專利名稱：用于共軌燃料系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本文公開的主題涉及用于控制運載工具(諸如軌道運載工具)中的共軌(commonrail)燃料系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
運載工具(諸如軌道運載工具)包括功率源，諸如柴油發(fā)動機。在一些運載工具中，共軌燃料系統(tǒng)對柴油發(fā)動機提供燃料。一種類型的共軌燃料系統(tǒng)包括與高壓燃料泵處于流體連通的低壓燃料泵，以及與高壓燃料泵處于流體連通且進一步與至少一個發(fā)動機汽缸處于流體連通的燃料軌。低壓燃料泵通過管道將燃料從燃料供應輸送到高壓燃料泵，在管道中設置有入口計量閥。高壓燃料泵對燃料加壓以輸送通過燃料軌。燃料通過燃料軌而行進到至少一個燃料噴射器，并且最終到達至少一個發(fā)動機汽缸。在至少一個發(fā)動機汽缸內，燃料燃燒，以對運載工具提供功率。另外，共軌燃料系統(tǒng)的較高壓子系統(tǒng)包括用于釋放壓力的限壓閥。在高壓喘振(過度壓力)期間，限壓閥可使燃料從燃料軌改道到燃料供應。在高壓喘振期間，限壓閥將打開，以便降低軌壓力。當軌壓力回到低于原本觸發(fā)限壓閥打開的軌壓力的壓力時，限壓閥關閉。在一些情況下，軌壓力可能降低到對于運行而言足夠的水平，但是限壓閥可能保持打開。在這種情況下，燃料不斷被改道到燃料供應，從而使通往發(fā)動機的燃料供應壓力降低，以及可能使提供給運載工具的功率減少。另外，一直都低的軌壓力可對發(fā)動機控制單元表示存在外部泄漏。在這個示例中，發(fā)動機控制單元將命令停用發(fā)動機，以便減輕推測的外部泄漏的可能影響，諸如發(fā)動機性能退化。但是，實際上，停機可為不必要的，因為限壓閥是軌壓力低的原因，而不是外部泄漏。

發(fā)明內容
因此，為了解決以上問題，在本文描述了用于共軌燃料系統(tǒng)和控制共軌燃料系統(tǒng)的各種方法的各種實施例。例如，在一個實施例中，一種用于控制的燃料系統(tǒng)的方法，燃料系統(tǒng)包括較低壓燃料子系統(tǒng)和較高壓燃料子系統(tǒng)，其中，限壓閥與較高壓子系統(tǒng)處于流體連通，以通過使燃料回到較低壓燃料子系統(tǒng)來釋放較高壓燃料子系統(tǒng)中的過度壓力，該方法包括:響應于較高壓燃料子系統(tǒng)中的燃料軌壓力在發(fā)動機運行期間降到期望運行壓力之下，而首先調節(jié)燃料系統(tǒng)，以臨時進一步降低較高壓燃料子系統(tǒng)中的燃料軌壓力，以使限壓閥復位；以及在首先調節(jié)燃料系統(tǒng)以降低較高壓燃料子系統(tǒng)中的燃料軌壓力之后，進一步調節(jié)燃料系統(tǒng)，以提高較高壓燃料子系統(tǒng)中的燃料軌壓力；以及然后，如果較高壓燃料子系統(tǒng)的燃料軌壓力仍然低于期望運行壓力，則停用發(fā)動機。因而，在執(zhí)行該方法時，試圖使軌壓力回到正常運行壓力，而非立即停用發(fā)動機，從而減少不必要的停機的發(fā)生。提供此簡要描述是為了以簡化形式介紹一系列概念，這些概念在本文中有進一步描述。此簡要描述不意于標識聲明的主題的關鍵特征或本質特征，也不意于被用來限制聲明的主題的范圍。此外，聲明的主題不限于解決本公開的任何部分中提到的任何或全部缺點的實現(xiàn)。而且，發(fā)明人在這里已經認識到任何確認的問題和對應的解決方法。


參照附圖，通過閱讀非限制性實施例的以下描述，將更好地理解本發(fā)明，其中在下面:
圖1顯示非公路運載工具共軌燃料系統(tǒng)的示例實施例。圖2顯示用于控制圖1的共軌燃料系統(tǒng)的例程的示例性高級流程圖。圖3顯示圖2的例程內的用于關閉圖1的限壓閥的子例程的示例性高級流程圖。圖4顯示關于圖1的限壓閥的示例性滯后曲線。
具體實施例方式本申請涉及包括發(fā)動機(諸如柴油發(fā)動機)的運載工具，諸如軌道運載工具，其中，通過共軌燃料系統(tǒng)(CRS)將燃料提供給發(fā)動機。在圖1中顯示包括限壓閥(PLV)的CRS的一個實施例。在圖2-3中顯示用于控制圖1的CRS的示例方法。另外，在圖4中顯示關于圖1的PLV的示例性滯后曲線。在一個實施例中，發(fā)動機控制單元(ECU)構造成執(zhí)行用于控制CRS的方法。如果發(fā)動機經歷高壓喘振，例如如果軌壓力(RP)提高到大于或等于190 MPa，則限壓閥(PLV)將打開，而且在一些情況下，即使在RP降低到期望壓力之后，限壓閥也可能保持打開。例如，RP可降低到60-180 MPa，而關閉PLV所需的閾值為50 MPa。在這樣的情況下，示例方法使得E⑶能夠通過使RP臨時降低到關閉PLV所需的閾值之下，來關閉打開的PLV。照這樣，E⑶首先實施用以關閉PLV的例程，以及然后重新啟動燃料流，以試圖使RP回到正常運行壓力，而非立即停用發(fā)動機。因而，減少不必要的停機的發(fā)生。