本發(fā)明涉及車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系燃料輸送。

背景技術(shù)：

至內(nèi)燃機(jī)的燃料輸送影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，且該燃料輸送可由一個(gè)或多個(gè)燃料泵來(lái)調(diào)節(jié)以從箱體吸取燃料。布置在燃料箱與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室之間的若干部件促進(jìn)燃料至發(fā)動(dòng)機(jī)的精確輸送。中間部件中的任何部件的失效可影響適當(dāng)?shù)娜剂陷斔筒⒔档桶l(fā)動(dòng)機(jī)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)動(dòng)機(jī)燃料輸送系統(tǒng)包括燃料泵和可關(guān)閉的入口閥，該燃料泵具有用于增加燃料壓力的泵送室。該燃料輸送系統(tǒng)還包括燃料軌道，以將從燃料泵接收到的加壓燃料傳輸至至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。發(fā)動(dòng)機(jī)燃料輸送系統(tǒng)還包括控制器，該控制器被編程成用于發(fā)出控制信號(hào)來(lái)周期性地關(guān)閉入口閥，以生成泵送室內(nèi)的設(shè)定值燃料壓力。該控制器還被編程成響應(yīng)于相對(duì)于設(shè)定值燃料壓力偏離的出口燃料壓力來(lái)調(diào)節(jié)控制信號(hào)增益值。該控制器還被編程成響應(yīng)于控制信號(hào)增益被調(diào)節(jié)大于校準(zhǔn)的增益值預(yù)定閾值來(lái)發(fā)出警告消息。

一種傳導(dǎo)燃料泵預(yù)知的方法包括發(fā)出控制信號(hào)，以周期性地基于發(fā)動(dòng)機(jī)rpm來(lái)致動(dòng)燃料泵電磁閥。該方法還包括施加增益值至控制信號(hào)，以基于對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料需求的燃料輸出壓力設(shè)定值來(lái)改變?nèi)剂媳秒姶啪€圈的致動(dòng)正時(shí)。該方法還包括響應(yīng)于從燃料輸出壓力設(shè)定值偏離的燃料輸出壓力來(lái)調(diào)節(jié)增益值。該方法還包括響應(yīng)于被調(diào)節(jié)大于預(yù)定閾值的增益值來(lái)發(fā)出緊急故障警告消息。

直接噴射燃料泵預(yù)知系統(tǒng)包括電磁線圈入口閥，該電磁線圈入口閥可操作以調(diào)節(jié)流進(jìn)燃料泵的燃料入口；以及傳感器，以提供表示燃料泵的下游處的燃料壓力的壓力信號(hào)。燃料泵預(yù)知系統(tǒng)還包括編程成用于發(fā)出控制信號(hào)以致動(dòng)電磁線圈入口閥的控制器，用于創(chuàng)建燃料泵內(nèi)的壓力上升以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)需求。控制器還被編程成用于基于來(lái)自傳感器的壓力信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)控制信號(hào)增益值。控制器還被編程成用于基于控制信號(hào)增益值來(lái)發(fā)出表示燃料泵健康狀態(tài)的預(yù)知消息。

附圖說(shuō)明

圖1是燃料輸送系統(tǒng)的框圖。

圖2是高壓燃料泵的示意圖。

圖3是控制信號(hào)增益與電磁閥響應(yīng)時(shí)間的曲線圖。

圖4是控制信號(hào)增益與發(fā)動(dòng)機(jī)rpm的曲線圖。

圖5是生成燃料泵預(yù)知的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在此描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，將理解的是，公開(kāi)的實(shí)施例僅僅為示例性的，且其它實(shí)施例可采取各種的和可選的形式。附圖未必是按規(guī)定比例繪制的；一些特征可被放大或縮小來(lái)示出特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)并不解釋為限制，但僅僅解釋為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)以各種方式采用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，參考任意一個(gè)附圖示出的和描述的各種特征可與在一個(gè)或多個(gè)其它附圖中示出的特征相組合，以生成并未明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合提供用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，與本發(fā)明的教示相一致的特征的各種組合和修改被期待用于特定的應(yīng)用或?qū)嵤├?/p>

