專利名稱：動(dòng)態(tài)檢測(cè)燃油泄漏的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及一種燃油泄漏的檢測(cè)系統(tǒng)，更特別地，涉及一種能動(dòng)
態(tài)4企須'j燃油泄漏的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃油系統(tǒng)通常包括一個(gè)加壓油源， 一個(gè)或多個(gè)噴油器，和一個(gè)引 導(dǎo)加壓燃油從油源到噴油器的分配系統(tǒng)。噴油器有代表性地與發(fā)動(dòng)機(jī)
節(jié)燃油系統(tǒng)的不同參數(shù)是重要的。例如，隨著時(shí)間的推移，燃油系統(tǒng) 的不同部件可能磨損帶來(lái)效率損失和/或背離期望的運(yùn)行壓力。如果這 些損失和壓力偏離沒(méi)有被檢測(cè)到，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能可能惡化。另外，如 果過(guò)度磨損或產(chǎn)生系統(tǒng)損壞，燃油外泄漏和極端的系統(tǒng)壓力降低則成
為可能。
然而，如果功率降低和壓力偏離可被監(jiān)控，則可以及時(shí)地采取預(yù)
防和/或糾正措施。1988年1月13日頒予Augustin et al,的一個(gè)監(jiān)控燃 油系統(tǒng)運(yùn)行和檢測(cè)燃油泄漏的例子通過(guò)美國(guó)專利號(hào)5708202 ( '202 專利)進(jìn)行了說(shuō)明。特別地，'202專利披露了一種識(shí)別燃油自內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)泄漏的方法，該方法包括在不噴油事件期間感 應(yīng)燃油系統(tǒng)的壓力，并比較感應(yīng)到的壓力。如果燃油壓力發(fā)生了顯著 偏離，則確定為泄漏。當(dāng)判定大流量系統(tǒng)的泵和噴油器之間的大泄漏 時(shí)，非噴油事件對(duì)應(yīng) 一 個(gè)噴油的終點(diǎn)和另 一 個(gè)噴油的起點(diǎn)之間的時(shí) 間。當(dāng)在一個(gè)小流量系統(tǒng)判定泵和噴油器之間的泄漏時(shí)，非噴油階段 必須由停止至少一個(gè)燃油輸送和至少一個(gè)燃油噴射的步驟形成。如果 在泵和噴油器之間沒(méi)有檢測(cè)到泄漏，系統(tǒng)其他部分只有在"驅(qū)動(dòng)操作，， 期間當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)的泵和噴油器關(guān)閉時(shí)通過(guò)比較感應(yīng)到的壓力進(jìn)行泄漏4全測(cè)。
盡管'202的方法可充分地檢測(cè)燃油泄漏，但這種方法可能受限 制和產(chǎn)生干擾。特別地，'202專利描述的泄漏檢測(cè)只可以在發(fā)動(dòng)機(jī) 特定的運(yùn)行期間(即，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)時(shí))進(jìn)行。在某些連續(xù)泄漏檢 測(cè)至關(guān)重要的情況下這個(gè)有限的應(yīng)用可能成為問(wèn)題。另外，因?yàn)閷＠?'202的系統(tǒng)內(nèi)部的泄漏檢測(cè)，除了泵和噴油器之間外，要求關(guān)閉噴 油器和泵，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行可能被不合需要的中斷。進(jìn)一步，202 '專 利的方法沒(méi)有提供方法確定是否低壓事件是由于泄漏、定期有意圖的 卸壓或者正常的磨損而產(chǎn)生，并且沒(méi)有方法調(diào)節(jié)正常的磨損。 本公開(kāi)的控制系統(tǒng)解決上述 一 個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本公開(kāi)顯示了 一燃油控制系統(tǒng)。該燃油控制系統(tǒng)可包括加壓燃油 源和至少 一 個(gè)配置用來(lái)接收和噴射加壓燃油的噴油器。所述燃油控制 系統(tǒng)也可包括配置用來(lái)產(chǎn)生指示在所述至少一個(gè)噴油器的實(shí)際燃油 壓力信號(hào)的傳感器，和與所述傳感器通訊的控制器。所述控制器可被 配置用于確定在所述至少一個(gè)噴油器的期望的燃油壓力，并且比較所 述信號(hào)和所述期望的燃油壓力。所述控制器也可被配置響應(yīng)于所述比 較啟動(dòng)泄漏一全測(cè)序列。