在一個示例情況下，甚至在RP降低到期望壓力之后，例如當發(fā)動機經歷高壓喘振，以及然后使RP降低到700巴，并且不存在意外的外部泄漏時，PLV也打開。在這個示例中，在E⑶降低軌壓力以使PLV復位之后，RP和發(fā)動機運行可回到期望狀態(tài)和正常狀態(tài)。在其中存在意外的外部泄漏以及/或者PLV未打開的備選情況下，即使在ECU執(zhí)行示例方法之后，RP也可能保持低于關閉PLV所需的閾值。在這個備選情況下，E⑶然后可命令停用發(fā)動機，直到進行維護以便減輕可能的泄漏影響為止。在兩個示例中，可通過在噴射和泵送兩者已經停止時監(jiān)測常數RP的變化來確定RP水平。另外，E⑶可構造成基于各種運行參數來確定在CRS的較低壓子系統(tǒng)中或者在CRS的較高壓子系統(tǒng)中是否有泄漏。在圖1的實施例中，CRS包括:低壓燃料泵，其從燃料供應泵送燃料；高壓燃料泵，其接收來自低壓燃料泵的燃料，并且對燃料加壓以通過燃料軌而輸送到燃料噴射器。燃料噴射器然后將加壓燃料輸送到發(fā)動機汽缸。在發(fā)動機汽缸內，燃料燃燒，以對運載工具提供功率。CRS的在高壓燃料泵的上游的區(qū)域基本為CRS的較低壓子系統(tǒng)，而CRS的在高壓燃料泵的下游的區(qū)域基本為CRS的較高壓子系統(tǒng)。壓力傳感器可在CRS的較高壓子系統(tǒng)和較低壓子系統(tǒng)中的各個上測量和監(jiān)測RP。如圖1中描繪的那樣，示例CRS進一步包括設置在低壓燃料泵和高壓燃料泵之間的入口計量閥(IMV)。IMV的打開和關閉程度可調整從低壓燃料泵到高壓燃料泵的燃料的傳送。也如圖1中描繪的那樣，PLV與高壓燃料泵處于流體連通。PLV是常閉的，但將在高壓喘振期間打開，以釋放燃料壓力，以及防止發(fā)動機有損害。在高壓喘振期間，PLV使燃料改道回到燃料供應。當RP充分地降低時，PLV關閉。在一些情況下，即使在RP已經降低到期望運行壓力或預計運行壓力之后，PLV也可能保持打開。在這樣的情況下，燃料不斷地從發(fā)動機改道到燃料供應，盡管不再需要對CRS卸壓。可出現(xiàn)這種情況是因為打開閥所需的壓力大于關閉閥所需的壓力，從而使PLV有滯后(在圖4的滯后曲線中顯示)。在這種情況下，即使較高壓子系統(tǒng)上的RP降低到對于CRS和發(fā)動機的運行而言足夠的壓力，PLV也保持打開，使得RP保持較低。接收來自壓力傳感器的RP讀數的E⑶將這個低RP解釋為CRS中可能有泄漏。在CRS的這個示例實施例中，E⑶構造成執(zhí)行用以確定RP是否低于正常運行RP的例程，諸如圖2中顯示的方法。E⑶可通過確定CRS參數來評價泄漏的存在，CRS參數包括較高壓子系統(tǒng)軌壓力誤差、低軌壓力計數器增大的次數、較低壓子系統(tǒng)軌壓力常數，以及RP的變化速率的絕對值。可在預定時段里比較各個參數與預定閾值。預定閾值和預定時段可基于其它發(fā)動機參數而改變。另外，ECU構造成確定CRS的較高壓子系統(tǒng)上的RP低是否是因為IMV卡在關閉位置的原因。另外，E⑶可確定RP高是否是因為IMV卡在打開位置的原因。圖2的方法進一步顯示可識別泄漏的區(qū)域(較低壓子系統(tǒng)和較高壓子系統(tǒng)中的任一個)。如果懷疑較高壓子系統(tǒng)中有泄漏，則ECU將首先實施子例程(諸如圖3中顯示的方法)，以使RP降低到使PLV的針復位所需的閾值之下。在子例程之后，E⑶監(jiān)測常數RP，并且確定RP變化速率的絕對值在預定時間里是小于、大于還是等于閾值。如果RP變化速率的絕對值大于閾值，則ECU確定很有可能存在外部泄漏，并且啟動對發(fā)動機的停用。在備選實施例中，可直接測量RP，以及/或者可計算RP誤差，以及比較RP誤差與預定標準。圖1包括用于運載工具(諸如軌道運載工具)的發(fā)動機的CRS 100的框圖。在一個示例中，軌道運載工具為機車，但在備選實施例中，發(fā)動機可為另一種類型的非公路運載工具、固定式功率裝置、船舶或其它。液體燃料存儲在燃料箱108中。低壓燃料泵102與燃料箱108處于流體連通。在這個實施例中，低壓燃料泵102設置在燃料箱108的內部，并且可浸到液體燃料液位之下。在備選實施例中，低壓燃料泵可聯(lián)接到燃料箱的外部，并且通過吸力裝置泵送燃料。低壓燃料泵102的運行由E⑶132調整。液體燃料通過管道104被低壓燃料泵102從燃料箱108泵送到高壓燃料泵110。IMV 106設置在管道104中，并且調整通過管道104的燃料流。MV 106可為螺線管閥，其打開和關閉由E⑶132調整。在運載工具的運行期間，IMV 106被調節(jié)成基于運行狀況來計量燃料，以及在至少一些狀況期間，IMV 106可至少部分地打開。高壓燃料泵110對燃料加壓，并且通過管道114將燃料輸送到燃料軌118。多個燃料噴射器120與燃料軌118處于流體連通。多個燃料噴射器120中的各個將燃料輸送到發(fā)動機124中的多個發(fā)動機汽缸122中的一個。燃料在多個發(fā)動機汽缸122中燃燒，以通過例如交流發(fā)電機和牽引馬達對運載工具提供功率。