专利名称：一种高压共轨燃油喷射系统故障诊断装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种高压共轨燃油喷射系统故障诊断装置及其方法。
背景技术：
现有的电控柴油机燃油喷射系统中，大多数都具有喷油系统故障诊断装置。中国专利CN1773101公开了一种柴油机高压共轨燃油喷射系统喷油器故障诊断方法，采取软件方法判断喷油系统喷油器机械系统的故障。此方法先用曲轴传感器测量发动机各缸瞬态转速的差异，利用诊断软件依据发动机缸间平衡喷油量补偿算法确定发生故障的气缸，再根据共轨压力传感器测得的共轨腔压力变化规律判断喷油系统是否发生故障，确定故障的准确位置。它的特点是针对发动机机械或控制出现问题后的综合性诊断。但是，电控柴油机很大比例的故障来自传感器、执行器的故障，此方法不能指明具体的故障部位。而且，软件开销大，共轨系统的工作环境复杂，软件工作量的增大，势必增大控制的难度。另一方面，诊断的故障并不全面。首先，此方法遗漏了高压共轨另外一个主要执行机构——高压油泵的故障检测。其次，诊断的故障类型不全，且都是在故障发生之后诊断，丝毫没有起到预防的效果。若是发生故障，很可能导致柴油机电控单元的硬件电路的毁坏或是发动机机械结构的损毁。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足和缺陷，提供一种高压共轨燃油喷射系统故障诊断装置及其方法。高压共轨燃油喷射系统故障诊断装置包括油泵电磁阀故障检测装置和喷油器电磁阀故障检测装置；油泵电磁阀故障检测装置的内部模块连接关系为控制器引脚1与油泵电磁阀可靠性故障检测电路相连，油泵电磁阀可靠性故障检测电路与检测点P、检测点Q 相连，检测点P、检测点Q与第一采样模块两端相连，控制器引脚2与油泵电磁阀断路故障检测电路相连，油泵电磁阀断路故障检测电路与检测点A相连，控制器引脚3与第一控制开关 Ml相连，控制器引脚4与油泵电磁阀短路故障检测电路相连，油泵电磁阀短路故障检测电路与检测点B、检测点C相连，检测点A、检测点B与第一控制开关两端相连，检测点B、检测点C与第二采样模块相连，电源模块、检测点P、第一采样模块、检测点Q、油泵电磁阀、检测点A、第一控制开关、检测点B、第二采样模块、检测点C顺次连接；喷油器电磁阀故障检测装置的内部模块连接关系为控制器引脚5与第四控制开关M4相连，控制器引脚6与第三控制开关M3相连，M2与M4的一端一同接检测点J，M2的另一端与低压电源模块相连，M4的另一端与高压电源模块相连，控制器引脚7与喷油器可靠性故障检测电路相连，喷油器可靠性故障检测电路再接检测点J、检测点K，测点J、检测点K与第三采样模块相连，控制器引脚8与喷油器对地短路、喷油器断路检测电路相连，喷油器对地短路、喷油器断路检测电路与检测点D相连，控制器引脚9与第三控制开关M3相连，控制器引脚10与喷油器电磁阀内部短路故障检测电路相连，喷油器电磁阀内部短路故障检测电路与检测点E、检测点F相连，检测点E、检测点F与第四采样模块的两端相连，检测点J、第三采样模块、检测点K、检测点D、喷油器电磁阀、第三控制开关M3、检测点E、第四采样模块、检测点F顺次连接。所述的油泵电磁阀断路故障检测电路为电感Ll 一端与电阻R4—端相连组成油泵电磁阀，Ll另一端接24V驱动电压，R4另一端接MOS管Ml的D级以及电阻R2，M1的G级接控制器的3号接口，即控制信号PUMP_IN，可控制Ml的打开和关闭，Ml的S级检测点B， R2的另一端接控制器的2号接口，即断路检测反馈信号PUMP_FEED，以及电阻R3和电容C3 的一端，R3的另一端接地，C3的另一端接地，起到滤波的作用，3. 9V稳压二极管D4的阳极和阴极分别接C3两端，D4阳极接地。所述的油泵电磁阀短路故障检测电路为第二采样模块一端接电阻R14，一端接电阻R6，R14和R6的另一端分别接差分放大器的正相输入端和反相输入端，R14的另一端又接电阻R17后接地。