用于診斷入口計量閥的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]在本文中公開的主題的實施例涉及用于發(fā)動機的燃料系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在燃料分配管中的燃料壓力的調節(jié)可通過一個或更多個入口計量閥提供，其節(jié)流進入燃料分配管上游的高壓燃料栗的入口的燃料流。以這種方式，燃料可以配合由燃料噴射引起的離開分配管的流速的速率供應至燃料分配管。隨著時間增長，入口計量閥可由于承受退化而變得退化，例如，導致對命令的閥位置改變的較慢的響應。這樣的閥退化可導致燃料分配管負壓或過壓的情況，從而引起燃料噴射錯誤和/或燃料分配管或燃料噴射退化。

【發(fā)明內容】

[0003]在一個實施例中，系統(tǒng)包括閥，其構造為調整燃料流，和控制器，其構造為基于閥的最初打開特性確定閥的退化。
[0004]本發(fā)明的第一技術方案是一種系統(tǒng)，包括:閥，其構造為調節(jié)燃料流；以及控制器，其構造為基于閥的初始打開特征確定閥的退化。
[0005]本發(fā)明的第二技術方案是在第一技術方案中，當供應至閥的流減少時，閥的初始打開特征從完全閉合位置起由感測的初始打開特征確定。
[0006]本發(fā)明的第三技術方案是在第一技術方案中，閥是定位于在燃料分配管上游的燃料供應線中的入口計量閥，燃料分配管構造為經由一個或更多個燃料噴射器向發(fā)動機供應燃料，并且其中，入口計量閥的初始打開特征至少部分地基于供應至入口計量閥的流量，在流量下在燃料分配管中的燃料壓力由于入口計量閥不再完全閉合而超出臨界值壓力。
[0007]本發(fā)明的第四技術方案是在第三技術方案中，控制器構造為通過在其中沒有燃料被噴射出燃料分配管的發(fā)動機操作情況期間，減少供應至入口計量閥的流量和監(jiān)測燃料分配管中的燃料壓力的變化來感測初始打開特征，并且促動構造為將燃料供應至入口計量閥和/或燃料分配管的一個或更多個燃料栗。
[0008]本發(fā)明的第五技術方案是在第四技術方案中，發(fā)動機操作情況包括發(fā)動機啟動。
[0009]本發(fā)明的第六技術方案是在第四技術方案中，控制器構造為，如果流量超出流的臨界值范圍，那么確定入口計量閥的退化。
[0010]本發(fā)明的第七技術方案是在第三技術方案中，控制器構造為響應于入口計量閥退化的確定調整一個或更多個發(fā)動機操作參數。
[0011 ] 本發(fā)明的第八技術方案是在第七技術方案中，一個或更多個發(fā)動機操作參數包括入口計量閥的轉換速率和/或用來控制入口計量閥的位置的增益中的一個或更多個。
[0012]本發(fā)明的第九技術方案是在第三技術方案中，控制器構造為，如果控制器確定入口計量閥退化，那么輸出指示操作者更換入口計量閥的通知。
[0013]本發(fā)明的第十技術方案是在第三技術方案中，入口計量閥是第一入口計量閥，并且還包括定位為與第一入口計量閥平行的第二入口計量閥。
[0014]本發(fā)明的第^^一技術方案是在第十技術方案中，控制器構造為通過如下基于第一入口計量閥的初始打開特征確定第一入口計量閥的退化:命令第一入口計量閥關閉；減少供應至第一入口計量閥的流量；確定第二入口計量閥響應的流量；以及如果第二入口計量閥響應的流量與期望的流不同得多于臨界值量，那么指示第一入口計量閥的退化。
[0015]本發(fā)明的第十二技術方案是在第十一技術方案中，控制器構造為基于燃料分配管的壓力確定第二入口計量閥已經響應。
[0016]本發(fā)明的第十三技術方案是在第十一技術方案中，控制器構造為基于在空轉操作情況期間的第一入口計量閥的初始打開特征，確定第一入口計量閥的退化。