多個燃料噴射器120的運行由E⑶132調整。在圖1的實施例中，發(fā)動機124包括四個燃料噴射器和四個發(fā)動機汽缸。在備選實施例中，在發(fā)動機中可包括更多或更少的燃料噴射器和發(fā)動機汽缸。CRS 100的在高壓燃料泵110的上游的構件在CRS 100的較低壓子系統(tǒng)140中。CRS 100的在高壓燃料泵110的下游的構件在CRS 100的較高壓子系統(tǒng)142中。較低壓子系統(tǒng)140的RP可由壓力傳感器130測量。較低壓子系統(tǒng)140在發(fā)動機的運行期間可具有正常運行RP范圍，例如，在發(fā)動機的運行期間，為0.45 Mpa至0.69 Mpa的范圍。較高壓子系統(tǒng)142的RP可由壓力傳感器126測量。較高壓子系統(tǒng)142在發(fā)動機的運行期間可具有正常運行RP范圍，例如，在發(fā)動機的運行期間，為70 Mpa至160 Mpa巴的范圍。來自壓力傳感器130和壓力傳感器126中的各個的RP信號被傳送到E⑶132。在這個示例實施例中，壓力傳感器130設置在管道104中，而壓力傳感器126設置在管道114中。在備選實施例中，壓力傳感器130可與低壓燃料泵102的出口處于流體連通，并且/或者壓力傳感器126可與高壓燃料泵110的出口處于流體連通。PLV 112與管道114處于流體連通，并且與高壓燃料泵110和燃料軌118處于流體連通。在示例實施例中，PLV 112包括針134，針134阻擋PLV 112的入口。針134被彈簧136保持就位，彈簧136在針134上應用偏置力。在備選實施例中，針可由提供偏置力的其它結構固定，諸如張力臂。PLV 112設置在CRS 100中，以釋放可在較高壓子系統(tǒng)142中發(fā)生的高壓喘振(過度壓力)。例如，如上面陳述的那樣，較高壓側中的期望運行RP和預計運行RP的范圍可為70 MPa至160 MPa，在一個實施例中，這是較高壓子系統(tǒng)的正常運行RP。作為一個示例，高壓喘振可使RP升高為大于或等于195 MPa。在高壓喘振期間，加壓燃料的向上力克服保持針134的彈簧136的偏置力。在這種情況下，針134隨著彈簧136受壓收縮而移位且向上移動，使得PLV 112打開。移置針134所需的RP的范圍可為195 MPa至205 MPa。由于PLV 112打開，液體燃料通過管道116從管道114改道到燃料箱108。針134和彈簧136的構造和幾何結構使得當RP降低某個量時，例如，降低到35 MPa -65 MPa,# 134復位，并且關閉PLV 112。打開PLV 112所需的RP和關閉PLV 112所需的RP之間的差異由圖4的滯后曲線400表示。在滯后曲線400中，線404表示允許PLV 112關閉的示例RP，而線402表示允許PLV 112打開的示例RP。線402和404之間的差異由雙向虛箭頭406表示。雙向虛箭頭406的距離是針134的移動的滯后，或者響應于壓力變化的遲滯。因此，在一些情況下，RP降低到期望運行壓力或預計運行壓力，但PLV 112保持打開。液體燃料可持續(xù)通過PLV 112流到燃料箱108，直到針134復位且阻擋燃料流為止。因而，燃料軌118、多個燃料噴射器120和多個發(fā)動機汽缸122可接收降低量的燃料，并且發(fā)動機124可產生較少功率來驅動0HV。因此，發(fā)動機性能退化。換句話說，即使PLV打開且燃料噴射器繼續(xù)運行，高壓燃料泵都提供足夠的燃料流來對發(fā)動機運行保持足夠的噴射壓力，盡管處于小于最大功率輸出的功率輸出，但是足夠高到PLV不關閉其本身。在這種情況下，壓力傳感器126對ECU 132發(fā)信號表示RP低于期望運行壓力或預計運行壓力，從而指示可能存在外部泄漏。為了減輕外部泄漏的影響，E⑶132可命令停用發(fā)動機，直到得到維護為止。但是，在一些情況下，如上面描述的那樣，RP降低是由PLV 112打開引起的，而且停用發(fā)動機是不必要的。因而，響應于檢測到低RP，E⑶可實施諸如圖2-3中顯示的例程，以通過產生其中PLV 112可關閉的(如果其打開的話)狀況來恢復正常運行RP。換句話說，在其中通過使燃料經由PLV而回到較低壓燃料子系統(tǒng)來釋放較高壓燃料子系統(tǒng)中的過度壓力的狀況下，PLV可保持打開達比期望持續(xù)時間更長的持續(xù)時間。在這種情況下，通過臨時降低較高壓燃料子系統(tǒng)中的壓力，PLV可復位到關閉狀態(tài)。