本公開(kāi)的另 一方面顯示了燃油系統(tǒng)中檢測(cè)泄漏的方法。所述方 法可包括加壓燃油和感應(yīng)所述燃油的壓力。所述方法也可包括確定期 望的燃油壓力，并比較所述感應(yīng)到的壓力和所述期望的壓力以確定必 要的加壓調(diào)節(jié)。所述方法進(jìn)一步包括比較所述必要的加壓調(diào)節(jié)和歷史 調(diào)節(jié)，并且只有所述必要的加壓調(diào)節(jié)在所述歷史調(diào)節(jié)量加減一預(yù)先確 定量的范圍內(nèi)才執(zhí)行所述必要的加壓調(diào)節(jié)。


圖1為示例性公開(kāi)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意和概略圖。
圖2描述了圖1中的在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中確定燃油泄漏和調(diào)節(jié)燃油泄漏的需要的示例性序列的流程圖。
圖3顯示了圖2序列中一個(gè)步驟的示例性結(jié)果的跡線圖。
具體實(shí)施例方式
圖1舉例說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)10和燃油系統(tǒng)實(shí)施例12?；诒竟_(kāi)的目 的，發(fā)動(dòng)機(jī)10被表示和描述成四沖程柴油機(jī)。該領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該知道，然而，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以是任何類型內(nèi)燃才幾，例如，汽油或者 氣態(tài)燃料動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)IO可以包括形成多個(gè)汽缸16的發(fā)動(dòng)機(jī) 機(jī)體14,活塞18可滑動(dòng)地放置在每一個(gè)汽缸16中，并且汽缸蓋20 結(jié)合每個(gè)汽缸16。
汽缸16、活塞18和汽缸蓋20可形成燃燒室22。在舉例說(shuō)明的 具體方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)10包括6個(gè)燃燒室。然而，可以預(yù)想發(fā)動(dòng)機(jī)IO 可以包括多于或少于燃燒室22的數(shù)量，并且燃燒室22可以被布置為 "單列"構(gòu)造、"V"型構(gòu)造，或者其他合適的構(gòu)造。
同樣如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體 14中的曲軸24。連桿26可將每一個(gè)活塞18連接到曲軸24上，以便 活塞18在各自汽缸16中的滑行運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸24的轉(zhuǎn)動(dòng)。類似地， 曲軸24的轉(zhuǎn)動(dòng)可導(dǎo)致成活塞18的滑行運(yùn)動(dòng)。
燃油系統(tǒng)12可包括協(xié)同作用以將加壓燃油輸送到每個(gè)燃燒室22 噴射的組件。特別是，燃油系統(tǒng)12可包括配置用于容納燃油供給的 油箱28,配置用于對(duì)燃油加壓并且經(jīng)由共軌34引導(dǎo)加壓燃油流向多 個(gè)噴油器32的燃油泵送裝置30。
燃油泵送裝置30可包括一個(gè)或多個(gè)用于增加燃油壓力和引導(dǎo)一 個(gè)或多個(gè)加壓燃油流到共軌34的泵送器件。在一個(gè)例子中，燃油泵 送裝置30包括一個(gè)串聯(lián)布置的并且通過(guò)油路40流體連接的低壓源36 和一個(gè)高壓源38。低壓源36可以是一個(gè)配置用于向高壓源38提供低 壓供料的輸送泵。高壓源38可以配置用于接收低壓供料并增加燃油 壓力到大約30-300Mpa。高壓源38可通過(guò)油路42與共軌34連接。 止回閥44可布置在油i 各42中以提供自燃油泵送裝置30流向共軌34的單向燃油 流。
低壓和高壓源36， 38中的一個(gè)或兩個(gè)可操控地與發(fā)動(dòng)機(jī)IO連接 并通過(guò)曲軸24驅(qū)動(dòng)。低壓和/或高壓源36， 38可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人 員顯而易見(jiàn)的方式與曲軸連接，其中曲軸24的轉(zhuǎn)動(dòng)將導(dǎo)致泵傳動(dòng)軸 相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，圖1中顯示了一個(gè)高壓源38的泵的傳動(dòng)軸46通 過(guò)齒輪系48與曲軸24連接。然而，可以預(yù)想的是，低壓和高壓源36， 38中的一個(gè)或兩個(gè)可替代地由電力、液力或空氣作用、或者以其他任 何適當(dāng)?shù)姆绞津?qū)動(dòng)。
