诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器故障的方法与流程

本公开涉及汽油直喷(GDI)，并且更具体地，涉及用于准确地诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的方法。

背景技术：

汽油发动机分为进气道喷射(PFI)发动机与汽油直喷(GDI)发动机，其中，进气道喷射发动机用于将燃油喷射至进气阀的前端使得燃油能够进入燃烧室，而汽油直喷发动机用于将燃油直接喷射到燃烧室的内部。

图1是示出用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的传统方法的视图。在传统方法中，控制器基于冷却水温度、发动机RPM、燃油轨压力、发动机运行时间、以及关于发动机的状态的数据来检查是否在燃油系统中出现故障。当识别发动机系统中的故障时，控制器打开发动机检查警告灯并且控制车辆以跛行回家模式行驶。

不能精确确定燃油系统中的哪部分故障，而是确定整个燃油系统故障，并且车辆以跛行回家模式行驶，这引起用户不满。

因此，需要开发一种用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的方法，当在燃油压力传感器中出现问题时，该方法可在诊断燃油压力传感器的漂移故障(drift failure)时在各种行驶条件下提供正常产品与故障产品之间的增强区别。

在该背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本公开的概括背景技术的理解，而不应认为承认或以任何形式暗示该信息形成对本领域技术人员已知的现有技术。

技术实现要素：

本公开涉及用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的方法，该方法可在诊断高压泵的压力传感器的漂移故障时在各种驾驶条件下提供正常产品与故障产品之间的改进区别。

可通过下面的描述来理解本公开的其他目的和优点，并且通过参考本发明构思的实施方式，本公开的其他目的和优点将变得显而易见。而且，对于本公开所属领域技术人员而言显而易见的是，本公开的目的和优点可通过如要求保护的手段及其组合来实现。

根据本发明构思的实施方式，用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的方法包括：收集关于车辆的状态的信息；确定在收集信息的步骤中收集的数据是否满足用于确定燃油压力传感器的故障的条件；在确定在收集信息的步骤中收集的数据是否满足条件的步骤中，确定高压泵的燃油压力传感器的燃油压力值是否大于或等于第一参考值，并且同时，确定掌握的燃油量值(fuel amount learning value)是否大于或等于第二参考值。

该方法可进一步包括：在确定高压泵的燃油压力传感器的燃油压力值是否大于或等于第一参考值以及掌握的燃油量值是否大于或等于第二参考值的步骤中，当高压泵的压力传感器的燃油压力值大于或等于第一参考值并且同时当掌握的燃油量值大于或等于第二参考值时，确定高压泵的燃油压力传感器处于正漂移故障。

该方法可进一步包括：在确定高压泵的燃油压力传感器的燃油压力值是否大于或等于第一参考值以及掌握的燃油量值是否大于或等于第二参考值的步骤中，当高压泵的压力传感器的燃油压力值小于第一参考值并且同时当掌握的燃油量值小于第二参考值时，确认高压泵的燃油压力传感器正常。

该方法可进一步包括：在确定和确认高压泵的燃油压力传感器是否正常的步骤之后，确定发动机是否启动。

该方法可进一步包括：当确定发动机启动时，确定发动机是否运行。

该方法可进一步包括：当确定发动机运行时，初始化测量发动机的每分钟转数(PRM)。

该方法可进一步包括：当确定发动机未运行时，增加发动机RPM。

该方法可进一步包括：当确定发动机未运行时，终止控制。

该方法可进一步包括：在确定高压泵的燃油压力传感器是否正常的步骤之前，在发动机启动之后的预定时间存储高压泵的燃油压力传感器的燃油压力值。

该方法可进一步包括：在存储燃油压力传感器的燃油压力值的步骤之后，当燃油压力值小于第一参考值并且同时当掌握的燃油量值小于第二参考值时，确定高压泵的燃油压力传感器处于负漂移故障。

该方法可进一步包括：在存储燃油压力传感器的燃油压力值的步骤之后，当燃油压力值大于或等于第一参考值并且同时当掌握的燃油量值大于或等于第二参考值时，确定高压泵的燃油压力传感器正常。

根据如上所述的方法，为了诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障，针对高压泵的压力传感器在正方向或负方向出现故障的情况，与现有技术相比添加了更多不同的条件，使得在各种驾驶条件下可实现更精确的故障诊断。另外，因为相比现有技术更明确和精确地检查故障，所以可防止发动机售后服务。

特别地，因为对基于燃油压力的主要故障条件(primary fail condition)以及关于掌握的燃油量值的次要故障条件(secondary fail condition)是否满足都进行检查，所以可实现更精确和可靠的故障诊断。

附图说明

图1是示出用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的传统方法的配置的视图。

图2是示出根据本发明构思的实施方式的用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的方法的配置的视图。

图3是示出图2的诊断正漂移故障的过程的流程图。

图4是示出图2的诊断负漂移故障的过程的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图更详细地描述根据本发明构思的示例性实施方式的用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的方法。然而，本发明构思可以不同的形式体现并且不应被解释为局限于本文阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式是为了使得本公开全面和完整，并且将本公开的范围完全地传达给本领域技术人员。遍及本公开，遍及各个图和本发明构思的实施方式，相似的参考标号是指相似的部件。

