專(zhuān)利名稱(chēng)：用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)的與燃料分配管處于連接之中的噴射閥進(jìn)行診斷的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)的與燃料分配管處于連接之中的 噴射閥進(jìn)行診斷的方法。
此外，本發(fā)明涉及一種用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)的與燃料分配管處于連接之 中的噴射閥進(jìn)行診斷的裝置，該裝置具有構(gòu)造用于對(duì)燃料分配管中的 燃料壓力進(jìn)行測(cè)量的測(cè)壓機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的內(nèi)燃機(jī)中，經(jīng)常通過(guò)燃料分配管(Rail)來(lái)提供有待通 過(guò)噴射閥噴入內(nèi)燃機(jī)氣缸燃燒室中的燃料。所述燃料分配管與燃料供 給系統(tǒng)尤其與高壓燃料供給系統(tǒng)相連接。各個(gè)噴射閥又與所述燃料分
定的燃料量。這樣的內(nèi)燃機(jī)不僅可以是柴油機(jī)而且可以是汽油機(jī)。所 述噴射系統(tǒng)比如可以是所謂的共軌噴射系統(tǒng)。
性方面受到巨大的影響。尤其在其運(yùn)行技術(shù)條件方面經(jīng)常出現(xiàn)離散 度。這樣的離散度或者不均勻性引起燃料混合物的不均勻的計(jì)量并且 在內(nèi)燃機(jī)中導(dǎo)致排放的增加和不平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，而這在多數(shù)情況下又伴隨 著效率的降低。所述離散度比如可以是制造公差，也就是噴射閥的由 制造方法引起的獨(dú)有的偏差。這樣的制造公差可以在閥門(mén)的生產(chǎn)結(jié)束 之后通過(guò)測(cè)量來(lái)查明并且通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制儀中的校準(zhǔn)來(lái)得到補(bǔ)償。 另一種類(lèi)型的離散度是老化現(xiàn)象，所述老化現(xiàn)象在閥門(mén)的使用壽命期 間具有穩(wěn)定的特性，該特性比如可以通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量來(lái)查明，以便能 夠?qū)㈤y門(mén)的名義的特性的模擬情況保存在控制系統(tǒng)中。
在此有兩種方法作為噴射閥的均衡功能為人所熟知，其用于在閥 門(mén)的整條流量特性曲線(xiàn)上通過(guò)噴射時(shí)間的匹配對(duì)老化現(xiàn)象和制造公 差進(jìn)行補(bǔ)償。
一種方法是所謂的氣缸選擇性的入調(diào)節(jié)，所述入調(diào)節(jié)在每個(gè)廢氣 組(Abgasbank)分別使用一個(gè)入傳感器，所述A傳感器通過(guò)氣缸單獨(dú)的x傳感器模型與氣缸單獨(dú)的入傳感器信號(hào)之間的比較來(lái)識(shí)別氣
缸彼此間的相對(duì)偏差。在內(nèi)燃機(jī)的所有氣缸擁有均勻分布的空氣質(zhì)量 流量^^這樣的假i殳下，借助于以下公式可以從所測(cè)量的入值和已知
的化學(xué)計(jì)算比c中計(jì)算平均燃料質(zhì)量流量A,:
在這種已知的方法中，可以從所述氣缸單獨(dú)的A信號(hào)與平均入調(diào) 節(jié)器值之間的偏差中推斷出每個(gè)氣缸的所噴射的燃料質(zhì)量，并且在這 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上對(duì)噴射校正值進(jìn)行氣缸單獨(dú)的匹配。不過(guò)，這種方法 不能用于燃料噴射器的診斷，因?yàn)闅飧走x擇性的入調(diào)節(jié)的偏差不僅可 能源自空氣路徑而且可能源自燃料路徑，并且由此不能保證明確地定 位故障位置。此外，當(dāng)A傳感器定位在渦輪增壓器的下游時(shí)，這種診 斷方法的可運(yùn)用性在現(xiàn)代的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中受到限制。
已知的第二種方法將氣缸單獨(dú)的不平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)用于氣缸單獨(dú)的噴
射校正值的匹配。在此，曲軸的隨時(shí)間變化的角加速度a是用于內(nèi)燃 機(jī)的不平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的尺度，并且描繪了每個(gè)氣缸的所引起的平均轉(zhuǎn)矩 M。在此利用以下關(guān)系
因?yàn)樾D(zhuǎn)慣性質(zhì)量 被認(rèn)為是恒定的，所以在能夠測(cè)量的角加速 度與所引起的轉(zhuǎn)矩之間存在著線(xiàn)性關(guān)系。由此在點(diǎn)火參數(shù)恒定時(shí)并且
在假設(shè)空氣質(zhì)量流量恒定且分布均勻時(shí)，獲得所引起的平均轉(zhuǎn)矩作為 在每個(gè)氣缸上所噴射的燃料質(zhì)量的函數(shù)。借助于氣缸單獨(dú)的不平穩(wěn)運(yùn)