噴油器32可被布置在汽缸蓋20中并且經(jīng)由多條油路50與共軌 34相連。每個(gè)噴油器32可操控地按照預(yù)定的時(shí)間、燃油壓力和燃油 流速向結(jié)合的燃燒室22噴射一定數(shù)量的壓力燃油。燃油向燃燒室22 噴射的時(shí)間可以和活塞18的運(yùn)動(dòng)同步。例如，燃油可在壓縮沖程中 活塞18接近頂部止點(diǎn)位置時(shí)噴射以允許噴射的燃油的壓燃?？蛇x才奪 地，為進(jìn)行均質(zhì)沖量壓燃，燃油可在活塞18開(kāi)始朝向頂部止點(diǎn)位置 的壓縮沖程時(shí)噴射。為進(jìn)行后噴射產(chǎn)生還原氛圍以進(jìn)行處理后再生， 燃油也可以在膨脹沖程過(guò)程中當(dāng)活塞18由頂部止點(diǎn)向底部止點(diǎn)移動(dòng) 過(guò)程中噴射。
控制系統(tǒng)52可與燃油系統(tǒng)12結(jié)合監(jiān)測(cè)和控制燃油泵送裝置30 和噴油器32的運(yùn)行。特別地，控制系統(tǒng)52可包括通過(guò)通訊線路58 與壓力傳感器56、通過(guò)通訊線路64與高壓源38、和通過(guò)通訊線路68 與卸壓閥66進(jìn)行通訊的控制器54?？梢灶A(yù)想的是，如果需要，控制 器54可以進(jìn)一步與每一個(gè)噴油器32、低壓源36、和/或另外的或可替 代的燃油系統(tǒng)12的部件進(jìn)行通訊以檢測(cè)和/或控制他們的運(yùn)行。
控制器54可具體化為包括控制燃油系統(tǒng)12運(yùn)行的裝置的信號(hào)微 處理器或者多重微處理器。許多商用的微處理器可被配置用于執(zhí)行控 制器54的功能。應(yīng)該理解地是，控制器54可以簡(jiǎn)單地具體化成一個(gè) 能夠控制許多發(fā)動(dòng)機(jī)功能的普通發(fā)動(dòng)機(jī)微處理器。控制器54可以包 括一個(gè)存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)裝置、 一個(gè)處理器和其他運(yùn)行應(yīng)用程序的部 件。其他不同的電路可以結(jié)合控制器54，例如電源電路、信號(hào)調(diào)節(jié)電路、螺線管驅(qū)動(dòng)器電路，和其他類型的電路。
傳感器56可具體化為配置用于感應(yīng)共軌34中燃油壓力的壓力傳 感器。因?yàn)閭鞲衅?6的位置在噴油器32的近端(相對(duì)于圖1,從左 向右看)，傳感器56感應(yīng)的壓力可以指示最后一個(gè)噴油器32的壓力。 傳感器56可產(chǎn)生一個(gè)指示這個(gè)壓力的信號(hào)并通過(guò)通訊線路58傳輸給 控制器54?？梢灶A(yù)想地是，傳感器56可選擇地感應(yīng)一個(gè)與最后一個(gè) 噴油器32中的燃油結(jié)合的不同的或另外的燃油參數(shù)例如，具體例子 為，溫度、粘性、流速或者任何現(xiàn)有技術(shù)中的其他參數(shù)。
控制器54可響應(yīng)于接收到的傳感器56的信號(hào)調(diào)節(jié)高壓源38的 運(yùn)行。就是說(shuō)，如果端部的噴油器32的燃油壓力低于預(yù)先確定的期 望值一個(gè)固定量，控制器54可影響高壓源38的運(yùn)行來(lái)增加共軌34 中的壓力。共軌34中的壓力可增加，具體例子為，通過(guò)增加高壓源 的轉(zhuǎn)移、通過(guò)減少每一高壓源38活塞沖程燃油的溢出量，或者通過(guò) 其他任何方式。相反，如果端部的噴油器32的燃油壓力超過(guò)預(yù)先確 定的期望值一固定量，控制器54可減少高壓源38的轉(zhuǎn)移。
控制器54可跟蹤對(duì)高壓源38所作的調(diào)節(jié)。就是說(shuō)，對(duì)特定的一 組運(yùn)行條件，高壓源38應(yīng)該在共軌34中產(chǎn)生相應(yīng)的壓力。然而，隨 著時(shí)間的推移，燃油系統(tǒng)12的部件可能磨損，并且由相同的一組特 定的運(yùn)行條件產(chǎn)生的壓力可能發(fā)生偏離(即減小)。為向該組特定的 運(yùn)行條件提供相同的壓力，高壓源38的轉(zhuǎn)移必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)并 且該調(diào)節(jié)量可對(duì)應(yīng)隨時(shí)間推移而產(chǎn)生的燃油系統(tǒng)12的磨損而增加。