图2是示出根据本发明构思的实施方式的用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的方法的配置的视图，图3是示出图2的诊断正漂移故障的过程的流程图，并且图4是示出图2的诊断负漂移故障的过程的流程图。在图3与图4中，每个“THD”表示阈值。

用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的漂移故障的传统方法在正常产品与故障产品之间的故障诊断区别方面不健全。因此，为了解决该问题，提供了一种用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的方法，该方法通过使用另外的进入条件(entry condition)(其包括掌握的燃油量值、燃油量是否已知、曲柄起动(cranking)的次数(其中，当确定发动机已经运行时重置曲柄起动的次数)等)在诊断高压泵的燃油压力传感器的故障方面比传统方法更健全。

特别地，根据本公开，在确定正故障条件和负故障条件时，只有当压力状态的主要故障条件与掌握的燃油量值状态的次要故障条件都满足时才完成故障诊断，从而实现更健全的故障诊断。

因此，根据本发明构思的实施方式，如图3中所示，用于诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障的方法包括：数据收集步骤(S100)，收集关于车辆的状态的信息；传感器状态确定步骤(S300)，确定在数据收集步骤(S100)中收集的数据是否满足可做出对传感器故障的确定的条件；故障确定步骤(S700)，在传感器状态确定步骤(S300)中确定高压泵的压力传感器的燃油压力值是否大于或等于第一参考值并且同时掌握的燃油量值是否大于或等于第二参考值。

根据本公开，高压泵的压力传感器的故障分为正漂移故障与负漂移故障，并且将针对相关情形描述用于确定是否出现故障的控制方法。

首先，在数据收集步骤(S100)，收集关于车辆的状态的信息，其中，在数据收集步骤(S100)中收集的数据可包括水温、发动机的状态、燃油 压力、发动机RPM、掌握的燃油量值、发动机的转动数、燃油量是否已知等。

然后，传感器状态确定步骤(S300)确定在数据收集步骤(S100)中收集的数据是否满足可做出对传感器故障的确定的条件。在传感器状态确定步骤(S300)中，当执行正漂移故障的确定时和当执行负漂移故障的确定时输入彼此不同的条件。因此，将分开描述相应情形。

首先，在确定正漂移故障的情况下，当发动机处于接通(key-on)状态时、当通过从在先前关闭发动机时的冷却水的温度值减去在启动时的冷却水的温度值而获得的值大于预存储在控制器中的参考值时、当从先前发动机的关闭至接通状态没有起动历史记录时(即，当发动机的转动数为零时)(主要故障条件)、并且当对先前行驶周期的燃油学习已经完成并确定正常(次要故障条件)时，可诊断高压泵的压力传感器的正漂移故障。

因此，当满足如上所述的条件(利用其可做出对传感器故障的确定)时，故障确定步骤(S700)确定高压泵的压力传感器的燃油压力值是否大于或等于第一参考值并且同时确定掌握的燃油量值是否大于或等于第二参考值。即，确定压力状态的主要故障条件与掌握的燃油量值的次要故障条件是否均满足。

在故障确定步骤(S700)中，当高压泵的压力传感器的燃油压力值大于或等于第一参考值并且同时当掌握的燃油量值大于或等于第二参考值时，正故障确认步骤(S810)确定高压泵的压力传感器处于正漂移故障。与此相反，在故障确定步骤(S700)中，当高压泵的压力传感器的燃油压力值小于第一参考值并且同时当掌握的燃油量值小于第二参考值时，正正常确认步骤(S830)确认高压泵的压力传感器正常。

在如上所述执行故障确定步骤(S700)并且确认高压泵的压力传感器是否故障之后，发动机转动确定步骤(S850)确定发动机是否启动。另外， 当在传感器状态确定步骤(S300)未满足可做出对传感器故障的确定的条件时，控制器不确定高压泵的压力传感器是否故障，而是直接执行发动机转动确定步骤。

当在发动机转动确定步骤(S850)中确定发动机启动时，发动机运行确定步骤(S870)确定发动机是否已经运行。当确定发动机运行时，初始化发动机的转动数，并终止控制。与此相反，当在发动机运行确定步骤(S870)中确定发动机还未运行时，增加发动机的转动数，并且终止控制。

如果在发动机转动确定步骤(S850)中确定发动机还未转动，则控制器终止其控制。因此，通过如上所述的控制方法，控制器确定GDI发动机的高压泵的压力传感器是否处于正漂移故障。

因此，当检查了冷却水温度与起动历史记录并且接通后的压力超过参考值时，满足主要故障条件，并且如果确定发动机在启动后已经运行，则删除起动历史记录。使用基于压力值确定主要故障条件的控制方法的原因是在发动机未充分预热的条件下的燃油压力释放(即，排出(Bleed Down))趋势与预热之后的燃油压力释放趋势不同，使得在系统具有相对高的机密性(confidentiality)的情况下燃油的压力几乎未释放并被保持。