轉(zhuǎn)在燃料質(zhì)量保持相同的情況一直改變一個(gè)單個(gè)的燃料噴射時(shí)間，直 至各個(gè)氣缸之間關(guān)于不平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的偏差達(dá)到最小值。這個(gè)校正值作為 匹配值保存在發(fā)動(dòng)機(jī)控制儀中。不過(guò)，這種方法不能用于燃料噴射器 的診斷，因?yàn)樗鰵飧讍为?dú)的不平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的偏差不僅可能源自空氣路 徑而且可能源自燃料路徑，并且由此不能保證明確地定位故障位置。 在這兩種已知的方法中求取用于噴射到各個(gè)氣缸中的匹配值。由 此兩種方法雖然能夠?qū)Ψ€(wěn)定的老化現(xiàn)象進(jìn)行校正。但是它們不能提供 對(duì)噴射岡的快速出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷的可能性，因?yàn)椴荒鼙ＷC明確地 定位故障位置。
7此外，從US 6，964，261 B2中公開(kāi)了用于控制燃料噴射器的一種 裝置和一種方法。在此在一種所謂的零燃料條件下噴射燃料量。確定 在燃料軌中與所噴射的燃料量相對(duì)應(yīng)的壓力降并且根據(jù)燃料噴射來(lái) 確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。依賴(lài)于軌中的壓力降以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的相應(yīng) 變化來(lái)實(shí)施燃料噴射的調(diào)整。利用這種已知的方法可以確定噴射器的 老化現(xiàn)象。但是用所述方法沒(méi)有考慮到噴射閥的由于故障而快速出現(xiàn) 的變化。

發(fā)明內(nèi)容
從所解釋的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是，說(shuō)明開(kāi)頭所述類(lèi)型 的一種方法和一種裝置，利用所述方法和所述裝置尤其可以在不依賴(lài) 于內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備配置的情況下對(duì)噴射閥的快速出現(xiàn)的故障進(jìn)行 診斷。
該任務(wù)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1和14的主題得到解決。本發(fā)明的有 利的拓展方案在從屬權(quán)利要求以及說(shuō)明書(shū)和附圖中獲得。
對(duì)于開(kāi)頭所提到的方法，該任務(wù)按本發(fā)明通過(guò)以下步驟來(lái)解決 -在內(nèi)燃機(jī)的停機(jī)階段中關(guān)閉燃料分配管的燃料供給， -在關(guān)閉燃料供給之后測(cè)量所述燃料分配管中的第一燃料壓力， -在第一燃料壓力測(cè)量之后觸發(fā)噴射閥進(jìn)行至少一次測(cè)試噴射， -在所述至少一次測(cè)試噴射之后測(cè)量所述燃料分配管中第二燃料 壓力，
-從所測(cè)量的第一及第二燃料壓力中形成壓差值， -從所述壓差值中確定工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的偏差，并且在
超過(guò)事先定義的工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的最大偏差時(shí)識(shí)別出所述
噴射閥是有故障的。
對(duì)于開(kāi)頭所提到的裝置，該任務(wù)按本發(fā)明通過(guò)以下方式得到解
決，即構(gòu)造所述控制機(jī)構(gòu)用于
-在內(nèi)燃機(jī)的停機(jī)階段中，關(guān)閉燃料分配管的燃料供給，
-如此觸發(fā)所述測(cè)量機(jī)構(gòu)，使得其在關(guān)閉燃料供給之后測(cè)量所述
燃料分配管中的第一燃料壓力，
-在第一燃料壓力測(cè)量之后觸發(fā)噴射閥進(jìn)行至少一次測(cè)試噴射， -如此觸發(fā)所述測(cè)壓機(jī)構(gòu)，使得其在所述至少一次測(cè)試噴射之后
測(cè)量所述燃料分配管中的第二燃料壓力，-從所測(cè)量的第一及第二燃料壓力中形成壓差值，并且
-從所述壓差值中確定工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的偏差，并且在超過(guò)事先定義的工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的最大偏差時(shí)識(shí)別出所述噴射閥是有故障的。
因此，本發(fā)明規(guī)定，在測(cè)試噴射之前與之后的燃料壓力之間形成差值并且在這個(gè)壓差值的基礎(chǔ)上確定內(nèi)燃機(jī)的工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的偏差。事先確定所述工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的最大允許的偏差。只要超過(guò)了所檢查的噴射閥的這個(gè)最大偏差，那就將該噴射閥標(biāo)識(shí)為有故障的。因此，按本發(fā)明尤其可以識(shí)別噴射岡的技術(shù)條件的快速出現(xiàn)的變化。在此，所述最大偏差可以依賴(lài)于對(duì)噴射閥的穩(wěn)定性的要求來(lái)選擇。因此按本發(fā)明在出現(xiàn)工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的不合理的偏差時(shí)觸發(fā)故障識(shí)別。 故障現(xiàn)象影響著各個(gè)噴射閥并且顯示出一種明顯有別于噴射閥的穩(wěn)定的老化現(xiàn)象的特性。在此不可能對(duì)這種未預(yù)料的特性進(jìn)行模擬。故障在這方面尤其是指快速出現(xiàn)的變化并且不是穩(wěn)定的變化如老化現(xiàn)象。