如果在執(zhí)行PLV復位子例程之后，正常運行RP恢復，或者RP的變化在預定時段里小于閾值，則E⑶132使運載工具回到正常運行狀況，而不需要停用發(fā)動機運行。與之相反，如果正常運行RP未恢復，或者RP的變化在預定時段里大于閾值，則ECU 132停用發(fā)動機。ECU 132還確定在較低壓子系統(tǒng)140或較高壓子系統(tǒng)142中是否有可能存在外部泄漏，或者IMV是否卡住，并且記錄對應的誤差/故障。因而，通過在實施PLV復位子例程之后，在RP仍然低時停用發(fā)動機，對發(fā)動機的不必要的停用減少，并且發(fā)動機性能得到改進。在開始方法200以進行分析和控制RP之前，滿足初始啟用條件，諸如RPM大于RPM閾值。對于30秒，示例RPM閾值為450 RPM0如圖2中描繪的那樣，方法200在202處開始，其中，通過以下公式來計算較高壓子系統(tǒng)RP(HPRP)誤差:HPRPref_ HPRPconstant = HPRPe OT。HPRPref是預定標準運行RP，這取決于CRS的當前運行狀況。HPRPref的示例為在滿負荷下的160 MPa。HPRPemstant是直接由壓力傳感器126測得的RP。在備選實施例中，可根據最大壓力信號、最小壓力信號或平均壓力信號來確定HPRP。在204中，確定HPRPerror是否大于或等于閾值/時間i。閾值i和時間i兩者是指示RP低于CRS的正常運行壓力的預定標準。閾值工和時間工的示例分別為30 MPa和15秒。在備選實施例 中，HPRPem,可為基于模型的方法，其中基于CRS的質量守恒模型來估計泄漏的大小。在這個備選實施例中，可根據IMV工作循環(huán)來確定燃料流量，并且可根據噴射時間來確定燃料流出量。因此，可根據測得的RP來估計額外的燃料流出量的模擬泄漏。在其中HPRPemff小于閾值J時間i的情況下，E⑶確定不存在外部泄漏，以及/或者PLV未打開。ECU繼續(xù)監(jiān)測RP和HPRPe OT。在其中HPRPotot大于或等于閾值J時間ι的情況下，在206中，E⑶增大低軌壓力計數器(LRPC)。在208中，E⑶確定LRPC是否在時間2里增大超過閾值2。閾值2和時間2的示例是LRPC —小時增大5次。在其中增大LRPC的次數在時間2里大于閾值2的情況下，如210中顯示的那樣，E⑶記錄故障1，并且停用發(fā)動機。在其中增大LRPC的次數在時間2里小于閾值2的情況下，如212中顯示的那樣，ECU監(jiān)測較低壓子系統(tǒng)RP (LPRPconstant)。在214中，確定LPRPranstant是否在時間3里小于或等于閾值3。閾值3和時間3的示例分別為0.28 MPa和5秒。在其中LPRPemstant在時間3里小于或等于閾值3的情況下，故障2被記錄，發(fā)動機被停用，并且發(fā)動機數據記錄器被觸發(fā)，如在216中那樣。在其中LPRP_stant在時間3里大于閾值3的情況下，如在218中那樣，ECU實施針復位子例程(其包括圖3中顯示的方法300)，以使RP降低到足以使PLV的針復位且停止回行燃料流的水平。方法300接著圖2中的214的“否”，其中，LPRPconstant常數在時間3里大于閾值3，如在302中那樣。在304處，ECU限制或降低發(fā)動機交流發(fā)電機(未顯示)的功率在發(fā)動機上施加牽引負荷，使得如有需要，發(fā)動機可以顯著地降低的燃料流以及以較低的速度運行。在306處，將全速的最小速度請求設定成例如1500 RPM,以確保發(fā)動機不會減載，并且對操作者指示診斷消息。診斷消息可包括等待命令，諸如“請稍等，正在診斷”。備選地，在執(zhí)行方法300時，牽引負荷可仍然應用于發(fā)動機，并且最小速度請求可不提高到全速。另外，可通過其它手段(諸如其它視覺和/或聽覺信號)表示診斷代碼。在308處，命令IMV關閉，以便停止燃料從低壓燃料泵流到高壓燃料泵，即使低壓燃料泵繼續(xù)運行。備選地，低壓燃料泵的運行可停止或降低，以降低燃料流。另外，在308中，使第一計時器(計時器工)初始化。然后在310處，ECU監(jiān)測HPRP_stant，直到HPRPemstant小于閾值6為止。閾值6的示例為35 MPa。如果HPRPconstant大于閾值6，并且計時器工大于預定時間6 (在312中)，則ECU記錄故障1，并且停用發(fā)動機，如在314中那樣。時間6的示例為3秒。如果計時器i未經過時間6，則例程延遲，并且循環(huán)回到310。如果HPRPranstant小于閾值6，則在316處，ECU命令燃料噴射停止，從而基本停止燃料流，而且第二計時器(計時器2)啟動，并且HPRP_stant被監(jiān)測。在備選實施例中，燃料噴射可在與MV關閉的同時停止。然后方法300結束，并且繼續(xù)到方法200的220。在圖2的220處，E⑶確定計算的HPRPranstant的變化的絕對值，以及如果該絕對值是否在時間4里大于閾值4，則E⑶記錄故障1，并且停用發(fā)動機，如在222中那樣。在一個實施例中，閾值J時間4為5 MPa/200 ms。在224中，E⑶進一步確定計時器2的持續(xù)時間是否大于時間7，以及/或者HPRP是否小于閾值7。如果滿足224的條件中的一個或兩者，則E⑶記錄故障1，并且停用發(fā)動機。在一個實施例中，時間7為I秒，而閾值7為25 MPa。如果HRPR_stant的變化的絕對值在時間4里小于閾值4，計時器2小于時間7，以及HPRP大于閾值7，則燃料流在228中重新啟動，并且恢復發(fā)動機運行，并且方法300的限制在230中解除。