用于检测接地短路故障的系统和方法_3

文档序号:9563500阅读:来源:国知局
3与上拉电阻器和电阻Rs的总和之间的比率。此外,交点电压Vf也可取决于第二开关装置212的集电极区和发射极区两侧的电压降和二极管214两侧的电压降。这些电压降可以是第二开关装置212和二极管214的内在特性。
[0026]故障检测系统200还包括与上拉模块204和状态检测模块202操作性地耦接的输出模块206。输出模块206包括与上拉模块204操作性地耦接的电压比较器218。在一个实施例中,电压比较器218可包括两个输入端子和输出端子。输入端子之一可接收预定基准电压下文称为“基准电压V/’)。基准电压1可由各种电压源一一例如,与发动机系统100的ECM 118相关联的电压供给源——提供。在一个实施例中,控制器146可构造成启用或停用基准电压V-此外,控制器146还可构造成调节基准电压t的值。控制器146可基于经由操作员界面接收的使用者输入来控制基准电压\。替代地,控制器146可基于预定指令来控制基准电压\。
[0027]在各种实施方案中,基准电压t的电压值可至少部分基于被视为电阻性接地短路故障的接地短路电阻Rs的量。电压比较器218的另一个输入端子可与上拉模块204的点219连接。电压比较器218可将交点电压Vf与基准电压行比较。电压比较器218可在交点电压Vf低于基准电压V J寸提供高状态输出,而在交点电压V f高于基准电压V J寸提供低状态输出。输出模块206还包括与电压比较器218和状态检测模块202操作性地耦接的第二开关220。第二开关220可包括两个输入端子和一个输出端子。第二开关220的输入端子之一可从电压比较器218接收输出。另一输入端子可从状态检测模块202的第一开关208接收输出。
[0028]在图示的示例性实施例中,第二开关220可构造成执行逻辑AND操作。因此,当电压比较器218的输出处于高状态且驱动电路116处于不工作状态时,输出模块206可经由第二开关220的输出端子来提供高状态输出Vo。此外,当电压比较器218和第一开关208中的任一者的输出处于低状态时,输出模块206可提供低状态输出。输出模块206的高状态输出V。可对应于指示驱动电路116中的接地短路故障的故障信号输出。输出模块206的低状态输出可对应于无故障信号输出。
[0029]在各种替代实施方案中,输出模块206可包括可与第一开关220的输出端子耦接以使第二开关220的输出反相的转换开关(未示出)。因此,当电压比较器218的输出处于高状态而驱动电路116处于不工作状态时,输出模块206可提供低状态输出。此外,当电压比较器218和第一开关208中的任一者的输出处于低状态时,输出模块206可提供高状态输出。输出模块206的低状态输出可对应于指示驱动电路116中的接地短路故障的故障信号输出。输出模块206的高状态输出可对应于无故障信号输出。
[0030]在各种实施方案中,第二开关220的高状态输出V。可被传送到控制器146。控制器146然后可将指示第二开关220的输出的信号传送到操作员界面。操作员界面可以以各种方式一一例如,听觉反馈、视觉反馈、触觉反馈或其结合一一来指示接地短路故障的有无。
[0031]如上所述的故障检测系统200可构造成检测第一燃料喷射器112中的接地短路故障。在各种实施方案中,各燃料喷射器(例如,包括第二燃料喷射器114)的低侧与单独的故障检测系统200连接,以检测第一燃料喷射器112和第二燃料喷射器114中的每一者的低侧的接地短路故障。因此,可独立地检测与第一气缸102和第二气缸104相关联的接地短路故障。此外,控制器146还能够确定与第一气缸102和第二气缸104相关联的第一燃料喷射器112和第二燃料喷射器114中的哪一者具有接地短路故障。
[0032]工业话用件
