用于检测高压泵孔磨损的方法_5

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的函数。该值能够被改写为FV2 = 0.0045*FRP。
[0071]第三值,即FV3 =部分损失体积3,量化正常活塞-孔接口泄漏,并且该第三值是发动机转速、燃料轨压力和占空比的函数。该值能够被改写为5*N/(FRP*DC)。在另一些实施例中,FV3可以取决于仅发动机转速和FRP,并且不依赖栗占空比。
[0072]注意,三个值已经被量化限定,每个包含如先前描述的因素,液体燃料的总损失部分体积可以被表示为:FV_T =总损失部分体积=FV1+FV2+FV3。相反地,栗送的液体燃料体积部分可以被表示为:PV =部分栗送体积=1_FV_T。为了在栗送的总部分体积和每次活塞冲程时栗送的体积之间进行转换,下面的等式可以被使用:VP =每次冲程栗送的体积=D*PV =目标栗送率。目标栗送率是基于栗性能模型通过DI栗进行栗送的燃料体积,在这种情况下存在正常活塞-孔接口泄漏。如稍后描述的,目标栗送率可以与其它值比较以确定异常活塞-孔接口泄漏是否可以存在。总之,在这个示例中,栗性能模型可以基于由于燃料的体积模量和栗压缩室的死体积导致的燃料损失、通过活塞-孔接口的正常泄漏和其它因素被计算。
[0073]注意,三个常量在总损失部分体积等式(FV_T)中被采用,其中三个常量为0.02、0.0045和5,每个分别与三个值FV1、FV2和FV3中的其中一个相关联。正如与其它试图复制从测试中获得的数据的模型属于标准惯例一样,三个常量可以被改变以更好地符合映射的栗曲线,诸如图4示出的那些。这里三个常量的给定值可以根据特定栗、燃料和发动机系统而改变。
[0074]注意,上面的栗性能模型基于两种物理效应和其它因素,其可以是多个可能的栗性能模型中的一个。在另一可能的模型中,不同的常量可以与两种物理效应和其它因素相关联,且不同于值0.02,0.0045和5。此外,物理效应可以根据诸如温度或燃料成分的附加变量建立。在另一示例中,第三物理效应可以是由于通过DI栗和附接的燃料轨的燃料流限制所导致的损失的栗送体积。在高流率下,大量的燃料排量损失可能发生,因为在栗和附接的燃料系统组件中存在限制。第三物理效应(限制)可以导致损失的燃料质量,损失的燃料质量作为燃料流率和栗送的燃料质量的平方的函数。该第三物理效应可以被包括在上面的FV_T等式中并且被量化为部分损失体积4或FV4。延伸此概念,可见当找到燃料损失的其它因素时,附加物理效应可以被包括。例如,其它物理效应可以是温度和高度。
[0075]以此方式,附加栗性能模型可以利用用于检测异常活塞-孔接口燃料泄漏(如稍后描述的)的方法被实施,而不脱离本公开的范围。上面的栗性能模型涉及FV1、FV2和FV3,且是许多可能的栗性能模型中的一个示例。虽然单个栗模型可以涉及不同的物理效应和其它参数,但是它们可以共享试图接近匹配通过DI栗映射图量化的DI栗的操作实体的共同目标。如下面进一步详细描述的,准确的栗性能模型可以用于将期望的栗操作与实际的栗操作比较,以便检测诸如异常活塞-孔接口燃料泄漏的故障。
[0076]图5A以图形化形式示出栗性能模型500。在图5A中,给出了与部分栗送体积等式(PV = 1-FV_T)的变量以形成曲线501-509。图5A共享许多特征,类似于图4A示出的那些。每条单独曲线501-509可以对应于恒定的燃料轨压力。例如,曲线509可以对应于OMPa的燃料轨压力,而曲线501可以对应于16MPa的燃料轨压力。图5A的每个数据点沿栗转速515、525、535、545、555、565和575的竖直线。例如,转速515可以是250RPM,而转速545可以是1500RPM并且转速575可以是3000RPM。