參考圖1，內(nèi)燃機(jī)燃料輸送系統(tǒng)10為發(fā)動(dòng)機(jī)14提供燃料。燃料輸送系統(tǒng)10可提供各種百分比的汽油和/或乙醇形式的燃料至發(fā)動(dòng)機(jī)14。在提供的實(shí)例中，燃料輸送系統(tǒng)10為高壓直接噴射系統(tǒng)。燃料在被輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)14之前先被加壓。低壓燃料供應(yīng)泵16從燃料箱12的貯存器部分吸取燃料，以將該燃料供應(yīng)至高壓燃料泵18。在高壓泵18內(nèi)創(chuàng)建壓力上升，且加壓燃料通過(guò)燃料軌道20被傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)14的多個(gè)汽缸22中的每個(gè)。盡管圖1描繪了作為代表的單個(gè)汽缸，但是發(fā)動(dòng)機(jī)14可包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)配置的任意數(shù)目的汽缸。多個(gè)汽缸22可以以分開(kāi)的組或列布置。可選地，汽缸22可以以直列方位被布置。

每個(gè)汽缸22從燃料軌道20接收加壓燃料，且該燃料通過(guò)燃料噴射器24被分散至汽缸中。通過(guò)空氣閥(未示出)還將空氣供應(yīng)至每個(gè)汽缸22，以與加壓燃料相混合，以創(chuàng)建期望的燃空比，以促進(jìn)最優(yōu)的燃料燃燒。每個(gè)汽缸22內(nèi)的燃燒驅(qū)動(dòng)活塞26，這進(jìn)而旋轉(zhuǎn)曲軸28，以從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。根據(jù)本發(fā)明的方面，來(lái)自每個(gè)噴射器24的加壓燃料被直接地噴射至相應(yīng)的汽缸22中以與汽缸內(nèi)的空氣相混合，而非在噴射之前進(jìn)行預(yù)混合。直接噴射加壓燃料至汽缸中增強(qiáng)了在精確的定時(shí)間隔內(nèi)將精確量的燃料傳送至汽缸的能力。高壓泵18可將輸送至燃料軌道20的燃料壓力生成高達(dá)約2500psi。高壓燃料泵18由凸輪軸34驅(qū)動(dòng)，且可被操作以改變?nèi)剂陷敵鲆詽M足發(fā)動(dòng)機(jī)需求。凸輪軸34被機(jī)械地鏈接至曲軸28，以使得每個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)速度與發(fā)動(dòng)機(jī)14的輸出的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)相關(guān)。

在此討論的各個(gè)燃料輸送部件可具有一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的控制器以控制并監(jiān)視操作。盡管被表示為單個(gè)控制器的控制器32可被實(shí)施為一個(gè)控制器或?qū)嵤橄嗪献鞯目刂破鞯南到y(tǒng)，以共同地管理燃料輸送。多個(gè)控制器可經(jīng)由串行總線(例如，控制器局域網(wǎng)(can)或經(jīng)由離散的導(dǎo)體相通信。在另一實(shí)例中，至少控制功能的一部分由非車(chē)載處理元件來(lái)執(zhí)行，該非車(chē)載處理元件在車(chē)輛的外部?？刂破?2被編程成用于協(xié)調(diào)各個(gè)燃料輸送部件的操作。輸出扭矩所需的發(fā)動(dòng)機(jī)14的燃料命令至少基于由加速踏板30處的輸入指示的駕駛員命令而變化。加速踏板傳感器提供踏板位置信號(hào)至控制器32。在自主的或自駕車(chē)輛的情況下，節(jié)氣門(mén)位置信息可被提供至控制器32，代替由駕駛員影響的踏板位置?？刂破?2還監(jiān)視低壓供應(yīng)燃料泵16、高壓燃料泵18、燃料軌道20、燃料噴射器24和/或汽缸22的操作狀況。低壓燃料供應(yīng)泵16可包括用于給控制器32提供關(guān)于供應(yīng)至高壓燃料泵18的燃料量的信息的傳感器。在以下更詳細(xì)地討論，高壓燃料泵18包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，該一個(gè)或多個(gè)傳感器提供有關(guān)泵操作的反饋信息至控制器32。根據(jù)本發(fā)明的方面，由壓力傳感器直接地在高壓泵18的出口處測(cè)量燃料出口壓力?？刂破鬟€可與沿著燃料軌道20的一個(gè)或多個(gè)附加的壓力傳感器相通信，以監(jiān)視燃料輸送系統(tǒng)10中其它位置處的燃料壓力。此外，控制器32可確定用于輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)的期望的燃料壓力作為壓力設(shè)定值。

