4之間設(shè)有控制線路11。此外，在內(nèi)燃機8上設(shè)置了傳感器9，其用于測定內(nèi)燃機8的工作條件。作為工作條件例如測定轉(zhuǎn)速和加速踏板位置，并輸送到控制器6。另外，在噴射閥2與控制器6之間也設(shè)置控制線路用于控制噴射閥2。另外在高壓存儲器1上設(shè)置了一個壓力傳感器10，它測定高壓存儲器1內(nèi)的燃料壓力并輸送給控制器6。
燃料輸入系統(tǒng)4的任務(wù)在于，根據(jù)通過控制器6進(jìn)行的控制為高壓存儲器1供給具有所期望的額定壓力的燃料。為此燃料輸入系統(tǒng)4可以具有不同的部件。在所示的實施方式中，燃料輸入系統(tǒng)4具有一個燃料泵12和一個連接在燃料箱5和燃料泵12之間的流量調(diào)節(jié)閥13。另外，在燃料泵12和高壓存儲器1之間的輸入管路3中連接一個壓力閥14，其輸出端與一個回程15相連接。
為了控制輸入高壓存儲器1的燃料量，控制器6或多或少地提升流量調(diào)節(jié)閥13的通流橫截面，從而可以由燃料泵12向高壓存儲器1輸送或多或少的燃料。另外作為影響高壓存儲器1中燃料壓力的另一個手段就是使用壓力閥14，它同樣受控制器6控制。如果由控制器6打開壓力閥14，那么已經(jīng)由燃料泵12壓縮并泵入輸入管路3中的燃料就經(jīng)過回程15輸送回燃料箱5。這樣高壓存儲器1內(nèi)的燃料壓力就會下降。
內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期間，借助由內(nèi)燃機8工作條件確定的控制程序調(diào)節(jié)輸入高壓存儲器1的燃料、高壓存儲器1內(nèi)的燃料壓力以及由噴射閥2輸出的燃料量。
噴入燃料時的燃料壓力是內(nèi)燃機廢氣質(zhì)量的一個重要特征，所以應(yīng)該十分精確地保持這一壓力。另外高壓存儲器中的燃料壓力也是一個可以用于噴射系統(tǒng)故障分析的測量信號。
圖2中上方的曲線圖示出了由噴射閥2輸出的燃料量的時間變化曲線。下方的曲線圖反映壓力傳感器10測定的在時間上平行的高壓存儲器1內(nèi)的壓力變化曲線。上方的曲線圖顯示，燃料量從時間點t0的一個較高值下降到時間點t1的一個較低值，接著在時間點t2又上升到一個較高值，從而在時間點t3再次降到一個較低值。第零時間點t0與第三時間點t3之間的時間間隔超過了一秒。
與此平行，下方的曲線圖顯示了燃料壓力的額定值以及測量的壓力p關(guān)于時間的變化曲線。額定值由控制程序根據(jù)內(nèi)燃機工作條件預(yù)先給定。控制器6控制燃料輸入系統(tǒng)4，使得調(diào)定額定壓力。從下方的曲線圖中可以看出，在測量持續(xù)時間內(nèi)，即從第零時間點到第三時間點t3，所測定的壓力值p幾乎恒定，并且低于額定壓力。
由此控制器6識別出，燃料輸入系統(tǒng)4存在功能性故障。另外控制器6基于存在的情況識別出，噴入的燃料量關(guān)于時間改變，并且高壓存儲器1內(nèi)主要的燃料壓力幾乎恒定且低于額定壓力，以及壓力閥存在功能性故障。為了識別出幾乎恒定的壓力確定了一個例如3％的壓力范圍，測量期間高壓存儲器1內(nèi)的壓力可以在這一范圍內(nèi)變化。但是盡管如此，在這種情況下控制器6仍能識別出高壓存儲器1中恒定的燃料壓力。
如果控制器6識別出壓力閥14中的故障，那么就由控制器6使用相應(yīng)準(zhǔn)備好的應(yīng)急程序來進(jìn)一步控制燃料輸入系統(tǒng)4和/或噴射閥2。應(yīng)急程序保存在控制器6的存儲器7內(nèi)。
圖3示出了另一種故障情況。
圖3中上方的曲線圖示出的也是噴射閥2噴入的燃料量的時間變化。下方的曲線圖描繪了燃料壓力的額定值和所測量的燃料壓力p平行地關(guān)于時間的變化曲線。在這種情況下，噴射閥2噴入的燃料量也是從時間點t0的一個較高值下降到第一時間點t1的一個較低值，接著在第二時間點t2又上升到一個較高值，并且接著在第三時間點t3再次下降到一個較低值。第零時間點t0與第三時間點t3之間的時間間隔約等于一秒。
