车载燃料喷射器测试的制作方法

专利名称：车载燃料喷射器测试的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机系统，尤其涉及用于确定直喷燃料系统
上燃料喷射器是否具有流动问题的系统和方法。
背景技术：
这一部分的内容仅仅是提供与本公开相关的背景技术，并 不构成现有技术。 内燃机系统包括在气缸内燃烧燃料与空气混合物以产生 驱动扭矩的发动机。更具体地，空气通过进气管吸入发动机，并分配到 气缸。空气与燃料混合，然后燃烧空气与燃料混合物。 一些发动机称为 直喷式发动机，其包括将燃料直接喷射进气缸的燃料系统。也就是说， 空气被吸入气缸，并在气缸本身内与燃料混合。燃料系统通常包括给与 气缸相关联的各燃料喷射器提供燃料的燃料轨。 在某些情况下，可能由于损坏、组件磨损、堵塞等使燃料 系统无法正确工作。这种现象的一个例子是，当猜想流动问题与燃料系 统的一个或多个燃料喷射器相关时。研发了诊断系统来确诊功能异常的 燃料系统的来源。由于系统设计中的差别，所以这种传统诊断系统不适 于直喷燃料系统。没有测试系统的方法，技术人员可能无法容易地定点 特定的组件。例如，当为燃料喷射器时，当只有一个燃料喷射器存在问 题时，可能维修技术人员置换整套燃料喷射器。

发明内容
因此，本公开提供了一种测试内燃机系统多个燃料喷射器 中每个喷射器的运行的方法。所述方法包括禁止所述发动机的点火； 监测所述发动机的燃料轨内的燃料压力；脉冲喷射所述发动机的多个燃 料喷射器中的一个燃料喷射器。确定所述燃料压力是否稳定，当所述燃 料压力稳定时，基于脉冲喷射前燃料压力和脉冲喷射后燃料压力计算压 力差。基于所述压力差确定所述燃料喷射器是否运行正常。在其它特征中，所述方法还包括在脉冲喷射步骤之前操作燃料泵，使得所述燃料压力达到阈值燃料压力。开动所述发动机，直到 所述燃料压力达到所述阈值燃料压力。在开动所述发动机之后，当所述 发动机的速度为零时，停止所述燃料泵的运行。如果在阈值时间期限内， 所述燃料压力未达到所述阈值燃料压力，那么中止所述测试。 在其它特征中，所述方法还包括确认是否存在所述发动机 的组件的故障状况。在其它特征中，所述方法还包括确定是否满足允许条件。
根据下文中所提供的详细描述，本发明适用性的其它方面 也是显而易见的。应当理解，尽管示出了本发明的优选实施例，但是其 详细描述和具体实例仅仅是示意性目的，而不是限制本公开的范围。


本文所示的附图仅仅是示意性目的，而不是以任何方式限 制本公开的范围。图1为典型发动^L系统的功能框图； 图2A-2B为示出由本公开的燃料喷射器诊断控制执行的 典型步骤的流程图； 图3为示出根据燃料喷射器诊断控制的典型燃料压力轨迹 的曲线图；以及 图4为执行本公开的燃料喷射器诊断控制的典型模块的功 能框图。
具体实施例方式
实质上，下列优选实施例的描述仅仅是示意性的，而绝不 是限制本发明及其应用或使用。为简便起见，附图中使用相同的附图标 记来表示相似的元件。如本文所使用的，术语模块指的是特定用途集成 电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或固件程序的处理器(共 享、专用或群组的)和存储器、组合逻辑电路或提供所述功能的其它合 适部件。 现在参考图1，示出了典型的发动机系统10。典型发动机 系统10包括具有进气歧管14和4非气歧管16的发动片几12。发动才几系统 10还包括具有燃料轨20以及与各气缸24相连的多个燃料喷射器22的燃料喷射系统18。发动机系统10还包括与各气缸24相连的多个点火组 件36。点火组件36包括，但不限于，火花塞、点火线圈和/或点火线。 空气通过节气门26吸入进气歧管14，并分配到气缸24。空气与使用各 燃料喷射器22喷射的燃料混合，以在气缸24内形成燃烧混合物。燃烧 混合物以所需的空气燃料比提供，由点火系统36点燃，并在气缸内燃 烧，以往复地驱动活塞(未示出)，乂人而活塞驱动曲轴28。 ^非气通过排 气歧管16从发动机排出。 