參考圖2，更詳細(xì)地示出了高壓燃料泵18。高壓泵18為獨(dú)立的單元且被機(jī)械地致動(dòng)。高壓燃料泵18包括泵送室36以積聚室內(nèi)燃料的壓力上升。該泵可由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出直接地或間接地驅(qū)動(dòng)。凸輪軸34驅(qū)動(dòng)高壓泵，且被操作性地耦接至發(fā)動(dòng)機(jī)14的輸出旋轉(zhuǎn)。柱塞38通過(guò)彈簧40偏壓至凸輪軸34。當(dāng)凸輪軸34的一個(gè)或多個(gè)凸角42沿著由箭頭44描繪的致動(dòng)方向往復(fù)地致動(dòng)柱塞38時(shí)，凸輪軸34的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)高壓燃料泵18。在一個(gè)實(shí)例中，凸輪軸34限定三凸角凸輪，以使得高壓燃料泵以相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的rpm成比例的更高的速率循環(huán)。隨著柱塞38的移動(dòng)，泵送室36內(nèi)的有效體積變化，或者允許燃料被吸進(jìn)，或者迫使燃料在壓力上升下被排出。在可選的實(shí)例中，高壓泵18可由齒輪或齒形帶驅(qū)動(dòng)。附加地，高壓泵通過(guò)利用發(fā)動(dòng)機(jī)油或燃料的流體流動(dòng)可被液壓地致動(dòng)。

針對(duì)高壓燃料泵18，這里通常由兩個(gè)操作狀態(tài)。第一，吸氣沖程引起低壓燃料從供應(yīng)泵16被吸進(jìn)泵送室36中?；谄谕膲毫υ黾踊蚰繕?biāo)壓力設(shè)定值，電磁線圈入口閥46被用于控制進(jìn)入泵送室36的燃料。在一個(gè)實(shí)例中，電磁閥46被配置成用于當(dāng)斷電時(shí)常打開(kāi)。然而，可以設(shè)想的是，也可使用電磁閥的相反配置，其中，當(dāng)斷電時(shí)常關(guān)閉。在其它情況下，當(dāng)吸氣沖程中，閥被引起保持打開(kāi)，以允許燃料流進(jìn)泵送室36。

當(dāng)凸輪軸34旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞38被致動(dòng)以壓縮泵送室36內(nèi)的燃料，以增加燃料壓力。具體地，當(dāng)凸輪軸凸角42旋轉(zhuǎn)以引起柱塞38上升至最大位置時(shí)，柱塞38降低了泵送室36內(nèi)的體積，這樣便壓縮了呈現(xiàn)在泵內(nèi)部的燃料。柱塞38經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)密封件48被密封之通過(guò)泵送室36的開(kāi)口47。在一個(gè)實(shí)例中，密封件48被布置為圍繞柱塞38的套筒。在可選的實(shí)例中，密封件可被配置為o型環(huán)密封件。

為了促進(jìn)壓力上升，當(dāng)燃料被壓縮時(shí)，電磁閥46通電(或相反地?cái)嚯?以關(guān)閉低壓燃料泵16與泵送室36之間的燃料流動(dòng)。一旦泵送室36內(nèi)的壓力創(chuàng)建至超過(guò)以壓力閾值的足夠高的水平，該燃料流動(dòng)克服了止回閥50，允許加壓燃料離開(kāi)泵18并被輸送至燃料軌道20。

