用于诊断高压共轨系统中的故障以及校准该故障的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种诊断发动机的高压共轨系统中的故障的方法，包括：采用分缸技术将发动机中的至少一个气缸进行断缸；基于曲轴转角来测量断缸后高压共轨系统中的轨压，包括：将实时测量的实际轨压进行滤波以形成输入轨压；在预定义的曲轴转角间隔对输入轨压进行采样以形成采样信号；选择位于高压共轨系统的轨压平稳区内的采样信号作为轨压的特征采样点；对特征采样点进行滤波以生成断缸后的轨压；求取断缸后的轨压与出厂轨压的轨压差值，当差值高于预定阈值时，则判断高压共轨系统存在故障。该方法还包括：如果高压共轨系统存在故障，则将与轨压差值相关联的喷油量和泵油量补偿至出厂喷油量和泵油量中，以校准故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的各实施方式涉及发动机领域，并且更具体地，涉及一种用于诊断高压共轨系统中的故障以及校准该故障的方法和装置。
技术介绍
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。电子控制单元控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于公共供油管压力和电磁阀开启时间的长短。通常，将公共供油管内的压力称为共轨压力，或者简称为轨压。在共轨系统中，共轨压力不仅决定了喷油压力的高低，而且是喷油计量的重要参数，其稳定性和过渡响应直接影响发动机启动、怠速、加速等性能。所以确保精确地对轨压信号进行采样、滤波和控制具有重要意义。高压共轨系统中，电控喷油器和高压油泵是重要的执行部件，喷油量和泵油量的精确控制对发动机的动力性和经济性有重要的影响，而执行部件的老化是影响喷油量和泵油量的主要因素。在执行部件逐渐老化的情况下，继续以发动机出厂时设置的参数控制喷油量和泵油量，通常会造成高压共轨系统中的轨压不能达到预期的轨压，进而造成发动机效率降低等不良影响。目前多数发动机中并没有实现对执行器老化进行补偿；即使进行了补偿，通常也是采用加入以时间为变量的补偿量来校准出厂参数。尽管这种补偿量是以时间为变量的函数，然而该函数并未考虑与发动机自身执行部件老化和磨损相关联的其他具体因素，因而这种补偿只能是粗略的补偿。如果需要获得与实际情况相吻合效果的补偿参数，则需要到维修站进行定期检测并基于执行部件的当前状态进行补偿。
技术实现思路
因此，在尽量不改变高压共轨系统现有配置的前提下，如何实现方便准确地诊断高压共轨系统中的故障(例如，老化和磨损)并设置相应的补偿参数，则成为一项亟待解决的问题。为此，本专利技术提供了一种在发动机运行过程中诊断高压共轨系统中的故障并设置相应补偿参数的方法和装置。根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种诊断发动机的高压共轨系统中的故障的方法，包括：-采用分缸技术将发动机中的至少一个气缸进行断缸；-基于曲轴转角来测量断缸后高压共轨系统中的轨压，包括：将实时测量的实际-->轨压进行滤波以形成输入轨压；在预定义的曲轴转角间隔对输入轨压进行采样以形成采样信号；选择位于高压共轨系统的轨压平稳区内的采样信号作为轨压的特征采样点；对特征采样点进行滤波以生成断缸后的轨压；-求取断缸后的轨压与出厂轨压的轨压差值，当差值高于预定阈值时，则判断高压共轨系统存在故障。根据本专利技术的另一实施方式，其中高压共轨系统中的轨压平稳区对应于曲轴转角到达上止点前35-10度内的区域。根据本专利技术的另一实施方式，还包括：如果高压共轨系统存在故障，则将与轨压差值相关联的喷油量和泵油量补偿至出厂喷油量和泵油量中，以校准故障。根据本专利技术的另一实施方式，提供了一种诊断发动机的高压共轨系统中的故障的装置，包括：-断缸控制器，用于采用分缸技术将发动机中的至少一个气缸进行断缸；-测量器，用于基于曲轴转角来测量断缸后高压共轨系统中的轨压，包括：输入轨压形成器，用于将实时测量的实际轨压进行滤波以形成输入轨压；采样信号形成器，用于在预定义的曲轴转角间隔对输入轨压进行采样以形成采样信号；特征采样点选择器，用于选择位于高压共轨系统的轨压平稳区内的采样信号作为轨压的特征采样点；轨压信号生成器，用于对特征采样点进行滤波以生成断缸后的轨压；-判断器，用于求取断缸后的轨压与出厂轨压的轨压差值，当差值高于预定阈值时，判断高压共轨系统存在故障。根据本专利技术的另一实施方式，还包括：轨压平稳区选择器，用于选择曲轴转角到达上止点前35-10度内的区域作为高压共轨系统中的轨压平稳区。根据本专利技术的另一实施方式，还包括：校准器，用于如果高压共轨系统存在故障，则将与轨压差值相关联的喷油量和泵油量补偿至出厂喷油量和泵油量中，以校准故障。采用根据本专利技术的各实施方式，可以在尽量不改变高压共轨系统现有配置的前提下，在高压共轨系统中方便、准确地诊断高压共轨系统中的故障并设置相应补偿参数，并且还可以以易于部署的方式实现高压共轨系统的配置。