专利名称：一种确定喷油器发生故障的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机电控系统，具体而言，涉及一种确定喷油器发生故障的方法及系统。
背景技术：
发动机将燃油的化学能转化为机械能，实现动力输出。它的输出功率与燃油在汽缸内的燃烧效果有直接关系，由于喷油器可以产生雾化效果，从而可以提高功率和热效率。 在电控系统中，通过合理调整喷油器的喷油还可更大程度地降低发动机的噪声和排放。可是由于燃油中混有杂质和污物，会阻塞喷油器内部针阀的运动间隙，导致喷油器机械动作异常。因此，为了确保喷油器的正常运行，需要对喷油器进行测试，判断其是否出现故障。对喷油器的传统检测方法是将车行驶到服务站，通过使用诊断仪对每个汽缸进行断缸测试来推测喷油器是否损坏。具体检测过程为在接好诊断仪后，由专业维修人员在低速工况下关闭怠速后依次手动断缸，并记录转速，通过对记录的转速值进行比较，将转速明显较大的汽缸判定为出现故障的汽缸，进一步检测喷油器是否损坏及损坏程度。现有技术采用离线测试的方式对喷油器进行检测，需驾驶员根据经验选择时机或定期到服务站对喷油器进行检测，且需要专业维修人员的配合，比较费时费力，且在这种低速情况下的对喷油器进行检测方案会导致曲轴转速的剧烈波动，导致检测结果不准确。
发明内容
本发明提供一种确定喷油器发生故障的方法及系统，用以解决现有技术中对喷油器进行离线测试时，检测结果不准确的问题。根据本发明的一个方面，提供了一种确定喷油器发生故障的方法，包括获取发动机的曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速；计算各汽缸喷油时，曲轴的瞬时转速的积分值；分别计算出相邻两个汽缸对应的积分值的差值；确定差值是否大于第一阈值；如果是，确定喷油器发生故障。进一步地，该方法还包括在确定喷油器发生故障之后，获取大于第一阈值的差值，根据大于第一阈值的差值确定发生故障的汽缸；根据曲轴和凸轮轴的相位计算发生故障的汽缸的序号；输出序号。进一步地，上述方法还包括在根据差值确定发生故障的汽缸之前，确定大于第一阈值的差值的个数；如果个数大于第二阈值，则输出序号。其中，根据大于第一阈值的差值确定发生故障的汽缸包括比较大于第一阈值的差值对应的两个汽缸喷油时曲轴的瞬时转速的积分值；将大于第一阈值的差值对应的两个汽缸中曲轴的瞬时转速的积分值小的汽缸确定为发生故障的汽缸。其中，计算各汽缸喷油时，曲轴的瞬时转速的积分值包括计算曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速的平均值；对瞬时转速中大于或小于平均值的瞬时转速进行积分。根据本发明的另一个方面，提供了一种确定喷油器发生故障的系统，包括第一获取模块，用于获取发动机的曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速；第一计算模块，用于计算各汽缸喷油时，曲轴的瞬时转速的积分值；第二计算模块，用于分别计算出相邻两个汽缸对应的积分值的差值；第一确定模块，用于确定差值是否大于第一阈值；第二确定模块，用于当第一确定模块确定差值大于第一阈值时，确定喷油器发生故障。进一步地，上述系统还包括第三确定模块，用于在确定喷油器发生故障之后，获取大于第一阈值的差值，根据大于第一阈值的差值确定发生故障的汽缸；第三计算模块，用于根据曲轴和凸轮轴的相位计算发生故障的汽缸的序号；第一输出模块，用于输出序号。进一步地，上述系统还包括第四确定模块，用于在根据差值确定发生故障的汽缸之前，确定大于第一阈值的差值的个数；第二输出模块，用于当第四确定模块确定个数大于第二阈值时，输出序号。其中，上述第三确定模块包括比较单元，用于比较大于第一阈值的差值对应的两个汽缸喷油时曲轴的瞬时转速的积分值；确定单元，用于将大于第一阈值的差值对应的两个汽缸中曲轴的瞬时转速的积分值小的汽缸确定为发生故障的汽缸。其中，第一计算模块包括计算单元，用于计算曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速的平均值；积分单元，用于对瞬时转速中大于或小于平均值的瞬时转速进行积分。通过本发明的技术方案，对每个汽缸喷油时的瞬时转速的积分来判断是否有汽缸出现故障，从而实现对喷油器故障的在线检测，同时，通过积分运算可以去除曲轴瞬时转速的干扰信号，进而使测量结果更加准确。