控制器54可在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)一個(gè)指示剛剛過(guò)去的調(diào)節(jié)量的歷史值。 控制器54可連續(xù)更新歷史值并定期重新設(shè)置歷史值?？梢灶A(yù)想地是， 如果需要，控制器54可擇一地在它的儲(chǔ)存器中存儲(chǔ)全部或任何數(shù)量 的過(guò)去的調(diào)節(jié)值?？梢赃M(jìn)一步預(yù)想，控制器54可對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn) 算例如，決定運(yùn)行平均值、中間值，或者其他運(yùn)算并將這些運(yùn)算為以 后比較的目的而存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
在高壓源38的調(diào)節(jié)程序的過(guò)程中，控制器54可確定是否經(jīng)由傳 感器56接收到的低壓信號(hào)指示的是正常的系統(tǒng)磨損或者系統(tǒng)故障。就是說(shuō)低壓情況的發(fā)生可能是系統(tǒng)異?；蛘呤У慕Y(jié)果，而不是磨 損。例如，低壓情形可能是因?yàn)樽罱幸鈭D的卸壓或泄漏。
在有意圖地進(jìn)行卸壓的情況下，卸壓閥66可通過(guò)流體通路70連 接共軌34和油箱28以從燃油系統(tǒng)12釋i文壓力。特別地，卸壓閥66 可包括 一 個(gè)先導(dǎo)或者電磁控制閥元件，該先導(dǎo)或者電磁控制閥元件朝 向關(guān)閉或阻擋流體的位置彈簧偏動(dòng)，并且響應(yīng)于在共軌34內(nèi)超過(guò)預(yù) 先確定的壓力的壓力朝向打開(kāi)或流體通過(guò)的位置可移動(dòng)。如果需要， 預(yù)先確定的壓力是可變的，并且根據(jù)一 個(gè)或多個(gè)與機(jī)械相關(guān)的條件進(jìn) 行設(shè)定或變化。卸壓閥66通過(guò)保持流體在阻斷的位置可維持系統(tǒng)壓 力(即燃油系統(tǒng)12內(nèi)部壓力)在預(yù)先確定的水平，直到作用到卸壓 閥66上的流體壓力超過(guò)偏動(dòng)簧片的彈力和/或者電磁圈(沒(méi)有顯示) 被啟動(dòng)，與此同時(shí)保護(hù)系統(tǒng)不超過(guò)壓力峰值。在卸壓閥66打開(kāi)和燃 油從共軌34排出后，共軌34內(nèi)的壓力可能實(shí)際上過(guò)沖并且下降到低 于期望的壓力。壓力過(guò)沖可能導(dǎo)致被傳感器56感應(yīng)的低壓事件。為 了在控制燃油系統(tǒng)12過(guò)程中調(diào)節(jié)過(guò)沖，指示打開(kāi)事件的一個(gè)信號(hào)可 被產(chǎn)生并通過(guò)通訊線路68傳輸給控制器54,由此使控制器54知道該 事件。
控制器54可跟蹤卸壓事件的發(fā)生。也就是，響應(yīng)于自卸壓閥66 接收的信號(hào)，控制器54可跟蹤跟隨該事件經(jīng)過(guò)的時(shí)間，直到下一個(gè) 卸壓事件。卸壓閥66收到指示隨后發(fā)生的卸壓事件的新信號(hào)后，控 制器54可被重新設(shè)定以再次跟蹤經(jīng)過(guò)的時(shí)間，直到下一個(gè)事件發(fā)生。 為了隨后比較的目的，跟蹤的經(jīng)過(guò)的時(shí)間可被存儲(chǔ)在控制器54的存 儲(chǔ)器中。
當(dāng)燃油系統(tǒng)12中被檢測(cè)到低壓時(shí)，控制器54可確定低壓是否是 由于新近的卸壓事件。特別是，如果檢測(cè)到的共軌34中的壓力大大 地低于期望的壓力，控制器54可評(píng)價(jià)自最近卸壓事件以來(lái)的經(jīng)過(guò)的 時(shí)間。如果該評(píng)價(jià)指示自最近卸壓事件以來(lái)的經(jīng)過(guò)的時(shí)間少于預(yù)定的 時(shí)間長(zhǎng)度，檢測(cè)到的低壓可被認(rèn)為是由于最后的卸壓事件。然而，如 果該比較顯示自最后卸壓事件以來(lái)的經(jīng)過(guò)的時(shí)間大于預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度，檢測(cè)到的低壓可被認(rèn)為是由于系統(tǒng)故障(舉例來(lái)說(shuō)，燃油系統(tǒng)12 磨損或者泄漏)。響應(yīng)于該檢測(cè)，控制器54可啟動(dòng)泵送調(diào)節(jié)和泄漏
檢測(cè)序列。
圖2描述了一個(gè)示例性的用于測(cè)定燃油系統(tǒng)12的調(diào)節(jié)需求和燃 油泄漏存在的序列的流程圖。圖2將在下列段落中討論以進(jìn)一步說(shuō)明 乂>開(kāi)的系統(tǒng)和其運(yùn)4亍。
圖3顯示了圖2序列中的一個(gè)步驟的示例性結(jié)果的跡線圖。圖3 也將在下列段落中討論以進(jìn)一步說(shuō)明公開(kāi)的系統(tǒng)和其運(yùn)行。