所述按本發(fā)明的方法是一種用于對(duì)這樣的故障現(xiàn)象以及相對(duì)于噴射閥的正常老化的劇烈偏差進(jìn)行診斷的方案。在將噴射閥識(shí)別為有故障時(shí)，可以采取合適的應(yīng)對(duì)措施。通過(guò)有針對(duì)性地更換有故障的噴射閥，可以降低排放的提高并且減少不平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。比如也可以將內(nèi)燃機(jī)置于緊急運(yùn)行狀態(tài)中。在此比如可以設(shè)想，內(nèi)燃機(jī)還只能以受限制的轉(zhuǎn)速來(lái)運(yùn)行。
按本發(fā)明，借助于工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的偏差也可以計(jì)算匹配值，在所述匹配值的基礎(chǔ)上在下次噴射時(shí)對(duì)經(jīng)過(guò)檢查的噴射閥的觸發(fā)進(jìn)行匹配，從而對(duì)工作參數(shù)的偏差進(jìn)行平衡。只要這樣的匹配值不合理，也就是說(shuō)尤其所述工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的偏差超過(guò)預(yù)先定義的最大偏差，那就可以將該閥門(mén)診斷為有故障的。所述預(yù)先定義的最大偏差比如可以借助于事先編制的組合特性曲線(xiàn)來(lái)求得。
按本發(fā)明，在內(nèi)燃機(jī)的停機(jī)階段中進(jìn)行測(cè)試噴射，因?yàn)樵谶@個(gè)階段中噴射閥在正常情況下未被觸發(fā)。由此通過(guò)中斷給燃料分配管的燃料供給，將在分配管中所包含的燃料保持在幾乎恒定的水平上。在此有利的是，在關(guān)閉燃料供給之后在第一次壓力測(cè)量和測(cè)試噴射開(kāi)始之前等待系統(tǒng)的振蕩階段過(guò)去，以便對(duì)于測(cè)試噴射來(lái)說(shuō)在燃料噴射系統(tǒng)中存在著穩(wěn)定的狀態(tài)。
在此，內(nèi)燃機(jī)可以是柴油機(jī)或者汽油機(jī)。所述燃料分配管(軌)
尤其可以是共軌。所述控制機(jī)構(gòu)比如可以是發(fā)動(dòng)機(jī)控制儀(ECU) 所述測(cè)壓機(jī)構(gòu)尤其可以是安裝在燃料分配管上的壓力傳感器尤其是
高壓傳感器。
所述按本發(fā)明的方法或者說(shuō)所述按本發(fā)明的裝置可以不依賴(lài)于內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備配置進(jìn)行使用。在此從純粹物理的眼光看既不需要入傳感器也不需要轉(zhuǎn)速傳感器。
按本發(fā)明，尤其可以對(duì)多個(gè)工作參數(shù)與多個(gè)基準(zhǔn)參數(shù)在其偏差方面進(jìn)行比較。
尤其可以如此安排所述測(cè)試噴射，使得在測(cè)試噴射的范圍內(nèi)噴射的燃料不燃燒。比如所噴射的燃料量對(duì)于燃燒來(lái)說(shuō)太少。通過(guò)這種方
式，比如可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的催化器的預(yù)熱。但是也可以規(guī)定，所述測(cè)試噴射導(dǎo)致燃料混合物的燃燒，用于防止由于未燃燒的燃料混合物而引起的廢氣值的提高。原則上所述測(cè)試噴射比如可以是預(yù)噴射或再?lài)娚浠蛘呤怯糜诖呋鞯募訜釃娚洹?br> 作為用于有待檢查的噴射閥的觸發(fā)參數(shù)，尤其可以預(yù)先設(shè)定噴射器的觸發(fā)時(shí)間。來(lái)自入調(diào)節(jié)、氣缸組均衡功能以及噴射器的非線(xiàn)性的影響被納入噴射時(shí)間中。因而只要作為用于測(cè)試噴射的觸發(fā)參量預(yù)先設(shè)定了噴射時(shí)間，那就以有利的方式自動(dòng)地對(duì)這樣的影響一同加以考慮。但是也可以設(shè)想，通過(guò)噴射器的張開(kāi)幅度、觸發(fā)高度(噴射器的升程)等的控制來(lái)影響所述測(cè)試噴射。
以上的壓力值。尤其而后能夠測(cè)量關(guān)于時(shí)間的壓力變化曲線(xiàn)，從該壓力變化曲線(xiàn)中又可以確定壓差值。
本發(fā)明的一種有利的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，所述工作參數(shù)是所形成的壓差值并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是在測(cè)試噴射之前與之后燃料分配管中的燃料壓力之間的額定壓差值。利用該設(shè)計(jì)方案，以特別簡(jiǎn)單的方式提供有待檢查的工作參數(shù)，該工作參數(shù)可以與事先定義的額定壓差值進(jìn)行比較。
但是作為替代方案或者補(bǔ)充方案也可以規(guī)定，所述工作參數(shù)是從
10壓差值中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是在測(cè)試噴射時(shí)有待噴射的額定燃料量。只要燃料高壓系統(tǒng)被認(rèn)為在很大程度上是密封的并且知道所使用的燃料的具有足夠的精度的壓縮模量，那就可以借助于以下等式從所求得的壓差值中確定用所述