R6另一端接电阻R18的一端，R18的另一端接放大器的输出端，放大器的输出端与R19串联后接比较器U2的正相输入端，R19与U2的正相输入端之间接电阻 R20、电阻R21与电容C5，R20和C5的另一端接地，电阻R21的另外一端接比较器的输出端。 电阻RM —端接电容C6与比较器的反相输入端，C6另外一端接地，R24另外一端接控制器的控制接口，RM与C6组成DA电路，输出参考电平到比较器的反相输出端，通过控制器的输出信号HVM波控制反相输出端的参考电平，比较器的输出端接电阻R22、电容C4以及反相器U3的输入端，R22的另一端接5V电压，C4的另外一端接地，反相器的输出端接控制器的 4号接口。所述的喷油器断路、对地短路故障检测装置电路为电感L5—端与电阻R8—端相连组成喷油器电磁阀，L5另一端接MOS管开关M3的D级，M3的G级接控制器的9号接口， M3的S级接检测点E，R8另一端接二极管D17的阴极、电阻R13、电容C13、稳压管D16的阴极以及控制器的8号接口，即诊断反馈信号INJ_FEED。D17的阳极接电阻R14，R14的另一端接电压5V, R13、C13、D16的另一端接地。共轨燃油喷射系统的故障诊断方法是在控制油泵电磁阀动作信号输入之前，控制器读取油泵电磁阀断路故障检测电路从检测点A检测到的诊断反馈信号，判断油泵电磁阀是否出现断路故障，若发生故障则控制器停止油泵电磁阀当次的驱动，若检测到油泵电磁阀连续10次发生断路故障则永久停止油泵电磁阀的驱动，在电磁阀开始动作时，控制器读取油泵电磁阀短路故障检测电路从检测点B、检测点C检测到的过流监测信号，判断电磁阀是否出现短路故障，若发生短路故障则控制器停止油泵电磁阀当次的驱动，若检测到油泵电磁阀连续2次发生短路故障则永久停止油泵电磁阀的驱动，同时，控制器读取油泵电磁阀可靠性故障检测电路从检测点P、检测点Q检测到的油泵电磁阀驱动电流特性，判断电磁阀是否出现可靠性故障，若发生油泵电磁阀可靠性故障则控制器停止油泵电磁阀当次的驱动，若检测到油泵电磁阀连续7次发生可靠性故障则永久停止油泵电磁阀的驱动；在喷油器开始执行前，控制器读取喷油器对地短路故障检测电路从检测点D检测到的诊断反馈信号，判断喷油器是否发生对地短路故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续10次发生对地短路故障则永久停止此缸喷油器的驱动，接着打开低端开关，再次读取此诊断反馈信号，判断喷油器是否出现断路故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续10次发生喷油器电磁阀断路故障则永久停止此缸喷油器的驱动，在喷油器开始工作时，控制器读取喷油器内部短路故障检测电路从检测点E、检测点F检测到的过流监测信号，判断喷油器是否出现短路故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续2次发生喷油器电磁阀内部短路故障则永久停止此缸喷油器的驱动，同时，控制器读取喷油器可靠性故障检测电路从检测点J、检测点K检测到的喷油器驱动电流特性，判断喷油器是否出现可靠性故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续8次发生喷油器电磁阀可靠性故障则永久停止此缸喷油器的驱动。和现有技术相比，本发明的有益效果和优点是本发明利用简单有效的硬件电路装置和高效的软件判断，达到对高压共轨油泵电磁阀和喷油器的各种故障的诊断。诊断的对象、故障类型全面，软件开销小。且在执行器动作之前进行基本诊断可避免发动机及其电子控制单元的损毁。采用本发明所述的诊断方法能可靠地对共轨燃油喷射系统进行故障诊断。由于硬件电路简单，成本低。由于软件开销小，增加了高压共轨电控系统的可靠性。在实际工程运用中可达到十分可观的效果。
图1是油泵电磁阀驱动及故障检测框图； 图2是油泵电磁阀断路故障检测的电路图； 图3是油泵电磁阀断路故障诊断流程图4是油泵电磁阀短路故障检测的电路图； 图5是油泵电磁阀短路故障诊断流程图； 图6是油泵电磁阀的驱动电流特性图； 图7是油泵电磁阀可靠性故障诊断流程图； 图8是喷油器驱动及故障检测框图； 图9是喷油器电磁阀断路、对地短路故障检测电路图； 图10是喷油器的驱动电流特性图； 图11是喷油器可靠性故障诊断流程图。