[0017]本發(fā)明的第十四技術方案是一種方法，包括:在第一情況期間，通過調整定位在燃料分配管上游的至少一個入口計量閥保持進入燃料分配管的目標燃料流速；和在第二情況期間，如果供應至至少一個入口計量閥來達到指示的燃料分配管壓力變化速率的流量與期望的流不同得多于流的臨界值量，那么指示至少一個入口計量閥的退化。
[0018]本發(fā)明的第十五技術方案是在第十四技術方案中，第一情況包括帶有燃料噴射的發(fā)動機操作，其中，第二情況包括在燃料噴射的開始之前的發(fā)動機啟動，并且其中，在第一和第二情況兩者期間，促動一個或更多個燃料栗。
[0019]本發(fā)明的第十六技術方案是一種系統(tǒng)，包括:加壓燃料分配管，來經由一個或更多個燃料噴射器向發(fā)動機供應燃料；第一入口計量閥，其定位于在加壓燃料分配管上游的第一燃料供應線中；第二入口計量閥，其定位于在加壓燃料分配管的上游的第二燃料供應線中；以及控制器，其構造為基于在第二入口計量閥響應時供應至第一入口計量閥的流水平確定第一入口計量閥的退化。
[0020]本發(fā)明的第十七技術方案是在第十六技術方案中，流水平是在第一入口計量閥從完全閉合位置打開時的流水平，并且其中，第一和第二入口計量閥均構造為調節(jié)從公用的低壓燃料栗至公用的高壓燃料栗的燃料流，第一和第二入口計量閥平行地布置。
[0021 ] 本發(fā)明的第十八技術方案是在第十六技術方案中，控制器構造為，通過在空轉發(fā)動機操作期間命令第一入口計量閥關閉并在第二入口計量閥響應時識別供應至第一入口計量閥的流水平，基于在第二入口計量閥響應時的流水平確定第一入口計量閥的退化。
[0022]本發(fā)明的第十九技術方案是在第十八技術方案中，第二入口計量閥響應于減少的供應至第一入口計量閥的流量。
[0023]本發(fā)明的第二十技術方案是在第十六技術方案中，第一和第二入口計量閥中可根據多個限制調整，并且其中，如果第一入口計量閥退化，那么控制器構造為僅僅根據多個限制的子集調整第一入口計量閥。
【附圖說明】
[0024]圖1顯示了根據本發(fā)明的實施例的車輛的示意圖。
[0025]圖2顯示了多汽缸發(fā)動機的單個汽缸的示意圖。
[0026]圖3是示出用于診斷一個或更多個入口計量閥的健康的方法的高水平流程圖。
[0027]圖4至5是示出用于確定入口計量閥的退化的診斷例行程序的流程圖。
[0028]圖6-7是示出在圖4-5的診斷例行程序的實行期間的實例操作的圖。
【具體實施方式】
[0029]下面的描述涉及用于確定燃料系統(tǒng)的閥的退化的系統(tǒng)的實施例。在一個實例中，閥是入口計量閥，其控制在燃料分配管上游的燃料的流速，該燃料分配管構造為以高壓向例如一個或更多個直接燃料噴射器供應燃料。在另一實例中，閥是安全閥，其控制離開分配管回到燃料貯存罐的燃料的流動。這樣的燃料系統(tǒng)可供應柴油燃料來操作在移動、固定或半移動平臺中的發(fā)動機。閥的退化可根據閥的最初打開評估，該最初打開可包括在閥從完全閉合向打開位置移動的點處供應至閥的流量。如在本文中所使用的，退化涉及由于老化、磨損和/或對閥的損壞的與新閥(例如，新安裝的閥)的操作相比閥的操作的變化。退化可包括功能性的變化、容量的損失、滯后的增加、閥響應時間的增加或減少、閥功能的損耗(例如，閥卡在打開或關閉)、閥位置校準的偏移、或其它類型的退化。
[0030]在其中閥是入口計量閥的實例中，入口計量閥的退化可在例如燃料噴射已經開始之前的發(fā)動機啟動期間被評估。這樣的情況允許燃料分配管壓力與流出分配管的燃料無關地被監(jiān)測，因而將分配管壓力的變化與入口計量閥位置的變化隔離。在其中閥是安全閥的實例中，退化可對發(fā)動機閉起反應地被評估，其中，在燃料分配管中的燃料被吸引回燃料罐，并且由安全閥的打開引起的分配管壓力的變化可與流入分配管的燃料無關地被監(jiān)測。