在泵送室36內(nèi)生成的壓力上升通常由以下公式(1)描述。

如在公式(1)中所述，v(t)為泵送室36的作為時(shí)間的函數(shù)的體積。b為泵18內(nèi)的燃料的體積模量。qin為通過(guò)入口燃料管線52進(jìn)入泵的流動(dòng)速率。qout為通過(guò)止回閥50和出口燃料管線54的出口流動(dòng)速率。qleak為由于燃料泵泄漏(例如，從退化的密封件(例如，密封件48))的損失流動(dòng)速率。

關(guān)閉入口電磁閥46的正時(shí)對(duì)在泵送室36內(nèi)發(fā)展的壓力上升量有顯著的影響。也就是，泵壓力、凸輪軸位置34與入口電磁閥46的狀態(tài)之間存在關(guān)系。這些元件影響噴射器24的燃料脈沖且可被校準(zhǔn)以提供最優(yōu)的性能和部件壽命。控制器32被編程成用于發(fā)出控制信號(hào)，以周期性地在創(chuàng)建相應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)14的需求的期望的壓力所需的準(zhǔn)確的時(shí)間點(diǎn)來(lái)關(guān)閉入口電磁閥46。通過(guò)精確地控制入口電磁閥46正時(shí)，控制器32可影響每次脈沖的體積和燃料輸出壓力。當(dāng)直接噴射被適當(dāng)?shù)夭僮鲿r(shí)，高壓燃料泵迅速地并精確地將燃料脈沖地提供至噴射器，以創(chuàng)建最優(yōu)的燃料空氣混合物。

安全閥56被提供作為內(nèi)部返回管線，以補(bǔ)償油高壓燃料泵18創(chuàng)建的過(guò)大壓力。安全閥56流體流動(dòng)地連接至止回閥50的下游的出口燃料管線54。相應(yīng)于出口燃料管線54中超過(guò)壓力極限閾值的壓力，安全閥56打開(kāi)并將燃料返回至入口燃料管線52。

電磁閥的致動(dòng)的響應(yīng)時(shí)間可因若干因素而退化。相對(duì)于電磁閥的致動(dòng)，電磁線圈磨損可引起增加的機(jī)械阻力?？刂破骺杀痪幊坛捎糜谧詣?dòng)地調(diào)節(jié)控制信號(hào)增益以改變電磁閥的致動(dòng)正時(shí)。在一個(gè)實(shí)例中，增加控制信號(hào)增益來(lái)改變電磁閥的正時(shí)，以更快地打開(kāi)電磁閥來(lái)捕獲泵送室內(nèi)燃料的期望量。然而，這里對(duì)正時(shí)調(diào)節(jié)有一定限制，該正時(shí)調(diào)節(jié)可被應(yīng)用至電磁閥以補(bǔ)償磨損。在一些情況下，連續(xù)的更快的打開(kāi)電磁閥不再改進(jìn)用于克服磨損問(wèn)題的響應(yīng)時(shí)間。

電磁閥響應(yīng)時(shí)間的退化的第二個(gè)原因可能是高壓燃料泵的泄漏。如以上所討論，燃料壓力的損失可能由柱塞與泵送室之間的密封件的退化引起。隨著燃料經(jīng)過(guò)柱塞泄漏并逃離高壓泵，在泵送室中引起壓降。由于泄漏，電磁閥可能需要保持打開(kāi)更長(zhǎng)的時(shí)間，以允許更多的燃料在室內(nèi)積聚。重新參考以上公式(1)，可增加qin以在盡管燃料泵泄漏時(shí)來(lái)補(bǔ)償并維持泵送室中相同的壓力上升?？刂破骺杀痪幊坛捎糜谧詣?dòng)地調(diào)節(jié)控制信號(hào)增益以修改電磁閥的打開(kāi)時(shí)間以補(bǔ)償泄漏。在該情況下，控制信號(hào)增益可被調(diào)節(jié)，以便增加每個(gè)周期內(nèi)電磁閥的打開(kāi)持續(xù)時(shí)間。