工業(yè)適用性
本公開(kāi)的噴油器控制系統(tǒng)在多種發(fā)動(dòng)機(jī)種類包括、例如柴油機(jī)、 汽油機(jī)和氣體燃料驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)中有廣闊的應(yīng)用。公開(kāi)的燃油控制系統(tǒng) 可在任何不中斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的情況下連續(xù)泄漏檢測(cè)是重要的發(fā)動(dòng)機(jī) 中實(shí)施。本公開(kāi)的系統(tǒng)也可提供用于系統(tǒng)內(nèi)部燃油壓力的調(diào)節(jié)。燃油 控制系統(tǒng)12將被現(xiàn)在描述。
如圖2中顯示，燃油系統(tǒng)12的控制可開(kāi)始于檢測(cè)零加油事件(步 驟95)。零加油事件可包括基本上沒(méi)有燃油被噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃 燒室22中的任何發(fā)動(dòng)機(jī)情形例如，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)惰行或發(fā)動(dòng)機(jī)10關(guān) 閉時(shí)。在零加油事件中，噴油器32的運(yùn)行可停止。控制器54可通過(guò) 檢測(cè)導(dǎo)向噴油器32和/或高壓源38的電流、通過(guò)檢測(cè)加速或減速踏板 (未顯示)的位置、通過(guò)檢測(cè)燃油系統(tǒng)12的壓力、或者對(duì)本領(lǐng)域技 術(shù)人員明顯的任何其他方式來(lái)檢測(cè)零加油事件。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)正在加入燃油(也就是零加油事件不存在)，燃油系 統(tǒng)12的控制可繼續(xù)共軌34內(nèi)的壓力檢測(cè)(步驟100)。特別地，共 軌34內(nèi)的指示壓力的參數(shù)可被傳感器56檢測(cè)，通過(guò)通訊線路58傳 送給控制器54,被定量，并且和一個(gè)期望的和預(yù)期的共軌壓力范圍相 比較(步驟110)。期望的和預(yù)期的共軌壓力范圍可與共軌34內(nèi)的噴 油器32適當(dāng)運(yùn)行所必要的燃油壓力相對(duì)應(yīng)以產(chǎn)生期望的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出 (舉例來(lái)說(shuō)，速度和/或扭矩)。檢測(cè)和比較步驟100， 110可按連續(xù)基執(zhí)行。
如果步驟110中執(zhí)行的比較指示共軌34內(nèi)的壓力在期望和預(yù)期 的共軌壓力范圍內(nèi)，控制可返回到步驟100。然而，如果共軌34內(nèi)的 壓力偏離了期望的和預(yù)期的共軌壓力范圍，低壓診斷和泄漏檢測(cè)序列 可被啟動(dòng)。該序列的第一步可包括確定是否卸壓事件最近已經(jīng)發(fā)生 (步驟120)。該確定可通過(guò)評(píng)價(jià)自最后卸壓事件的經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)進(jìn) 行。如果經(jīng)過(guò)的時(shí)間少于預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度，最后卸壓事件可確定是產(chǎn) 生低壓的原因(步驟130)，并且控制可返回到步驟100。
然而，如果經(jīng)過(guò)的時(shí)間比預(yù)定的時(shí)間期間長(zhǎng)，可確定不同于最后 卸壓事件的某事是顯著調(diào)節(jié)量的原因。如果不同于最后卸壓事件的某 事是顯著調(diào)節(jié)量的原因，控制器54可準(zhǔn)備量化這個(gè)必要的調(diào)節(jié)。在 準(zhǔn)備量化步驟中，控制器54可選擇性地停止與端部的噴油器32對(duì)應(yīng) 動(dòng)作的高壓源38的加壓行程，并測(cè)量因而發(fā)生的壓力衰減(步驟 140) 。
如果零加油事件在步驟95被檢測(cè)到，步驟140也可立即跟隨步 驟95 。也就是，如果發(fā)動(dòng)機(jī)IO進(jìn)入零加油事件，即使沒(méi)有低壓事件 被在先檢測(cè)到，控制器54可啟動(dòng)調(diào)節(jié)量化步驟。步驟140在圖3的 跡線中被說(shuō)明。
