用于识别内燃机燃料系统故障的方法和评估单元技术方案

本发明专利技术涉及一种用于为内燃机的运行提供燃料的燃料系统的评估单元。所述燃料系统包括燃料泵，其构造用于将燃料输送到燃料储存器中，并且所述燃料系统包括一个或多个喷嘴，其构造用于将燃料从燃料储存器输送到内燃机的一个或多个气缸中。所述评估单元构造用于在燃料系统运行期间在采样时间点确定与燃料储存器中的物理压力相关的压力数据。此外，评估单元构造用于借助燃料系统的参考模型来确定参考压力变化并且基于压力数据和参考压力变化来检测燃料系统的缺陷。来检测燃料系统的缺陷。来检测燃料系统的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于识别内燃机燃料系统故障的方法和评估单元


[0001]本专利技术涉及一种用于内燃机的燃料系统。尤其是本专利技术涉及一种用于识别燃料系统故障或缺陷的方法和相应的装置或评估单元。

技术介绍

[0002]具有内燃机的车辆包括用于为内燃机供应燃料、尤其是汽油或柴油的燃料系统。为了识别和/或定位车辆燃料系统的故障，通常向燃料系统中进行主动干预，但这大多不能在车辆使用运行期间进行。

技术实现思路

[0003]本文涉及的技术任务在于，在内燃机的使用运行期间能实现有效且可靠地识别和/或定位燃料系统故障。
[0004]所述任务通过每个独立权利要求来解决。此外，有利的实施方式在从属权利要求中被描述。应指出，独立权利要求的从属权利要求的附加特征在没有独立权利要求的特征或仅与独立权利要求的部分特征组合的情况下可构成独立于独立权利要求的所有特征的组合的独立专利技术，其可以是独立权利要求、分案申请或后续申请的技术方案。这同样适用于说明书中描述的技术教导，其可形成独立于独立权利要求的特征的专利技术。
[0005]根据一个方面，描述了一种用于燃料系统的评估单元或装置。燃料系统构造用于为内燃机的运行提供燃料(尤其是液体燃料、如汽油或柴油)。燃料系统包括燃料泵，该燃料泵构造用于将燃料输送到燃料储存器中。在此，燃料储存器中的燃料可具有相对高的物理压力(如100巴或更高、200巴或更高、或300巴或更高、或1000巴或更高的压力)。尤其是在用于柴油燃料的内燃机中可使用1000巴或更高或3000巴或更高(约3500巴)的物理压力。另一方面，必要时燃料系统可在低压(ND)区域内运行。在此情况下，燃料储存器中的物理压力可位于1巴和10巴之间。
[0006]此外，燃料系统包括一个或多个喷嘴，其构造用于将燃料从燃料储存器输送到内燃机的一个或多个气缸中。换句话说，所述一个或多个喷嘴可构造用于将燃料从燃料储存器输送到内燃机的一个或多个气缸的工作混合物(尤其是燃料
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空气混合物)。在此，燃料系统可对于内燃机的每个气缸具有正好一个或至少一个相应的喷嘴。例如用于4、6或8气缸内燃机的燃料系统可具有4、6或8个喷嘴。
[0007]燃料系统因此可具有一个或多个流入部件(如一个或多个泵和/或阀)，燃料经由这些流入部件被供应到燃料储存器。此外，燃料系统可具有一个或多个流出部件(尤其是一个或多个喷嘴)，通过这些流出部件将燃料从燃料储存器排出。通过所描述的评估单元可基于用于控制各个部件的控制数据来平衡和监测燃料储存器的燃料体积的(尤其是所有)流入和流出。
[0008]可根据内燃机曲轴的角度选择性地打开或激活喷嘴，以便将燃料输送到相应的气缸中。此外，燃料泵可在各个喷嘴的打开或激活阶段之间运行，以便用燃料重新填充用于喷
嘴的共同的燃料储存器。因此，各一个喷嘴和燃料泵可交替运行，以便交替地从燃料储存器排出燃料或将燃料输送到燃料储存器中。在一个周期中(例如曲轴的一转或多转)，燃料系统的N个喷嘴在此可被分别激活一次并且燃料泵可激活N次，在此例如N＝2、3、4、6、8或更多。例如在四冲程内燃机中，一个周期可包括曲轴的两转(并且因此总角度范围为720
°
)。一个周期尤其是可包括或相应于内燃机所有气缸的进气、压缩、膨胀(做功)和排气的一个完整循环。
[0009]评估单元构造用于，在燃料系统运行期间在采样时间点或特定曲轴角度确定与燃料储存器中的物理压力相关的压力数据。压力数据可借助燃料储存器的压力传感器来检测。可在多个彼此相继的采样时间点或针对多个曲轴角度来重复确定压力数据。在此，一个周期(如曲轴的一转或多转)可分为100或更多、500或更多、或1000或更多采样或角度间隔。通过重复检测和评估压力数据可在多个彼此相继的采样时间点或多个不同的曲轴角度监测燃料系统。
[0010]此外，评估单元可构造用于，基于压力数据在采样时间点(或在多个采样时间点)确定燃料储存器中的实际压力变化。在此，实际压力变化可确定为当前采样时间点的测量压力与(直接)之前采样时间点的测量压力之间的差值。
[0011]此外，评估单元构造用于，确定参考压力变化并且在必要时将实际压力变化与参考压力变化进行比较。在此，参考压力变化可基于燃料系统的参考模型确定或可取决于燃料系统的参考模型。参考模型可取决于燃料泵的一个或多个特性(尤其是流量)和/或所述一个或多个喷嘴的一个或多个特性(尤其是流量)。此外，参考模型可取决于燃料的可压缩性特性。尤其是参考模型可构造用于，显示燃料储存器中的当燃料系统根据参考模型运行时可预期的物理压力变化。换句话说，参考模型可构造用于，预测在燃料储存器中的在采样时间点可预期的物理压力变化。
[0012]此外，评估单元构造用于，基于压力数据和基于(可预期的)参考压力变化来检测燃料系统的缺陷和/或故障。此外，可考虑在(直接)之前的采样时间点检测到的物理压力，以便检测燃料系统的缺陷和/或故障。尤其是可将由采样时间点的(预期)参考压力变化产生的压力与压力数据中显示的压力进行比较。然后可基于比较来检测燃料系统的缺陷和/或故障。尤其是可基于由压力数据产生的实际压力变化与计算出的参考压力变化的比较以可靠且有效的方式检测燃料系统或燃料系统部件(尤其是燃料泵和/或喷嘴)偏离正常运行的(故障)运行。