返回參考圖2，控制器32被編程成用于從傳感器58接收壓力信號(hào)，該壓力信號(hào)代表燃料泵18的下游處的燃料壓力。在一個(gè)實(shí)例中，傳感器58被布置成用于讀取通過(guò)出口燃料管線54燃料出口流的壓力。在其它實(shí)例中，通過(guò)燃料軌道20的流的壓力可被感測(cè)以將關(guān)于燃料泵18性能的信息提供至控制器32?？刂破?2還被編程成用于基于來(lái)自傳感器58的壓力信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)控制信號(hào)增益值?？刂破?2可響應(yīng)于相對(duì)于燃料壓力設(shè)定值偏離的出口燃料壓力來(lái)調(diào)節(jié)控制信號(hào)增益值。

在一個(gè)實(shí)例中，如果燃料泵輸出燃料壓力偏離于壓力設(shè)定值一關(guān)閉閾值，控制器32可識(shí)別嚴(yán)重故障并引起高壓燃料泵18的失效。在該情況下，動(dòng)力傳動(dòng)系科在低壓“自我保護(hù)”模式下操作，其中，入口電磁閥46被引起保持打開(kāi)，以使得燃料在由低壓供應(yīng)泵16輸送時(shí)的壓力下被提供至燃料軌道20。如以上所討論，該閥可被配置成用于在斷電時(shí)保持打開(kāi)或可選地需要能量來(lái)保持在打開(kāi)狀態(tài)。在自我保護(hù)模式下，動(dòng)力傳動(dòng)系保持可操作的，但降低了發(fā)動(dòng)機(jī)14的性能。

如果由高壓泵18創(chuàng)建的壓力上升中的偏離從壓力設(shè)定值偏離小于關(guān)閉閾值，控制器32可采用修改的控制信號(hào)來(lái)操作泵18，以調(diào)節(jié)電磁線圈46正時(shí)以盡可能地將燃料出口壓力維持在接近于壓力設(shè)定值。然而，這種偏離可以指示高壓燃料泵18的退化性能以及最終的泵失效。根據(jù)本發(fā)明的方面，施加至高壓燃料泵18的用于優(yōu)化操作的控制增益可被用于進(jìn)行燃料泵的操作壽命的預(yù)知?？刂破?2還可被編程成用于將若干關(guān)于高壓泵18的操作壽命的消息中的任何消息提供給所有者和/或維修技術(shù)人員。進(jìn)一步，增益調(diào)節(jié)的類(lèi)型可相應(yīng)于失效模式的特定類(lèi)型，并增強(qiáng)生成的消息的可用具體性。

參考圖3，曲線圖100描繪了高壓燃料泵的退化性能。橫坐標(biāo)102代表電磁閥的響應(yīng)時(shí)間?？v坐標(biāo)104代表由控制器基于補(bǔ)償電磁閥的響應(yīng)時(shí)間的退化而施加的控制增益。曲線108代表關(guān)于電磁線圈響應(yīng)時(shí)間的退化的增益值k的調(diào)節(jié)。新電磁閥在最優(yōu)部件性能下可具有基線響應(yīng)時(shí)間t1。對(duì)于健康泵，由最初校準(zhǔn)來(lái)確定用于輸送必要燃料的電磁線圈打開(kāi)和關(guān)閉的正時(shí)。在該情況下，相應(yīng)于校準(zhǔn)的增益值的標(biāo)稱(chēng)增益k0可被施加至控制信號(hào)。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，當(dāng)燃料泵是新的時(shí)，基于相應(yīng)于標(biāo)稱(chēng)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀況的燃料需求來(lái)設(shè)定校準(zhǔn)的增益值。