測(cè)試噴射實(shí)際噴射的絕對(duì)燃料量
△ P:壓差值
B:燃料的壓縮模量
a:由溫度引起的體積膨脹系數(shù)
△ T:溫度變化
△ m:實(shí)際噴射的燃料量p :燃料密度
V:燃料分配系統(tǒng)的容積
因而利用這種設(shè)計(jì)方案可以直接將在測(cè)試噴射中所噴射的燃料量與所屬的預(yù)先給定的額定燃料量進(jìn)行比較，并且在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)噴射閥進(jìn)行診斷。
按本發(fā)明的方法的另一種有利的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，觸發(fā)所述噴射閥進(jìn)行多次測(cè)試噴射，其中為每次測(cè)試噴射分別從所測(cè)量的第一和第二燃料壓力中形成壓差值。所述裝置的一種相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，構(gòu)造所述控制機(jī)構(gòu)用于觸發(fā)所述噴射閥進(jìn)行多次測(cè)試噴射，并且為每次測(cè)試噴射分別從所測(cè)量的第一和第二燃料壓力中形成壓差值。利用該設(shè)計(jì)方案可以提高所求得的壓差值的可靠性和說(shuō)服力。在此可以規(guī)定，在各個(gè)測(cè)試噴射之間打開(kāi)對(duì)燃料分配管的燃料供給直至重新形成工作壓力并且隨后在下一次測(cè)試噴射之前在停機(jī)階段中又將其關(guān)閉。但是也可以在測(cè)試噴射之間使對(duì)燃料分配管的燃料供給保持關(guān)閉。
因此在這種設(shè)計(jì)方案中通過(guò)噴射閥進(jìn)行多次測(cè)試噴射。為此以特別有利的方式規(guī)定，所述工作參數(shù)是所形成的壓差值的離散度，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是壓差值的額定離散度。所述額定離散度尤其也可以為零。在這種設(shè)計(jì)方案中，將所形成的壓差值的離散度的在噴射閥有故障時(shí)出現(xiàn)的提高用于診斷，其中在超過(guò)事先定義的額定離散度時(shí)診斷出噴射閥的故障。作為替代方案或者補(bǔ)充方案在此可以規(guī)定，所述工特fe^&j:普中獄妁、
度，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是燃料量的額定離散度。
所述按本發(fā)明的方法的另一種設(shè)計(jì)方案規(guī)定，先后觸發(fā)至少兩個(gè)噴射閥相應(yīng)地進(jìn)行至少 一次測(cè)試噴射，其中為每個(gè)噴射閥分別從所測(cè)量的第一和第二燃料壓力中形成壓差值。所述裝置的一種設(shè)計(jì)方案相應(yīng)地規(guī)定，構(gòu)造所述控制機(jī)構(gòu)用于先后觸發(fā)至少兩個(gè)噴射閥相應(yīng)地進(jìn)行至少一次測(cè)試噴射，并且為每個(gè)噴射閥分別從所測(cè)量的第一和第二燃料壓力中形成壓差值。利用該設(shè)計(jì)方案比如可以先后對(duì)多個(gè)噴射閥進(jìn)行檢查。此外，該設(shè)計(jì)方案能夠根據(jù)一個(gè)噴射閥相對(duì)于另一個(gè)噴射閥的相對(duì)偏差來(lái)對(duì)這個(gè)噴射閥進(jìn)行故障診斷。這尤其在燃料高壓系統(tǒng)中出現(xiàn)微小的泄漏時(shí)或者在確定燃料的壓縮模量方面不精確時(shí)并且由此在所噴射的燃料量的只能不精確的絕對(duì)計(jì)算中會(huì)十分有利。
在使用多個(gè)為測(cè)試噴射所觸發(fā)的閥門(mén)時(shí)在各個(gè)測(cè)試噴射之間也可以再度打開(kāi)對(duì)燃料分配管的燃料供給直到形成工作壓力并且為隨后的測(cè)試噴射在停機(jī)階段中再次將其關(guān)閉。在此同樣又可以在各個(gè)測(cè)試噴射之間將燃料供給保持關(guān)閉。在此可以以特別有利的方式規(guī)定，所述工作參數(shù)是為第一噴射閥形成的壓差值，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是為第二噴射閥形成的壓差值。但是也可以設(shè)想，作為替代方案或者補(bǔ)充
方案所述工作參數(shù)是為第一噴射閥從相應(yīng)的壓差值中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是為第二噴射閥從相應(yīng)的壓差值中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量。
在所述方法的另外的有利的設(shè)計(jì)方案中可以規(guī)定，觸發(fā)所述至少
兩個(gè)噴射閥中的每個(gè)噴射閥進(jìn)行多次測(cè)試噴射，其中為每次測(cè)試噴射分別從所測(cè)量的第一和第二燃料壓力中形成壓差值。所述裝置的另一種設(shè)計(jì)方案相應(yīng)地規(guī)定，構(gòu)造所述控制機(jī)構(gòu)用于觸發(fā)所述至少兩個(gè)噴射閥中的每個(gè)噴射閥進(jìn)行多次測(cè)試噴射，并且為每次測(cè)試噴射分別從所測(cè)量的第一和第二燃料壓力中形成壓差值。利用該設(shè)計(jì)方案又可以提高所述至少兩個(gè)噴射閥的所求得的壓差值的說(shuō)服力。