注意,在这种情况下,发动机转速是给定栗转速的两倍。例如,栗转速535可以是1000RPM而对应的发动机转速可以是2000RPM。此外,对于栗性能模型500的图形示出的每条曲线,随着栗活塞306的压缩冲程开始,同时电磁启动的入口止回阀312可以以如当对栗映射图采取测量时所描述的相同的方式关闭(被激励)(也被称为100%占空比)。因此,数字化的占空比(DC)在部分栗送体积等式中等于I。以此方式,能够做出在图4的栗映射图400和图5A的栗性能模型500的图形之间的比较。
[0077]图5A示出如关于图4描述的相同行为,其中图形的最左侧比图形的右侧呈现较低的效率(或栗送的部分体积)。物理上,这表明HP栗可以在将较低的转速下以较低的效率执行。此外,这表明当其在较高的转速下操作并且向燃料轨供应较低的压力时(曲线图400和500的右上角),HP栗可以维持最佳性能。附加地,曲线401-411的总体形状和501-509类似。图4和图5的曲线之间的这种类似性可以表明涉及两种物理效应和附加常量的上述基于物理学的栗性能模型500是如映射图400量化的DI栗的真实行为的准确表示。应当理解,模型和映射图之间的比较当用于确定栗效率的两种方法(400和500)涉及具有具体的间隙体积和排量的相同的直接喷射栗时仅可以是适用的。此外,映射图400和模型500之间的直接比较当压缩冲程开始的同时两种方法利用激励的电磁启动的止回阀或100%占空比时仅可以是相关的。
[0078]注意,图4的栗映射图400和图5A的栗性能模型500可以以稍微不同于图4和图5A示出的曲线图的方式被绘制。转至图5B,图形550的替代曲线图被示出。应当理解,图形550可以是HP栗的映射图或栗性能模型的图形化表示。图5B的竖直轴线是栗送的部分体积,与图5A的竖直轴线一样。在另一些示例中,竖直轴线也可以被标记为栗效率,该栗效率等于栗送的部分体积,如先前说明的。水平轴线不是以RPM测量的栗转速而是以1/RPM为单位的栗转速的倒数。图形550的每条单独线581-587可以相当于恒定的燃料轨压力。例如,线587可以相当于2MPa的燃料轨压力而线581可以相当于14MPa的燃料轨压力。一系列往复栗转速沿水平轴线分布,其包括往复转速590、591、592、593、594、595、596和597。例如,往复转速590可以是60001/RPM而转速593可以是6001/RPM并且转速597可以是2001/RPM。此外,对于图形500示出的每条线,随着栗活塞306的压缩冲程开始,同时电磁启动的入口止回阀312可以以如关于图4和图5B所描述的相同的方式关闭(被激励),这也被称为100%占空比。因此,数值上,占空比(DC)在部分栗送体积等式中等于I。注意,线581-587是线性的,而图4的曲线401-411和图5A的曲线501-509是非线性的。此外,如果曲线401-411和501-509的每个数据点的栗转速数据被互换以反映1/RPM的单位并且以1/RPM为水平轴线绘制,然后曲线401-411和501-509可以类似于线581-587大体上是直线。以此方式,除了提供与HP栗的物理结构相关的特性之外,线501-509的线性还可以提供栗映射图或栗性能模型的较简单的表示。
[0079]随着对上述基于物理学的栗性能模型的理解,现描述提出的DI栗孔磨损检测方法。如先前提到的,栗性能模型的效用是其可以被存储在控制器中(诸如车载车辆上的控制器12),用在正常栗操作期间。在同等意义上,基于物理学的栗性能模型可以在正常发动机操作期间被利用。
