專利名稱：內(nèi)燃機(jī)供油系統(tǒng)燃油濾清器堵塞的檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)供油系統(tǒng)的燃油濾清器的堵塞的檢測(cè)方法和裝置。
本發(fā)明特別涉及直接或間接噴油式發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)。在這種給系統(tǒng)中，燃油濾清器設(shè)置在燃油調(diào)壓器和來(lái)自油箱的燃油壓送泵之間。所述燃油調(diào)壓器在濾清器下游，它在一施加的壓力下把燃油輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)。所述泵安放在濾清器上游，通過(guò)濾清器供油給調(diào)壓器，該泵一般為一電動(dòng)泵，即靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵。
對(duì)于海船或汽車的強(qiáng)制點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)或壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)(柴油機(jī))，這些供油系統(tǒng)傳統(tǒng)上是像這樣的燃油噴嘴總管下游的調(diào)壓器在該燃油總管內(nèi)維持噴嘴的供油壓力，該壓力為燃油壓力和大氣壓或發(fā)動(dòng)機(jī)總進(jìn)氣管壓力之間的大致恒定的壓力差，而不管發(fā)動(dòng)機(jī)需要多少燃油，即不管通過(guò)噴嘴噴射進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)里的燃油流量為多少，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，多余燃油通過(guò)調(diào)壓器回流到燃油箱里，尤其如EP0577477及FR2725244的

圖1所描述的。
對(duì)強(qiáng)制點(diǎn)火式或柴油機(jī)式高壓噴油系統(tǒng)，中間安放著上述濾清器的泵和調(diào)節(jié)器是低壓部件，它們不直接供油給燃油噴嘴總管，而是供油給高壓的第二泵和高壓的第二調(diào)節(jié)器，它們?cè)俟┯徒o燃油噴嘴總管。
在其它燃油供給系統(tǒng)里，調(diào)壓器在燃油噴嘴總管上游，在該總管進(jìn)口和泵下游的燃油濾清器之間，最好在燃油箱附近或燃油箱內(nèi)，在一個(gè)通到燃油箱的支管上，調(diào)節(jié)器和在濾清器與燃油噴嘴總管之間的輸油管相連，調(diào)壓器在這種情況下還保證多余燃油回流進(jìn)燃油箱里，如FR2725244的圖2所示。
還有其它“無(wú)回油”型燃油供給系統(tǒng)，即調(diào)壓器處沒(méi)有多余燃油回流油箱的管道，此外在該類型的某些供油系統(tǒng)里，連上述調(diào)壓器都被取消了，在這樣的供油系統(tǒng)里，泵的供電由對(duì)連接泵和燃油噴嘴總管的輸油管內(nèi)的壓力靈敏的傳感器控制，這樣，得到電流供給的泵在泵出口施加一壓力，該壓力等于噴嘴處所需工作壓力。
但在其它“無(wú)回油”型供油系統(tǒng)里，燃油調(diào)壓器是一供油給燃油噴嘴總管的調(diào)壓-減壓器，一個(gè)測(cè)壓傳感器設(shè)置在燃油箱內(nèi)或燃油箱附近，通過(guò)一壓力傳感器連接到濾清器下游或上游的、泵和調(diào)壓-減速壓器之間的輸油管，控制泵的驅(qū)傳動(dòng)電機(jī)的供電，以向調(diào)壓-減壓器以高于調(diào)壓-減壓器出口所需工作壓力的壓力供給燃油，如US-5,398,655及FR2725244的圖4、圖5所描述的。
在上述專利的“無(wú)回油”供油系統(tǒng)里，根據(jù)對(duì)供油系統(tǒng)的工作參數(shù)的測(cè)量閉環(huán)控制電動(dòng)泵，該參數(shù)是泵出口處的燃油壓強(qiáng)，但也可以是發(fā)動(dòng)機(jī)總進(jìn)氣管的空氣流量，該空氣流量間接地與發(fā)動(dòng)機(jī)消耗的燃油流量相關(guān)，如FR2686947中所描述的。
另外，不管燃油系統(tǒng)在調(diào)壓器處有無(wú)多余燃油的回流，燃油系統(tǒng)可以是這樣的泵設(shè)置在一個(gè)碗形儲(chǔ)油槽里，碗形儲(chǔ)油槽本身放在燃油箱里，泵壓送出的部分燃油分流到所述碗形儲(chǔ)油槽，分流方式是以避免泵放油所需的流量向所述碗形儲(chǔ)油槽中噴射至少一次燃料射流。
在所有這些已知燃油供給系統(tǒng)里，壓送泵下游的濾清器經(jīng)常和該泵集成在位于燃油箱內(nèi)的一個(gè)組合件中，看得出，濾清器的堵塞可能導(dǎo)致濾清器至少局部封閉，破壞內(nèi)燃機(jī)噴油系統(tǒng)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至中斷其燃油供給。由于濾清器布置在燃油箱內(nèi)部，因此當(dāng)在必要時(shí)更換濾清器時(shí)，濾清器的可接近性降低了，顯然，即使不是必需的，也希望對(duì)濾清器提供預(yù)防性、尤其是預(yù)測(cè)性維護(hù)，為此，應(yīng)該提供一種檢測(cè)濾清器的堵塞的方法和裝置。