具体实施例方式以下结合附图详细说明本发明所述高压油泵电磁阀和喷油器故障诊断方案的具体实施方式
以及工作原理。如图1所示，油泵电磁阀故障检测装置的内部模块连接关系为控制器引脚1与油泵电磁阀可靠性故障检测电路相连，油泵电磁阀可靠性故障检测电路与检测点P、检测点Q 相连，检测点P、检测点Q与第一采样模块两端相连，控制器引脚2与油泵电磁阀断路故障检测电路相连，油泵电磁阀断路故障检测电路与检测点A相连，控制器引脚3与第一控制开关Ml相连，控制器引脚4与油泵电磁阀短路故障检测电路相连，油泵电磁阀短路故障检测电路与检测点B、检测点C相连，检测点A、检测点B与第一控制开关两端相连，检测点B、检测点C与第二采样模块相连，电源模块、检测点P、第一采样模块、检测点Q、油泵电磁阀、检测点A、第一控制开关、检测点B、第二采样模块、检测点C顺次连接。控制器的3号接口输出的控制信号PUMP_IN为PWM波，控制MOS管Ml的开关。Ml打开，驱动电流快速上升，Ml 关闭，驱动电流迅速下降，以此得到系统所需电磁阀的驱动电流特性。结合检测电路装置，检测点P、Q可完成油泵电磁阀可靠性故障的检测，检测点A可完成油泵电磁阀断路故障的检测，检测点B、C可完成电磁阀短路故障的检测。如图2所示，所述的油泵电磁阀断路故障检测电路为电感Ll 一端与电阻R4—端相连组成油泵电磁阀，Ll另一端接24V驱动电压，R4另一端接MOS管Ml的D级以及电阻 R2，M1的G级接控制器的3号接口，即控制信号PUMP_IN，可控制Ml的打开和关闭，Ml的S 级检测点B，R2的另一端接控制器的2号接口，即断路检测反馈信号PUMP_FEED，以及电阻 R3和电容C3的一端，R3的另一端接地，C3的另一端接地，起到滤波的作用，3. 9V稳压二极管D4的阳极和阴极分别接C3两端，D4阳极接地。在油泵电磁阀工作之前，即控制开关Ml 关闭时，采集诊断反馈信号PUMP_FEED。输入到控制器的信号为高电平时，表明电磁阀处于正常状态。否则，电磁阀可能发生断路。控制器读取此信号后，可由诊断算法进行判断处理。如图3所示，在电磁阀工作之前，进入步骤S10，控制器读取油泵电磁阀断路故障检测电路从检测点A检测到的诊断反馈信号PUMP_FEED。然后进入步骤S20，判断油泵电磁阀是否出现断路故障。若无故障，则进入步骤S60，故障码清零后返回。否则，进入步骤S30， 故障计数加1，控制器停止油泵电磁阀当次的驱动。然后，进入步骤S40，判断是否连续十次发生断路故障。若未发生，则返回。否则，进入步骤S50，断路故障码置1。后进入步骤S70， 控制器永久停止油泵电磁阀驱动。如图4所示，所述的油泵电磁阀短路故障检测电路为第二采样模块一端接电阻 R14, 一端接电阻R6，R14和R6的另一端分别接差分放大器的正相输入端和反相输入端，R14 的另一端又接电阻R17后接地。R6另一端接电阻R18的一端，R18的另一端接放大器的输出端，放大器的输出端与R19串联后接比较器U2的正相输入端，R19与U2的正相输入端之间接电阻R20、电阻R21与电容C5，R20和C5的另一端接地，电阻R21的另外一端接比较器的输出端。电阻RM —端接电容C6与比较器的反相输入端，C6另外一端接地，R24另外一端接控制器的控制接口，RM与C6组成DA电路，输出参考电平到比较器的反相输出端，通过控制器的输出信号PWM波控制反相输出端的参考电平，比较器的输出端接电阻R22、电容 C4以及反相器U3的输入端，R22的另一端接5V电压，C4的另外一端接地，反相器的输出端接控制器的4号接口。在电磁阀工作时，通过第二采样模块的采样电阻R5，监测过流监测信号PUMP_I2。若电磁阀出现短路故障，则通过R5的电流瞬间增大，R5两端电压差通过放大器后，信号与参考电平进行比较后输入到比较器，比较器输出高电平。因此若监测到过流监测信号PUMP_I2为高电平则此时电磁阀出现短路故障，应停止对应电路的驱动输出以保护系统。其中，参考电平由PWM信号控制，大小可调。