图I是根据本发明实施例I的确定喷油器发生故障的方法的流程图；图2是当一个汽缸出现阻塞故障时曲轴的瞬时转速变化的示意图；图3是根据本发明实施例2的确定喷油器发生故障的方法的流程图；图4是根据本发明实施例3的确定喷油器发生故障的系统的结构框图；以及图5是根据本发明实施例3的另一种确定喷油器发生故障的系统的结构框图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明实施例作进一步详细的说明。实施例I图I是根据本发明实施例I的确定喷油器发生故障的方法的流程图。如图I所示，该方法包括以下步骤步骤101 :获取发动机的曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速；首先，需要检测发动机曲轴的信号，对该信号进行处理，得到曲轴的瞬时转速。具体地，曲轴传感器通过检测飞轮盘在单位时间内转过的转数得到飞轮盘的瞬时转速，飞轮盘与曲轴是同轴的，从而得到曲轴的瞬时转速。由于曲轴的瞬时转速的采样周期小，因此可以更加精确地检测到曲轴转速的变化。步骤102 :计算各汽缸喷油时，曲轴的瞬时转速的积分值；为了提高对喷油器的检测效率，在执行该步骤时，可以计算曲轴在各汽缸喷油时
5的瞬时转速的平均值；对瞬时转速中大于或小于平均值的瞬时转速进行积分，例如，以6缸发动机为例，图2是当存在一个汽缸出现阻塞故障时曲轴出现的瞬时转速变化的示意图， 由图可见曲轴的瞬时转速出现较为明显的下降。图中的两个阴影部分的面积即为相邻两个汽缸喷油时，曲轴的瞬时转速中大于或小于瞬时转速平均值的瞬时转速的积分值。其中，图中的A是曲轴瞬时转速的最大值，B为曲轴瞬时转速的平均值，C为曲轴瞬时转速的最小值。步骤103 :分别计算出相邻两个汽缸对应的积分值的差值；步骤104 :确定差值是否大于第一阈值；该第一阈值与发动机的机型相关，当对不同类型的发动机进行检测时，应选取不同的阈值作为参考。步骤105 :如果确定上述差值大于第一阈值，则确定喷油器发生故障。通过本实施例的方案，采用对发动机曲轴瞬时转速进行积分，对各汽缸喷油时，对应的积分值进行比较，确定喷油器是否出现故障，实现了对喷油器阻塞故障的在线检测。实施例2图3是根据本发明实施例2的确定喷油器发生故障的方法的流程图。如图3所示，该方法包括以下步骤步骤301 :获取发动机的曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速；首先，需要检测发动机曲轴的信号，对该信号进行处理，得到曲轴的瞬时转速。具体地，曲轴传感器通过检测飞轮盘在单位时间内转过的转数得到飞轮盘的瞬时转速，飞轮盘与曲轴是同轴的，从而得到曲轴的瞬时转速。由于曲轴的瞬时转速的采样周期小，因此可以更加精确地检测到曲轴转速的变化。步骤302 :计算各汽缸喷油时，曲轴的瞬时转速的积分值；步骤303 :分别计算出相邻两个汽缸对应的积分值的差值；步骤304 :确定差值是否大于第一阈值；该第一阈值与发动机的机型相关，当对不同类型的发动机进行检测时，应选取不同的阈值作为参考。步骤305 :如果确定差值大于第一阈值，则确定喷油器发生故障。例如，当汽缸出现阻塞故障时，曲轴的瞬时转速会有较为明显的下降，因此采用比较相邻两汽缸喷油时对应的曲轴的瞬时转速积分的方法，计算出二者的差值，将该差值与预先设定的第一阈值相比较，如果该差值大于预先设定的第一阈值，则确定相邻两汽缸中存在一个汽缸喷油时，曲轴的瞬时转速较低，从而确定出喷油器出现阻塞故障。步骤306 :获取大于第一阈值的差值，根据大于第一阈值的差值确定发生故障的汽缸；具体地，在确定大于第一阈值的差值对应的两个汽缸中发生故障的汽缸时，首先比较大于第一阈值的差值对应的两个汽缸喷油时曲轴的瞬时转速的积分值；然后将大于第一阈值的差值对应的两个汽缸中曲轴的瞬时转速的积分值小的汽缸确定为发生故障的汽缸。为了便于对发生故障的汽缸进行维修或替换，需要提示用户或检测人员发生故障的汽缸的序号，故本实施例还包括以下两个步骤。步骤307 :根据曲轴和凸轮轴的相位计算发生故障的汽缸的序号；