[0031]在本文中描述的方法可在多種發(fā)動機類型和多種發(fā)動機驅動系統(tǒng)中采用。這些系統(tǒng)中的一些可為固定的，而其它的可在半移動或移動平臺上。半移動平臺可在操作時期之間被再次定位，例如安裝在平板車上。移動平臺包括自動推進車輛。這樣的車輛可包括公路運輸車輛，和采礦裝備、海洋船只、鐵路車輛、以及其它非公路車輛(0HV)。出于示出的簡易性，機車提供作為移動平臺的實例，該移動平臺支撐合并本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)。
[0032]在用于監(jiān)測燃料計量閥的健康的方法的進一步討論之前，公開了一種平臺的實例，其中，發(fā)動機系統(tǒng)可安裝在車輛中，例如軌道車輛。例如，圖1顯示了車輛系統(tǒng)100的實施例(例如，機車系統(tǒng))的框圖，其在本文中繪出為軌道車輛106，構造為經由多個車輪110在軌道102上行駛。如所繪出，軌道車輛包括發(fā)動機104。在其它非限制性實施例中，發(fā)動機可為固定發(fā)動機(例如，在電廠應用中)，或如在上面所注意到的，為在海洋船只或非公路車輛推動系統(tǒng)中的發(fā)動機。
[0033]發(fā)動機從進氣口(例如，進氣歧管115)接收進氣空氣以用于燃燒。進氣口可為任何適當的管道或多個管道，氣體流過該管道來進入發(fā)動機。例如，進氣口可包括進氣歧管、進氣通路114等。進氣通路從空氣過濾器(未顯示)接收環(huán)境空氣，該過濾器過濾來自發(fā)動機可定位于其中的車輛外的空氣。由發(fā)動機中的燃燒所得的廢氣被供應至排氣口，例如排氣通路116。排氣口可為任何適當的管道，氣體從發(fā)動機流動穿過該管道。例如，排氣口可包括排氣歧管、排氣通路等。廢氣流動穿過排氣通路，并且流出軌道車輛的排氣煙囪。
[0034]在一個實例中，發(fā)動機是通過壓縮點燃燃燒空氣和柴油燃料的柴油發(fā)動機。同樣地，發(fā)動機可包括多個燃料噴射器來向發(fā)動機的各個汽缸噴射燃料。例如，各個汽缸可包括從高壓燃料分配管接收燃料的直噴器。在其它非限制性實施例中，發(fā)動機可通過壓縮點燃(和/或火花點燃)燃燒包括汽油、煤油、生物柴油、或相似密度的其它石油餾分的燃料。在又一實例中，發(fā)動機可燃燒氣體燃料，例如天然氣。氣體燃料可經由噴射的柴油燃料的壓縮點燃而點燃，在本文中稱為多燃料操作，或者氣體燃料可經由點火點燃而點燃。氣體燃料可經由例如一個或更多個氣體接納閥供應至汽缸。在其它實例，燃料可經由端口噴射供應至汽缸。液體燃料(例如，柴油)可貯存于在軌道車輛上定位的燃料罐中。氣體燃料可貯存于在軌道車輛上或在可操作地聯接至軌道車輛的不同的車輛上定位的貯存罐中。
[0035]在一個實施例中，軌道車輛是柴油電動車輛(或柴油/氣體燃料電動混合)。如在圖1中所繪出，發(fā)動機聯接至電功率產生系統(tǒng)，其包括交流發(fā)電機/發(fā)電機140和電力牽引馬達112。例如，發(fā)動機產生被傳遞至機械聯接至發(fā)動機的交流發(fā)電機/發(fā)電機的力矩輸出。交流發(fā)電機/發(fā)電機產生電功率，該電功率可貯存且應用于向多種下游電氣構件的隨后的傳播。作為實例，交流發(fā)電機/發(fā)電機可電聯接至多個牽引馬達，并且交流發(fā)電機/發(fā)電機可向多個牽引馬達提供電功率。如所繪出，多個牽引馬達各連接至多個車輪中的一個來提供牽引功率以