一种油轨泄压阀泄露故障诊断方法与装置
技术领域
本申请涉及发动机
技术领域
,特别是柴油机燃油系统OBD故障诊断领域,特别涉及到一种油轨泄压阀泄露故障诊断方法。背景技术
随着排放法规的不断升级,发动机控制系统的精度和要求不断提升,电控高压共轨系统是目前广泛使用于柴油机控制领域的一套燃油系统控制装置,该系统不仅可达到较高的喷射压力,且可独立灵活的控制喷油正时、喷射脉宽以及喷油量,使得其在不同的工况下都能让柴油燃烧达到理想工况,实现理想的喷射效果,在降低排放的同时,大大提升燃油经济性和发动机动力性能。在高压共轨控制系统中,油轨泄压阀是系统中的一个非常重要的零部件,当油轨中的轨压超过限值,可实现油轨中轨压的泄压,对共轨系统实现物理保护及跛行回家功能。油轨泄压阀可分为电控泄压阀和机械泄压阀,电控泄压阀通过发动机ECU对其进行控制,ECU根据轨压控制及系统工况需要,发送控制指令给电控泄压阀进行打开泄压或者关闭;而机械泄压阀通过垫片和弹簧的作用对轨管内的轨压进行保护,当轨管内的轨压超过弹簧的作用力,则被打开泄压。油轨泄压阀会因为老化出现泄露故障,如果泄压阀泄露会导致轨压波动,从而使得喷射精度降低,燃烧恶化,影响排放;此外泄压阀的泄露也会导致高压燃油回流到油箱,能量浪费,也影响燃油品质,所以有必要对油轨泄压阀的泄露故障进行准确识别及诊断。
相关技术中,通过将高压泵的流量或共轨内部的燃油压力与相应的阈值进行比较以诊断泄压阀是否发生故障,但是该方法只是通过计量阀打开加压来进行冲阀判断机械过压阀是否会发生应该打开而不能打开的故障,该方法无法判断泄压阀轻微泄露的情况,且进行冲阀后会导致发动机进入跛行模式,对驾乘感受产生不好的影响。
发明内容
本申请提供一种油轨泄压阀故障诊断方法与装置,以解决现有技术中无法检测油轨泄压阀轻微泄露状况,以及无法在系统正常运行过程中进行检测,并且会对驾乘感受产生不好的影响的问题。
第一方面,本申请提供一种油轨泄压阀故障诊断方法,所述方法包括以下步骤:
检测发动机运行工况,确定其是否处于倒拖状态;
监控高压油泵电磁阀工作状态,读取其实时工况参数;
对比所述实时工况参数与设定的参数阈值,判断油轨泄压阀是否存在泄露故障。
一些实施例中,所述高压油泵电磁阀为高压油泵进油电磁阀时,所述监控所述高压油泵进油电磁阀工作状态,读取所述实时工况参数,对比所述实时工况参数与所述设定的参数阈值,判断所述油轨泄压阀是否存在泄露故障,包括:
读取维持稳压的所述高压油泵进油电磁阀的反馈电流;
对比所述反馈电流与设定的反馈电流阈值;
若所述反馈电流大于所述反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀存在泄露故障,若所述反馈电流小于或等于所述反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。
一些实施例中,在对比所述反馈电流与所述反馈电流阈值时,还包括防抖检测步骤,在防抖检测时间内,若所述反馈电流大于所述反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀存在泄露故障,若所述反馈电流小于或等于所述反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。
一些实施例中,当所述高压油泵电磁阀为高压油泵出油电磁阀时,监控所述高压油泵出油电磁阀工作状态,读取所述实时工况参数,对比所述实时工况参数与所述设定的参数阈值,判断所述油轨泄压阀是否存在泄露故障,包括:
读取维持稳压的所述高压油泵出油电磁阀的加电时刻提前角;
对比所述加电提时刻前角与设定的加电时刻提前角阈值;
若所述加电时刻提前角大于所述加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀存在泄露故障,若所述加电时刻提前角小于或等于所述加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。
一些实施例中,在对比所述加电时刻提前角与所述加电时刻提前角阈值时,还包括防抖检测步骤,在防抖检测时间内,若所述加电时刻提前角大于所述加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀存在泄露故障,若所述加电时刻提前角小于或等于加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。