步骤308:输出序号。一般情况下，发动机在喷油器的某个汽缸发生故障后还可以正常工作，因此，本实施例还可以采用当发生故障的汽缸数目达到预先设定的个数时，才输出发生故障的汽缸的序号，提示用户或检测人员。基于此，可以通过以下步骤来实现。在根据差值确定发生故障的汽缸之前，确定大于第一阈值的差值的个数；如果个数大于第二阈值，则输出序号。具体可以采用计数器对发生故障的汽缸的个数进行计数，当出现故障位时，计数器加一，当计数器达到某一标定值时，即当个数大于第二阈值时，输出故障位和发生故障的汽缸的序号。如果在一定时间内未输出故障位，则将锁存清空，计数器清零。通过本实施例的方法，可以实现喷油器的在线检测，通过积分运算的处理方法还可以去除瞬时转速的干扰信号，使检测结果更加稳定，此外，通过计算并输出发生故障的汽缸的序号，可以方便检测人员对发生故障的汽缸进行处理。实施例3图4是根据本发明实施例3的确定喷油器发生故障的系统的结构框图。如图4所示，该确定喷油器发生故障的系统40包括以下各组成部分第一获取模块41,用于获取发动机的曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速；该第一计算模块41可以包括计算单元，用于计算曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速的平均值；积分单元，用于对瞬时转速中大于或小于平均值的瞬时转速进行积分。第一计算模块42，用于计算各汽缸喷油时，曲轴的瞬时转速的积分值；第二计算模块43，用于分别计算出相邻两个汽缸对应的积分值的差值；第一确定模块44,用于确定差值是否大于第一阈值；第二确定模块45,用于当第一确定模块确定差值大于第一阈值时,确定喷油器发生故障。为了提示用户或检测人员喷油器中具体发生故障的汽缸的位置，如图5所示，上述系统40还包括第三确定模块51,用于在确定喷油器发生故障之后,获取大于第一阈值的差值,根据大于第一阈值的差值确定发生故障的汽缸；具体地，该第三确定模块51可以包括比较单元，用于比较大于第一阈值的差值对应的两个汽缸喷油时曲轴的瞬时转速的积分值；确定单元，用于将大于第一阈值的差值对应的两个汽缸中曲轴的瞬时转速的积分值小的汽缸确定为发生故障的汽缸。第三计算模块52，用于根据曲轴和凸轮轴的相位计算发生故障的汽缸的序号；第一输出模块53,用于输出序号。考虑到发动机在喷油器中少数汽缸出现故障后还可以运行，因此也可以在出现故障的汽缸的数目达到一定个数时输出发生故障的汽缸的序号，为实现该目的，上述系统40 还可以包括第四确定模块，用于在根据差值确定发生故障的汽缸之前，确定大于第一阈值的差值的个数；第二输出模块，用于当第四确定模块确定个数大于第二阈值时，输出序号。本发明通过发动机曲轴的瞬时转速的变化判断各汽缸喷油的情况，从而实现对喷油器故障的在线检测，解决了现有技术中对喷油器进行离线测试费时费力，且测试效果不准确的问题。同时，由于发动机转速的惯性与负载大小相关，该测试方法更适合轻中型车辆的喷油器的检测。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排
除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种确定喷油器发生故障的方法，其特征在于，包括获取发动机的曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速；计算各汽缸喷油时，所述曲轴的瞬时转速的积分值；分别计算出相邻两个汽缸对应的积分值的差值；确定所述差值是否大于第一阈值；如果是，确定喷油器发生故障。