此电路亦应用于油泵电磁阀可靠性故障检测。对于油泵电磁阀的可靠性故障检测，只需在计时开始时改变PWM信号的占空比，则通过DA电路得到所需的参考电平。如图5所示，对于油泵电磁阀短路故障的诊断，考虑此故障要及时得到诊断反馈， 可以在软件开发时，设置短路故障时请求中断的方式完成。在电磁阀动作时，控制器读取油泵电磁阀短路故障检测电路从检测点B、检测点C检测到的过流监测信号，若电磁阀发生短路故障，进入步骤S80，故障计数加1，控制器停止油泵电磁阀当次的驱动。然后，进入步骤 S90，判断故障计数是否大于2，若不是则返回。否则，进入步骤S100，故障码置1。然后进步 Sl 10，控制器清除计数，永久停止油泵电磁阀的驱动。如图6所示，高压油泵电磁阀由24V电源驱动，维持电流分一级维持和二级维持两部分。电流波形的上升时间是由软件控制的，软件控制上升的起始端和终止端。由于电磁阀的长期动作，其可靠性受到考验，实际的电流波形与理论上会有一定的差异。因此，电磁阀电流的拉升时间Tl、一级维持下降时间T2、一级维持上升时间T3、一级维持到二级维持的下降时间T4、二级维持上升时间T5、二级维持下降时间T6以及二级维持到0的下降时间 T7都是要检测，并且进行软件判断，以确定电磁阀是否出现可靠性故障。关于以上各个时间参数的检测和软件判断，原理都类同，因此只举一例加以说明。以检测一级维持上升时间 T3为例，在软件控制电流上升的起始时间点，同时启动一个计时器，设定采样驱动电流电路的参考电平值为相应的电流上升的终止值。上升的电流通过采样电阻R1、放大器、比较器， 则驱动电流特性监测信号PUMP_I1在电流上升的终止点产生一个边沿脉冲，触发计时器的停止。捕获计时器的值，即为一级维持上升时间T3值，然后比较其是否在相应的上限值和下限值之内。不在之内，则断定电磁阀出现可靠性故障。如图7所示，高压油泵电磁阀可靠性故障诊断流程如下在软件使能控制信号 PUMP_IN开始有效时，指定的定时器开始运行，即图中的步骤S120。且设定定时器的初始值为0，设置为外部触发停止方式，外部触发信号即为监测信号PUMP_I1。步骤S130为延时等待程序，等待步骤S140 触发信号停止运行定时器。触发信号的方式为边沿触发，若监测电流的上升时间，可设置监测信号由低电平转变到高电平，触发定时器停止运行。若监测电流的下降时间，可设置监测信号由高电平转变到低电平，触发定时器停止运行。其中，根据状态值Pcoimt判断电流为上升还是下降。步骤S150为捕捉定时器值，得电流变化时间T，已知变化时间的上限值Tmax和下限值Tmin，则可通过T是否满足I^mirKIXTmax来判断可靠性故障。满足条件则进入步骤S160返回0，表示无可靠性故障。若不满足，则进入步骤S180 返回1，表示出现可靠性故障，控制器停止油泵电磁阀当次的驱动。其中，比较器的参考电平根据不同时刻，设置相应的参考电平。具体时刻由参数Pcount判断，Pcoimt初始值为1。 最后步骤S170为判断可靠性故障诊断是否完成。由于有7个时间参数需要检测，每完成一个参数检测时，Pcount加一，根据Pcoimt是否大于7可判断是否完成故障检测。如图8所示，喷油器电磁阀故障检测装置的内部模块连接关系为控制器引脚5与第四控制开关M4相连，控制器引脚6与第三控制开关M3相连，M2与M4的一端一同接检测点J，M2的另一端与低压电源模块相连，M4的另一端与高压电源模块相连，控制器引脚7与喷油器可靠性故障检测电路相连，喷油器可靠性故障检测电路再接检测点J、检测点K，测点J、检测点K与第三采样模块相连，控制器引脚8与喷油器对地短路、喷油器断路检测电路相连，喷油器对地短路、喷油器断路检测电路与检测点D相连，控制器引脚9与第三控制开关M3相连，控制器引脚10与喷油器电磁阀内部短路故障检测电路相连，喷油器电磁阀内部短路故障检测电路与检测点E、检测点F相连，检测点E、检测点F与第四采样模块的两端相连，检测点J、第三采样模块、检测点K、检测点D、喷油器电磁阀、第三控制开关M3、检测点E、 第四采样模块、检测点F顺次连接。喷油器电磁阀的两端分别接高端开关和低端开关。在低端开关MOS管打开后，控制器的5号接口输出有效信号打开MOS开关M4完成对驱动电流的拉升，接着6号口输出有效信号打开MOS开关M2完成驱动电流的维持。低端开关M3完成对驱动电流脉宽的控制。以此得到系统所需喷油器电磁阀的驱动电流特性。结合检测电路装置特性，检测点J、K可完成喷油器电磁阀可靠性故障的检测，检测点D可完成喷油器电磁阀断路、对地短路故障的检测，检测点E、F可完成电磁阀短路故障的检测。