附图说明结合附图并参考以下详细说明，本专利技术各实施方式的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在附图中：图1示意性示出了在高压共轨系统中实际测量的轨压信号的曲线图；图2示意性示出了根据现有技术的对实际测量的轨压信号进行采样和滤波的轨压信号的曲线图；图3示意性示出了根据本专利技术一个实施方式的基于曲轴转角来测量轨压的方法的流程图；图4示意性示出了根据本专利技术一个实施方式的、在触发信号的一个周期期间选取多个触发点的方法的流程图；图5示意性示出了根据本专利技术一个实施方式的基于曲轴转角进行采样的轨压信号的曲线图；-->图6示意性示出了根据本专利技术一个实施方式的基于曲轴转角进行采样和滤波的轨压信号的曲线图；图7示意性示出了根据本专利技术一个实施方式的基于曲轴转角来测量轨压的装置的框图；图8示意性示出了根据本专利技术一个实施方式的基于曲轴转角来测量轨压的装置的具体实现细节；图9示意性示出了根据本专利技术一个实施方式的诊断发动机的高压共轨系统中的故障的方法的流程图；图10示意性示出了根据本专利技术一个实施方式的断缸后的轨压波形；图11示意性示出了根据本专利技术一个实施方式的断缸调度器的实现框图；以及图12示意性示出了根据本专利技术一个实施方式的诊断发动机的高压共轨系统中的故障并进行校准的装置的框图。具体实施方式下面参考附图详细描述本专利技术的各实施方式。附图中的流程图和框图，图示了按照本专利技术各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定 的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为备选的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。在下文中，将仅以4行程的柴油发动机中的高压共轨系统作为应用环境的示例，来示出根据本专利技术实施方式的基于曲轴转角来测量轨压的方法。应当理解，本专利技术还可以应用于具有其他行程数量的发动机的高压共轨系统中。此外，尽管本说明书中以6个气缸发动机作为具体示例，根据本专利技术的方法和装置还可以应用于具有包括但不限于6气缸的发动机中，也即可以应用于具有其他数量气缸的发动机的高压共轨系统中。本专利技术提供了一种可以在发动机正常运行过程中诊断和校准故障的方法和装置。该方法通过将分缸技术，对断缸后的轨压信号进行测量，并将测量值与出厂值进行比较，当差值高于预定义阈值时，则判断高压共轨系统存在故障。在另一实施方式中，如果高压共轨系统存在故障，则将与轨压差值相关联的喷油量和泵油量补偿至出厂喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种诊断发动机的高压共轨系统中的故障的方法，包括：－采用分缸技术将所述发动机中的至少一个气缸进行断缸；－基于曲轴转角来测量断缸后所述高压共轨系统中的轨压，包括：将实时测量的实际轨压进行滤波以形成输入轨压；在预定义的曲轴转角间隔对所述输入轨压进行采样以形成采样信号；选择位于所述高压共轨系统的轨压平稳区内的所述采样信号作为所述轨压的特征采样点；对所述特征采样点进行滤波以生成所述断缸后的轨压；－求取所述断缸后的轨压与出厂轨压的轨压差值，当所述差值高于预定阈值时，则判断所述高压共轨系统存在故障。

【技术特征摘要】
1.一种诊断发动机的高压共轨系统中的故障的方法，包括：-采用分缸技术将所述发动机中的至少一个气缸进行断缸；-基于曲轴转角来测量断缸后所述高压共轨系统中的轨压，包括：将实时测量的实际轨压进行滤波以形成输入轨压；在预定义的曲轴转角间隔对所述输入轨压进行采样以形成采样信号；选择位于所述高压共轨系统的轨压平稳区内的所述采样信号作为所述轨压的特征采样点；对所述特征采样点进行滤波以生成所述断缸后的轨压；-求取所述断缸后的轨压与出厂轨压的轨压差值，当所述差值高于预定阈值时，则判断所述高压共轨系统存在故障。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述高压共轨系统中的轨压平稳区对应于所述曲轴转角到达上止点前35-10度内的区域。3.根据权利要求1所述的方法，其中在预定义的曲轴转角间隔对所述输入轨压进行采样以形成采样信号包括：将曲轴转角信号转换为周期性地触发对所述输入轨压进行采样的触发信号；响应于所述触发信号中的各触发点来对所述输入轨压进行采样。4.根据权利要求2所述的方法，其中在预定义的曲轴转角间隔对所述输入轨压进行采样以形成采样信号包括：将曲轴转角信号转换为周期性地触发对所述输入轨压进行采样的触发信号；响应于所述触发信号中的各触发点来对所述输入轨压进行采样。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述触发信号是方波信号。6.根据权利要求5所述的方法，在所述方波信号的一个周期内设置至少一个触发点。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述触发点是以下中的至少一个：所述方波信号的上升沿、所述方波信号的下降沿。8.根据权利要求6所述的方法，其中在所述方波信号的一个周期内设置至少一个触发点包括：在所述方波信号的所述周期开始时设置定时器；所述定时器以预定时间间隔产生中断以生成触发点，直到在所述方波信号的所述周期内产生了预定数量的触发点、或者所述方波信号的所述周期结束为止。9.根据权利要求1至8所述的方法，还包括：逐个将所述发动机中的每个气缸进行断缸，求取每次断缸后轨压的均值以作为断缸后的轨压。10.根据权利要求1至8所述的方法，还包括：如果所述高压共轨系统存在故障，则将与所述轨压差值相关联的喷油量和泵油量补偿至出厂喷油量和泵油量中，以校准所述故障。11.一种诊断发动机的高压共轨系统中的故障的装置，包括：-断缸控制器，用于采用分缸技术将所述发动机中的至少一个气缸进行断缸；...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙少军，佟德辉，李大明，刘兴义，桑海浪，徐文俊，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37