在這種情況下，針復位子例程是成功的，而且PLV打開很有可能是導致原來的低RP(204處的HRPRem,〈閾值/時間J的原因。因而，避免了不必要的發(fā)動機停機。在一些實施例中，閾值4/時間4可為大約0，并且因而220的計算可認為是零斜率分析。在備選實施例中，CRS可制造有小泄漏孔口，以自動放壓，使得可執(zhí)行維護。在這個備選實施例中，閾值4/時間4可隨著時間的過去而改變，因為預計通過小泄漏孔口有一些壓力損失。在另一個備選實施例中，在方法300完成之后，燃料流可重新啟動，而且如果HPRPem,大于閾值J時間i，則可再次確定燃料流。在這個備選實施例中，如果HPRPotot —直高，則E⑶可記錄故障1，并且停用發(fā)動機，而如果HPRPemff在正常范圍和預計范圍內，則發(fā)動機運行可恢復。作為方法200的204-230中顯示的順序的備選方案，在232處，也可確定HPRPemff是否在時間5里小于閾值5。在其中HPRPem,在時間5里小于閾值5情況下，較高壓子系統(tǒng)具有高于期望運行壓力的RP。閾值5和時間5的示例分別為-30 MPa和30秒。如果HPRPemff在時間5里小于閾值5，則E⑶記錄故障3，并且發(fā)動機數據記錄器被觸發(fā)。如果HPRPotot在時間5里大于閾值5，則例程結束。在方法200和300中，故障I可包括PLV、IMV或高壓燃料泵的失靈和/或較高壓子系統(tǒng)和/或燃料噴射器中的泄漏。故障2可包括較低壓子系統(tǒng)中的泄漏和/或低壓燃料泵的失靈。故障3可包括IMV的失靈，更具體而言，IMV卡在打開位置。操作者可訪問誤差/故障日志，以便確定在哪里對CRS進行維修。在一個實施例中，實時地查看誤差/故障日志。在備選實施例中，可稍后訪問誤差/故障日志。用于控制CRS的示例實施例的示例例程具有這樣的優(yōu)點，即當E⑶檢測到低HPRP時，E⑶不立即關閉發(fā)動機以及停止OHV的運行。E⑶而是首先實施子例程，以停止燃料流，以及將RP降低到足以關閉PLV的水平。然后ECU評價HPRP低的問題是否解決，并且重新啟動燃料流。另外，如果問題未解決，則ECU命令發(fā)動機關閉，以及另外確定在較低壓子系統(tǒng)和較高壓子系統(tǒng)中的任一個中是否存在泄漏。因而，避免不必要的發(fā)動機關閉。另外，當存在外部泄漏時，識別泄漏的位置，以便快速修理CRS。另一個實施例涉及用于控制發(fā)動機的燃料系統(tǒng)的方法。該方法包括測量燃料系統(tǒng)的較高壓燃料子系統(tǒng)部分中的RP。(燃料系統(tǒng)包括較高壓燃料子系統(tǒng)、較低壓燃料子系統(tǒng)和PLV，PLV用于通過例如將燃料從較高壓燃料子系統(tǒng)轉移回到較低壓燃料子系統(tǒng)來釋放較高壓燃料子系統(tǒng)中的過度壓力)。如果RP在發(fā)動機運行期間降到期望運行壓力之下，則RP降低，以使PLV復位。隨后，RP提高，而如果RP持續(xù)低于期望運行壓力，則采取補救措施(例如，停用發(fā)動機和/或產生警報)。被稱為“高壓”和“低壓”和“較高壓”和“較低壓”的元件是相對于彼此而言；因而，低壓或較低壓系統(tǒng)的壓力將低于高壓或較高壓系統(tǒng)的壓力，而高壓或較高壓系統(tǒng)的壓力將高于低壓或較低壓系統(tǒng)的壓力。雖然關于機車和其它運載工具在本文中描述本發(fā)明的示例性實施例，但它大體也適用于帶功率系統(tǒng)，包括固定式功率產生系統(tǒng)。為此，當論述特定使命時，這包括待由帶功率系統(tǒng)執(zhí)行的任務或要求。在固定式應用的情況下，例如具有一個或多個發(fā)電機的固定式功率發(fā)生站或者功率發(fā)生站網絡，特定使命可表示待由功率發(fā)生站(一個或多個)獨自或共同滿足的瓦數或其它參數或要求，以及/或者用以存儲來自電網、電力總線等的過度功率的估計機會或已知機會。在柴油燃料功率發(fā)生系統(tǒng)中(例如，對電能存儲系統(tǒng)提供能量的柴油發(fā)電機系統(tǒng))，運行狀況可包括發(fā)電機速度、負荷、燃料值、時刻中的一個或多個。要理解的是，以上描述意于為說明性而非限制性的。例如，上面描述的實施例(和/或其各方面)可與彼此結合起來使用。另外，可作出許多修改，以使特定的情形或材料適合于本發(fā)明的教導，而不偏離本發(fā)明的范圍。雖然本文描述的材料的尺寸和類型意于示出本發(fā)明的參數，但它們決不是限制性的，而是示例性實施例，除非另有規(guī)定。在審閱以上描述之后，許多其它實施例對本領域技術人員將是顯而易見的。因此，應當參照所附權利要求以及這樣的權利要求被賦予的等效方案的全部范圍來確定本發(fā)明的范圍。在所附權利要求中，用語“包括”和“其中”的任何實例都用作相應的用語“包含”和“在其中”的標準語言等效物。此外，在所附權利要求中，用語“第一”、“第二”和“第三”、“上部”、“下部”、“底部”、“頂部”等僅作為標記使用，并且它們不意于對它們的對象施加數字或位置要求。