一些实施例中,读取所述高压油泵电磁阀的所述工况参数前,确认述高压油泵电磁阀进入闭环控制模式,以使轨压维持稳定。
一些实施例中,检测所述发动机运行工况,确定其是否处于倒拖状态,若所述发动机处于倒拖状态,则进行汽车工况判定,若所述发动机未处于倒拖状态,则待下次所述发动机工况满足后再进行诊断。
一些实施例中,所述汽车工况判定包括,油门合格,喷油量合格,扭矩合格,轨压稳定。
第二方面,本申请提供一种油轨泄压阀故障诊断装置,所述装置包括:
监控模块,其用于监控发动机是否处于倒拖状态,监控高压油泵电磁阀工作状态,读取其实时工况参数;
判断模块,其用于对比所述实时工况参数与设定的参数阈值,判断油轨泄压阀是否存在泄露故障。
一些实施例中,当所述高压油泵电磁阀为高压油泵进油电磁阀时,所述监控模块用于读取维持稳压的所述高压油泵进油电磁阀的反馈电流;
所述判断模块用于对比所述反馈电流与设定的反馈电流阈值,若所述反馈电流大于所述反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀存在泄露故障,若所述反馈电流小于或等于所述反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。
一些实施例中,判断模块对比所述反馈电流与所述反馈电流阈值时,还包括防抖检测步骤,在防抖检测时间内,若所述判断模块判断出所述反馈电流大于所述反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀存在泄露故障,若所述判断模块判断出所述反馈电流小于或等于所述反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。
一些实施例中,当所述高压油泵电磁阀为高压油泵出油电磁阀时,所述监控模块用于读取维持稳压的所述高压油泵出油电磁阀的加电时刻提前角;
所述判断模块用于对比所述加电提时刻前角与设定的加电时刻提前角阈值,若所述加电时刻提前角大于所述加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀存在泄露故障,若所述加电时刻提前角小于或等于设定加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。
一些实施例中,判断模块对比所述加电时刻提前角与所述加电时刻提前角阈值时,还包括防抖检测步骤,在防抖检测时间内,若所述判断模块判断出所述加电时刻提前角大于所述加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀存在泄露故障,若所述判断模块判断出所述加电时刻提前角小于或等于所述加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。
一些实施例中,监控模块读取所述高压油泵电磁阀的工况参数前,确认所述高压油泵电磁阀进入闭环控制模式,以使轨压维持稳定。
一些实施例中,监控模块监控所述发动机运行工况,确定其是否处于倒拖状态,若所述发动机处于倒拖状态,则进行汽车工况判定,若所述发动机未处于倒拖状态,则待下次所述发动机工况满足后再进行诊断。
一些实施例中,监控模块监控的所述汽车工况判定包括,油门合格,喷油量合格,扭矩合格,轨压稳定。
本申请提供一种油轨泄压阀泄露故障诊断方法与设备,通过监控高压油泵电磁阀工作状态,读取所述高压油泵电磁阀实时工况参数,对比所述实时工况参数与设定的参数阈值,判断油轨泄压阀是否存在泄露故障,实现油轨泄压阀泄露故障的诊断。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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为高压共轨系统结构图;
图2为本申请实施例提供的一种油轨泄压阀泄露故障诊断方法的流程示意图;
图3为高压油泵进油电磁阀闭环检测流程图;
图4为高压油泵出油电磁阀工作原理图;
图5为高压油泵出油电磁阀闭环检测流程图;
