本发明涉及柴油机技术领域，特别是涉及一种高压共轨系统和高压油泵诊断方法及装置。
背景技术：
高压共轨系统是一种用于柴油发动机的供油系统。该系统在高压油泵、实时压力传感器和电子控制单元组成的闭环系统中，可以将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管中，通过实时压力传感器测量公共供油管内的压力来是实现精确控制，使得公共供油管内的压力大小与发动机的转速无关，从而大幅度减小柴油发动机公共供油管内的压力随发动机转速变化的程度。
由于上述高压共轨系统的优势，目前电控高压共轨系统是目前柴油机产品的标配。但是，燃油系统经常由于管路堵塞、泄露及部件机械故障、电器故障等导致燃油系统轨压控制异常，发动机出现怠速不稳、起动困难、抖动、加速无力等现象。由于整个燃油系统部件多、排查故障困难，高压油泵故障率高，因此，急需一种有效的高压油泵故障排查方法，以解决准确定位油泵故障的问题，但是现有的高压共轨系统都无法实现自动诊断高压油泵故障的目的。
技术实现要素：
针对于上述问题，本发明提供一种高压共轨系统和高压油泵诊断方法及装置，实现了快速、准确定位高压油泵故障的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种高压共轨系统，包括：油箱、粗滤器、手油泵、精滤器、高压油泵、共轨管、喷油器、限压阀和油量计量装置，其中，
所述油箱的出油端通过管路与所述粗滤器的进油口相连，所述粗滤器的出油口通过管路连接所述手油泵，管路经过手油泵与所述精滤器进油口连接，所述精滤器的出油口通过管路连接所述高压油泵的进油口，所述高压油泵的出油口连接所述油量计量装置的一端，所述油量计量装置的另一端与所述油箱的进油端连接；
所述共轨管通过高压油管与所述喷油器连接，所述共轨管有两个进油接头，在所述进油接头处通过两个高压油管与所述高压油泵连接，所述共轨管上还安装有所述限压阀；
当对高压油泵进行诊断时，所述油量计量装置测量所述高压油泵的回油量。
一种高压油泵诊断方法，应用于上述所述的高压共轨系统，该方法包括：
通过油量计量装置测量获得高压油泵的实测回油量；
将所述实测回油量与预设理论回油量进行比较，得到比较值；
根据所述比较值，确定所述高压油泵的故障状态。
可选地，将所述实测回油量与预设理论回油量进行比较，得到比较值，包括：
计算得到所述实测回油量与预设理论回油量之间的差值；
将所述差值确定为所述实测回油量与所述预设理论回油量之间的比较值。
可选地，所述根据所述比较值，确定所述高压油泵的故障状态，包括：
获取预设流量偏差阈值范围；
判断所述比较值是否在所述预设流量阈值范围内，如果是，则所述高压油泵工作正常，如果否，则所述高压油泵处于故障状态。
可选地，所述预设流量偏差阈值包括第一流量偏差阈值和第二流量偏差阈值，该方法还包括：
若所述高压油泵处于故障状态，则判断所述比较值是否小于所述第一流量偏差阈值，如果是，则所述高压油泵处于第一故障状态；
如果否，判断所述比较值是否大于所述第二流量偏差阈值，若是，则所述高压油泵处于第二故障状态。
可选地，第一故障状态包括：高压油泵或者其以下油路处于堵塞状态，或者所述高压油泵的计量阀处于卡滞状态；
所述第二故障状态包括所述高压油泵处于泄漏量增大故障状态，或者某个柱塞卡滞状态，或者所述高压油泵的计量阀处于卡滞状态。
一种高压油泵诊断装置，应用于上述所述的高压共轨系统，该装置包括：
测量单元，用于通过油量计量装置测量获得高压油泵的实测回油量；
比较单元，用于将所述实测回油量与预设理论回油量进行比较，得到比较值；
确定单元，用于根据所述比较值，确定所述高压油泵的故障状态。
可选地，所述比较单元包括：
计算子单元，用于计算得到所述实测回油量与预设理论回油量之间的差值；
比较值确定子单元，用于将所述差值确定为所述实测回油量与所述预设理论回油量之间的比较值。
可选地，所述确定单元包括：
获取子单元，用于获取预设流量偏差阈值范围；
第一判断子单元，用于判断所述比较值是否在所述预设流量阈值范围内，如果是，则所述高压油泵工作正常，如果否，则所述高压油泵处于故障状态。
可选地，还包括：
第二判断子单元，用于若所述高压油泵处于故障状态，则判断所述比较值是否小于所述第一流量偏差阈值，如果是，则所述高压油泵处于第一故障状态，其中，所述预设流量偏差阈值包括第一流量偏差阈值和第二流量偏差阈值；
第三判断子单元，用于若所述比较值大于所述第一流量偏差阈值，判断所述比较值是否大于所述第二流量偏差阈值，若是，则所述高压油泵处于第二故障状态。
