一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法及系统与流程

本发明涉及发动机领域，具体涉及一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法及系统。

背景技术：

传统发电机中的喷油器是不带流量传感器的，因此，当需要对该喷油器进行检核时候，对于燃油喷射量的诊断无法直接进行。

当前主流的做法有以下几种，第一种方案是一种替代方案，其通过监控喷油器失效对排放控制系统的长期影响来测试。第二种则是采用特殊稳定工况看转速的波动，通过有规律的转速波动来检测某一缸喷油量异常。第三种是通过建立轨压降与喷油量的对应关系模型，来计算喷油量体积。

而上述方法中，第一种是通过监控喷油器失效对排放控制系统的长期影响，该方法是对堵塞的喷油器进行的模拟，而此方案只能监测最终喷油器完全堵塞时候的数据；第二种是采用特殊稳定工况看转速波动，此种方法有其固定的缺陷，如若在两级调速功能起作用时，无法解耦调速功能介入后调整的油量与实际单个喷油器出现喷油异常所产生的喷油量偏差；非调速区间也无法有效排除因为进气节流阀、egr的动作或者燃烧控制相关参数切换等来带的干扰。同时，也无法整体监测识别各缸喷油同时出现衰减或堵塞的情况。第三种方案与通过建立轨压降模型与喷油量的关系模型，通过模型算出实际的燃油喷射量，同时，此方法所建模型精度同样受限燃烧参数影响。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法及系统，能够快速、有效的检测发动机各个缸对应的喷油器以及整体是否存在偏差。

为达到以上目的，第一方面，本发明实施例提供一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法：

当处于反拖模式的发动机的选定参数处于预设阈值范围内时，依次在发动机各缸的工作循环内，向缸内喷射预设油量的油；

获取各缸的轨压降，与预设轨压降数值比较、各缸的轨压降相互比较，确认发动机各缸喷油量是否异常。

作为一个可选的实施方案，所述预设轨压降数值的确认方式为：

获取高压油管流通截面积a1、流通系数cd，得到预设喷油量；

获取共轨管喷射前的压力prail以及共轨管喷射后的压力prail2，并与所述预设喷油量一起输入到流出液压腔体流量的伯努利方程中，计算得到所述预设轨压降数值qinj。

作为一个可选的实施方案，所述预设轨压降数值qinj计算公式为：

作为一个可选的实施方案，所述处于反拖模式的发动机的选定参数处于预设阈值范围内，依次在发动机各缸的工作循环内，向缸内喷射预设的油量，包括：

预设发动机的轨压阈值范围；

实时获取发动机的轨压，在发动机处于所述轨压阈值范围内时，检测发动机的运转模式；

若发动机处于反拖模式，则发出喷油指令；

发动机接收喷油指令，在每个缸的工作循环内，依次喷射预设油量的油。

作为一个可选的实施方案，所述将各缸的轨压降与预设轨压降数值比较，确认发动机各缸喷油量是否异常，包括：

逐一将各缸的轨压降与预设轨压降数值比较、将各缸的轨压降相互比较：

若仅单一的缸的偏差超过预定数值，则认定该缸的喷油量异常；

若所有缸均的偏差均超过预定数值，则认定发动机喷油量异常。

作为一个可选的实施方案，所述预设参数包括：发动机水温、发动机轨压、发动机机油压力、发动机转速。

第二方面，本发明还提供一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断装置，其包括：

喷油模块，用于当处于反拖模式的发动机的选定参数处于预设阈值范围内时，依次在发动机各缸的工作循环内，向缸内喷射预设油量的油；

检测模块，用于检测各缸的轨压降，与预设轨压降数值比较、各缸的轨压降相互比较，确认发动机各缸喷油量是否异常。

作为一个可选的实施方案，其还包括计算模块，所述计算模块用于：

获取高压油管流通截面积a1、流通系数cd，得到预设喷油量；

获取共轨管喷射前的压力prail以及共轨管喷射后的压力prail2，并与所述预设喷油量，输入到流出液压腔体流量的伯努利方程中，计算得到所述预设轨压降数值qinj。