图6为本申请实施例提供的一种油轨泄压阀泄露故障诊断装置的示意框图。
图中1-燃油箱,2-粗滤清器,3-精滤清器,4-低压输油泵,5-高压油泵,6-高压油泵电磁阀(为高压油泵进油电磁阀或者为高压油泵出油电磁阀),7-轨压传感器,8-共轨管,9-油轨泄压阀(可以为油轨电控泄压阀或者为油轨机械泄压阀),10-喷油器。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
本申请实施例提供了一种油轨泄压阀泄露故障诊断方法与装置,其能通过高压油轨电磁阀的实时工况参数诊断油轨泄压阀是否存在泄露故障。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了更好的说明油轨泄压阀故障的诊断方法,首先对燃油轨压的控制做出说明。
参见图1的高压共轨系统结构图所示。其中的高压油泵电磁阀6、轨压传感器7、油轨电控泄压阀9和喷油器10均通过ECU进行控制。高压油泵5将低压油路中的燃油压缩后输入到共轨管8内,轨压传感器7负责监控共轨管8内的燃油轨压状态,为精确控制轨压平衡提供参考依据,ECU控制喷油器10进行喷油,从而在气缸内实现燃烧。
在高压共轨系统中,高压油泵电磁阀可以为高压油泵进油电磁阀也可以为高压油泵出油电磁阀,在高压油泵中只需要选择其中一种进行油量控制即可。
参见图2所示,图2为本申请的实施例提供的一种油轨泄压阀泄露故障诊断方法的流程示意图,该方法包括下面步骤,
S1检测发动机运行工况,确定其是否处于倒拖状态;
S2监控高压油泵电磁阀工作状态,读取其实时工况参数;
S3对比高压油泵电磁阀实时工况参数与设定的参数阈值,判断油轨泄压阀是否存在泄露故障。
值得说明的是,当高压油泵电磁阀为高压油泵进油电磁阀时,这里的实时参数为反馈电流,当高压油泵电磁阀为高压油泵出油电磁阀时,这里的实时参数为加电时刻提前角。
下面通过具体实施方式来说明诊断的具体方法。
参见图3所示,图3为高压油泵进油电磁阀闭环检测流程图。
首先检测发动机运行工况,确定其是否处于倒拖状态,若所述发动机未处于倒拖状态,则待所述发动机下次工况满足后再进行诊断;若发动机处于倒拖状态,则进行汽车工况判定,汽车工况合格的情况包括油门为0,喷油量为0,扭矩为0以及轨压稳定,汽车工况合格监控模块开始监控高压油泵电磁阀工作状态
汽车工况达到合格状态后,轨压维持稳定状态,然后读取当前维持稳压的高压油泵进油电磁阀的反馈电流,对比读取的反馈电流与设定的反馈电流阈值。
值得说明的是,高压油泵进油电磁阀为螺线管式电磁铁,通过PWM(脉冲宽度调制)闭环控制螺线管式电磁铁,从而产生反馈电流,通过反馈电流来控制高压油泵进油电磁阀的张开程度,从而控制进入高压油泵柱塞腔内的燃油量,高压油泵柱塞腔内的燃油会被高压油泵压缩进入共轨管内,从而实现对轨压的调节。
进一步的,具体的调节方式为,当轨压过低时,增大反馈电流,从而增大高压油泵进油电磁阀的开度,高压油泵进油电磁阀的开口越大,进入高压油泵柱塞腔内的燃油越多,被高压油泵压缩进入共轨管内的燃油量也就越多,共轨管内的燃油轨压也就越高。当轨压过高时,减小反馈电流,从而减小高压油泵进油电磁阀的开度,进入高压油泵柱塞腔内的燃油变少,被高压油泵压缩进入共轨管内的燃油量减少,共轨管内的燃油轨压也就越低。
值得说明的是,在行车中松油门滑行过程中,正常情况下,为了维持轨压稳定,高压油泵进油电磁阀此时应该处于关闭状态或者以极小的开度进行工作,如果读取的反馈电流大于反馈电流阈值,说明当前轨压较低,需要通过增大反馈电流,从而增大高压油泵进油电磁阀的开度,增加进入高压油泵柱塞腔内的燃油量,从而使被高压油泵压缩进入共轨管内的燃油量也增加,达到增大轨压的目的,来维持轨压稳定,所以读取的反馈电流大于反馈电流阈值则判定油轨泄压阀存在泄露故障,并将泄露故障报出,提醒司机进行维修检查,若反馈电流小于或等于反馈电流阈值,说明此时的轨压稳定,高压油泵出油电磁阀此时处于关闭状态或者以极小的加电提前角进行工作,所以由此判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障,等待下一次检测。
