[发明专利]燃料喷射器故障监视装置和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及设计成监视安装在多气缸内燃机中的燃料喷射器故障的燃料喷射器故障监视装置和用于监视这种故障的方法。

背景技术

用于将燃料喷射到内燃机中的典型燃料喷射器具有会被燃料中包含的外物堵塞的问题，这将导致打开或闭合喷射孔的提升机构的操作的失败，或者外物会沉积到喷射孔上，这会导致没有燃料的喷射或是喷射的燃料量的缺少。

内燃机的气缸间的燃料量的变化将导致包括进气或引入、压缩、膨胀和排气的燃烧循环(即四冲程循环)中发动机速度的变化。已知用于校正将由每个燃料喷射器喷射的燃料量的技术，该技术使用基于响应的一个气缸的膨胀冲程中发动机的瞬时速度与燃烧循环中发动机的平均速度的偏差确定的校正系数，因此使发动机的速度变化减小到最低。因此，当由于燃料喷射器之一故障而就没有燃料被喷射时造成偏差时，校正系数将具有更大的值。

日本专利首次公布No.2-5736公开了一种燃料喷射器故障监视器，它是鉴于上述事实设计的以在相应一个校正系数大于给定值时判断燃料喷射器之一是否故障。

然而，发动机的平均速度与由燃料从故障的一个燃料喷射器喷射生成的其瞬时速度的偏差也很小，这会导致发动机的瞬时速度由于一些不同于燃料喷射器故障的因素而偏离平均速度时故障确定的错误。

发明内容

因此本发明的主要目的是避免现有技术中的缺点。

本发明的另一个目的是提供可以确保监视燃料喷射器故障的精度的燃料喷射器故障监视装置和方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种燃料喷射器故障监视装置，它设计成监视安装在内燃机的气缸中并且工作来响应燃料喷射指令信号喷射燃料的燃料喷射器的故障。该燃料喷射器故障监视装置包括：(a)喷射器操作禁止电路，其工作来禁止燃料喷射指令信号以在内燃机的操作期间使所选的一个燃料喷射器处于非喷射模式中；(b)状态监视电路，一旦所选的一个燃料喷射器处于非喷射模式中就工作来监视内燃机状态；和(c)诊断电路，其工作来基于由状态监视电路监视的内燃机的状态诊断所选的一个燃料喷射器是否故障。

具体地说，当正常地操作的燃料喷射器处于非喷射模式中时，它会突然地停止喷射燃料，它将导致内燃机状态的很大变化。或者，当故障的燃料喷射器处于非喷射模式中时，这意味着燃料不会继续由此喷射，这样内燃机的状态很难改变。因此，当燃料喷射器之一处于非喷射模式中但内燃机的状态几乎没有改变时，可以判断为故障。

故障确定也可以基于由于正常地操作的一个燃料喷射器处于在非喷射模式中与故障的一个燃料喷射器处于非喷射模式中而造成的内燃机状态的变化之间的比较做出。具体地说，如上所述，发动机状态的变化在其中正常地操作的燃料喷射器处于非喷射模式中的情形中看起来很大，并且在其中故障的燃料喷射器处于非喷射模式中的情形中很难出现。该事实的使用使故障确定的错误减小到最低。

非喷射模式继续循环地执行的时间的长度可以选取成长于发动机的燃烧循环。这可以保证发现由于燃料喷射器处于非喷射模式中造成的发动机状态的变化的精度。

在本发明的优选方式中，当所选的一个燃料喷射器处于非喷射模式中而由状态监视电路监视的内燃机的状态保持不变时，诊断电路确定所选的一个燃料喷射器故障。与驾驶员视觉地感知发动机状态的变化以判断所选的一个燃料喷射器是否故障相比，这提高了故障确定的精度。

内燃机可以安装在机动车辆中。燃料喷射器故障监视装置包括ISC装置，用于判断将由燃料喷射器喷射的燃料的目标量以使内燃机处于怠速模式中，在怠速模式中当车辆驾驶员松开加速器时内燃机速度保持在给定怠速之上。当内燃机处于怠速模式中时，喷射器操作禁止电路使所选的一个燃料喷射器处于非喷射模式中。

具体地说，当正常地操作的一个燃料喷射器处于非喷射模式中时，它将导致发动机速度的下降。这会导致燃料的目标量由ISC装置增大从而保持速度在上述给出的怠速之上。换句话说，正常地操作的燃料喷射器所需校正的燃料的目标量将很大，这将导致发动机瞬时速度在活塞膨胀冲程中的增大，因此导致发动机燃烧循环期间瞬时速度的很大变化。

可替换的是，当故障的一个燃料喷射器处于非喷射模式中时，燃料的目标量和发动机速度几乎没有改变。因此，当ISC装置执行期间进入非喷射模式中时，喷射到发动机中的燃料的量和发动机速度会改变。状态监视电路发现这种事件以用在故障确定中。

在其中内燃机安装在机动车辆中的情形中，可以在车辆静止时监视燃料喷射器的故障，因此在车辆行驶期间保证其驾驶性能。在其中燃料喷射器的故障被监视的情形中，例如，在汽车车间中，可以在发动机怠速时进行这种监视，因此保持工作环境很安静。