為此，根據(jù)本發(fā)明的方法用來(lái)檢測(cè)燃油濾清器的堵塞，該濾清器設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)燃油供給系統(tǒng)里，位于燃油調(diào)壓器和燃油壓送泵之間，一方面，所述燃油調(diào)壓器在濾清器下游，為分流運(yùn)轉(zhuǎn)式，它在施加的壓力下把燃油向上游和內(nèi)燃機(jī)輸送，另一方面，所述燃油壓送泵的燃油來(lái)自燃油箱，泵設(shè)置在濾清器上游，通過(guò)濾清器供油給調(diào)節(jié)器，該方法的特征在于，它包括有至少以下步驟
——測(cè)定壓送泵出口的燃油壓力，將其近似等同于濾清器進(jìn)口的燃油壓力，測(cè)定作為調(diào)壓器所施加的壓力的濾清器出口燃油壓力，——由濾清器進(jìn)口和出口之間的壓力差確定濾清器的壓力損失，——把至少一個(gè)與所述壓力損失有關(guān)的值和至少一個(gè)基準(zhǔn)值相比較，由此推斷出與濾清器堵塞狀態(tài)相關(guān)的信息，最好，如果所述與壓力損失有關(guān)的值大于至少所述基準(zhǔn)值，可確定濾清器被堵塞。
為測(cè)定泵出口或?yàn)V清器進(jìn)口的燃油壓力，該方法可以是借助于壓送泵出口和濾清器進(jìn)口之間的至少一個(gè)壓力傳感器來(lái)測(cè)量燃油壓力。
但該測(cè)定是以使用一種價(jià)格不菲的壓力傳感器為前提，根據(jù)本發(fā)明的方法的一種經(jīng)濟(jì)上更優(yōu)化的變型，該方法借助于所述泵出口壓力與泵的至少一個(gè)工作參數(shù)之間的至少一種關(guān)系，測(cè)定泵出口的燃油壓力。所述工作參數(shù)包括泵的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速、泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均供電電流、泵的熱狀態(tài)。
換而言之，借助于泵的至少一種工作模式，考慮泵的至少上述工作參數(shù)，即可測(cè)定泵出口的燃油壓力。具體來(lái)說(shuō)可測(cè)定泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均供電電流，按照已知的方式，從該平均電流可以確定泵的驅(qū)動(dòng)力矩，進(jìn)而尤其借助于特性曲線確定泵出口的壓力。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，本方法可以包括這樣一個(gè)步驟借助于測(cè)量所述電動(dòng)機(jī)供電電路里分流器端子上的電壓降，測(cè)定泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均供電電流。
但是，同時(shí)考慮泵的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速及其熱狀態(tài)，可得到泵的一種更適合開環(huán)測(cè)定泵出口處的壓力的工作模式。
為此，有利的是，本方法另外可用一換向整流子式電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)泵，通過(guò)至少電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)定泵的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速，所述電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速是通過(guò)分析泵的電動(dòng)機(jī)里的瞬時(shí)電流和檢測(cè)所述泵的電動(dòng)機(jī)的整流子換向而被測(cè)定出來(lái)的。
為測(cè)定泵的熱狀態(tài)，本方法另外還簡(jiǎn)單測(cè)定泵的溫度并/或借助于該溫度和所述泵的至少一個(gè)工作參數(shù)之間的至少一種關(guān)系，即借助泵的熱模型來(lái)估計(jì)該溫度。
至少一個(gè)與濾清器的壓力損失有關(guān)的值和至少一個(gè)基準(zhǔn)值的比較步驟可包括至少一個(gè)比較對(duì)于供油系統(tǒng)的給定的至少一個(gè)工作流量或至少一個(gè)工作流量范圍，比較濾清器的所述壓力損失的至少一個(gè)絕對(duì)值與針對(duì)至少相同燃油流量或至少相同燃油流量范圍的至少一個(gè)閾值，并/或至少一個(gè)比較對(duì)于供油系統(tǒng)的給定的至少一個(gè)工作流量或至少一個(gè)工作流量范圍，比較濾清器即時(shí)壓力損失的至少一個(gè)變化坡度值和至少一個(gè)坡度閾值。當(dāng)然，即時(shí)壓力損失絕對(duì)值的和/或變化坡度的閾值，是考慮相同流量條件下，其它的相同供油系統(tǒng)的濾清器的經(jīng)測(cè)量或測(cè)定而得出的、與這些濾清器拆卸時(shí)觀測(cè)到的這些濾清器堵塞狀態(tài)相關(guān)的絕對(duì)或相對(duì)值，而確立的，尤其是按流量索引的，以在濾清器發(fā)生任何重大堵塞危險(xiǎn)前足夠長(zhǎng)時(shí)間發(fā)出警報(bào)。