在此又可以規(guī)定，所述工作參數(shù)是為所述第一噴射閥形成的壓差值的離散度，并且所迷基準(zhǔn)參數(shù)是為所述第二噴射閥形成的壓差值的離散度。作為替代方案或者補(bǔ)充方案可以規(guī)定，所述工作參數(shù)是為所述第一噴射閥從壓差值中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量的離餘，^St^t^^^blr^^二^Wm^S^t4^^、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量的離散度。
只要觸發(fā)多個(gè)閥門(mén)進(jìn)行測(cè)試噴射，那么當(dāng)然尤其可以觸發(fā)兩個(gè)以上的噴射閥。在這種情況下，所述基準(zhǔn)參數(shù)比如可以是壓差值的平均值或者是從所述壓差值中確定的實(shí)際噴射的燃料量的平均值或者在
二、第三、第四等噴射閥的壓差^L或者所噴射的燃料量的一離散度的S均值。
實(shí)踐已經(jīng)表明，如果最大偏差至少為25%優(yōu)選至少為50%時(shí)，可以進(jìn)行特別可靠的故障識(shí)別。
所述按本發(fā)明的裝置尤其可以構(gòu)造用于實(shí)施所述按本發(fā)明的方法。


下面借助于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)解釋。其中圖1是內(nèi)燃機(jī)的燃料分配系統(tǒng)，
圖2是在燃料閥按本發(fā)明進(jìn)行測(cè)試噴射時(shí)在圖l所示的燃料分配系統(tǒng)中的關(guān)于時(shí)間的壓力變化曲線(xiàn)，并且
圖3是具有不同的按本發(fā)明測(cè)量的壓差值的圖表。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出的燃料高壓系統(tǒng)具有燃料高壓泵1。流量控制閥2與該高壓泵1相連接，所述流量控制閥2通過(guò)輸入管路3將由燃料高壓泵1提供的燃料輸送給燃料分配管4。多個(gè)噴射閥5與所述燃料分配管4相連接。為了向噴射閥5供應(yīng)燃料，每個(gè)噴射閥5具有與所述燃料分配管4相連接的噴射間輸入管路6。此外，作為測(cè)壓機(jī)構(gòu)示出了壓力傳感器7，在所示出的實(shí)施例中是高壓傳感器7。利用該壓力傳感器7可以測(cè)量燃料分配管4中的燃料壓力。為觸發(fā)所述噴射閥5并且為控制燃料高壓系統(tǒng)的其它的參量，設(shè)置了未詳細(xì)示出的控制機(jī)構(gòu)(ECU )。
所述控制機(jī)構(gòu)設(shè)置用于在內(nèi)燃機(jī)這里是汽油機(jī)的停機(jī)階段中通過(guò)流量控制閥2來(lái)關(guān)閉所述燃料分配管4的燃料供給。隨后等待燃料高壓系統(tǒng)的振蕩階段過(guò)去，直到在該系統(tǒng)中出現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài)。在所述燃料分配管4中所包含的燃料由此保持在實(shí)際上恒定的壓力水平上。
13于在燃料分配管4中測(cè)量第一燃料壓力。這個(gè)第一壓力值被保存在所述控制機(jī)構(gòu)中。
隨后由所述控制機(jī)構(gòu)觸發(fā)有待診斷的噴射閥5進(jìn)行測(cè)試噴射。為
此由該控制機(jī)構(gòu)為所述測(cè)試噴射預(yù)先設(shè)定噴射時(shí)間。在所示出的實(shí)施例中在此將噴射時(shí)間選擇得如此短，以便噴射如此少的燃料量，從而不會(huì)導(dǎo)致這些燃料量的燃燒。
在測(cè)試噴射之后，所述壓力傳感器7如此被所述控制機(jī)構(gòu)所觸發(fā)，從而由所述壓力傳感器7測(cè)量所述燃料分配管4中的第二燃料壓力。這個(gè)所測(cè)量的壓力同樣保存在所述控制機(jī)構(gòu)中。
所述控制機(jī)構(gòu)也可以觸發(fā)所述壓力傳感器7用于進(jìn)行兩次以上的壓力測(cè)量尤其進(jìn)行大量的壓力測(cè)量。通過(guò)這種方式可以測(cè)量關(guān)于時(shí)間的壓力變化曲線(xiàn)。在圖2中所示出的圖表中示出了在測(cè)試噴射過(guò)程中在燃料分配管4中的這種關(guān)于時(shí)間的壓力變化曲線(xiàn)。在該圖表中，在X軸上繪出了以秒計(jì)的時(shí)間并且在Y軸上繪出了燃料分配管4中的以百帕(Hektopascal)計(jì)的壓力。
在此，在大約7.5秒的時(shí)刻關(guān)閉燃料分配管的燃料供給?？梢钥?br> 持恒i:在大約9秒時(shí):觸發(fā)l;診斷的噴射閥5進(jìn)行測(cè)試^"射。相應(yīng)地，在圖表中可以看出所述燃料分配管4中的燃料壓力劇烈下降。在測(cè)試噴射結(jié)束后大約在9.2秒時(shí)，燃料壓力除了由運(yùn)行引起的波動(dòng)之外基本上又保持在測(cè)試噴射之后較低的壓力水平上。
由所述控制機(jī)構(gòu)從直接在測(cè)試噴射之前和之后所測(cè)量的第一和第二燃料壓力中形成一個(gè)壓差值A(chǔ)P。這個(gè)壓差值A(chǔ)P在圖2中繪出。
按照本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案，可以將如此形成的壓差值A(chǔ)P選擇作為內(nèi)燃機(jī)的工作參數(shù)，并且與一個(gè)關(guān)于所屬的測(cè)試噴射事先定義的在所述測(cè)試噴射之前和之后燃料分配管4中的燃料壓力之間的額定壓差值進(jìn)行比較。在此，所述額定壓差值尤其借助于預(yù)先給定的用于測(cè)試噴射的噴射時(shí)間來(lái)確定。為此可以事先編制相應(yīng)的組合特性曲線(xiàn)。隨后可以確定所形成的壓差值與額定壓差值之間的偏差，并且在超過(guò)事先定義的在示出的實(shí)施例中為50%的最大偏差時(shí)診斷出所觸發(fā)的噴射閥5的故障。在閨3中^Ht1t^t1^r^—^^r時(shí)示出了一張蹈表。在此在