相较于现有技术，本发明提供了一种高压共轨系统和高压油泵诊断方法及装置。由于在高压共轨系统的高压油泵和油箱之间的高压回油管路中设置了油量计量装置，通过该油量计量装置可以测得高压油泵的实际回油量，将该实际回油量与理论回油量进行比较，可以通过比较结果确定该高压油泵的是否存在故障以及对应的故障状态，因此可以实现高压油泵的实时自诊断，并且可以快速准确地确定高压油泵的故障状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种高压共轨系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种高压油泵诊断方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种高压油泵自诊断控制原理的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种高压油泵诊断装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
在本发明实施例中提供了一种高压共轨系统，参见图1，包括：油箱100、粗滤器101、手油泵102、精滤器103、高压油泵104、共轨管105、喷油器107、限压阀1051和油量计量装置106，其中，
油箱100的出油端通过管路与粗滤器101的进油口相连，粗滤器101的出油口通过管路连接手油泵102，管路经过手油泵102与精滤器103进油口连接，精滤器103的出油口通过管路连接高压油泵104的进油口，高压油泵104的出油口连接油量计量装置106的一端，油量计量装置106的另一端与油箱100的进油端连接；
共轨管105通过高压油管与喷油器107连接，共轨管105有两个进油接头，在进油接头处通过两个高压油管与高压油泵104连接，共轨管上还安装有限压阀1051；
当对高压油泵进行诊断时，油量计量装置106测量高压油泵104的回油量。
高压共轨系统的工作原理是，利用手油泵102将燃油从油箱100中吸出，经过过滤后提供给高压油泵104进行加压，当燃油被加压到所需要的压力后送往共轨管，共轨管105有两个进油接头，在进油接头处通过两个高压油管与高压油泵104连接。共轨管105实质是一个高压容器，起着存储高压燃油，并将高压燃油通过高压油管分配给各个喷油器107，同时起到减小喷油器开、闭和高压油泵供油所引起的压力波动的作用。
高压油泵回油量是高压油泵性能的关键指标，通过在高压油泵回油管路中增加油量计量装置测量该高压回油泵回油量。
通过本发明实施例提供的高压共轨系统，在油箱与高压油泵的回油管路中增加油量计量装置，通过该油量计量装置测量高压油泵回油量，根据该实测油泵回油量与理论回油量的偏差比较诊断出高压油泵的工作状态，可以准确定位油泵故障，快速排查轨压控制异常的原因。
在本发明实施例中还提供了一种高压油泵诊断方法，参见图2，可以包括以下步骤：
s11、通过油量计量装置测量获得高压油泵的实测回油量。
由于在本发明实施例中的高压共轨系统中包括了油量计量装置，通过该油量计量装置可以测量高压油泵回油管路中的高压油泵回油量。
s12、将所述实测回油量与预设理论回油量进行比较，得到比较值。
s13、根据所述比较值，确定所述高压油泵的故障状态。
根据实测油泵的回油量与理论回油量的偏差比较诊断出高压油泵的工作状态，还可以确定故障类型。
可选的，在本发明实施例中还提供了一种确定比较值的方法，包括：
计算得到所述实测回油量与预设理论回油量之间的差值；
将所述差值确定为所述实测回油量与所述预设理论回油量之间的比较值。
在本发明的另一实施例中还提供了一种确定故障状态的方法，包括：
获取预设流量偏差阈值范围；
判断所述比较值是否在所述预设流量阈值范围内，如果是，则所述高压油泵工作正常，如果否，则所述高压油泵处于故障状态。
可选地，所述预设流量偏差阈值包括第一流量偏差阈值和第二流量偏差阈值，该方法还包括：
若所述高压油泵处于故障状态，则判断所述比较值是否小于所述第一流量偏差阈值，如果是，则所述高压油泵处于第一故障状态；
如果否，判断所述比较值是否大于所述第二流量偏差阈值，若是，则所述高压油泵处于第二故障状态。
其中，第一故障状态包括：高压油泵或者其以下油路处于堵塞状态，或者所述高压油泵的计量阀处于卡滞状态；
第二故障状态包括所述高压油泵处于泄漏量增大故障状态，或者某个柱塞卡滞状态，或者所述高压油泵的计量阀处于卡滞状态。
参见图3，图3为高压油泵自诊断控制原理的示意图，油量计量装置实时测量高压油泵回油量，并将信号输送给电子控制单元(ecu)，ecu控制软件增加诊断控制策略，实现高压油泵实时诊断的功能，具体控制诊断方法为：