[0080]因此,发明人在此已经提出一种DI栗孔磨损检测方法或可以产生能够用于确定(由孔磨损引起的)异常活塞-孔接口泄漏的结果的诊断功能,其中异常活塞-孔接口泄漏稍后能够被解决。第一步骤诊断是否存在异常活塞-孔接口泄漏,该第一步骤可以在一个或更多个预定情况期间分析栗性能。预定情况可以包括诸如通过服务技术人员的手动操作者命令、整个时间周期的具体次数或满足发动机状况的每次时间。接着,一系列测量值可以由车辆上的一个或更多个传感器记录以形成一系列数据。然后,该一系列数据可以与基于物理学的性能模型比较。如果检测到差异超过阈值,则发出诊断活塞-孔接口为异常泄漏的错误,并且因此在活塞和DI栗的汽缸壁之间已经发生磨损。随着发出的错误存储在车辆中,服务技术人员和/或车辆操作者可以意识到异常泄漏并且可以采取修缮动作,诸如替换栗组件。
[0081]基于物理学的栗性能模型可以在校正阶段期间产生,这可以在将其安装至车辆中之前的高压栗的测试期间发生。然后,该模型可以稍后编程到车辆控制器的存储器中。校正阶段能够在车辆系统的研发阶段期间发生,其中各种组件被测试为安装在最终的车辆中的潜在候选物。一旦高压栗位于车辆内部并且车辆由操作者(顾客)驱动,然后栗孔磨损检测方法可以根据预定情况开始。在执行孔磨损检测方法期间,栗性能模型可以用于产生栗送数据。
[0082]图6示出示例DI栗孔磨损检测方法600的流程图。检测方法600可以在车载车辆上执行。首先,在601处,若干种工况可以被确定。这些工况包括,例如,发动机转速、周围空气状况、燃料成分和温度、选择一种或更多种开始状况、如下面说明的选择阈值燃料轨压力、发动机燃料需求、发动机温度等。在确定状况之后,可以选择具体的基于物理学的性能模型,诸如如先前描述的模型500。在602处,基于发动机工况和选定的栗性能模型,可以确定是否已经满足开始状况。开始状况可以包括,例如,接收表示来自诸如在车辆维护期间的服务技术人员的人的启动命定的输入、接收发动机控制器的自动启动命令或每次发动机进入怠速状况时发出启动命令或其它类似状况。如果未满足602的开始状况,则然后程序结束并且在未执行栗孔泄漏诊断的情况下可以恢复发动机操作。相反地,如果确认任意或所有的开始状况,则然后在603处泄漏检测诊断程序可以前进并且发动机被带入至怠速。在603后的每个后续步骤期间,发动机保持处于怠速并且如果发动机呈现怠速以外的转速,则然后方法600可以终止。
[0083]接着,在604处,虽然怠速发动机转速被维持,但发动机的直接喷射燃料轨中的压力增加到阈值燃料轨压力。阈值燃料轨压力可以是DI栗最易受异常泄漏影响的FRP。例如,阈值FRP的较高的值可以在DI栗的顶部和底部之间产生较大的压力差,从而促使更多燃料通过活塞-孔接口。在达到阈值燃料轨压力之后,在605处HP栗的目标栗送率可以基于栗性能模型被计算。在这个步骤中,先前描述的基于物理学的栗性能模型可以与总损失部分体积(FV_T)的等式一起使用。若干变量可以被加进总损失部分体积的等式,包括但不限于,发动机转速、燃料轨压力和栗占空比。这些值可以通过发动机的一个或更多个传感器测量。根据损失体积等式(FV_T),可以计算目标栗送率。目标栗送率表示基于栗性能模型被预期由DI栗栗送的燃料体积,包括正常活塞-孔接口泄漏。栗性能模型可以被存储在控制器(诸如控制器12)中并且由该控制器来计算,该控制器具有存储在非临时性存储器中的计算机可读指令,并且该控制器可以位于具有发动机(诸如发动机10)的车载车辆上。
[0084]接着,在606处,燃料喷射率可以被估计或计算,其中燃料喷射率是被喷入发动机的汽缸的燃料量。另外,发动机的一个或更多个传感器可以测量计算燃料喷射率所需要的参数。在607处,对目标栗送率和估计的燃料喷射
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