X軸上標(biāo)出以毫秒計(jì)的噴射時(shí)間TI_1—MES，在測(cè)試噴射的范圍內(nèi)用該噴射時(shí)間TI—1_MES來(lái)觸發(fā)不同的噴射閥5。所述噴射閥5在圖3中的圖表中用數(shù)字0到7來(lái)表示，其中為不同的噴射閥分配了不同的在圖3中在圖表的右邊緣示出的符號(hào)。因此，比如為具有數(shù)字O的噴射閥分配了菱形的符號(hào)，為具有數(shù)字2的噴射閥分配了正方形等等。在圖3中的圖表的Y軸上示出了為不同的噴射閥所測(cè)量的、在相應(yīng)的測(cè)試噴射之前和之后在燃料分配管4中測(cè)量的以百帕計(jì)的燃料壓力之間的壓差值A(chǔ)P。在所示出的實(shí)施例中，先后用十個(gè)不同的用于測(cè)試噴射的噴射時(shí)間來(lái)觸發(fā)所述噴射閥。在此觸發(fā)八個(gè)噴射閥中的每個(gè)噴射閥進(jìn)行多次測(cè)試噴射，在所示出的實(shí)施例中為十次測(cè)試噴
和之后所測(cè)量的第一和第二燃料'壓力中形成壓差值A(chǔ)P。在圖3中的
圖表中示出了不同的噴射閥的每次噴射的這些壓差值A(chǔ)P。
作為工作參數(shù)在所示出的實(shí)施例中計(jì)算了關(guān)于噴射時(shí)間和關(guān)于
噴射閥所求得的壓差值A(chǔ)P的離散度。作為基準(zhǔn)參數(shù)，在所示出的實(shí)施例中事先規(guī)定所述壓差值的額定離散度。在所示出的實(shí)施例中所述額定離散度為零。圖表的在圖3中用附圖標(biāo)記8來(lái)表示的區(qū)域顯示出具有數(shù)字0的閥門(mén)的壓差值的離散度過(guò)高(在圖3中的菱形的測(cè)量點(diǎn))。具有數(shù)字0的閥門(mén)的這種過(guò)高的離散度在所示出的實(shí)施例中已經(jīng)超過(guò)事先定義的與壓差值的額定離散度之間的最大偏差。相應(yīng)地，在所示出的實(shí)施例中所述具有數(shù)字0的閥門(mén)被識(shí)別為有故障的。
由此可以更換按照?qǐng)D2和3^f皮識(shí)別為有故障的閥門(mén)，用于保證內(nèi)燃機(jī)的最佳的運(yùn)行狀態(tài)。同樣可以采取合適的應(yīng)對(duì)措施比如將內(nèi)燃機(jī)
置于緊急運(yùn)行狀態(tài)中或者說(shuō)限制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。
由此用所述按本發(fā)明的方法或者說(shuō)所述按本發(fā)明的裝置可以識(shí)別各個(gè)噴射閥的特別快速地并且由此令人驚訝地出現(xiàn)的故障并且采取合適的應(yīng)對(duì)措施。在此，所述方法和所述裝置不依賴(lài)于內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備配置。
權(quán)利要求
1.用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)的與燃料分配管(4)處于連接之中的噴射閥(5)進(jìn)行診斷的方法，包括以下步驟-在內(nèi)燃機(jī)的停機(jī)階段中關(guān)閉燃料分配管(4)的燃料供給，-在關(guān)閉燃料供給之后測(cè)量所述燃料分配管(4)中的第一燃料壓力，-在第一燃料壓力測(cè)量之后觸發(fā)噴射閥(5)進(jìn)行至少一次測(cè)試噴射，-在所述至少一次測(cè)試噴射之后測(cè)量所述燃料分配管(4)中的第二燃料壓力，-從所測(cè)量的第一及第二燃料壓力中形成壓差值(ΔP)，-從該壓差值(ΔP)中確定工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的偏差，并且在超過(guò)事先定義的工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的最大偏差時(shí)識(shí)別出所述噴射閥(5)是有故障的。
2. 按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作參數(shù)是所 形成的壓差值(AP)，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是在測(cè)試噴射之前和之后 所述燃料分配管(4)中的燃料壓力之間的額定壓差值。
3. 按權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 工作參數(shù)是從所述壓差值(AP)中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射 的燃料量，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是在測(cè)試噴射時(shí)有待噴射的額定燃料 量。
4. 按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，觸發(fā)所 述噴射閥(5)進(jìn)行多次測(cè)試噴射，其中為每次測(cè)試噴射分別從所測(cè) 量的第一和第二燃料壓力中形成壓差值(AP)。
5. 按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述工作參數(shù)是所 形成的壓差值(AP)的離散度，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是所述壓差值(△ P)的額定離散度。