如图9所示，所述的喷油器断路、对地短路故障检测装置电路为电感L5—端与电阻R8 —端相连组成喷油器电磁阀，L5另一端接MOS管开关M3的D级，M3的G级接控制器的9号接口，M3的S级接检测点E，R8另一端接二极管D17的阴极、电阻R13、电容C13、稳压管D16的阴极以及控制器的8号接口，即诊断反馈信号INJ_FEED。D17的阳极接电阻R14， R14的另一端接电压5V，R13、C13、D16的另一端接地。在喷油器正常工作之前，即M3关闭时，电路反馈信号INJ_FEED应为高，若为低，则可能发生喷油器对地短路故障。接着，控制器输出测试信号，打开M4，电路反馈信号应为低，若为高，则可能发生电磁阀断路故障。在检测到反馈信号异常时，软件进行诊断。软件诊断过程为在喷油器开始执行前，控制器读取喷油器对地短路故障检测电路从检测点D检测到的诊断反馈信号，判断喷油器是否发生对地短路故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续10次发生对地短路故障则永久停止此缸喷油器的驱动，接着打开低端开关，再次读取此诊断反馈信号，判断喷油器是否出现断路故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续10次发生喷油器电磁阀断路故障则永久停止此缸喷油器的驱动。关于喷油器电磁阀内部短路的检测，可参考油泵电磁阀短路故障检测电路。在此基础上，控制器只需输出一定占空比的PWM波以得到相应参考电平即可完成喷油器电磁阀内部短路的检测。控制器在检测到故障信号后，软件判断故障程度，完成诊断。其流程为 在喷油器开始工作时，控制器读取喷油器内部短路故障检测电路从检测点E、检测点F检测到的过流监测信号，判断喷油器是否出现短路故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续2次发生喷油器电磁阀内部短路故障则永久停止此缸喷油器的驱动。如图10所示，喷油器驱动电流在高压开放时拉升，然后进入一级维持，再是二级维持。判断拉升时间T8、电流掉至一级维持的时间T9、一级维持上升时间T10、一级维持下降时间T11、一级维持到二级维持的下降时间T12、二级维持上升时间T13、二级维持下降时间T14以及二级维持到0的下降时间T15是否在有效时间内，其计时方式与油泵电磁阀的可靠性诊断原理一样，软件触发定时器开始计时，驱动电流特性监测信号INJ_I1产生边沿脉冲，触发定时器停止计时。相应的处理程序也参考油泵电磁阀的可靠性诊断原理，判断时间是否在有效时间内，完成可靠性诊断。与油泵的差别在于多一个高压检测程序，判断电压是否达到所需的高压值，以保证高压开放正常执行。图11是本发明所述喷油器可靠性故障诊断流程图。在控制信号INJ_HIGHIN 开始有效时，进入步骤S190，运行定时器。设定定时器的初始值为0，设置为外部触发停止方式，外部触发信号即为监测信号INJ_I1。电流通过采样电阻转化为电压差，通过放大器、 比较器输出信号INJ_I1。设置相应的比较参考电平，即可输出相应的上升沿或者是下降沿。 因此，外部触发信号的方式为边沿触发，若监测电流的上升时间，可设置监测信号由低电平转变到高电平，触发定时器停止运行。若监测电流的下降时间，可设置监测信号由高电平转变到低电平，触发定时器停止运行。电流的状态由Icoimt值进行判断。首先完成的是升压电路和高压开放时间的故障诊断。因此，延时程序可设为延时两个高压开放脉宽。若无外部触发，则进入步骤S270，表明升压电路异常，写入故障码，停机监测故障。