如本文所用，以單數敘述以及以詞語“一個”或“一種”開頭的要素或步驟應理解為不排除所述要素或步驟的復數，除非明確陳述了這種排除。此外，對本發(fā)明的“一個實施例”的引用不意于解釋為排除也結合了所敘述的特征的另外的實施例的存在。此外，除非明確陳述了相反的情況，否則“包括”、“包含”或“具有”具有特定屬性的要素或多個要素的實施例可包括不具有那個屬性的另外的這樣的要素。本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使相關領域普通技術人員能夠實踐本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及實行任何結合的方法。本發(fā)明的可取得專利的范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有不異于權利要求的字面語言的結構要素，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質性差異的等效結構要素，則它們意于處在權利要求的范圍之內。
權利要求
1.一種用于控制發(fā)動機的燃料系統(tǒng)的方法，包括: 測量所述燃料系統(tǒng)的較高壓燃料子系統(tǒng)部分中的燃料軌壓力，所述燃料系統(tǒng)包括所述較高壓燃料子系統(tǒng)、較低壓燃料子系統(tǒng)，以及用于釋放所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的過度壓力的限壓閥； 降低所述燃料軌壓力，以使所述限壓閥復位；以及然后 基于所述燃料軌壓力來識別退化的系統(tǒng)運行。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，響應于所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的所述燃料軌壓力在發(fā)動機運行期間降到期望運行壓力之下，所述燃料系統(tǒng)調節(jié)成臨時進一步降低所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的燃料軌壓力，以使所述限壓閥復位。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述燃料軌壓力來識別退化的系統(tǒng)運行包括進行零斜率分析，所述零斜率分析包括確定所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的壓力的變化的絕對值。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述零斜率分析的結果在第一預定時間里大于第一閾值，則所述方法進一步包括停用所述發(fā)動機。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，A口計量閥設置在所述較低壓燃料子系統(tǒng)和所述較高壓燃料子系統(tǒng)之間，以調整所述較低壓燃料子系統(tǒng)中的低壓泵和所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的高壓泵之間的燃料流，其中，首先調節(jié)所述燃料系統(tǒng)以臨時進一步降低所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的燃料軌壓力包括限制所述發(fā)動機的牽引負荷，以及關閉所述入口計量閥。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在首先調節(jié)所述燃料系統(tǒng)以臨時進一步降低所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的燃料軌壓力之后，所述燃料系統(tǒng)進一步調節(jié)成使得來自至少一個燃料噴射器的燃料噴射停止，以便進行所述零斜率分析。`
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在首先調節(jié)所述燃料系統(tǒng)和進行其中所述零斜率分析的結果在所述第一預定時段里小于所述第一閾值的所述零斜率分析之后，所述發(fā)動機進一步調節(jié)成增加燃料流，這包括至少部分地打開所述入口計量閥，重新啟動來自至少一個燃料噴射器的燃料噴射，以及再次應用所述牽引負荷。