但是，為實(shí)施高質(zhì)量的預(yù)防性或預(yù)測(cè)性維護(hù)，最好即時(shí)跟蹤同一濾清器的壓力損失的變化過(guò)程，為此，上述比較步驟最好至少包括對(duì)于供油系統(tǒng)的給定的至少一個(gè)工作流量或至少一個(gè)工作流量范圍，將某一給定時(shí)刻的濾清器壓力損失的至少一個(gè)絕對(duì)值和/或變化坡度值與至少一個(gè)在前時(shí)刻的至少一個(gè)類似值進(jìn)行比較，尤其是與發(fā)動(dòng)機(jī)以前各次重起動(dòng)時(shí)的以前各時(shí)刻的類似值進(jìn)行比較，所述相應(yīng)類似值在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)由存儲(chǔ)器保存起來(lái)。
因此，事實(shí)上，所述比較步驟就是比較測(cè)量和/或計(jì)算出的、尤其根據(jù)流量索引的壓力損失值表，和同樣尤其根據(jù)燃油流量索引的基準(zhǔn)值表。
為實(shí)施上述方法，為檢測(cè)放在由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的、壓送來(lái)自油箱的燃油的泵的出口和由泵通過(guò)濾清器供油、給上游和發(fā)動(dòng)機(jī)施加燃油壓力的分流運(yùn)轉(zhuǎn)式施加燃油壓力調(diào)壓器進(jìn)口之間的燃油濾清器的堵塞，本發(fā)明還提出了一種檢測(cè)裝置，其特征在于包括至少一個(gè)電子控制器，該控制器控制泵和其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作，一方面，它識(shí)別調(diào)壓器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃油的需要施加的燃油壓力，另一方面，它根據(jù)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)和/或其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的供電和/或運(yùn)轉(zhuǎn)的至少一個(gè)參數(shù)，如泵的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均供電電流及泵的熱狀態(tài)，測(cè)定泵出口的燃油壓力，所述電子控制器計(jì)算濾清器里的壓力損失，即泵出口的和調(diào)壓器施加的燃油壓力之差，將與所述壓力損失和/或其至少一種變化有關(guān)的至少一個(gè)值與至少一個(gè)基準(zhǔn)值相比較，由此推斷出有關(guān)濾清器堵塞狀態(tài)的信息。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將通過(guò)下文對(duì)結(jié)合附圖描述的一實(shí)施例的非限制性描述中體現(xiàn)出來(lái)，附圖中——圖1是一噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給系統(tǒng)示意圖，及——圖2是圖1中供油系統(tǒng)電子控制器的一部分的方框圖，該控制器可計(jì)算該供油系統(tǒng)濾清器的壓力損失，圖1中的燃油供給系統(tǒng)包括有燃油泵1，該泵是一任何已知合適結(jié)構(gòu)的電動(dòng)泵，包括一個(gè)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的抽吸級(jí)(étage de pompage)。在本實(shí)施例中，該電動(dòng)機(jī)是靠電動(dòng)機(jī)整流子換向供給電流的，泵1的電動(dòng)機(jī)的供電電路，例如從汽車的電池開始，已知包括測(cè)量分流器，通過(guò)測(cè)量該分流器端子的電位差測(cè)量出該電動(dòng)機(jī)的平均供給電流。
電動(dòng)泵1放在碗形儲(chǔ)油槽2里，該碗形儲(chǔ)油槽2本身放在燃油箱3底部。
電流從汽車蓄電池通過(guò)電子控制器4供給泵1的電動(dòng)機(jī)，該電子控制器控制泵1及其電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其通過(guò)測(cè)量該電動(dòng)機(jī)供電電路中的上述分流器端子的電壓差，測(cè)定供給該電動(dòng)機(jī)的平均電流，并通過(guò)分析泵1的電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)電流和檢測(cè)該電動(dòng)機(jī)整流子的換向，測(cè)定該電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速，從而測(cè)定泵1的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。如在實(shí)驗(yàn)室中已知并實(shí)施的，通過(guò)在至少一個(gè)高頻濾波器中對(duì)該電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)電流進(jìn)行濾波，能保證該電動(dòng)機(jī)整流子換向的檢測(cè)。