值得说明的是,为了防止误判状况发生,在对比反馈电流与反馈电流阈值时,还加入防抖检测步骤,在汽车状态平稳的状态下进行检测,可以排除掉因为车身抖动使油轨泄压阀静态泄露量增加的情况,从而避免出现故障误判的状况,在防抖检测时间内,若反馈电流大于反馈电流阈值,判定油轨泄压阀存在泄露故障,若反馈电流小于或等于反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。
参照图4和图5所示,图4为高压油泵出油电磁阀工作原理图。图5为高压油泵出油电磁阀时闭环检测流程图。
参照图5,该检测流程中首先检测发动机运行工况,确定其是否处于倒拖状态,若所述发动机未处于倒拖状态,则待下次所述发动机工况满足后再进行诊断;若发动机处于倒拖状态,则进行汽车工况判定,汽车工况合格的情况包括油门为0,喷油量为0,扭矩为0以及轨压稳定,汽车工况合格监控模块开始监控高压油泵电磁阀工作状态
汽车工况达到合格状态后,确定高压油泵出油电磁阀进入闭环控制模式,使轨压维持稳定状态,然后读取当前维持稳压的高压油泵出油电磁阀的加电时刻提前角,对比读取的加电提时刻前角与设定的加电时刻提前角阈值。
值得说明的是,参照图4,在高压共轨系统中,高压油泵出油电磁阀为开关阀,通过PEAK-HOLD(峰值保持功能)来驱动高压油泵出油电磁阀的开关。高压油泵出油电磁阀的工作原理为在高压油泵柱塞下行过程中,高压油泵出油电磁阀打开,将低压油路燃油吸入到高压腔内,在高压油泵柱塞上行过程中,多余的燃油被推出高压腔,然后关闭高压油泵出油电磁阀,从而将回油通道关闭,高压腔内留下的燃油克服弹簧的作用力,输入到共轨管内,实现轨压的调节,所以控制高压油泵出油电磁阀开关的时刻即为加电时刻,也就是加电提时刻前角可实现泵油量的调节,具体的调节方式为,高压油泵出油电磁阀打开,将低压油路燃油吸入到高压腔内,在高压油泵柱塞上行过程中,根据维持稳压所需的油量将多余燃油推出高压腔,调节关闭高压油泵出油电磁阀的时间,使高压腔内保留的燃油满足维持稳压需求时,关闭高压油泵出油电磁阀。当轨压过低时,在高压油泵柱塞上行过程中提早对高压油泵出油电磁阀加电,使其关闭,从而保留较多燃油在高压腔内而后输入到共轨管内,使轨压增大。
进一步的,具体的调节方式为,当轨压过高时,在高压油泵柱塞上行过程中晚些对高压油泵出油电磁阀加电,使其关闭,从而使少量燃油保留在高压腔内而后输入到共轨管内,使轨压减小。且当高压油泵电磁阀关闭后,在整个柱塞上行阶段均是关闭状态,与加电脉宽关系不大,且与转速无关,因为高压腔内的高压燃油会将阀顶上去关闭,只有在柱塞下行阶段才能重新打开,所以在后面讨论高压油泵出油电磁阀闭环控制状态时,只考虑加电时刻提前角的差别,忽略加电脉宽和转速的影响。
值得说明的是,正常状态下为了维持轨压稳定,高压油泵出油电磁阀此时应该处于关闭状态或者以极小的加电提前角进行工作,如果读取的加电时刻提前角大于加电时刻提前角阈值,说明此时轨压过低,需要通过在高压油泵柱塞上行过程中提早对高压油泵出油电磁阀加电,使其较早关闭,从而保留大量燃油在高压腔内而后输入到共轨管内,达到增大轨压的目的,来维持轨压稳定,所以读取的加电时刻提前角大于加电时刻提前角阈值则判定油轨泄压阀存在泄露故障,并将泄露故障报出,若反馈电流小于或等于反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障,等待下一次检测。
值得说明的是,为了防止误判状况发生,在对比加电时刻提前角与加电时刻提前角阈值时,还加入防抖检测步骤,在汽车状态平稳的状态下进行检测,可以排除掉因为车身抖动使油轨泄压阀静态泄露量增加的情况,从而避免出现故障误判的状况,在防抖检测时间内,若加电时刻提前角大于加电时刻提前角阈值,判定油轨泄压阀存在泄露故障,若加电时刻提前角小于或等于加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。
该故障诊断方法首先默认轨压传感器信号稳定无故障,喷油器正常工作无故障,然后基于轨压闭环控制来调节高压油泵电磁阀,通过比对控制高压油泵电磁阀实时开度的实时工况参数与设定的阈值差值,来判断油轨泄压阀是否存在泄露故障。上述的利用高压油泵电磁阀的实时工况参数来诊断油轨泄压阀泄露故障的方法,既适用于油轨电控泄压阀也适用于油轨机械泄压阀,并且可对细微的泄露进行提前诊断,避免从细微泄露发展到大量泄露的危险情况发生;而且诊断过程无需冲阀或者停机,不会导致轨压波动,也不会导致排放进一步恶化,并且对驾乘感受不会产生任何影响;通过监测高压油泵电磁阀的实时工况参数来判断油轨泄压阀泄露的故障,且故障诊断过程为闭环控制,可以有效避免共轨系统中的其它部件缺陷导致的故障误判,使得诊断更全面更精确。该诊断策略可包含静态泄露状况或者无静态泄露状况,但是针对有静态泄露的状况下,默认静态泄漏量是稳定的。