作为一个可选的实施方案，所述喷油模块还用于：

预设发动机的轨压阈值范围；

实时获取发动机的轨压，在发动机处于所述轨压阈值范围内时，检测发动机的运转模式；

发动机处于反拖模式，则发出喷油指令；

发动机接收喷油指令，在每个缸的工作循环内，依次喷射预设油量的油。

作为一个可选的实施方案，所述检测模块还用于：

逐一将各缸的轨压降与预设轨压降数值比较、将各缸的轨压降相互比较：

若仅单一的缸存在明显偏差，则认定该缸的喷油量异常；

若所有缸均存在明显偏差，则认定发动机喷油量异常。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法及系统在发动机处于反拖模式时候，确认轨压降与喷油量的联系。而反拖模式下，发动机不会主动喷油，这种情况下，本发明主动进行喷油，形成一个既定的喷油量，此时的轨压降与喷油直接相关，能够十分直观且有效的分析出轨压降与喷油的关系，从而确认任一缸的单次喷油是否正常。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对实施例对应的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法一个实施例的步骤流程图；

图2为本发明一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法另一个实施例的步骤流程图；

图3为本发明一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法另一个实施例的步骤流程图；

图4为本发明一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法另一个实施例的步骤流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法及系统，其通过于各次喷射所造成的压降偏差，能够有效评估出某支喷油器喷油量或是多支喷油器喷油量超偏差。

为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：

当处于反拖模式的发动机的选定参数处于预设阈值范围内时，依次在发动机各缸的工作循环内，向缸内喷射预设油量的油；

获取各缸的轨压降，与预设轨压降数值比较、各缸的轨压降相互比较，确认发动机各缸喷油量是否异常。

综上所述，本案在发动机在使能条件满足时候，才会进一步进行诊断。具体的该使能条件包括发动机处于反拖模式，且选定参数处于预设阈值范围内。在反拖模式下，发动机不会主动进行喷油，而本发明主动在反拖模式下进行喷油，并检测轨压降，保证了仅仅喷油会影响轨压降，进而能够分析喷油与轨压降的关系，诊断喷油量是否异常。

相对于现有技术的通过监控喷油器失效对排放控制系统的长期影响，本案更加直接，有效；相对于采用特殊稳定工况查看转速波动，本案没有其他额外因素的影响，更加精确。

还需要说明的是，其说明的是选定参数处于预设阈值范围内，是为了确认发动机处于正常工作状态进行的检核的，该选定参数可以是发动机水温、发动机轨压、发动机机油压力、发动机转速等等，或者多个参数的综合，只要能够确认发动机处于正常工作状态即可。

为了更好的理解上述技术方案，下面结合具体实施方式进行详细的说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法，其包括：

s1，当处于反拖模式的发动机的选定参数处于预设阈值范围内时，依次在发动机各缸的工作循环内，向缸内喷射预设油量的油；

本案通过在发动机反拖模式进行介入式喷射，极大的减少因燃烧参数或燃烧状态变化带来的轨压波动的干扰。即，发动机在反拖状态下通过既定油量，既定曲轴转角间隔将轨压波动影响因素控制在最小范围，可以有效提高监测的精度。

举例来说，在发动机whtc(世界统一瞬态循环)循环时候，发动机水温正常运行状况稳定的情况下，即其处于预设的轨压范围内时，当发动机进入反拖模式时，通过发出介入式喷射命令，来指定一个较小的油量让各缸依次喷射。在轨压稳定的情况下，按既定油量喷射。

作为一个优选的实施方案，参见图2所示，步骤s1包括以下步骤：

s101预设发动机的轨压阈值范围；

s102实时获取发动机的轨压，在发动机处于所述轨压阈值范围内时，检测发动机的运转模式；

若发动机处于反拖模式，则发出喷油指令；

发动机接收喷油指令，在每个缸的工作循环内，依次喷射预设油量的油。

需要说明的是，为了保证不同缸影响喷油的因素尽可能一致，可以以曲轴的固定转角来进行喷油，优选的，本案针对6缸机以曲轴转角120度固定间隔，针对4缸机以曲轴转角180度为间隔进行喷油。

s2，获取各缸的轨压降，与预设轨压降数值比较、各缸的轨压降相互比较，确认发动机各缸喷油量是否异常。

举例来说，获取各缸的轨压降，然后按两种对比方式，第一种与预设轨压降值比较；第二种各缸轨压降之前比较，可以更高精度的识别出某一个缸喷油量异常。

需要说明的是，配置发动机处于反拖模式下，并主动喷油后，保证唯一因素是喷油量后，就需要对各缸的轨压降进行实际检测了。

同时，由于喷油量是制定的，由于还要考虑静态泄露，其轨压降应该是一个处于既定范围的数值——因此预设轨压降数值，将实际轨压降与预设的轨压降数值进行比较，就能够通过其是否超出范围，来分析得出发动机对应的缸喷油是否正常了。