圖3說(shuō)明兩個(gè)電流跡線300， 310和一個(gè)壓力跡線320。第一電流 跡線300可顯示隨著時(shí)間推移的應(yīng)用于高壓源38的電流。特別地， 第一電流跡線300包括八個(gè)單獨(dú)的并且連續(xù)的泵送事件。這些泵送事 件中兩個(gè)標(biāo)注為330和340的事件可結(jié)合最靠近傳感器56的端部噴 油器32的動(dòng)作。在步驟140期間，這些泵送事件中的每一個(gè)可被停 止、阻斷或者否則使不存在。這些泵送事件可通過(guò)不進(jìn)行高壓源的沖 程，排出高壓源38活塞轉(zhuǎn)移的任何燃油、或者任何本技術(shù)領(lǐng)域公知 的任何其他方式使其不存在?？梢灶A(yù)想地是第一電流跡線300可選擇 地顯示在一個(gè)泵送事件中燃油轉(zhuǎn)移的數(shù)量、高壓源38內(nèi)活塞的位置， 或者任何其他類似的與泵送相關(guān)的特性。
第二電流跡線310可顯示隨時(shí)間推移的適用于噴油器32的電流。特別地，第二電流跡線310顯示了對(duì)應(yīng)于噴油器32動(dòng)作的八個(gè)噴射 事件。這些噴射事件中標(biāo)注為350的事件可對(duì)應(yīng)應(yīng)用于最靠近傳感器 56的端部噴油器32的電流。通過(guò)第一和第二電流跡線的比較可確定， 步驟140 (參見(jiàn)圖2)可包括在端部燃油噴油器32馬上動(dòng)作之前和立 即跟隨端部噴油器32的動(dòng)作停止泵送事件。如果需要，可設(shè)想步驟 140可包括停止超過(guò)兩個(gè)泵送事件。如果需要，進(jìn)一步可以設(shè)想阻止 泵送的事件可以和不同于端部噴油器32的噴油器32結(jié)合。在零加油 事件期間(也就是直接發(fā)生于步驟140)，雖然噴油器32可不動(dòng)作， 但泵送事件仍然被停止以確定軌壓損失。
壓力跡線320顯示了作為噴射和泄漏發(fā)生結(jié)果的共軌34的衰減。 特別是，向上直到泵送事件330，在高壓源38供應(yīng)的一定燃油量被噴 油器32消耗和從燃油系統(tǒng)12泄漏的情況下，共軌34內(nèi)的燃油壓力 可保持基本上不變。然而，在泵送事件330被停止的情況下，當(dāng)燃油 從燃油系統(tǒng)中泄漏或者被噴射到燃燒室22中時(shí)，自高壓源38的供應(yīng) 被減少并且共軌34內(nèi)的燃油壓力開(kāi)始逐漸減小。作為結(jié)果，壓力P1 可能低于共軌34期望的壓力，并且在噴射事件350后測(cè)量得到的壓 力值P2可能更低。壓力Pl和P2的部分不同可以是由于在噴射事件 3 5 0期間的燃油噴射量，同時(shí)剩余的部分可以是由于系統(tǒng)泄漏或者磨 損導(dǎo)致的失效。
控制器54可對(duì)由于系統(tǒng)泄漏和失效的共軌壓力衰減進(jìn)行定量， 并計(jì)算一個(gè)相應(yīng)的高壓源38必要的調(diào)節(jié)量以維持期望的系統(tǒng)壓力(步 驟150—參見(jiàn)圖2)。這一部分的壓力衰減(舉例來(lái)說(shuō)，調(diào)節(jié)量)可 以基于壓力Pl和P2的不同、確定作為燃油溫度和壓力函數(shù)的燃油體 積彈性模量值、和高壓容積通過(guò)使用常規(guī)的計(jì)算來(lái)定量。必要的調(diào)節(jié) 量可對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)移/流出的高壓源38的變化量，該變化量可理解為噴油 器32的消耗和與泄漏和失效相關(guān)的壓力衰減。
一旦必要的調(diào)節(jié)量已被定量，它可被與歷史調(diào)節(jié)量進(jìn)行比較以確 定是否該必要的調(diào)節(jié)量已顯著增加(步驟160)。必要的調(diào)節(jié)量和歷 史調(diào)節(jié)量之間的顯著不同可對(duì)應(yīng)于泄漏，與此同時(shí)一個(gè)較小的不同可對(duì)應(yīng)于泵送損耗、失效或者燃油系統(tǒng)磨損。如果泄漏被確定，在沒(méi)有 進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)或者只對(duì)高壓源38進(jìn)行有限調(diào)節(jié)的情況下，燃油系
統(tǒng)12和/或發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行可降低功率(步驟170)。
如果必要的調(diào)節(jié)量與歷史調(diào)節(jié)量之間的不同小于預(yù)先確定量，發(fā) 動(dòng)機(jī)和/或燃油系統(tǒng)的降低功率可被阻止，并且在作出必要的調(diào)節(jié)之 前，控制器54可等待零加油事件(步驟180)的檢測(cè)。當(dāng)零加油事件 被檢測(cè)到，或者仍然繼續(xù)步驟95中事件的跟隨檢測(cè)時(shí)，控制器54可 執(zhí)行必要的調(diào)節(jié)(步驟190)。更確切地，當(dāng)噴油器32不能工作時(shí)， 高壓源38的轉(zhuǎn)移或者其他參數(shù)可被調(diào)節(jié)，以便作為結(jié)果的共軌34內(nèi) 的壓力基本上和期望的系統(tǒng)壓力匹配。
