[发明专利]诊断内燃机的燃料喷射系统故障的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于诊断内燃机的燃料喷射系统故障的方法，特别是机动车辆的柴油机

背景技术

为遵守严格的排放规定，机动车辆必须设置有车载诊断(OBD)系统，用以检查能影响污染排放的车辆子系统的正确操作。

由于污染排放很大程度上取决于发动机汽缸内的燃料燃烧量，法规一般也要求OBD系统检测发动机燃料喷射系统的故障。

现代柴油发动机的燃料喷射系统包括每个发动机汽缸至少一个燃料喷射器、一个燃料泵，其从油箱抽取燃料且在压力下把它输送到与所有燃料喷射器连接的燃料轨道。

燃料喷射器一般由发动机控制单元(ECU)根据多头喷射模式支配，该模式规定每个喷射器在每一发动机循环执行多个喷射脉冲。

每个喷射脉冲的特点是，各的被喷射的燃料量和所述各燃料量必须被喷射所依的定时。

喷射定时取决于ECU指令燃料喷射器打开的时刻，也叫做喷射开始(SOI)，其既可用时间表示，也可根据发动机曲轴的角位置表示。

各的燃料量取决于燃料喷射器的打开时间，也就是ECU指令燃料喷射器打开(SOI)时刻和ECU指令燃料喷射器关闭时刻之间的时间，也叫做激励时间(ET)(Energizing Time)。

如果燃料喷射系统出现故障，由每个喷射脉冲注入的各燃料量可能和响应各激励时间所期望的不相符。

为了克服该缺陷，大多数ECU实行补偿策略，其自动修正每一喷射脉冲的激励时间以确实获得期望的各燃料量。

然而，燃料喷射系统故障也可能引起每个喷射脉冲定时相对于期望值的偏移。

具体地，喷射定时故障特别是由驱动燃料喷射器的机械装置的故障引起，由ECU处理错误引起，或者由燃料喷射器的产品差异或老化造成的喷射偏移而引起。

由于喷射定时与发动机汽缸内燃烧量具有非常严格的关系，错误的喷射定时会导致污染排放超过法规设置的最高水平。

因而，这种法规通常规定，当系统不能以用来以适当的或低于其的排放水平保持车辆的MHC，CO，NOx，和PM排放所需的正确的曲柄角/定时(例如喷射定时太早或太迟)输送燃料时，OBD系统检测燃料喷射系统的故障。

为实现这种需求，一种熟知的解决方案使用上面提到的补偿策略确定的激励时间校正，和当所述激励时间校正超过标准值时检测燃料喷射系统的故障。

更详细地，这种熟知的解决方案包括指令喷射脉冲注入预期的燃料量，检测确实用于喷射所述预期燃料量的激励时间，和在实际激励时间与期望激励时间的差值超过上述的临界值时发出警报信号。

事实上，这种熟知的解决方案基于一种假定，当激励时间校正太大，燃料喷射系统在某点出现故障，此时喷射定时也被怀疑有偏差。

然而，这种假定代表了这种熟知解决方案的主要缺陷，因为激励时间，喷射定时和燃烧量之间确实没有直接的和必然的联系。

综上所述，本发明的目的在于为检测燃料喷射系统的喷射定时故障提供改进方法。

本发明另一目的是以简单，合理且相对便宜的解决方法达到上述目的。

发明内容

这些和/或其他目标是通过本发明主要方面所述的本发明的实施例的特征获得的。本发明其它方面记载了本发明的不同实施例的优选的和/或特别有利的特征。

本发明的实施例提供用于诊断内燃机的燃料喷射系统故障的方法，包括步骤：指令喷射脉冲用于喷射测试燃料数量至发动机汽缸；确定由于所述注入燃料量的燃烧而释放至发动机曲轴的扭矩；计算该扭矩和所述扭矩期望值之间的差值；如果所述差值超过临界值，诊断燃料喷射系统内的故障。

这个策略基于释放至发动机曲轴的扭矩很大程度上受发动机汽缸内的燃烧量影响的假定，该燃烧量又与喷射定时有密切关联，以便喷射定时和释放扭矩之间有直接和必然的联系。

因而，这种新策略提供更可靠的方法以检测燃料喷射系统是否能够提供所需的喷射定时。

根据本发明的一方面，期望值通过关联期望值与一个或多个发动机运行参数的经验性确定的图表确定，该运行参数例如是发动机转速，进气质量流，注入的燃料量和其它。本发明的这个方面具有这样的优点，图表可由经验性的活动确定然后存储于数据载体中，从而简化喷射系统故障的诊断。

根据本发明的另一方面，测试喷射脉冲在发动机燃料切断阶段被指令。

本发明的这个方面具有这样的优点，诊断方法在发动机正常操作时不影响标准燃料注入策略。

根据本发明的另一方面，测试燃料量少于1mm³。

少量注入燃料数量具有释放至曲轴而一般不会被驾驶者察觉到的扭矩这一优点。