泵1最好通過(guò)一上游濾清器(圖中未示出)將部分燃油分到碗形儲(chǔ)油槽里，再通過(guò)下游濾清器5把燃油壓送到通往燃油調(diào)壓器7的輸油管6。
一方面，該調(diào)壓器7保證供燃油給輸油管6下游端的燃油總管8，所述燃油總管是裝備在汽車上的內(nèi)燃機(jī)10的噴嘴9的公用供油總管。為此，調(diào)壓器7是“分流”運(yùn)轉(zhuǎn)式，即它好比是安裝在輸油管6上的分流器，控制流向內(nèi)燃機(jī)10的燃油的“泄漏”。結(jié)果，調(diào)壓器7如同向下游的內(nèi)燃機(jī)10的燃油總管8一樣，向上游施加一燃油壓力。另一方面，調(diào)壓器7把泵1壓送進(jìn)輸油管6的一部分燃油分流到碗形儲(chǔ)油槽2，被分流的這一小部分燃油返回碗形儲(chǔ)油槽的方式，是以射流11的形式噴射到碗形儲(chǔ)油槽2的底部，根據(jù)燃油箱3的裝油狀態(tài)及其它參數(shù)如汽車運(yùn)動(dòng)、燃油溫度……所述射流具有避免泵1放油(désamorcage)必需的最小流量。
如果內(nèi)燃機(jī)10是強(qiáng)制點(diǎn)火間接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)壓器7以令人滿意的工作壓力直接供油給燃油總管8，以在介于燃油壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)總進(jìn)氣管空氣壓力大致恒定的壓差下，將燃油輸送往噴嘴9。
如果內(nèi)燃機(jī)10是強(qiáng)制點(diǎn)火直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)或壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)壓器7通過(guò)一高壓泵間接供油給燃油總管8，所述高壓泵和一測(cè)定噴嘴9燃油噴射壓力的高壓調(diào)壓器(圖中未示出)相連。
在這兩種情況中，調(diào)壓器7是已知類型的，其壓力對(duì)流量的特性曲線出廠時(shí)是已知的，并且該調(diào)壓器7是這樣的必需一個(gè)最小給油流量，以保證其良好的工作，即不管內(nèi)燃機(jī)10需要多少燃油，使其能夠在令人滿意的壓力下把燃油輸送往下游燃油總管8。
作為變型，由泵1壓送并用來(lái)供給流回碗形儲(chǔ)油槽2射流11的那部分燃油是從調(diào)壓器7上游、在該調(diào)壓器和濾清器5之間的輸油管6分流出來(lái)的。
濾清器5、調(diào)壓器7和流向射流11的燃油分流通路可構(gòu)成布置在燃油箱3附近或該燃油箱內(nèi)的一個(gè)組合件，所述組合件在該燃油箱里可以直接與泵1相連。
控制器4可以是這樣的裝置它通過(guò)泵1的電動(dòng)機(jī)的供電監(jiān)測(cè)其工作，并根據(jù)泵1和其電動(dòng)機(jī)的工作及供電參數(shù)，尤其是如上所述測(cè)量出的泵1的電動(dòng)機(jī)的平均供電電流及其瞬時(shí)轉(zhuǎn)速，通過(guò)計(jì)算和查尋適當(dāng)?shù)膱D表，來(lái)測(cè)定泵1出口的燃油壓力。
但最好，控制器4控制泵1，使其實(shí)際流量盡可能調(diào)整到目標(biāo)流量，所述目標(biāo)流量大致和必須的最小流量相一致，以在內(nèi)燃機(jī)10的每一工作點(diǎn)滿足該內(nèi)燃機(jī)的需要，同時(shí)滿足調(diào)壓器7的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，及回流到碗形儲(chǔ)油槽2里以避免泵1放油的射流11的良好供給。
特別地，控制器4可以以本申請(qǐng)人的法國(guó)專利申請(qǐng)F(tuán)R9808991所描述的方式控制電動(dòng)泵1。
在這兩種情況中，即在控制器4僅保證泵1的電動(dòng)機(jī)的供電并監(jiān)視該泵1的良好運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，或者在控制器4保證將泵1控制在目標(biāo)流量的情況下，該控制器4都是通過(guò)估計(jì)和/或計(jì)算，測(cè)定泵1出口的燃油壓力，該壓力近似地作為濾清器5進(jìn)口的燃油壓力，并且，在考慮調(diào)壓器7施加的由控制器4感知的燃油壓力(該壓力近似看作濾清器5下游的壓力)的前提下，控制器4計(jì)算濾清器5里的壓力損失，該壓力損失等于泵1出口的燃油壓力和濾清器5下游的調(diào)壓器7施加的燃油壓力之差，控制器4將所述壓力損失當(dāng)作代表濾清器5的堵塞狀態(tài)。