燃油系統(tǒng)12提供的泄漏保護(hù)可被改進(jìn)超過(guò)在先技術(shù)。特別地， 因?yàn)槿加拖到y(tǒng)12的泄漏檢測(cè)是連續(xù)的，發(fā)生的任何泄漏可被立即識(shí) 別并且調(diào)節(jié)，而不是在"驅(qū)動(dòng)"的條件下等待識(shí)別。另外，燃油系統(tǒng)
行。實(shí)際上，操作者值得注意的燃油系統(tǒng)12的唯一中斷可能是響應(yīng) 于被識(shí)別和定量的燃油泄漏而發(fā)生的燃油系統(tǒng)12和/或發(fā)動(dòng)機(jī)10的降 低功率。進(jìn)一步，因?yàn)榭刂破?4可影響基于連續(xù)檢測(cè)的燃油壓力的 高壓源38的調(diào)節(jié)，共軌34內(nèi)的壓力在較大時(shí)間百分比范圍可保持基 本上穩(wěn)定并且在一個(gè)期望的壓力范圍內(nèi)。
另外，燃油系統(tǒng)12對(duì)泄漏檢測(cè)非常敏感。也就是說(shuō)，因?yàn)樾孤?檢測(cè)和泵送損耗調(diào)節(jié)被經(jīng)常進(jìn)行，存儲(chǔ)在控制器54的存儲(chǔ)器中的并 用于比較使用的歷史調(diào)節(jié)量可保持的小。隨著泄漏產(chǎn)生的必要的調(diào)節(jié) 量易于超過(guò)歷史量，這個(gè)小的調(diào)節(jié)量可允許進(jìn)行甚至更小的泄漏檢 測(cè)。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，在不離開(kāi)本公開(kāi)范圍的情況 下，本公開(kāi)的控制系統(tǒng)可做不同的改變和變型。通過(guò)對(duì)本公開(kāi)的控制 系統(tǒng)說(shuō)明書的研究和實(shí)踐，其他實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易 見(jiàn)。本說(shuō)明書和實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為僅僅是示例性的，真正保護(hù)范圍由 后附的權(quán)利要求書和按照等同原則明確。附圖標(biāo)記表10.發(fā)動(dòng)扭^12.燃油系統(tǒng)14.發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體16.汽缸18.活塞20.汽釭蓋22.燃燒室24.曲軸26.連桿28.油箱30.燃油泵送裝置32.噴油器34.共軌36.低壓源38.高壓源40.油路42.油路44.止回閥46.傳動(dòng)軸48.齒輪系50.油路52.控制系統(tǒng)54.控制器56.壓力傳感器58.通訊線路64.通訊線路66.卸壓閥68.通訊線^各
70.流體通^各
95.步驟零加油？
100.步驟檢測(cè)軌壓
110.步驟軌壓低于期望的范圍？
]20.步驟卸壓閥(PRV)最近啟動(dòng)？
130.步驟確定低壓的原因是最近卸壓閥(PRV)的啟動(dòng)
140.步驟停止泵送事件并檢測(cè)軌壓衰減
150.步驟確定調(diào)節(jié)量
160.步驟泄漏或泵送損耗
170.步驟降低功率
180.步驟零加油？
190.步驟調(diào)節(jié)泵
300.第一電流跡線
310.第二電流跡線
320.壓力曲線
330.第一泵送事件
340.第二泵送事件
350.噴射事件
權(quán)利要求
1. 一種燃油控制系統(tǒng)(12)，包括加壓燃油源(38)；至少一個(gè)配置用來(lái)接收和噴射加壓燃油的噴油器(32)；配置用來(lái)產(chǎn)生指示所述至少一個(gè)噴油器的實(shí)際燃油壓力信號(hào)的傳感器(56)；與所述傳感器通訊的控制器(54)，所述控制器被配置用于確定所述至少一個(gè)噴油器的期望的燃油壓力；比較所述信號(hào)和所述期望的燃油壓力；和響應(yīng)于所述比較啟動(dòng)泄漏檢測(cè)序列。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，其中 在所述燃油系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所述傳感器連續(xù)地產(chǎn)生所述信號(hào)；和在所述燃油系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所述信號(hào)被連續(xù)地與所述期望的燃 油壓力進(jìn)行比較。