如以上所討論，控制器被編程成用于基于高壓燃料泵的偏離于壓力設(shè)定值的輸出壓力來(lái)調(diào)節(jié)控制信號(hào)的增益值。該調(diào)節(jié)補(bǔ)償泵的性能隨時(shí)間的變化，以便輸送必要的燃料輸出以匹配壓力設(shè)定值。在圖3的實(shí)例中，增加增益值k來(lái)補(bǔ)償增加的電磁線圈響應(yīng)時(shí)間。在可選的實(shí)施例中，可降低增益來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料輸送系統(tǒng)操作的期望的影響。

控制器可被編程成基于施加至電磁閥的控制信號(hào)增益k的值來(lái)發(fā)出燃料輸送系統(tǒng)的健康狀態(tài)消息。當(dāng)施加的控制系統(tǒng)增益在標(biāo)稱(chēng)區(qū)域(例如增益區(qū)域106)內(nèi)時(shí)，該消息可表示適當(dāng)?shù)仄鹱饔玫娜剂陷斔拖到y(tǒng)。健康狀態(tài)消息可包括關(guān)于各種燃料系統(tǒng)部件的剩余使用壽命的信息?？山?jīng)由車(chē)輛中的用戶(hù)顯示器將健康狀態(tài)消息提供至駕駛員?？蛇x地，健康狀態(tài)消息可由控制器的外部處理器部分來(lái)提供，且被傳送至用戶(hù)的移動(dòng)裝置、用戶(hù)的計(jì)算機(jī)、車(chē)輛維修服務(wù)器、或任何數(shù)目的不同外部處理器。

該控制器還被編程成響應(yīng)于控制信號(hào)增益k被調(diào)節(jié)大于校準(zhǔn)的增益值k0預(yù)定閾值。繼續(xù)參考圖3的實(shí)例，發(fā)出第一警告消息，來(lái)響應(yīng)于控制信號(hào)被調(diào)節(jié)大于增益值k1的值，增益值k1位于閾值增益區(qū)域106的外部。增益值k1對(duì)應(yīng)于退化的電磁線圈相應(yīng)時(shí)間t2。當(dāng)控制信號(hào)增益在區(qū)域110(在k1與k2之間)內(nèi)時(shí)，發(fā)出的第一警告消息可指示需要盡快維修燃料輸送系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件。

如果修理服務(wù)未被執(zhí)行且電磁線圈響應(yīng)時(shí)間繼續(xù)增加，則發(fā)出表示經(jīng)濟(jì)故障的更加嚴(yán)重的消息。控制器被編程成響應(yīng)于從校準(zhǔn)的增益值偏離預(yù)定閾值量的增益值來(lái)發(fā)出緊急故障警告消息。在圖3的實(shí)例中，當(dāng)控制信號(hào)增益超過(guò)k2時(shí)，發(fā)出緊急故障警告消息，k2對(duì)應(yīng)于電磁線圈響應(yīng)時(shí)間t3。由增益區(qū)域112(在k2與k3之間)指示的范圍內(nèi)的增益值代表操作區(qū)間，在該操作區(qū)間內(nèi)發(fā)出緊急故障警告消息。該緊急故障消息可具有輸送至車(chē)輛所有者的關(guān)于燃料輸送系統(tǒng)的維修需求的增加的緊急。在可選的實(shí)施例中，緊急故障消息被直接地傳送至跟隨車(chē)輛所有者的維修中心。

在連續(xù)缺乏維修時(shí)，對(duì)應(yīng)于退化的電磁線圈響應(yīng)時(shí)間繼續(xù)調(diào)節(jié)增益值k。然而，這里有上限值，增益值可被調(diào)節(jié)至該上限值且可維持電磁閥操作。例如，關(guān)鍵增益值k3為故障閾值，在這里電磁線圈變得不可操作。在大于位置114處的操作狀況下，由于所需的增益值位于控制器的權(quán)限之外的燃料泵可失效。在一個(gè)實(shí)例中，控制器可是高壓燃料泵失效并進(jìn)入如以上所討論的自我保護(hù)模式，僅僅通過(guò)供應(yīng)燃料泵來(lái)輸送燃料。