[0033]在发动机运转期间,可能由于一个或多个燃料喷射器的接地短路而发生故障。在多个燃料喷射器共用电连接部的燃料喷射系统中,燃料喷射器之一的短路会引起其它喷射器的非计划的致动。直接接地短路故障可由于这些故障几乎不提供电流流向大地的电阻而更容易被检测到。但是,电阻性接地短路故障可由于这些类型的故障对电流流向大地提供一定电阻而逃脱检测。电阻性接地短路故障仍可引起喷射器的非计划致动,且因此可引起发动机的各种构件的明显损坏。
[0034]本发明的故障检测系统200可检测燃料喷射系统108中的电阻性接地短路故障。故障检测系统200可构造成尽管驱动电路116不工作也在发动机系统的正常操作期间检测第一燃料喷射器112的低侧输出部的接地短路电阻Rs。因此,故障检测系统200由于燃料喷射器的低侧的接地短路故障而停用驱动电路116。在接地短路故障期间,接通燃料喷射器的高侧可引起气缸中的不受控燃料供给。因此,可避免第一气缸102和第二气缸104中由于电阻性接地短路故障而引起的过量燃料供给和/或时间不正确的燃料供给。故障检测系统200也可以不干涉燃料喷射系统108的正常操作。在驱动电路116的工作状态期间,第二开关220不向控制器146提供任何信号。此外,在驱动电路116的操作期间可停用上拉电压Vp。
[0035]也可基于电阻Rs的推定量来调节与故障检测系统200相关联的各种参数。在一个示例中,可基于燃料喷射系统108的各个方面来推定接地短路电阻Rs的最大值。此后,可将上拉电压Vp、上拉电阻器216和基准电压VJ周节成使得故障检测系统200能够在接地短路电阻&等于或小于最大推定值的情况下检测电阻性接地短路故障。在一个实施例中,可使用与控制器146相关联的操作员界面来动态地调节上拉电压Vp、上拉电阻器216和基准电压V-操作员界面可包括用于调节故障检测系统200的各种参数的一个或多个拨盘、按钮或其它输入装置。因此,操作员能够方便地调整故障检测系统200以测试具有不同推定量的接地短路电阻的各种类型的燃料喷射系统。在检测到电阻性接地短路故障的情况下,操作员界面还可向操作员提供一种或多种类型的反馈。然后可在燃料喷射系统108操作之前或一在每个喷射器的操作之间的时间段检测到故障就矫正故障。
[0036]本发明还涉及一种用于检测燃料喷射系统108中的电阻性接地电路故障的方法300。图3示出了根据本发明的一个实施例的用于检测电阻性接地短路故障的方法300。在步骤302,方法300包括判断驱动电路116是否处于不工作状态。借助于状态检测模块202来确定驱动电路116的状态。如果控制器146未致动对应于驱动电路116的第一燃料喷射器112的第一选择开关132,则状态检测模块202的第一开关208提供高状态输出。
[0037]在步骤304,该方法包括提供与第一燃料喷射器112的低侧输出部连接的上拉电阻器216。方法300还包括基于被视为电阻性接地短路故障的第一燃料喷射器112的低侧输出部与大地之间的接地短路电阻札的量来选择上拉电阻器216的电阻值。
[0038]在步骤306,方法300包括仅在驱动电路116处于不工作状态时才选择性地实现上拉电阻器216两侧的上拉电压Vp。状态检测模块202可检测驱动电路116的不工作状态并且将高状态输出传送到第一开关装置210的基极区。在致动第一开关装置210后,电流开始流过其中并且还经由其基极区来致动第二开关装置212。在致动第二开关装置212后,控制器146经由第二开关装置212的发射极区来实现上拉电阻器216两侧的上拉电压Vp。
[0039]在步骤308,方法300包括确定上拉电阻器216与低侧输出部之间的点217处的交点电压Vf。可基于接地短路电阻Rs两侧的电压降来确定上拉电阻器216与第一燃料喷射器112的低侧输出部之间的点217处的交点电压Vf。可通过由上拉电压Vp减去第二开关装置212和二极管214两侧的预定电压降来确定接地短路
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