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，其中所 述控制器進(jìn)一 步被配置用于確定導(dǎo)致實(shí)際的燃油壓力基本上與期望 的燃油壓力相匹配的所述燃油源的必要的調(diào)節(jié)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，其中控 制器進(jìn)一步配置用于比較所述必要的調(diào)節(jié)和歷史調(diào)節(jié)；和當(dāng)所述必要的調(diào)節(jié)大于所述歷史調(diào)節(jié) 一 預(yù)先確定量時(shí)，降低燃 油系統(tǒng)的運(yùn)4亍功率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包 括配置用于釋放過(guò)壓的燃油控制系統(tǒng)的卸壓閥(66),其中所述控制 器被配置用于跟蹤跟隨壓力釋放事件的經(jīng)過(guò)的時(shí)間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，其中， 如果所述跟蹤的經(jīng)過(guò)的時(shí)間小于預(yù)先確定的時(shí)間長(zhǎng)度；并且所述必要的調(diào)節(jié)比所述歷史調(diào)節(jié)大所述預(yù)先確定量；那么實(shí)際燃油壓力和所述期望的燃油壓力之間的不同被確定為歸因 于壓力釋放事件；并且燃油系統(tǒng)的運(yùn)行被阻止降低功率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃油控制系統(tǒng)，其特征在于，其中 只有所述必要的調(diào)節(jié)在所述歷史調(diào)節(jié)加減所述預(yù)先確定量的范圍內(nèi)，所述控制器才進(jìn)一步被配置用于執(zhí)行所述必要的調(diào)節(jié)；和 所述必要的調(diào)節(jié)只在零加油事件期間被執(zhí)行。
8. —種燃油系統(tǒng)(12)中檢測(cè)泄漏的方法，所述方法包括 加壓燃油；感應(yīng)所述燃油的壓力； 確定期望的燃油壓力；比較所述感應(yīng)到的壓力和所述期望的壓力以確定必要的加壓調(diào)斗— i，'； 和比較所述必要的加壓調(diào)節(jié)和一個(gè)歷史調(diào)節(jié)；并且 只有所述必要的加壓調(diào)節(jié)在所述歷史調(diào)節(jié)量加減預(yù)先確定量的 范圍內(nèi)才執(zhí)行所述必要的加壓調(diào)節(jié)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 選擇性地釋放燃油的壓力，和 跟隨所述選擇性的釋放跟蹤經(jīng)過(guò)的時(shí)間，其中，如果跟蹤到的跟隨所述選擇性釋放的經(jīng)過(guò)的時(shí)間小于預(yù)先確定的時(shí) 間長(zhǎng)度；并且所述必要的加壓調(diào)節(jié)超過(guò)所述歷史調(diào)節(jié)所述預(yù)先確定量； 那么所述感應(yīng)的壓力和所述期望的壓力之間的不同被確定是由于所 述選擇性釋放；并且所述方法進(jìn)一步包括阻止所述必要的加壓調(diào)節(jié)的執(zhí)行。
10.—種動(dòng)力系統(tǒng)(10, 12)，包括 有至少一個(gè)燃燒室(22)的發(fā)動(dòng)機(jī)(IO);和 權(quán)利要求1-5中任何一個(gè)被設(shè)置用于輸送加壓燃油到所述至少 一個(gè)燃燒室的所述燃油控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的燃油控制系統(tǒng)(12)。所述燃油控制系統(tǒng)可有加壓燃油源(38)和至少一個(gè)被配置用于接收和噴射加壓燃油的噴油器(32)。燃油系統(tǒng)也有一個(gè)被配置用來(lái)產(chǎn)生指示在所述至少一個(gè)噴油器的實(shí)際燃油壓力信號(hào)的傳感器(56)，和與所述傳感器通訊的控制器(54)。所述控制器可被配置用于確定在所述至少一個(gè)噴油器的期望的燃油壓力，并且比較所述信號(hào)和所述期望的燃油壓力。所述控制器也可被配置用于響應(yīng)所述比較啟動(dòng)泄漏檢測(cè)序列。
文檔編號(hào)F02D41/38GK101506504SQ200780031110
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月21日
發(fā)明者D·R·帕克特 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司