高壓存儲器1中測定的壓力的時間變化曲線具有一種與燃料變化相反的壓力變化，也就是說，當(dāng)噴入的燃料量減少時，高壓存儲器1中的燃料壓力增加，反之亦然。由此由控制器6明確識別出流量調(diào)節(jié)閥13的功能性故障。在識別出流量調(diào)節(jié)閥13的功能性故障時，由控制器6使用相應(yīng)的應(yīng)急程序來進(jìn)一步控制輸入系統(tǒng)4和/或噴射閥2。
例如，流量調(diào)節(jié)閥發(fā)生功能性故障時投入使用的應(yīng)急程序減少由噴射閥2噴入的燃料量。另外，在識別出壓力閥損壞時例如限制壓力的額定值。
根據(jù)應(yīng)用情況還可以對所使用的應(yīng)急程序限制或者改變其它參數(shù)。
權(quán)利要求
1.用于監(jiān)控內(nèi)燃機噴射系統(tǒng)功能能力的方法，該內(nèi)燃機具有一個蓄壓器、一個連接在該蓄壓器上的噴射閥、一個為蓄壓器供給燃料的可調(diào)節(jié)燃料輸入系統(tǒng)、一個連接在蓄壓器上并檢測蓄壓器內(nèi)壓力的壓力傳感器及一個控制器，向該控制器通過壓力傳感器輸入蓄壓器中的壓力，并且該控制器根據(jù)內(nèi)燃機運行參數(shù)控制由噴射閥輸出并由燃料輸入系統(tǒng)輸入的燃料量，其中改變由噴射閥輸出的燃料量，其中檢測接下去設(shè)定的壓力，將設(shè)定的壓力與既定工作條件下的額定壓力作比較，并且根據(jù)測量的壓力與對比值的偏差并且在低于額定壓力時識別出故障源。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)噴射量改變、蓄壓器內(nèi)的壓力低于額定壓力并且蓄壓器內(nèi)壓力幾乎恒定時，識別出連接在蓄壓器上的壓力閥為故障源，該壓力閥不能調(diào)節(jié)出所期望的壓力。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)噴射量改變、蓄壓器內(nèi)的壓力低于額定壓力并且蓄壓器內(nèi)燃料壓力的變化與噴射量變化相反時，識別出燃料輸入系統(tǒng)為故障源，該燃料輸入系統(tǒng)不能輸入足夠燃料。
4.按權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于測定一秒測量時間內(nèi)的壓力，并將該測量時間內(nèi)壓力的時間變化曲線與額定值變化曲線比較。
5.按權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于由所述控制器根據(jù)識別出的故障使用相應(yīng)的應(yīng)急程序，其中對于不同的故障為控制器提供相應(yīng)的應(yīng)急程序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控內(nèi)燃機噴射系統(tǒng)功能能力的方法，在這種方法中，當(dāng)噴射的燃料量變化時根據(jù)高壓存儲器內(nèi)存在的壓力情況探測故障源。由控制器根據(jù)識別出的故障源執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)急程序。通過所述方法可以實現(xiàn)對故障源更簡單更精確的分析。
文檔編號F02D41/38GK1942663SQ200680000096
公開日2007年4月4日 申請日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
發(fā)明者C·-E·霍夫梅斯特 申請人:西門子公司