ecu控制软件增加高压油泵回油量基本工况(包括转速、油量等信息)的理论计算值hpun_dvolback_set_map以及流量偏差阈值hpun_dvtmin_c和hpun_dvtmax_c。ecu将实测的高压油泵回油量hpun_dvolback_act_mp与理论回油量hpun_dvolback_set_mp进行偏差计算(实际值-理论值)，得到回油量偏差hpun_dvol_dvt，当hpun_dvol_dvt<hpun_dvtmin_c时，则判断高压油泵处于第一故障状态；当hpun_dvtmin_c<hpun_dvol_dvt<hpun_dvtmax_c&轨压偏差诊断正常时，则判断泵正常工作；当hpun_dvol_dvt>hpun_dvtmax_c时，则判断高压油泵处于第二故障状态。其中，第一故障状态包括：高压油泵或者其以下油路处于堵塞状态，或者所述高压油泵的计量阀处于卡滞状态；第二故障状态包括所述高压油泵处于泄漏量增大故障状态，或者某个柱塞卡滞状态，或者所述高压油泵的计量阀处于卡滞状态。
本发明提供了高压油泵诊断方法，由于在高压共轨系统的高压油泵和油箱之间的高压回油管路中设置了油量计量装置，通过该油量计量装置可以测得高压油泵的实际回油量，将该实际回油量与理论回油量进行比较，可以通过比较结果确定该高压油泵的是否存在故障以及对应的故障状态，因此可以实现高压油泵的实时自诊断，并且可以快速准确地确定高压油泵的故障状态。
可选地，在本发明的另一实施例中该高压共轨系统还可以包括：
显示装置，所述显示装置与所述电子控制单元相连，所述显示装置显示所述电子控制单元对所述高压油泵的诊断结果。
可选地，所述油量计量装置包括：流量计、显示屏和通信接口，其中，
所述流量计的第一端与所述高压油泵的出油口连接，所述流量计的第二端与所述邮箱的进油端连接，所述流量计的第三端与所述显示屏的输入端连接；
所述显示屏的输出端与所述通信接口连接，所述通信接口的另一端与所述电子控制单元连接。
可选地，还包括：预警装置，所述预警装置与所述电子控制单元连接，所述电子控制单元将预警信息发送至所述语音装置，所述预警装置根据所述预警信息进行预警。
可选地，所述流量计包括燃油流量计。
在本发明的另一实施例中提供的高压共轨系统中还可以包括显示装置，该显示装置与电子控制单元连接，主要用于对电子控制单元分析得到的结果进行显示，方便用户或者操作人员对该高压共轨系统的诊断结果的查看。
其中的，油量计量装置可以由流量计、显示屏和通信接口构成，该流量计是用来对实际回油量进行测量，其具体结构不做限制，例如可以为燃油流量计也可以为其他测量燃油流量的装置，该显示屏可以为电子显示屏，即显示实际回油量的数值，也可以为物理显示装置，例如带有刻度的显示窗口等。该通信接口主要是将油量计量装置测得的结果发送至电子控制单元。
该系统还可以包括预警装置，用于对故障信息进行预警，以便工作人员能够快速发现高压油泵的故障信息。
在本发明实施例中还提供了一种高压油泵诊断装置，参见图4，该装置包括：
测量单元10，用于通过油量计量装置测量获得高压油泵的实测回油量；
比较单元20，用于将所述实测回油量与预设理论回油量进行比较，得到比较值；
确定单元30，用于根据所述比较值，确定所述高压油泵的故障状态。
本发明提供了一种高压油泵诊断装置。由于在高压共轨系统的高压油泵和油箱之间的高压回油管路中设置了油量计量装置，在测量单元中通过该油量计量装置可以测得高压油泵的实际回油量，在比较单元中将该实际回油量与理论回油量进行比较，可以通过比较结果在确定单元中确定该高压油泵的是否存在故障以及对应的故障状态，因此可以实现高压油泵的实时自诊断，并且可以快速准确地确定高压油泵的故障状态。
可选地，所述比较单元包括：
计算子单元，用于计算得到所述实测回油量与预设理论回油量之间的差值；
比较值确定子单元，用于将所述差值确定为所述实测回油量与所述预设理论回油量之间的比较值。
可选地，所述确定单元包括：
获取子单元，用于获取预设流量偏差阈值范围；
第一判断子单元，用于判断所述比较值是否在所述预设流量阈值范围内，如果是，则所述高压油泵工作正常，如果否，则所述高压油泵处于故障状态。
可选地，还包括：
第二判断子单元，用于若所述高压油泵处于故障状态，则判断所述比较值是否小于所述第一流量偏差阈值，如果是，则所述高压油泵处于第一故障状态，其中，所述预设流量偏差阈值包括第一流量偏差阈值和第二流量偏差阈值；
第三判断子单元，用于若所述比较值大于所述第一流量偏差阈值，判断所述比较值是否大于所述第二流量偏差阈值，若是，则所述高压油泵处于第二故障状态。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。