燃料系统30给喷射系统18提供燃料。更具体地，燃料系 统30包括燃料容器32和燃料泵38以及高压燃料泵34。高压燃料泵34 可为固定排量泵或可变排量泵，其给燃料轨20提供增压燃料。当燃料 喷射器22向各气缸24喷射燃料时，高压燃料泵34补充燃料轨20内的 增压燃料。高压燃料泵34可通过发动机12机械地驱动。但是，还应当 理解，本公开的燃料喷射器测试可适用于具有电驱动燃料泵的发动机系 统。 控制模块40基于本公开的燃料喷射器诊断控制调节发动 机系统10的运行。更具体地，压力传感器42监测燃料轨20内的燃料 压力。 本公开提供了用于确定各燃料喷射器是否功能正常的燃 料喷射器诊断控制。燃料喷射器诊断控制可由车辆技术人员执行。更具 体地，车辆技术人员可将诊断控制器50连接到控制模块40上，其中技 术人员能够通过诊断控制器50与控制模块40交互以执行燃料喷射器诊 断控制。通常，燃料喷射器诊断控制给维修技术人员提供了测试燃料喷 射器的方法，可定点单个燃料喷射器的问题，防止技术人员不得不替换 整套。燃料喷射器诊断控制是自动的，使得它比传统手动方法更快、更 精确。 起初，燃料喷射器诊断控制识别是否存在任何表示出的故 障将影响测试。例如，如果具有任何阻止诊断控制功能正常的诊断故障
代码(DTC)组(例如，所有用于执行诊断控制和/或记录收集的数据的 组件的DTC),那么不执行燃料喷射器诊断控制。然后，燃料喷射器诊 断控制确定是否满足允许条件。典型的允许条件包括，但不限于，发动 机冷却剂温度处于可接受的水平、变速器处于驻车或空档、燃料容器32 内的燃料供给充足和/或电池电压处于充足的水平。
如果允许条件满足，那么燃料喷射器诊断控制起动燃料泵 38,并停用点火系统36和燃料喷射器22。指令高压燃料泵/燃料控制34 提供最大的轨压力(Prailmax),并且燃料喷射器诊断控制开动发动机。 发动机的转动引起高压燃料泵在燃料轨中产生燃料压力。通过压力传感 器42监测燃料轨内的燃料压力(PFUEL ),并确定是否PFUEL达到阈值燃 料压力(PFUELTHR)。如果PpuEL达到Pfuelthr,那么停止发动机开动。 如果在超时时间期限(tTO)内Pfuel未速到Pfuelthr,那么燃料喷射器 诊断控制中止。 在停止发动机开动时，当发动机速度(RPMENG)为0或 接近0RPM时，停用燃料泵38。通过压力传感器42监测PpuEL,并且
燃料喷射器诊断控制确定PFUEL是否稳定。这可通过监测PFUEL的变化率
来实现。如果PFUEL的变化率小于阈值变化率，那么确认PFUEL已经稳定。
如果PFUEL还未稳定，那么燃料喷射器诊断控制确定PFUEL是否下降过多。 如果PpuEL的变化率大于过多变化率阈值，那么确认PnjEL下降过多。 —旦PFUEL稳定了 ，那么燃料喷射器诊断控制记录脉冲喷 射前燃料压力(PFUELPRE)，并脉冲喷射与单个气缸(CYL)相连的燃料
喷射器。在脉冲喷射了该燃料喷射器之后，燃料喷射器诊断控制确定
Pfuel是否再次穗定。 一旦Pfuel穗定了，那么燃料喷射器诊断控制记录 脉冲喷射后燃料压力(Pfuelpost)。确定特定气缸的燃料压力差(AP)
作为pfuelpre与pfuelpost之间的差值。对于操作员所选的各气缸执行燃
料喷射器诊断控制，以为所有气缸提供AP值。 检测人员可使用该AP值进行核查。将每个值都与限定在 最小AP值与最大AP值之间的压差范围相比较。如果特定气缸的AP 值小于最小AP值或者大于最大AP值，那么确认该特定气缸的AP值不 在所述压差范围内。 现在参考图2A-2B,对由燃料喷射器诊断控制执行的典型 步骤进行详细描述。在步骤200中，控制设定计数器i为0。在步骤202 中，控制递增i。控制确认是否存在任何表示会影响测试的故障。如果 没有故障，那么控制继续至步骤206。如果存在一个或多个故障，那么 控制结束。在步骤206中，控制确定是否满足允许条件。如果满足允许 条件，那么控制继续步骤208中。在步骤208中，控制起动燃料泵，并在步骤210中停用点火系统和燃料喷射器。在步骤212中，控制指令燃料压力控制为 Prailmax。在步骤214中，控制设定计时器等于l。在步骤216中，控制 开动发动机。在步骤218中，控制确定Pfuel是否等于Pfuelthr。如果 Pfuel等于Pfuelthr,那么控制继续至步骤220。如果PFUEL不等于 Pfuelthr,那么控制继续至步骤222。在步骤222中，控制确定t是否等