在已经满足主要故障条件之后，当在完成燃油量学习的状态下的已知值超过参考值时，确定满足次要故障条件。因此，当主要故障条件与次要故障条件都满足时，确定高压泵的压力传感器处于故障，执行最终报告，并且通过诸如警告的方法向用户发送通知。

使用次要故障条件的原因是燃油量可根据GDI发动机中的燃油的压力而改变。通过燃油压力与喷射时间段确定最终计算的并喷射到燃烧室内的燃油量(即，INJ操作持续时间＝f(燃油目标量，燃油压力)。

因此，当燃油压力低于或高于实际压力时，实际喷射到燃烧室内的燃油量减少或增加。根据该喷射特性，当出现表示压力高于实际燃油压力的正故障时，实际喷射的燃油量是不足的，使得可燃气体稀薄，并且出现增加掌握的燃油量值的趋势。因此，根据该性质，执行正漂移故障确定。

类似地，参考图4，在用于确定负漂移故障的方法中，控制器执行收集关于车辆的状态的信息的数据收集步骤(S100)。在数据收集步骤(S100)中收集的数据可包括水温、发动机的状态、燃油压力、发动机RPM、掌握的燃油量值、发动机的转动数、燃油量是否已知等。

然后，传感器状态确定步骤(S300)确定在数据收集步骤(S100)中收集的数据是否满足可做出对传感器故障的确定的条件。

在确定负故障的情况下，在系统已经足够稳定的状态下在预定的起动时间(完成一次气缸活动(cylinder event))之后，或者在起动之后的预定时间测量燃油压力，并且确定测量的燃油压力是否超过参考值。

在传感器状态确定步骤(S300)中，当确定负漂移故障时，可做出对传感器故障的确定的条件是：发动机是否处于起动状态或者是否处于运行状态，通过从在先前关闭发动机时的冷却水的温度值减去在启动时的冷却水的温度值而获得的值是否大于预存储在控制器中的参考值，RPM是否大于参考值，燃油水平是否高于参考值，以及对先前行驶周期的燃油学习是否已经完成并且确定正常。当确定满足这些条件时，可诊断高压泵的压力传感器的负漂移故障。

在执行高压泵的压力传感器的负漂移故障确定的情况下，在执行如上所述的传感器状态确定步骤(S300)之后，在执行故障确定步骤(S700)之前，执行燃油压力值存储步骤(S500)：在发动机转动之后的预定时间存储高压泵的燃油压力传感器的燃油压力值。因此，在发动机起动后，在曲柄角度传感器(crank angle sensor)与凸轮角度传感器(cam angle sensor) 彼此同步之前，在异步控制状态下检查燃油压力并且将其设置为参考值。在此，为了不在车辆的RPM过低时执行诊断，而仅在预定的RPM或者更高时执行诊断，相对于时间设置用于确定压力传感器的故障的参考。因此，当燃油压力未超过参考值时，满足主要故障条件。

在执行燃油压力存储步骤(S500)之后，执行故障确定步骤(S700)。在执行故障确定步骤(S700)时，当燃油压力值小于第一参考值并且同时当掌握的燃油量值小于第二参考值时，执行确定高压泵的压力传感器处于负漂移故障的负故障确认步骤(S910)，并随后终止控制。与此相反，在执行故障确定步骤(S700)时，当燃油压力值大于或等于第一参考值并且同时当掌握的燃油量值大于或等于第二参考值时，执行确认高压泵的压力传感器正常的负正常确认步骤(S930)，并随后终止控制。

即使在确定负故障条件时，确定关于燃油压力的主要故障条件，确定关于掌握的燃油量值的次要故障条件，并且当主要故障条件与次要故障条件均满足时确定压力传感器处于负漂移故障。

在现有技术中，即使在正常产品中，在启动时，故障计数由于在高压泵的异步控制(即，在异步溢出模式(asynchronization spill mode)下)中的偏差(在凸轮的位置处)而增加。与此相反，根据本公开，可以使用燃油压力值增强正常产品与故障产品之间的区别，燃油压力值是在异步模式下在预定的起动时间(完成一个气缸活动)之后或者在起动之后的预定时间测量的。

因此，根据如上所述的本公开的方法，为了诊断GDI发动机的高压泵的燃油压力传感器的故障，针对高压泵的压力传感器在正方向或者负方向出现故障的情况，与现有技术相比添加更多不同的条件，使得在各种驾驶条件下可实现相对优越的故障诊断。另外，因为相比现有技术更明确和精确地检查故障，所以可改善质量问题，并且可防止对发动机的损坏。

特别地，因为对基于燃油压力的主要故障条件和关于掌握的燃油量值的次要故障条件是否满足都进行检查，所以可实现相对优越的故障诊断。

虽然已相对于具体的实施方式描述了本发明构思，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离如在所附权利要求中限定的本公开的精神和范围的前提下，可做出各种变化和修改。