一种检测内燃机中的过滤器堵塞程度的方法与流程

1.本公开涉及一种检测内燃机中的过滤器的堵塞程度的方法。


背景技术：

2.过滤的燃料是燃料喷射部件的功能性和耐久性的主要需求。不完善的过滤导致部件的故障，这进一步影响发动机性能。由于悬浮颗粒在通过多孔介质时被截留，过滤器在适当的时间内会变得堵塞。这种截留逐渐阻碍并最终停止燃料的流动。检测内燃机中过滤器堵塞的常规方法使用内燃机内部的传感器来测量过滤器两端的压差。然而，这种方法昂贵且不稳健。
3.专利申请 us 6672147 b1“一种用于检测内燃机供应回路中的燃料过滤器的堵塞的方法”涉及一种用于检测燃料过滤器中的堵塞的方法，该燃料过滤器位于燃料压力调节器和电动马达泵之间，该燃料压力调节器在过滤器的下游朝向内燃机施加压力，该电动马达泵将来自燃料箱的燃料朝向调节器压缩通过过滤器，该方法包括：确定泵输出处的燃料压力，并将其视为过滤器入口处的燃料压力；将过滤器出口处的燃料压力确定为由调节器施加的压力；根据过滤器输入和输出压力水平之间的差确定过滤器的压降，并且通过将基于压降的至少一个值与至少一个参考值进行比较以从中推导出关于过滤器的堵塞状况的信息。
附图说明
4.图1是检测内燃机中的过滤器堵塞的程度的方法的流程图。
具体实施方式
5.图1是使用电子控制单元（ecu）检测内燃机中过滤器堵塞程度的方法的流程图，所述电子控制单元适于检测内燃机的燃料过滤器中的堵塞程度。在步骤（101）中，ecu接收一组参数的测量值。在步骤（102）中，ecu存储包括该组参数中的每一个与压差值之间的相关因子的矩阵。在步骤（103）中，ecu基于该组参数的测量值以及所述矩阵来计算压差的预测值。在步骤（104）中，ecu利用实际压差的动态值将压差的预测值线性化。预测压差的线性化值给出了过滤器堵塞的程度。在步骤（105）中，ecu向车辆使用者指示过滤器堵塞程度的值。
6.该组参数的测量值是该组参数的瞬时值。ecu测量的该组参数包括但不限于电池电压、冷却剂温度、扭矩、发动机速度、扭矩需求状态、主喷射激励时间、引燃喷射激励时间、轨压、总系统量需求、计量单元实际电流等。
7.在步骤（102）中，ecu存储包括该组参数中的每一个与压差值之间的相关因子的矩阵。在利用每个参数的各种值以及实际压差值的对应变化进行实验之后，导出包括该组参数中的每个参数与压差值之间的相关因子的矩阵。序号参数名称与压差的相关因子1.电池电压0.67
2.冷却剂温度0.283.扭矩-0.734.发动机速度0.335.扭矩需求状态-0.466.主喷射激励时间0.327.引燃喷射激励时间0.388.轨压0.419.总系统量需求0.7110.计量单元实际电流0.74
8.表1表1示出了该组参数中的一些重要参数与压差之间的相关性。相关因子位于-1到1之间。因子-1对应于高相关性和反比例性，其中因子1对应于高相关性和正比例性。例如，电池电压与压差相关，并且以0.67的因子与压差成正比。类似地，发动机扭矩与压差相关，并以0.73的因子与压差成反比。
9.在步骤103中，所有上述参数和压差之间的相关性被用来计算压差的预测值。表1中列出的参数的瞬时值由ecu测量和接收。然后将它们与对应的相关因子叠加以计算预测的压差值。
10.在步骤（104）中，ecu利用实际压差的动态值将压差的预测值线性化。实际压差的动态值是使用在各种情况下测量的压差的实际值从自学习算法导出的。在ecu中使用来自自学习算法的方程建立模型，该自学习算法使用针对不同情况记录的压力值和发动机参数。使用该模型以及对应的相关发动机参数值来预测实际压差的动态值。各种情况对应于边界条件的各种值。这些边界条件包括但不限于发动机运行状态、发动机速度怠速、未压下的加速器踏板等。在一实施例中，自学习算法是决策树算法，其被馈送有实际压差的值和在上述各种边界条件下测量的发动机参数，以给出实际压差的预测动态值。自学习算法不需要仅限于决策树，而是可以扩展到其他回归算法。
11.针对特定时间记录发动机参数值，并且将预测的压差值的分布的平均值拟合成曲线。该曲线是利用已经测量的不同堵塞条件下测量的压差值形成的。来自曲线的预测值指示过滤器堵塞的程度。
12.在步骤105中，ecu向车辆使用者指示过滤器堵塞的程度。在一实施例中，ecu通过在车辆仪表板上提供的显示单元上显示过滤器堵塞的值来指示过滤器堵塞的值。在另一实施例中，ecu通过向车辆使用者发出声音通知来指示过滤器堵塞的值。
13.这个构思是开发一种基于共轨系统的各种数据参数的分析和预测来检测燃料过滤器中的堵塞程度的方法。过滤器堵塞的程度指示过滤器的健康和效率。这是确定过滤器堵塞的准确且更精确的方法，因为它考虑了指示过滤器的动态健康的各种参数。该方法不需要在内燃机内部安装特殊的过滤器堵塞传感器，因此提供了一种成本有效且更准确的检查过滤器堵塞程度的问题的解决方案。
14.必须理解的是，在以上详细描述中解释的实施例仅是说明性的，而不限制本发明的范围。设想到对内燃机中过滤器堵塞程度的检测方法的任何修改，并且该修改形成本发明的一部分。本发明的范围仅由权利要求书限定。