进一步的，逐一比较发动机的缸的轨压降能够确认发动机单个缸是否也问题，也能够确认是否是整体偏差，结合上述的与预设轨压降数值比较的方法，能够保证较高的比较精度。

作为一个优选的实施方案，所述预设轨压降数值的确认方式为：

获取高压油管流通截面积a1、流通系数cd，得到预设喷油量；

获取共轨管喷射前的压力prail以及共轨管喷射后的压力prail2，并与所述预设喷油量一起输入到流出液压腔体流量的伯努利方程中，计算得到所述预设轨压降数值qinj。

所述预设轨压降数值qinj计算公式为：

共轨管是连接高压油泵和喷油器的接口，共轨管上的压力会遵从喷油器喷油后产生变化，但此变化可能会受到油量计量单元进油、轨压控制稳定性、回油流量、轨压传感器信号波动等的影响，因此要尽可能排除干扰，本发明选择相同的状态进行，将轨压降变化控制在轨压传导这单一因素，从而提高了诊断精度。

单次喷射过程中，喷油器端的压降传递到共轨管使得共轨管中会产生一个压降，可以理解为流出液压腔体流量的伯努利方程见公式，在出油量一定的情况下，压降应该处于既定范围内。

具体的，参见图3所示，步骤s2包括以下步骤：

s201、逐一将各缸的轨压降与预设轨压降数值比较、将各缸的轨压降相互比较：

s202、若仅单一的缸的偏差超过预定数值，则认定该缸的喷油量异常；

s203、若所有缸均的偏差均超过预定数值，则认定发动机喷油量异常。

通过监测发动机的运行状态，在发动机处于反拖模式时，在合适的范围内，通过介入式喷射命令，给出指定一个较小油量命令，在一个完整的工作循环内各缸依次以等曲轴角度完成一次喷射，每次喷射过程中记录喷射前后的轨压，并在每次喷射后通过油量计量单元补充油量维持轨压至喷射前的水平。

参见图4所示，本发明一个可选的实施例包括以下步骤：

t1，发动机点火开关上电，确保系统中无燃油系统相关现行故障t2，发动机正常运转，待机油压力、水温等达到正常发动机正常运转条件后，待发动机转速达到限值范围，若监测发动机处于反拖模式则转入步骤t3；

t3，保持反拖模式轨压不变，指定发动机的一个缸的喷油器在设定的曲轴转角按既定的喷油量进行喷射，并记录喷射导致的轨压降；

t4，喷射完成后立即通过油量计量单元补充油量，使得共轨管中的轨压回到喷射前的压力，若喷油器喷油过程中若出现异常则此缸喷油轨压降判定无效

t6，重复步骤t3以及t4依次测量1、5、3、6、2以及4缸对应的轨压降；

t7，将记录的各缸对应喷油器的轨压降进行对比，若某一缸或多缸超过设定限值则判定对应超限的喷油器喷油量异常，若无异常则判定各缸喷油量无异常，若存在异常，则上报。

基于同一发明构思，本申请提供另一实施例一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断装置，其包括：

喷油模块，用于当处于反拖模式的发动机的选定参数处于预设阈值范围内时，依次在发动机各缸的工作循环内，向缸内喷射预设油量的油；

检测模块，用于检测各缸的轨压降，与预设轨压降数值比较、各缸的轨压降相互比较，确认发动机各缸喷油量是否异常。

优选的，其还包括计算模块，所述计算模块用于：

获取高压油管流通截面积a1、流通系数cd，得到预设喷油量；

获取共轨管喷射前的压力prail以及共轨管喷射后的压力prail2，并与所述预设喷油量，输入到流出液压腔体流量的伯努利方程中，计算得到所述预设轨压降数值qinj。

进一步的，所述喷油模块还用于：

预设发动机的轨压阈值范围；

实时获取发动机的轨压，在发动机处于所述轨压阈值范围内时，检测发动机的运转模式；

发动机处于反拖模式，则发出喷油指令；

发动机接收喷油指令，在每个缸的工作循环内，依次喷射预设油量的油。

可选的，所述检测模块还用于：

逐一将各缸的轨压降与预设轨压降数值比较、将各缸的轨压降相互比较：

若仅单一的缸存在明显偏差，则认定该缸的喷油量异常；

若所有缸均存在明显偏差，则认定发动机喷油量异常。

前述方法实施例中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的系统，通过前述方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中系统的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

总体来说，本发明实施例提供的一种柴油机燃油喷射量偏差介入式诊断方法及系统，相较于传统的技术等等，能够通过更多的特征，能够快速、有效的检测发动机各个缸对应的喷油器以及整体是否存在偏差。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。