若外部有效触发，则进入步骤S210，停止定时器运行。然后进入步骤S220，捕捉定时器值，得电流变化时间T，已知变化时间的上限值Tmax和下限值Tmin，则可通过T是否满足I^mirKIXTmax来判断可靠性故障。满足条件则进入步骤S280返回0，表示无可靠性故障。若不满足，则进入步骤S260返回1，表示出现可靠性故障，控制器停止喷油器的当次驱动。由于定时器开始运行的时间由软件决定，因此可在开始运行前设置相应的参考电平，以完成可靠性故障监测。参考电平的值由状态量Icoimt决定。由于有8个时间参数需要检测，因此每完成一个参数检测后，若无故障则进入步骤S240，Icount加1，由Icoimt是否>8判断是否完成可靠性故障检测。若监测没完成，则进入步骤S250软件开启定时器，循环进入检测。
以下便是高压共轨燃油喷射系统故障诊断方法的原理图、电路装置图和故障诊断流程图。
权利要求
1.一种高压共轨燃油喷射系统故障诊断装置，其特征在于包括油泵电磁阀故障检测装置和喷油器电磁阀故障检测装置；油泵电磁阀故障检测装置的内部模块连接关系为控制器引脚1与油泵电磁阀可靠性故障检测电路相连，油泵电磁阀可靠性故障检测电路与检测点P、检测点Q相连，检测点P、检测点Q与第一采样模块两端相连，控制器引脚2与油泵电磁阀断路故障检测电路相连，油泵电磁阀断路故障检测电路与检测点A相连，控制器引脚3与第一控制开关Ml相连，控制器引脚4与油泵电磁阀短路故障检测电路相连，油泵电磁阀短路故障检测电路与检测点B、检测点C相连，检测点A、检测点B与第一控制开关两端相连， 检测点B、检测点C与第二采样模块相连，电源模块、检测点P、第一采样模块、检测点Q、油泵电磁阀、检测点A、第一控制开关、检测点B、第二采样模块、检测点C顺次连接；喷油器电磁阀故障检测装置的内部模块连接关系为控制器引脚5与第四控制开关M4相连，控制器引脚6与第三控制开关M3相连，M2与M4的一端一同接检测点J，M2的另一端与低压电源模块相连，M4的另一端与高压电源模块相连，控制器引脚7与喷油器可靠性故障检测电路相连， 喷油器可靠性故障检测电路再接检测点J、检测点K，测点J、检测点K与第三采样模块相连， 控制器引脚8与喷油器对地短路、喷油器断路检测电路相连，喷油器对地短路、喷油器断路检测电路与检测点D相连，控制器引脚9与第三控制开关M3相连，控制器引脚10与喷油器电磁阀内部短路故障检测电路相连，喷油器电磁阀内部短路故障检测电路与检测点E、检测点F相连，检测点E、检测点F与第四采样模块的两端相连，检测点J、第三采样模块、检测点 K、检测点D、喷油器电磁阀、第三控制开关M3、检测点E、第四采样模块、检测点F顺次连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压共轨燃油喷射系统故障诊断装置，其特征在于所述的油泵电磁阀断路故障检测电路为电感Ll 一端与电阻R4 —端相连组成油泵电磁阀，Ll 另一端接24V驱动电压，R4另一端接MOS管Ml的D级以及电阻R2，Ml的G级接控制器的 3号接口，即控制信号PUMP_IN，可控制Ml的打开和关闭，Ml的S级检测点B，R2的另一端接控制器的2号接口，即断路检测反馈信号PUMP_FEED，以及电阻R3和电容C3的一端，R3 的另一端接地，C3的另一端接地，起到滤波的作用，3. 9V稳压二极管D4的阳极和阴极分别接C3两端，D4阳极接地。
3.根据权利要求1所述的一种高压共轨燃油喷射系统故障诊断装置，其特征在于所述的油泵电磁阀短路故障检测电路为第二采样模块一端接电阻R14，一端接电阻R6，R14和 R6的另一端分别接差分放大器的正相输入端和反相输入端，R14的另一端又接电阻R17后接地，R6另一端接电阻R18的一端，R18的另一端接放大器的输出端，放大器的输出端与R19 串联后接比较器U2的正相输入端，R19与U2的正相输入端之间接电阻R20、电阻R21与电容C5，R20和C5的另一端接地，电阻R21的另外一端接比较器的输出端，电阻RM —端接电容C6与比较器的反相输入端，C6另外一端接地，RM另外一端接控制器的控制接口，RM与 C6组成DA电路，输出参考电平到比较器的反相输出端，通过控制器的输出信号PWM波控制反相输出端的参考电平，比较器的输出端接电阻R22、电容C4以及反相器U3的输入端，R22 的另一端接5V电压，C4的另外一端接地，反相器的输出端接控制器的4号接口。