盡管圖3的曲線圖描繪了用于補(bǔ)償電磁線圈性能增加的增益值，應(yīng)當(dāng)理解的是，操作狀況可引起增益值被降低至校準(zhǔn)的增益值k0之下。類(lèi)似于向前的實(shí)例，當(dāng)控制信號(hào)增益在區(qū)域116(在k4與k5之間)內(nèi)時(shí)，發(fā)出的警告消息可指示需要盡快維修燃料輸送系統(tǒng)。同樣地，由區(qū)域118(在k5與k6之間)指示的范圍內(nèi)的增益值代表操作區(qū)間，在該操作區(qū)間內(nèi)發(fā)出緊急故障警告消息。

盡管討論了如緊急故障消息所述的第一警告消息，可設(shè)想的是，基于施加至燃料輸送系統(tǒng)的控制信號(hào)的趨勢(shì)，可生成任意數(shù)目的各種程度的嚴(yán)重性消息。例如，在生成緊急故障消息之前可提供多等級(jí)的警告，其中，每個(gè)等級(jí)可包括不同嚴(yán)重性指示器。進(jìn)一步，不同的嚴(yán)重性警告消息可具有一個(gè)或多個(gè)接受者的指定組合，例如駕駛員、維修技術(shù)人員、車(chē)輛車(chē)隊(duì)運(yùn)營(yíng)商、或例如車(chē)輛制造商。

參考圖4，控制器還可被編程成用于監(jiān)視其它的燃料輸送系統(tǒng)操作數(shù)據(jù)，以提供燃料輸送系統(tǒng)內(nèi)獨(dú)立部件的壽命的更加詳細(xì)的預(yù)知。具體地，控制系統(tǒng)增益調(diào)節(jié)的行為可指示模塊的某些部件的退化性能。例如，控制信號(hào)增益值相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)rpm的趨勢(shì)方向可能不同，基于此代表部件已經(jīng)退化。圖4的曲線圖200示出了在不同操作情形下的控制信號(hào)增益趨勢(shì)。縱坐標(biāo)202為由高壓燃料泵的控制器施加的增益值。橫坐標(biāo)204代表發(fā)動(dòng)機(jī)rpm。

曲線206代表施加至健康燃料泵的控制信號(hào)增益，在這里，增益值對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)rpm的變化敏感。也就是，當(dāng)燃料泵適當(dāng)?shù)夭僮鲿r(shí)，高壓燃料泵的控制系統(tǒng)增益值保持橫跨發(fā)動(dòng)機(jī)rpm值的范圍的校準(zhǔn)的增益值k0處的相對(duì)恒定。

曲線208反射出在示出了約50％的響應(yīng)時(shí)間增加的磨損電磁線圈的情況下的控制信號(hào)增益值的調(diào)節(jié)趨勢(shì)。如由曲線208的形狀證實(shí)，當(dāng)電磁線圈由于磨損而退化時(shí)，控制系統(tǒng)增益值隨著發(fā)動(dòng)機(jī)rpm的增加而增加。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度增加且需要更多的燃料時(shí)，增益值對(duì)較慢的操作電磁線圈更敏感，因而控制器增加增益值來(lái)補(bǔ)償?？刂破骺墒褂迷撢厔?shì)來(lái)生成更詳細(xì)的預(yù)知消息。在一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)控制增益值增加以滿足當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)rpm增加時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的需求時(shí)，預(yù)知消息表示電磁線圈退化或緊急故障。

相對(duì)地，曲線210代表控制信號(hào)增益值在泄漏柱塞套筒密封件的情況下的調(diào)節(jié)趨勢(shì)。假設(shè)燃料泵的泄漏速率的穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)泵的脈動(dòng)速度增加時(shí)，該增益變得對(duì)于泄漏更不敏感。用另一種方式來(lái)說(shuō)，在每個(gè)周期之間具有用于燃料從泵送室36泄漏的更少時(shí)間。如由曲線210所示，實(shí)際上，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)rpm的增加，增益值降低。在該情況下，當(dāng)控制增益值降低以滿足當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)rpm增加時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的需求時(shí)，可發(fā)出表示對(duì)應(yīng)于密封件退化和/或緊急故障的泵泄漏的預(yù)知消息。