6. 按權(quán)利要求4或5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 工作參數(shù)是從所述壓差值(AP)中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射 的燃料量的離散度，并且所述 基準(zhǔn)參數(shù)是燃料量的額定離散度。
7. 按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，先后觸 發(fā)至少兩個(gè)噴射閥(5)分別進(jìn)行至少一次測(cè)試噴射，其中為每個(gè)噴射岡(5)分別從所測(cè)量的第一和第二燃料壓力中形成壓差值(AP)。
8. 按權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述工作參數(shù)是為 第一噴射閥(5)形成的壓差值(AP)，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是為第二 噴射閥(5)形成的壓差值(AP)。
9. 按權(quán)利要求7或8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 工作參數(shù)是為第一噴射閥(5)從相應(yīng)的壓差值(AP)中確定的、在 測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是為第二噴射閥(5)從相應(yīng)的壓差值(AP)中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃
10. 按權(quán)利要求7到9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，觸發(fā) 所述至少兩個(gè)噴射閥(5)中的每個(gè)噴射閥進(jìn)行多次測(cè)試噴射，其中 為每次測(cè)試噴射分別從所測(cè)量的第一和第二燃料壓力中形成壓差值(AP)。
11. 按權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述工作參數(shù)是 為第一噴射閥(5)形成的壓差值(AP)的離散度，并且所述基準(zhǔn)參 數(shù)是為第二噴射閥(5)形成的壓差值(AP)的離散度。
12. 按權(quán)利要求10或11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述工作參數(shù)是為第一噴射閥(5)從所述壓差值(AP)中確定的、在 測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量的離散度，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是為第二 噴射閥(5)從所述壓差值(AP)中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射 的燃料量的離散度。
13. 按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述最 大偏差至少為25%，優(yōu)選至少為50%。
14. 用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)的與燃料分配管(4)處于連接之中的噴射閥 (5)進(jìn)行診斷的裝置，具有測(cè)壓機(jī)構(gòu)(7)和控制機(jī)構(gòu)，構(gòu)造所述測(cè)壓機(jī)構(gòu)(7)用于測(cè)量所述燃料分配管(4)中的燃料壓力，其中構(gòu)造所述控制機(jī)構(gòu)用于-在內(nèi)燃機(jī)的停機(jī)階段中關(guān)閉所述燃料分配管(4)的燃料供給， -觸發(fā)所述測(cè)壓機(jī)構(gòu)(7)，使得其在關(guān)閉燃料供給之后測(cè)量所迷燃料分配管(4)中的第一燃料壓力，-在第一燃料壓力測(cè)量之后觸發(fā)噴射閥(5)進(jìn)行至少一次測(cè)試噴射，-觸發(fā)所述測(cè)壓機(jī)構(gòu)(7)，使得其在所述至少一次測(cè)試噴射之后測(cè)量所述燃料分配管(4)中的第二燃料壓力，-從所測(cè)量的第一及第二燃料壓力中形成壓差值(AP)，并且 -從所述壓差值(AP)中確定工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的偏差，并且在超過(guò)事先定義的工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的最大偏差時(shí)識(shí)別出所述噴射閥(5)是有故障的。
15. 按權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述工作參數(shù)是 所形成的壓差值(AP)，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是在測(cè)試噴射之前和之 后所述燃料分配管(4)中的燃料壓力之間的額定壓差值。
16. 按權(quán)利要求14或15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所 述工作參數(shù)是從所述壓差值(AP)中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴 射的燃料量，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是在測(cè)試噴射時(shí)有待噴射的額定燃料