4.根据权利要求1所述的一种高压共轨燃油喷射系统故障诊断装置，其特征在于所述的喷油器断路、对地短路故障检测装置电路为电感L5—端与电阻R8—端相连组成喷油器电磁阀，L5另一端接MOS管开关M3的D级，M3的G级接控制器的9号接口，M3的S级接检测点E，R8另一端接二极管D17的阴极、电阻R13、电容C13、稳压管D16的阴极以及控制器的8号接口，即诊断反馈信号INJ_FEED，D17的阳极接电阻R14，R14的另一端接电压5V， R13、C13、D16的另一端接地。
5. 一种使用如权利要求1所述系统的共轨燃油喷射系统的故障诊断方法，其特征在于在控制油泵电磁阀动作信号输入之前，控制器读取油泵电磁阀断路故障检测电路从检测点A检测到的诊断反馈信号，判断油泵电磁阀是否出现断路故障，若发生故障则控制器停止油泵电磁阀当次的驱动，若检测到油泵电磁阀连续10次发生断路故障则永久停止油泵电磁阀的驱动，在电磁阀开始动作时，控制器读取油泵电磁阀短路故障检测电路从检测点B、检测点C检测到的过流监测信号，判断电磁阀是否出现短路故障，若发生短路故障则控制器停止油泵电磁阀当次的驱动，若检测到油泵电磁阀连续2次发生短路故障则永久停止油泵电磁阀的驱动，同时，控制器读取油泵电磁阀可靠性故障检测电路从检测点P、检测点Q检测到的油泵电磁阀驱动电流特性，判断电磁阀是否出现可靠性故障，若发生油泵电磁阀可靠性故障则控制器停止油泵电磁阀当次的驱动，若检测到油泵电磁阀连续7次发生可靠性故障则永久停止油泵电磁阀的驱动；在喷油器开始执行前，控制器读取喷油器对地短路故障检测电路从检测点D检测到的诊断反馈信号，判断喷油器是否发生对地短路故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续10次发生对地短路故障则永久停止此缸喷油器的驱动，接着打开低端开关，再次读取此诊断反馈信号，判断喷油器是否出现断路故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续10次发生喷油器电磁阀断路故障则永久停止此缸喷油器的驱动，在喷油器开始工作时， 控制器读取喷油器内部短路故障检测电路从检测点E、检测点F检测到的过流监测信号，判断喷油器是否出现短路故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续2次发生喷油器电磁阀内部短路故障则永久停止此缸喷油器的驱动，同时，控制器读取喷油器可靠性故障检测电路从检测点J、检测点K检测到的喷油器驱动电流特性，判断喷油器是否出现可靠性故障，若发生故障则控制器停止喷油器电磁阀当次的驱动，若检测到连续8次发生喷油器电磁阀可靠性故障则永久停止此缸喷油器的驱动。
全文摘要
本发明公开了一种高压共轨燃油喷射系统故障诊断装置及其方法，在油泵电磁阀动作之前，控制器读取油泵电磁阀故障检测装置的诊断反馈信号，判断电磁阀是否出现断路故障。在电磁阀开始动作时，读取相应的信号，判断是否出现短路故障和可靠性故障；在喷油器开始执行前，读取喷油器的诊断反馈信号，判断喷油器是否发生对地短路故障。接着打开低端开关，再次读取此信号，判断是否出现断路故障。在喷油器开始工作时，读取相应的信号判断是否发生内部短路和可靠性故障。所述装置及诊断方法能在油泵和喷油器发生故障时采取相应的保护措施，起到保护发动机及其电子控制系统的作用。硬件电路装置简单有效，软件开销小，增加了高压共轨电控系统的可靠性。
文档编号F02M65/00GK102182603SQ20111013530
公开日2011年9月14日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者周文华, 密刚刚, 沈成宇, 简辉, 臧润涛, 黄啸 申请人:浙江大学