[0013]用于确定参考压力变化的参考模型可包括一个或多个模型参数。所述一个或多个模型参数在此可取决于燃料泵和/或所述一个或多个喷嘴的燃料的流率和/或通流体积。尤其是所述一个或多个模型参数可包括至少一个模型参数，其显示在采样时间点(即在两个直接彼此相继的采样时间点之间的时间间隔中)燃料泵的燃料的实际通流体积。替代或附加地，所述一个或多个模型参数可包括至少一个模型参数，其显示在采样时间点(即在两个直接彼此相继的采样时间点之间的时间间隔中)所述一个或多个喷嘴中的特定喷嘴的燃料的实际通流体积。
[0014]评估单元可构造用于，确定所述一个或多个模型参数的调整的参数值，以减少借助参考模型确定的参考压力变化与由压力数据显示的实际压力变化的偏差或减少借助参考模型确定的参考压力与由压力数据显示的实际压力的偏差。
[0015]换句话说，基于测得的压力数据并且基于基于模型的参考压力变化可确定偏差，该偏差可减小或最小化，以便确定所述一个或多个模型参数的调整的参数值。在此例如可确定实际压力和参考压力并将它们相减。以相应的方式可确定实际压力变化和参考压力变化并将它们相减。
[0016]因此，可这样确定所述一个或多个模型参数的调整的参数值，使得参考压力变化与实际压力变化之间的偏差(或参考压力与实际压力之间的偏差)减小、尤其是最小化。因此，具有所述一个或多个模型参数的调整的参数值的参考模型可描述或建模燃料系统的实际特性(在此燃料系统的实际特性在存在缺陷或故障时可偏离燃料系统的目标特性)。
[0017]此外，评估单元可构造用于，基于所述一个或多个模型参数的调整的参数值来检测燃料系统的缺陷或故障。通过确定所述一个或多个模型参数的调整的参数值可以以特别可靠的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于为内燃机的运行提供燃料(110)的燃料系统(100)的评估单元(111)，所述燃料系统(100)包括燃料泵(105)，该燃料泵构造用于，将燃料(110)输送到燃料储存器(108)中，并且所述燃料系统(100)包括一个或多个喷嘴(109)，所述喷嘴构造用于，将燃料(110)从燃料储存器(108)输送到内燃机的一个或多个气缸的工作混合物中，所述评估单元(111)构造用于，
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在燃料系统(100)运行期间在采样时间点确定与燃料储存器(108)中的物理压力(202)相关的压力数据；
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借助燃料系统(100)的参考模型来确定在采样时间点的参考压力变化(318)；并且
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基于所述压力数据和基于所述参考压力变化(318)来检测燃料系统(100)的缺陷。2.根据权利要求1所述的评估单元(111)，其中，
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所述参考模型取决于燃料泵(105)的和所述一个或多个喷嘴(109)的一个或多个特性；和/或
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所述参考模型设计用于，显示燃料储存器(108)中的当燃料系统(100)根据参考模型运行时可预期的压力(202)变化。3.根据前述权利要求中任一项所述的评估单元(111)，其中，所述参考模型包括一个或多个模型参数；并且所述评估单元(111)构造用于，
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确定所述一个或多个模型参数的调整的参数值，以减少借助参考压力变化(318)确定的参考压力与由压力数据显示的实际压力(311)的偏差(319)；并且
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基于调整的参数值来检测燃料系统(100)的缺陷。4.根据权利要求3所述的评估单元(111)，其中，所述评估单元(111)构造用于，
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将所述一个或多个模型参数的调整的参数值与所述一个或多个模型参数的初始参数值进行比较；并且
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基于调整的参数值与初始参数值的比较来检测燃料系统(100)的缺陷。5.根据权利要求4所述的评估单元(111)，其中，具有所述一个或多个模型参数的初始参数值的参考模型描述燃料系统(100)的目标特性和/或无故障特性。6.根据权利要求4至5中任一项所述的评估单元(111)，其中，所述评估单元(111)构造用于，
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确定调整的参数值是否偏离初始参数值超过最小偏差；尤其是所述最小偏差取决于燃料系统(100)的制造公差；并且
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如果确定调整的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：