8.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述較高壓燃料子系統(tǒng)在發(fā)動機運行期間降到所述期望運行壓力之下通過較高壓子系統(tǒng)燃料軌壓力誤差在第二預定時間里大于第二閾值來確定。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，通過用基準較高壓燃料子系統(tǒng)燃料軌壓力減去實際較高壓子系統(tǒng)燃料軌壓力來計算所述較高壓子系統(tǒng)燃料軌壓力誤差，所述基準基于所述發(fā)動機的當前運行狀況。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，響應于所述較高壓燃料子系統(tǒng)軌壓力誤差在所述第二預定時間里大于所述第二閾值，而增大低軌壓力計數器。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，響應于所述低軌壓力計數器增大的次數在第三預定時間里大于第三閾值，而記錄第一故障，并且停用所述發(fā)動機，所述第一故障指示所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的失靈。
12.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，響應于所述低軌壓力計數器增大的次數在所述第三預定時間里小于所述第三閾值，而確定較低壓子系統(tǒng)軌壓力。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，響應于所述較低壓子系統(tǒng)軌壓力在第四預定時間里小于或等于第四閾值，而記錄第二故障，并且停用所述發(fā)動機，所述第二故障指示所述較低壓燃料子系統(tǒng)中的失靈。
14.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，響應于所述較低壓子系統(tǒng)軌壓力在所述第四預定時間里大于所述第四閾值，所述燃料系統(tǒng)首先調節(jié)成臨時進一步降低所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的燃料軌壓力，以及進行所述零斜率分析。
15.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述限壓閥包括阻擋所述限壓閥的開口的針，所述針通過偏置彈簧力而保持就位，所述偏置彈簧力在所述燃料系統(tǒng)中的過度壓力的狀況期間被克服，使得所述限壓閥打開，以及燃料改道到燃料供應。
16.一種用于控制發(fā)動機的燃料系統(tǒng)的方法，所述發(fā)動機包括較低壓燃料子系統(tǒng)和較高壓燃料子系統(tǒng)，其中，限壓閥與所述較高壓燃料子系統(tǒng)處于流體連通，以通過使燃料回到所述較低壓燃料子系統(tǒng)來釋放所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的過度壓力，所述方法包括: 響應于所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的燃料軌壓力在發(fā)動機運行期間降到期望運行壓力之下，而首先調節(jié)所述燃料系統(tǒng)，以通過基本停止燃料流來臨時進一步降低所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的燃料軌壓力，以使所述限壓閥復位；以及然后 進行零斜率分析，其中，來自至少一個燃料噴射器的燃料噴射停止，所述零斜率分析包括確定較高壓燃料子系統(tǒng) 軌壓力中的壓力的變化的絕對值；以及然后 如果所述零斜率分析的結果在第一預定時間里大于第一閾值，則停用所述發(fā)動機。
17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，入口計量閥設置在所述較低壓燃料子系統(tǒng)和所述較高壓燃料子系統(tǒng)之間，并且首先調節(jié)所述燃料系統(tǒng)包括限制所述發(fā)動機的牽引負荷，以及關閉所述入口計量閥；以及 在首先調節(jié)所述燃料系統(tǒng)之后，通過停止來自至少一個燃料噴射器的燃料噴射來進一步調節(jié)所述燃料系統(tǒng)，以便進行所述零斜率分析。
18.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，所述較高壓燃料子系統(tǒng)在發(fā)動機運行期間降到所述期望運行壓力之下由下者來確定， 較高壓子系統(tǒng)燃料軌壓力誤差在第二預定時間里大于第二閾值，通過用基準較高壓燃料子系統(tǒng)燃料軌壓力減去實際較高壓子系統(tǒng)燃料軌壓力來計算所述較高壓子系統(tǒng)燃料軌壓力誤差， 低軌壓力計數器增大的次數在第三預定時間里大于第三閾值，以及 較低壓燃料子系統(tǒng)軌壓力在第四預定時間里大于第四閾值。
19.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，如果燃料軌壓力的變化的絕對值在所述第一預定時段里小于所述第一閾值，則恢復燃料流和燃料噴射。