下面結(jié)合圖2描述與濾清器5的壓力損失有關(guān)的反映濾清器堵塞狀態(tài)的至少一個(gè)值的測(cè)定，及該值與至少一個(gè)基準(zhǔn)值的比較(以發(fā)出可用于預(yù)防性或預(yù)測(cè)性維護(hù)的信號(hào)，在濾清器5發(fā)生嚴(yán)重堵塞時(shí)發(fā)出警報(bào))。圖2是局部地示意控制器4的結(jié)構(gòu)和在該控制器4里執(zhí)行的某些功能的方框圖。
在圖2中，控制器4包括電動(dòng)泵1的一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模擬模塊12，該模擬模塊12包括數(shù)據(jù)和信號(hào)處理及計(jì)算電路，所述電路實(shí)施的算法及程序可根據(jù)泵1及其電動(dòng)機(jī)的供電和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)模擬泵1的運(yùn)轉(zhuǎn)和測(cè)定某些數(shù)值，尤其是泵1出口的燃油壓力。模擬模塊12包括微處理器和/或微控制器及存儲(chǔ)器，在所述存儲(chǔ)器里存儲(chǔ)著表示泵的某些參數(shù)對(duì)其它參數(shù)的的特性值或特性曲線的圖表，特別是根據(jù)泵1電動(dòng)機(jī)的平均供電電流、該電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速及泵的抽吸級(jí)的溫度得出泵1出口的壓力值的圖表，所述泵的抽吸級(jí)的溫度可通過(guò)至少一個(gè)溫度傳感器直接測(cè)量，或在控制器4內(nèi)的另一模擬模塊里測(cè)定，該另一模擬模塊是泵1的熱模型模塊。
特別地，模擬模塊12在13處接收到表示泵1電動(dòng)機(jī)的平均供電電流的信號(hào)，如前所述，通過(guò)測(cè)量電動(dòng)機(jī)供電電路里的分流器端子的電壓降而測(cè)定該平均電流。該平均電流信號(hào)13是模擬模塊12測(cè)定泵1的出口壓力所考慮的主要工作參數(shù)，因?yàn)楸娝苤摮隹趬毫κ潜?的驅(qū)動(dòng)力矩函數(shù)，該力矩本身是泵1的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均供電電流的函數(shù)。但是，要更精確地測(cè)定泵1的出口壓力還需考慮泵的電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)14，該信號(hào)被模擬模塊12接收，并如前所述，該信號(hào)系通過(guò)分析泵1的電動(dòng)機(jī)的供電電流以及檢測(cè)其整流子的換向而發(fā)生。為更好地測(cè)定泵1出口壓力需考慮的泵1的另一工作參數(shù)是泵的溫度，代表該溫度的信號(hào)15或來(lái)自溫度傳感器(圖中未示出)，或來(lái)自使用泵1的熱模型的另一模擬模塊(圖中未示出)，由模擬模塊12接收。從模擬模塊12所接收的上述信號(hào)13、14和15，借助泵1出口壓力和對(duì)應(yīng)于信號(hào)13、14和15的各參數(shù)之間的關(guān)系，模擬模塊12生成一個(gè)信號(hào)16，該信號(hào)即為對(duì)泵1出口壓力的估計(jì)。該信號(hào)16被傳遞給減法器17，該減法器還接收由濾清器下游的調(diào)壓器7施加的壓力的信號(hào)18。
調(diào)壓器7的該壓力信號(hào)18通過(guò)任何合適的已知類型的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制部件(圖中未示出)傳遞給控制器4，該控制部件控制噴射，必要時(shí)，控制內(nèi)燃機(jī)10里的點(diǎn)火，該信號(hào)18或者是這樣發(fā)生的根據(jù)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)控制部件的信息和存儲(chǔ)在控制器4里的、有關(guān)調(diào)壓器7的工作特性值或特性曲線的數(shù)據(jù)由控制器4發(fā)生，所述特性曲線尤其是出廠時(shí)已知的壓力-流量特性曲線。
該發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制部件能在發(fā)動(dòng)機(jī)的任何工作點(diǎn)，知道噴嘴9向發(fā)動(dòng)機(jī)10汽缸里噴射燃油的時(shí)刻和持續(xù)時(shí)間，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)電子控制部件控制噴射，并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10是強(qiáng)制點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，它還有利地控制點(diǎn)火，還可能控制其它功能如防空轉(zhuǎn)裝置，甚或在動(dòng)力閥體的情況下控制進(jìn)氣，從而控制調(diào)壓器7施加的壓力，因?yàn)樵撜{(diào)壓器在制造上一般在介于其輸送的燃油壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)10進(jìn)氣壓力之間的恒定壓力降下工作。