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在确定喷油器发生故障之后，获取大于第一阈值的差值，根据所述大于第一阈值的差值确定发生故障的汽缸；根据曲轴和凸轮轴的相位计算所述发生故障的汽缸的序号；输出所述序号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在根据所述差值确定发生故障的汽缸之前，确定大于所述第一阈值的差值的个数；如果所述个数大于第二阈值，则输出所述序号。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述大于第一阈值的差值确定发生故障的汽缸包括比较所述大于第一阈值的差值对应的两个汽缸喷油时所述曲轴的瞬时转速的积分值；将所述大于第一阈值的差值对应的两个汽缸中曲轴的瞬时转速的积分值小的汽缸确定为发生故障的汽缸。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述计算各汽缸喷油时，所述曲轴的瞬时转速的积分值包括计算所述曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速的平均值；对所述瞬时转速中大于或小于所述平均值的瞬时转速进行积分。
6.—种确定喷油器发生故障的系统,其特征在于,包括第一获取模块，用于获取发动机的曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速；第一计算模块，用于计算各汽缸喷油时，所述曲轴的瞬时转速的积分值；第二计算模块，用于分别计算出相邻两个汽缸对应的积分值的差值；第一确定模块，用于确定所述差值是否大于第一阈值；第二确定模块，用于当所述第一确定模块确定所述差值大于第一阈值时，确定喷油器发生故障。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第三确定模块，用于在确定喷油器发生故障之后，获取大于第一阈值的差值，根据所述大于第一阈值的差值确定发生故障的汽缸；第三计算模块，用于根据曲轴和凸轮轴的相位计算所述发生故障的汽缸的序号； 第一输出模块，用于输出所述序号。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第四确定模块，用于在根据所述差值确定发生故障的汽缸之前，确定大于所述第一阈值的差值的个数；第二输出模块，用于当所述第四确定模块确定所述个数大于第二阈值时，输出所述序号。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第三确定模块包括比较单元，用于比较所述大于第一阈值的差值对应的两个汽缸喷油时所述曲轴的瞬时转速的积分值；确定单元，用于将所述大于第一阈值的差值对应的两个汽缸中曲轴的瞬时转速的积分值小的汽缸确定为发生故障的汽缸。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一计算模块包括计算单元，用于计算所述曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速的平均值；积分单元，用于对所述瞬时转速中大于或小于所述平均值的瞬时转速进行积分。
全文摘要
本发明公开了一种确定喷油器发生故障的方法及系统，用以解决现有技术中对喷油器离线测试时，在低速的情况下进行检测导致检测结果不准确的问题。该方法包括获取发动机的曲轴在各汽缸喷油时的瞬时转速；计算各汽缸喷油时，曲轴的瞬时转速的积分值；分别计算出相邻两个汽缸对应的积分值的差值；确定差值是否大于第一阈值；如果是，确定喷油器发生故障。通过本发明的技术方案，通过每个汽缸喷油时的瞬时转速的积分值来判断是否有汽缸出现故障，从而实现对喷油器故障的在线检测，同时通过积分运算可以去除瞬时转速的干扰信号，进而使对喷油器的检测结果更加准确。
文档编号F02D41/22GK102606326SQ20121009615
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者刘兴义, 孙少军, 李大明, 杨新达, 王裕鹏 申请人:潍柴动力股份有限公司