于tTO。如果t等于tTO，那么控制结束。如果t不等于tTO,那么控制在
步骤214中递增t,并循环回步骤216。 在步骤220中，控制停止发动机开动。在步骤226中，当 RPMENG为0或接近0 RPM时，控制停用燃料泵。在步骤228中，控制 指令燃料压力控制，以保持Prailmax。在步骤230中，控制监测PnjEL。 在步骤232中，控制确定pfuel是否稳定。如果Pfuel穗定了，那么控制 继续至步骤234。如果Pfuel未穂定，那么控制继续至步骤236。在步骤
236中，控制确定PpUEL是否降低过多。如果PpUEL未降低过多，那么控 制返回至步骤232。如果PRJEL降低过多，那么控制结束。 在步骤234中，控制记录燃料压力PFUELPRE。在步骤235 中，控制脉冲喷射CYU的燃料喷射器。在步骤238中，控制确定Ppua 是否稳定。如果Pfuel穗定了，那么控制继续至步骤240。如果Pfuel未 稳定，那么控制循环至步骤238。在步骤240中，控制记录PpuELposT。 在步骤242中，控制确定A&。在步骤244中，控制确定i是否等于N。 如果i等于N,那么控制结束。如果i不等于N，那么控制返回至步骤 202。 在可选实施例中，在测试了单个气缸之后测试结束，只有 当才支术员选择另一个气缸进行测试时才继续。在该可选实施例中，该测 试并不自动地在发动才几的每个气缸中都运4亍。另外，应当理解，该测试 防止在未起动发动机的情况下测试同一气缸两次。这防止了冲洗气缸或 液压锁定。AP记录在PID或DID中，可给检测人员使用来核对。 现在参考图3，示出了执行燃料喷射器诊断控制期间PFUEL 和RPMENC3轨迹的典型曲线图。 一旦停止发动机开动，那么就监测PFUEL,
直到在pfuel稳定之后确定pfuelpre。脉冲喷射特定的燃并十喷射器，并再 次监测PFUEL。 一旦prjel稳定了 ，那么就确定PFUELPOST,并基于Pfuelpre
和Pfuelpost计异△ P 。现在参考图4，详细描述执行燃料喷射器诊断控制的典型模块。该典型模块包括诊断控制器50、点火模块400、燃料喷射器模块 402、 PpuEL模块404、 AP沖莫块406、燃料泵模块408和发动机开动模块 410。点火才莫块400有选择地禁止发动机的点火，Pfuel才莫决404监测发 动机燃料轨内的燃料压力。燃料喷射器模块402有选择地脉冲喷射发动机多个喷射器
中的一个燃料喷射器。PRJEL模块404确定燃料压力是否已稳定，当燃料
压力稳定时，燃料喷射器模块脉冲喷射该燃料喷射器。AP模块406基 于脉冲喷射前燃料压力和脉冲喷射后燃料压力计算压力差。该压力差可 反馈给诊断控制器50,以便技术员基于该压力差检测结果，并确定燃料 喷射器是否运行正常。燃料泵模块408操作燃料泵，以给高压燃料泵提高燃料。 在脉沖喷射燃料喷射器之前，发动机开动模块410开动发动机，直到燃 料压力达到阈值燃料压力为止，如上文所详细描述的。开动发动机之后， 当发动机速度为零时，燃料泵模块408停止燃料泵的运行。 现在，本领域的4支术人员/人前面的描述应当理解，本发明 广泛的教导可以多种形式执行。因此，尽管根据其特定实施例描述了本 发明，但是由于通过对附图、说明书和所附权利要求的研究，其它修改 对于技术人员也是显而易见的，所以本发明的实际范围不应当这样限 制。
权利要求