17. 按權(quán)利要求14到16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，構(gòu) 造所述控制機(jī)構(gòu)用于觸發(fā)所述噴射閥(5)進(jìn)行多次測(cè)試噴射，并且 為每次測(cè)試噴射分別從所測(cè)量的第一和第二燃料壓力中形成壓差值(AP)。
18. 按權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述工作參數(shù)是 所形成的壓差值(AP)的離散度，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是所述壓差值(八P)的額定離散度。
19. 按權(quán)利要求17或18中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所 述工作參數(shù)是從所述壓差值(AP)中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴 射的燃料量的離散度，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是燃料量的額定離散度。
20. 按權(quán)利要求14到19中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，構(gòu) 造所述控制機(jī)構(gòu)用于先后觸發(fā)至少兩個(gè)噴射閥(5)分別進(jìn)行至少一 次測(cè)試噴射，并且為每個(gè)噴射閥(5)分別從所測(cè)量的第一和第二燃 料壓力中形成壓差值(AP)。
21. 按權(quán)利要求20所迷的裝置，其特征在于，所述工作參數(shù)是 為第一噴射閥(5)形成的壓差值(AP)，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是為第 二噴射閥(5)形成的壓差值(AP)。
22. 按權(quán)利要求20或21中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所 述工作參數(shù)是為第一噴射閥(5)從相應(yīng)的壓差值(厶P)中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量；并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是為第二噴射閥 (5)從相應(yīng)的壓差值(AP)中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃 料量。
23. 按權(quán)利要求20到22中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，構(gòu) 造所述控制機(jī)構(gòu)用于觸發(fā)所述至少兩個(gè)噴射閥(5)中的每個(gè)噴射閥 進(jìn)行多次測(cè)試噴射，并且為每次測(cè)試噴射分別從所測(cè)量的第一和第二 燃料壓力中形成壓差值(AP)。
24. 按權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述工作參數(shù)是 為第一噴射閥(5)形成的壓差值(AP)的離散度，并且所述基準(zhǔn)參 數(shù)是為第二噴射閥(5)形成的壓差值(厶P)的離散度。
25. 按權(quán)利要求23或24中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所 述工作參數(shù)是為第一噴射閥(5)從所述壓差值(AP)中確定的、在 測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量的離散度，并且所述基準(zhǔn)參數(shù)是為第二 噴射閥(5)從所述壓差值(AP)中確定的、在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量的離散度。
26. 按權(quán)利要求14到25中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所 述最大偏差至少為25%，優(yōu)選至少為50%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于診斷噴射閥(5)的方法，其中在停機(jī)階段中關(guān)閉燃料分配管(4)的燃料供給，在關(guān)閉燃料供給之后測(cè)量所述燃料分配管(4)中的第一燃料壓力，在第一燃料壓力測(cè)量之后觸發(fā)噴射閥(5)進(jìn)行測(cè)試噴射，在測(cè)試噴射之后測(cè)量所述燃料分配管(4)中的第二燃料壓力，從所測(cè)量的第一及第二燃料壓力中形成壓差值(ΔP)，從該壓差值(ΔP)中確定工作參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)之間的偏差，并且在超過(guò)事先定義的最大偏差時(shí)識(shí)別出所述噴射閥(5)是有故障的。此外，本發(fā)明涉及一種用于診斷噴射閥(5)的裝置。
文檔編號(hào)F02D41/22GK101688491SQ200880021378
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者C·E·米古伊斯, M·斯塔爾, M·韋斯 申請(qǐng)人:歐陸汽車(chē)有限責(zé)任公司