因此，燃油系統(tǒng)的電子控制器4和發(fā)動(dòng)機(jī)控制部件相連接，并最好與之至少部分集成，其在為泵1的電動(dòng)機(jī)供電時(shí)通過(guò)相對(duì)較大的電流的功率級(jí)可能除外。
通過(guò)計(jì)算泵1出口壓力信號(hào)16和調(diào)壓器7施加的壓力的信號(hào)18之間的差，即計(jì)算分別表示濾清器5進(jìn)口和出口壓力的信號(hào)之間的差，減法器17向比較器19發(fā)送出一個(gè)表示濾清器5里的壓力損失的信號(hào)20。
比較器19把瞬時(shí)壓力損失信號(hào)20與至少一個(gè)基準(zhǔn)值和/或基準(zhǔn)閾值24進(jìn)行比較，所述瞬時(shí)壓力損失信號(hào)20是比較器從減法器17接收到的、并以23傳遞給基準(zhǔn)值發(fā)生模塊21，所述基準(zhǔn)值可能是存儲(chǔ)在模塊21的一部分里的壓力損失的絕對(duì)值的一個(gè)閾值22，所述基準(zhǔn)閾值24由在前一時(shí)刻計(jì)算出并存儲(chǔ)在模塊21里的壓力損失絕對(duì)值構(gòu)成。同時(shí)，比較器19和/或模塊21還可計(jì)算在不斷推移的時(shí)間間隔測(cè)量的壓力損失20的平均值或壓力損失的變化坡度，把它們存儲(chǔ)在模塊21的位移寄存器里，比較器19還可把壓力損失20的平均值或變化坡度和在以前的時(shí)刻存儲(chǔ)在模塊21里的壓力損失的一個(gè)或若干個(gè)平均值或變化坡度25相比較。
尤其是，對(duì)于每種例如為特定車型設(shè)計(jì)的供油系統(tǒng)，都可通過(guò)對(duì)這種供油系統(tǒng)在良好工作狀態(tài)下的一定數(shù)量的初始測(cè)量值進(jìn)行平均，而確定壓力損失的一個(gè)初始設(shè)定值。然后，由該類型的供油系統(tǒng)供給燃油的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)第一次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)量該供油系統(tǒng)濾清器的初始?jí)毫p失，把它和初始設(shè)定值相比較，以便僅當(dāng)測(cè)量值和初始設(shè)定值之差在預(yù)定公差范圍內(nèi)時(shí)，才確認(rèn)該測(cè)量值有效并作為“個(gè)性化”初始設(shè)定值儲(chǔ)存起來(lái)。所述預(yù)定公差范圍是考慮了供油系統(tǒng)不同部件的制造公差和裝配公差而相對(duì)于初始設(shè)定值預(yù)先采用的。
通過(guò)比較瞬時(shí)壓力損失和個(gè)性化初始設(shè)定值以及在發(fā)動(dòng)機(jī)不同運(yùn)轉(zhuǎn)期間的過(guò)程中測(cè)量并儲(chǔ)存的，并在發(fā)動(dòng)機(jī)10停機(jī)期間保存在控制器4的存儲(chǔ)器里的壓力損失值，監(jiān)視壓力損失的即時(shí)變化過(guò)程，可確保即時(shí)跟蹤濾清器的堵塞狀態(tài)。
由于濾清器的壓力損失尤其取決于通過(guò)濾清器的燃油流量，被比較和/或存儲(chǔ)的所述壓力損失的絕對(duì)值和/或相對(duì)值(變化坡度)至少要考慮到相應(yīng)測(cè)量瞬間的燃油供給系統(tǒng)工作流量值。因此，和測(cè)量或計(jì)算值作比較的基準(zhǔn)值是選自尤其按照流量索引的基準(zhǔn)值表。供油系統(tǒng)的瞬時(shí)工作流量可通過(guò)泵的模擬模塊發(fā)送出的瞬時(shí)流量信號(hào)由電子控制器4獲知。同樣，上述個(gè)性化設(shè)定值事實(shí)上是一個(gè)作為流量的函數(shù)的個(gè)性化設(shè)定值表。
出于以上原因，對(duì)濾清器5堵塞狀態(tài)變化過(guò)程的實(shí)時(shí)跟蹤，事實(shí)上是通過(guò)比較按照流量索引的濾清器壓力損失的存儲(chǔ)值表和尤其按照流量索引的基準(zhǔn)值表而實(shí)現(xiàn)的。
這使得可以參照從對(duì)相同供油系統(tǒng)所作的性能試驗(yàn)或性能測(cè)試中統(tǒng)計(jì)確定的一個(gè)或幾個(gè)絕對(duì)或相對(duì)值，或參照在發(fā)動(dòng)機(jī)以前的運(yùn)轉(zhuǎn)期間內(nèi)的以前若干時(shí)刻對(duì)該同一濾清器5測(cè)量的壓力損失的絕對(duì)或相對(duì)值，實(shí)時(shí)跟蹤濾清器5的堵塞的變化過(guò)程，所述值在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器里。