参见图6所示,图6为本申请的实施例提供的一种油轨泄压阀泄露故障诊断装置,该装置包括:监控模块和判断模块,监控模块用于监控发动机是否处于倒拖状态,监控高压油泵电磁阀工作状态,读取高压油泵电磁阀实时工况参数;判断模块用于对比高压油泵电磁阀实时工况参数与设定的参数阈值,判断油轨泄压阀是否存在泄露故障。
值得说明的是,当所述高压油泵电磁阀为高压油泵进油电磁阀时:监控模块用于,监控发动机是否处于倒拖状态,读取高压油泵进油电磁阀的反馈电流,判断模块用于对比所述反馈电流与设定的反馈电流阈值,若判断模块判断出反馈电流大于反馈电流阈值,则可以判定油轨泄压阀存在泄露故障,若判断模块判断出反馈电流小于或等于反馈电流阈值,则可以判定油轨泄压阀不存在泄露故障。
进一步的,判断模块对比所述反馈电流与所述反馈电流阈值时,还包括防抖检测步骤,在防抖检测时间内,若所述判断模块判断出所述反馈电流大于所述反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀存在泄露故障,若所述判断模块判断出所述反馈电流小于或等于所述反馈电流阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。防抖检测可以排除掉因为车身抖动使油轨泄压阀静态泄露增加量的情况,从而避免出现故障误判的状况。
值得说明的是,当所述高压油泵电磁阀为高压油泵出油电磁阀时:
监控模块用于监控发动机是否处于倒拖状态,读取维持稳压的高压油泵出油电磁阀的加电时刻提前角,判断模块用于对比所述加电提时刻前角与设定的加电时刻提前角阈值,若判断模块判断出所述加电时刻提前角大于加电时刻提前角阈值,则可以判定油轨泄压阀存在泄露故障,若判断模块判断出加电时刻提前角小于或等于设定加电时刻提前角阈值,则可以判定油轨泄压阀不存在泄露故障。
进一步的,判断模块对比所述加电时刻提前角与所述加电时刻提前角阈值时,还包括防抖检测步骤,在防抖检测时间内,若所述判断模块判断出所述加电时刻提前角大于所述加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀存在泄露故障,若所述判断模块判断出所述加电时刻提前角小于或等于所述加电时刻提前角阈值,判定所述油轨泄压阀不存在泄露故障。防抖检测可以排除掉因为车身抖动使油轨泄压阀静态泄露增加量的情况,从而避免出现故障误判的状况。
值得说明的是,在监控模块监控高压油泵电磁阀工作状态,读取高压油泵电磁阀实时工况参数之前,检测发动机运行工况,确定其是否处于倒拖状态,若所述发动机未处于倒拖状态,则待下次所述发动机下次工况满足后再进行诊断;若发动机处于倒拖状态,则进行汽车工况判定,汽车工况合格的情况包括油门为0,喷油量为0,扭矩为0以及轨压稳定,汽车工况合格,监控模块开始监控高压油泵电磁阀工作状态。
值得说明的是,基于高压油泵进油电磁阀闭环控制模式下诊断,通过监控高压油泵进油电磁阀在满足设定条件下的反馈电流来判断泄压阀是否存在泄露故障,诊断过程为闭环控制,排除了高压油泵进油电磁阀或者轨压传感器自身故障导致对系统的误诊断;基于高压油泵出油电磁阀闭环控制模式下的诊断,通过监控高压油泵出油电磁阀的加电提前角来判定故障,该诊断过程也同样为闭环控制,排除了高压油泵出油电磁阀或者轨压传感器自身故障导致对系统泄露的误诊断,提高诊断准确性;该诊断方法适用范围广,可适用于装配高压油泵进油电磁阀或者高压油泵出油电磁阀,油轨电控泄压阀或者油轨机械泄压阀等各种配置的燃油系统发动机的故障诊断;可对系统细微的泄露进行诊断判断,避免出现大量泄露的状况,并可及时提醒司机进行检查维修;诊断过程无需冲阀或者停机,不会导致轨压波动,也不会导致排放进一步恶化,不会对驾乘感受产生任何影响。
需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。