1.一种测试内燃机系统的多个燃料喷射器中各燃料喷射器的运行的方法，包括禁止所述发动机的点火；监测所述发动机的燃料轨内的燃料压力；脉冲喷射所述发动机的多个燃料喷射器中的一个燃料喷射器；确定所述燃料压力是否已稳定；当所述燃料压力已稳定时，基于脉冲喷射前燃料压力和脉冲喷射后燃料压力计算压力差；以及基于所述压力差确定所述燃料喷射器是否运行正常。
2. 如权利要求l所述的方法，还包括操作燃料泵，以给高压燃料泵 提供燃料。
3. 如权利要求2所述的方法，还包括开动所述发动机，直到所述燃 料压力达到阈值燃料压力。
4. 如权利要求2所述的方法，还包括在开动所述发动机之后，当所 述发动机的速度为零时，停止所述燃料泵的运行。
5. 如权利要求2所述的方法，还包括如果在阈值时间期限内，所述 燃料压力未达到阈值燃料压力，那么中止所述测试。
6. 如权利要求l所述的方法，还包括确认是否存在所述发动机的组 件的故障状况。
7. 如权利要求l所述的方法，还包括确定是否满足允许条件。
8. —种测试内燃机系统的多个燃料喷射器中各燃料喷射器的运行的燃料喷射器诊断系统，包括第一模块，其禁止所迷发动机的点火；第二模块，其监测所述发动机的燃料轨内的燃料压力；第三模块，其脉冲喷射所述发动机的多个燃料喷射器中的一个燃料 喷射器，其中所述第二模块确定所述燃料压力是否已稳定；第四模块，当所述燃料压力已稳定时，基于脉冲喷射前燃料压力和 脉冲喷射后燃料压力计算压力差；以及第五模块，基于所述压力差确定所述燃料喷射器是否运行正常。
9. 如权利要求8所述的燃料喷射器诊断系统，还包括操作燃料泵以 给高压燃料泵提供燃料的第六模块。
10. 如权利要求9所述的燃料喷射器诊断系统，还包括开动所述发 动机直到所述燃料压力达到阈值燃料压力的第七斗莫块。
11. 如权利要求9所述的燃料喷射器诊断系统，其中在开动所述发 动机之后，当所述发动机的速度为零时，所述第六模块停止所述燃料泵 的运行。
12. 如权利要求9所述的燃料喷射器诊断系统，其中如果在阈值时 间期限内，所述燃料压力未达到阈值燃料压力，那么中止所述测试。
13. 如权利要求8所述的燃料喷射器诊断系统，还包括确认是否存 在所述发动机的组件的故障状况的第六模块。
14. 如权利要求8所述的燃料喷射器诊断系统，还包括确定是否满 足允许条件的第六模块。
15. —种测试内燃机系统的多个燃料喷射器中各燃料喷射器的运行 的方法，包才舌将诊断控制器连接到车辆的控制模块；使用所迷诊断控制器起动燃料喷射器测试，其中所述燃料喷射器测 试包括禁止所述发动机的点火； 监测所述发动机的燃料轨内的燃料压力； 脉冲喷射所述发动机的多个燃料喷射器中的一个燃料喷射器； 确定所述燃料压力是否已稳定；当所述燃料压力已稳定时，基于脉冲喷射前燃料压力和脉冲喷 射后燃料压力计算压力差；以及基于所述压力差确定所述燃料喷射器是否运行正常。
16. 如权利要求15所述的方法，还包括操作燃料泵，以给高压燃料 泵提供燃料。
17. 如权利要求16所述的方法，还包括开动所述发动机，直到所述 燃料压力达到阈值燃料压力。
18. 如权利要求16所述的方法，还包括在开动所述发动机之后，当 所迷发动机的速度为零时，停止所述燃料泵的运行。
19. 如权利要求16所迷的方法，还包括如果在阈值时间期限内，所 述燃料压力未达到阈值燃料压力，那么中止所述测试。
20. 如权利要求15所述的方法，还包括确认是否存在所述发动机的组件的故障状况'
21.如权利要求1S所述的方法，还包括确定是否满足允许条件
全文摘要
提供了车载燃料喷射器测试，具体地提供了一种测试诊断内燃机系统的多个燃料喷射器中各燃料喷射器的运行的方法，包括禁止所述发动机的点火；监测所述发动机的燃料轨内的燃料压力；脉冲喷射所述发动机的多个燃料喷射器中的一个燃料喷射器。确定所述燃料压力是否已稳定，当所述燃料压力已稳定时，基于脉冲喷射前燃料压力和脉冲喷射后燃料压力计算压力差。技术员基于所述压力差确定所述燃料喷射器是否运行正常。
文档编号F02M65/00GK101644220SQ200810109460
公开日2010年2月10日 申请日期2008年6月12日 优先权日2007年6月12日
发明者M·切梅洛 申请人:通用汽车环球科技运作公司