這樣，比較器19可以發(fā)送出一個(gè)表示濾清器5的堵塞狀態(tài)的輸出信號(hào)26。具體來(lái)說(shuō)，如果時(shí)刻測(cè)量出的與絕對(duì)壓力損失20有關(guān)的值大于與濾清器5的嚴(yán)重堵塞狀態(tài)相應(yīng)的基準(zhǔn)閾值22，輸出信號(hào)26可以是警報(bào)信號(hào)。
作為變型，如圖1中虛線所示，燃油供給系統(tǒng)另外可包括一調(diào)壓減壓器27，它在上游緊鄰燃油總管8，在該燃油總管和靠近燃油箱3或在燃油箱內(nèi)的調(diào)壓器7之間。該調(diào)壓-減壓器27可以是帶進(jìn)油閥的膜片式調(diào)節(jié)器，例如US-5,398,655和FR 2725244中描述的已知類型。調(diào)壓-減壓器27根據(jù)它從調(diào)壓器7接收到的較高的燃油壓力確定燃油總管8中的燃油壓力，所述調(diào)壓器7可以是一個(gè)造價(jià)便宜的調(diào)節(jié)器，與在沒(méi)有壓力調(diào)節(jié)器27的燃油供給系統(tǒng)方案中相比，其對(duì)壓力的調(diào)節(jié)不那么精確。
權(quán)利要求
1.檢測(cè)燃油濾清器(5)的堵塞的方法，該濾清器設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)(10)燃油供給系統(tǒng)里，位于燃油調(diào)壓器(7)和來(lái)自燃油箱(3)的燃油的壓送泵(1)之間，所述燃油調(diào)壓器在濾清器(5)下游，為分流運(yùn)轉(zhuǎn)式，它在施加的壓力下把燃油輸送給上游和所述內(nèi)燃機(jī)(10)，所述泵(1)設(shè)置在濾清器上游(5)，通過(guò)濾清器(5)供油給所述調(diào)壓器(7)，該方法的特征在于，它包括有至少以下步驟——測(cè)定泵(1)出口的燃油壓力(16)，將其近似等同于濾清器(5)進(jìn)口的燃油壓力，——測(cè)定作為調(diào)壓器(7)所施加的壓力(18)的濾清器(5)出口燃油壓力，——由濾清器(5)進(jìn)口和出口之間的壓力差確定濾清器(5)的壓力損失(20)，——把至少一個(gè)與所述壓力損失(20)有關(guān)的值和至少一個(gè)基準(zhǔn)值(22，24)相比較，由此推斷出與濾清器(5)堵塞狀態(tài)相關(guān)的信息，最好，如果所述與壓力損失(20)有關(guān)的值大于至少所述基準(zhǔn)值(22，24)，可確定濾清器(5)被堵塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法借助于泵(1)出口和濾清器(5)進(jìn)口之間的至少一個(gè)壓力傳感器測(cè)量所述壓力，從而測(cè)定泵(1)出口或?yàn)V清器(5)進(jìn)口的燃油壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法借助于所述泵出口壓力與泵(1)的至少一個(gè)工作參數(shù)之間的至少一種關(guān)系，來(lái)測(cè)定泵(1)出口的燃油壓力(16)，所述工作參數(shù)包括泵(1)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速(14)、泵(1)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均供電電流(13)、泵(1)的熱狀態(tài)(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該方法用一換向整流子式電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)泵(1)，通過(guò)至少電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)定泵(1)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速(14)，所述電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速是通過(guò)分析泵(1)的電動(dòng)機(jī)里的瞬時(shí)電流和檢測(cè)泵(1)的所述電動(dòng)機(jī)的整流子換向而被測(cè)定出來(lái)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，該方法借助于測(cè)量所述電動(dòng)機(jī)供電電路里分流器端子上的電壓降，測(cè)定泵(1)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均供電電流(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5之一所述的方法，其特征在于，借助于泵的溫度和所述泵(1)的至少一個(gè)工作參數(shù)之間的至少一種關(guān)系，測(cè)定和/或估計(jì)泵(1)的溫度，從而測(cè)定泵(1)的熱狀態(tài)(