20.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，如果所述低壓軌計數器增大的次數在所述第三預定時間里大于所述第三閾值，以及如果所述燃料軌壓力的變化的絕對值在所述第一預定時間里小于所述第一閾值，則確定所述較高壓燃料子系統(tǒng)中存在失靈。
21.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，如果較低壓軌壓力在所述第四預定時間里小于或等于所述第四閾值，則確定所述較低壓燃料子系統(tǒng)中存在失靈。
22.一種動力系統(tǒng)，其包括用于發(fā)動機的共軌燃料系統(tǒng)，所述共軌燃料系統(tǒng)包括:燃料供應，其與低壓燃料泵處于流體連通，以從所述燃料供應泵送燃料；高壓燃料泵，所述高壓燃料泵接收來自所述低壓燃料泵的燃料，并且將燃料輸送到燃料軌；至少一個燃料噴射器，其與所述燃料軌處于流體連通，以將燃料噴射到所述發(fā)動機中；在所述高壓燃料泵的上游的第一區(qū)域，其基本限定所述共軌燃料系統(tǒng)的較低壓子系統(tǒng)；在所述高壓燃料泵的下游的第二區(qū)域，其限定所述共軌燃料系統(tǒng)的較高壓子系統(tǒng)的至少一部分；與所述較高壓子系統(tǒng)處于流體連通的第一壓力傳感器；與所述較低壓子系統(tǒng)處于流體連通的第二壓力傳感器；設置在所述低壓燃料泵和所述高壓燃料泵之間的入口計量閥；限壓閥，所述限壓閥設置在所述高壓燃料泵和所述燃料軌之間；以及發(fā)動機控制單元，所述發(fā)動機控制單元構造成進行下者， 確定較高壓子系統(tǒng)軌壓力誤差是否在第一預定時間里大于第一閾值； 確定低壓軌計數器增大的次數是否在第二預定時間里大于第二閾值； 確定較低壓燃料子系統(tǒng)軌壓力是否在第三時間里大于第三閾值； 實施限壓閥復位例程，以關閉所述限壓閥，所述限壓閥復位例程包括限制所述發(fā)動機的牽引負荷，以及關閉所述入口計量閥，用以關閉所述限壓閥的所述例程響應于第一狀況而實施，其中，所述第一狀況包括所述較高壓子系統(tǒng)軌壓力誤差在所述第一預定時間里大于所述第一閾值，所述低壓軌計數器增大的次數在所述第二預定時間里大于所述第二閾值，以及所述較低壓燃料子系統(tǒng)軌壓力在所述第三時間里大于所述第三閾值； 停止來自至少一個燃料噴射器的燃料噴射，并且確定燃料軌壓力的變化的絕對值是否在第四時間里大于第四閾值； 在實施所述限壓閥復位例程之后，響應于第二狀況而通過下者來重新啟動燃料流:在實施用以關閉所述限壓閥的所述例程之后，至少部分地打開所述入口計量閥，重新啟動所述至少一個燃料噴射器，以及將所述牽引負荷應用于所述發(fā)動機，所述第二狀況包括燃料軌壓力的變化的絕對值在所述第四時間里小于所述第四閾值；在實施所述限壓閥復位例程和重新啟動燃料流之后，響應于第三狀況而停用所述發(fā)動機，所述第三狀況包括燃料軌`壓力的變化的絕對值在所述第四時間里大于所述第四閾值；如果所述低壓軌計數器增大的次數在所述第二預定時間里大于所述第二閾值，以及如果燃料軌壓力的變化的絕對值在所述第四時間里大于所述第四閾值，則記錄所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的泄漏的第一故障；以及 如果所述較低壓燃料子系統(tǒng)軌壓力在所述第三時間里大于所述第三閾值，則記錄所述較低壓燃料子系統(tǒng)中的泄漏的第二故障。
23.—種用于控制發(fā)動機的燃料系統(tǒng)的方法,包括: 測量所述燃料系統(tǒng)的較高壓燃料子系統(tǒng)部分中的燃料軌壓力，所述燃料系統(tǒng)包括所述較高壓燃料子系統(tǒng)、較低壓燃料子系統(tǒng)，以及用于釋放所述較高壓燃料子系統(tǒng)中的過度壓力的限壓閥；以及 如果所述燃料軌壓力在發(fā)動機運行期間降到期望運行壓力之下，則降低所述燃料軌壓力，以使所述限壓閥復位；隨后，提高所述燃料軌壓力；以及隨后，如果所述燃料軌壓力保持低于所述期望運行壓力，則停用所述發(fā)動機，或者采取其它補救措施。
全文摘要
在一個實施例中，一種用于諸如機車的運載工具的發(fā)動機的共軌燃料系統(tǒng)包括較高壓燃料子系統(tǒng)和較低壓燃料子系統(tǒng)，其中，限壓閥與較高壓燃料子系統(tǒng)處于流體連通，以釋放過度壓力。在其中較高壓燃料子系統(tǒng)的壓力低于期望閾值和預期閾值的情況下，打開限壓閥是可行的。提供一種示例方法，以關閉限壓閥，以及確定限壓閥的打開是否是壓力低于閾值的原因，或者共軌燃料系統(tǒng)中是否存在泄漏。照這樣，避免了不必要地停用發(fā)動機，如果泄漏存在，則識別泄漏的子系統(tǒng)。
文檔編號F02D41/38GK103119272SQ201080069310
公開日2013年5月22日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權日2010年10月1日
發(fā)明者P.G.尼斯特勒, S.賈拉赫爾, N.布利瑟, L.亨利 申請人:通用電氣公司