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)與所述壓力損失有關(guān)的值和至少一個(gè)基準(zhǔn)值的比較步驟(19)包括至少一個(gè)比較對(duì)于供油系統(tǒng)的給定的至少一個(gè)工作流量或至少一個(gè)工作流量范圍，比較濾清器(5)中的所述壓力損失(20)的至少一個(gè)絕對(duì)值與針對(duì)至少相同燃油流量或至少相同燃油流量范圍的至少一個(gè)閾值(22，24)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)與所述壓力損失有關(guān)的值和至少一個(gè)基準(zhǔn)值的比較步驟(19)包括至少一個(gè)比較對(duì)于供油系統(tǒng)的給定的至少一個(gè)工作流量或至少一個(gè)工作流量范圍，比較濾清器(5)即時(shí)壓力損失(20)的至少一個(gè)變化坡度值和至少一個(gè)坡度閾值(25)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)與壓力損失有關(guān)的值和至少一個(gè)基準(zhǔn)值的比較步驟(19)包括至少一個(gè)比較對(duì)于供油系統(tǒng)的給定的至少一個(gè)工作流量或至少一個(gè)工作流量范圍，將某一給定時(shí)刻的濾清器(5)壓力損失(20)的至少一個(gè)絕對(duì)值和/或變化坡度值與至少一個(gè)在前時(shí)刻的至少一個(gè)類似值(24，25)進(jìn)行比較。
10.內(nèi)燃機(jī)(10)燃油供給系統(tǒng)的燃油濾清器(5)的堵塞檢測(cè)裝置，所述濾清器(5)設(shè)置在泵(1)出口和燃油調(diào)壓器(7)進(jìn)口之間，所述泵由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，壓送來(lái)自油箱(3)的燃油，所述調(diào)壓器由泵(1)通過(guò)濾清器(5)供油，向內(nèi)燃機(jī)(10)施加一燃油壓力，該裝置的特征在于，它包括一電子控制器(4)，該控制器控制泵(1)和其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作，它一方面識(shí)別調(diào)壓器(7)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)(10)對(duì)燃油的需要施加的燃油壓力(18)，另一方面，它根據(jù)泵(1)的運(yùn)轉(zhuǎn)和/或其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的供電和/或運(yùn)轉(zhuǎn)的至少一個(gè)參數(shù)，如泵(1)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速(14)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均供電電流(13)及泵(1)的熱狀態(tài)(15)，測(cè)定泵(1)出口的燃油壓力(16)，所述電子控制器(4)計(jì)算濾清器(5)里的壓力損失(20)，即泵(1)出口的燃油壓力(16)和調(diào)壓器(7)施加的燃油壓力(18)之差，將與所述壓力損失(20)和/或所述壓力損失(20)的至少一種變化有關(guān)的至少一個(gè)值與至少一個(gè)基準(zhǔn)值(22，24，25)相比較，由此推斷出有關(guān)濾清器(5)堵塞狀態(tài)的信息(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及燃油濾清器(5)的堵塞的檢測(cè),該濾清器位于一燃油調(diào)壓器(7)和一燃油壓送泵(1)之間,所述調(diào)壓器在濾清器(5)下游,它向內(nèi)燃機(jī)(10)施加一個(gè)壓力,所述泵將來(lái)自燃油箱(3)的燃油通過(guò)濾清器(5)向所述調(diào)壓器(7)壓送。所述檢測(cè)是這樣完成的:測(cè)定泵(1)出口的燃油壓力,將其近似等同于濾清器(5)進(jìn)口的燃油壓力;測(cè)定濾清器(5)出口的燃油壓力,即調(diào)壓器(7)所施加的壓力;根據(jù)所述濾清器(5)進(jìn)口和出口之間的壓力差確定濾清器(5)的壓力損失;通過(guò)比較至少一個(gè)與所述壓力損失有關(guān)的值和至少一個(gè)基準(zhǔn)值,推斷出和濾清器(5)的堵塞狀態(tài)有關(guān)的信息。本發(fā)明應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)燃油供給系統(tǒng)的預(yù)防性或預(yù)測(cè)性維護(hù)。
文檔編號(hào)F02M37/22GK1333860SQ9981577
公開日2002年1月30日 申請(qǐng)日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月14日
發(fā)明者亨利·馬澤 申請(qǐng)人:法國(guó)馬涅蒂·馬雷利公司