對(duì)應(yīng)于實(shí)例曲線208和實(shí)例曲線210的退化性能情節(jié)的每個(gè)具有在1500rpm下的約0.7的調(diào)節(jié)的增益值，然而，增益值作為發(fā)動(dòng)機(jī)rpm的函數(shù)不同地趨向。盡管借助于實(shí)例描繪增加和降低的趨勢(shì)，控制信號(hào)增益趨勢(shì)可具有根據(jù)退化性能的特定原因的若干不同的特征形式。該控制器可包括一個(gè)或多個(gè)算法來(lái)監(jiān)視控制信號(hào)增益橫跨不同的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)范圍的調(diào)節(jié)趨勢(shì)，以區(qū)分退化的燃料泵性能的因果要素。

參考圖5，描繪了進(jìn)行燃料泵預(yù)知的方法300。在步驟302：控制器收集關(guān)于施加至高壓燃料泵的控制信號(hào)和燃料輸送正時(shí)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在車(chē)輛操作狀況的范圍內(nèi)被收集。

在步驟304：控制器是操作狀況的范圍下的控制信號(hào)增益和燃料輸送正時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化值確立偏離要對(duì)比的基線操作，以生成部件預(yù)知。

在步驟306：控制器考慮從燃料噴射器提供的數(shù)據(jù)是否指示噴射器引起富集燃料空氣混合物。如果噴射器引起小于期望的燃空比，可能并不需要高壓燃料泵的附加的預(yù)知?？刂破骺衫^續(xù)收集、標(biāo)準(zhǔn)化和監(jiān)視關(guān)于燃料泵的燃料輸送數(shù)據(jù)。

如果在步驟306處，燃料噴射器并未指示為富集燃料空氣混合物的原因，控制器考慮施加至高壓燃料泵的控制信號(hào)增益是否發(fā)生變化。如果這些數(shù)據(jù)在步驟308中未發(fā)生變化，則控制器繼續(xù)收集、標(biāo)準(zhǔn)化和監(jiān)視數(shù)據(jù)的循環(huán)。

如果在步驟308處，施加至高壓燃料泵的控制信號(hào)增益隨時(shí)間發(fā)生變化，在步驟310處控制器考慮控制信號(hào)增益值是否已經(jīng)被調(diào)節(jié)大于校準(zhǔn)的增益值的預(yù)定閾值。如果施加至高壓燃料泵的控制信號(hào)增益位于步驟310中的閾值內(nèi)，則控制器繼續(xù)收集、標(biāo)準(zhǔn)化和監(jiān)視數(shù)據(jù)循環(huán)。

如果在步驟310中控制信號(hào)增益超過(guò)閾值，則步驟312，控制器可收集關(guān)于在低壓供應(yīng)泵的燃料輸送速率的數(shù)據(jù)。在步驟314，控制器考慮供應(yīng)燃料泵是否輸送與對(duì)應(yīng)于輸送的標(biāo)準(zhǔn)化的速率的量相比更多的燃料。在步驟314，如果該速率增加至超過(guò)速率輸送閾值，該狀況可指示燃料泵泄漏。燃料供應(yīng)速率的增加可以為用于補(bǔ)償由于泵泄漏而產(chǎn)生的壓力損失所增加的需求的結(jié)果。通過(guò)這種方式，控制器可使用來(lái)自低壓供應(yīng)燃料泵以及高壓燃料泵的輸出，以便進(jìn)行高壓燃料泵的預(yù)知。在步驟316，控制器發(fā)出指示燃料泵泄漏的預(yù)知警告消息。

在步驟314，如果低壓供應(yīng)燃料泵以速率輸送閾值內(nèi)的速率輸送燃料，則控制器可考慮關(guān)于燃料泵的其它數(shù)據(jù)以生成預(yù)知。在步驟318，控制器收集關(guān)于電磁線圈入口閥反饋電流的數(shù)據(jù)。在步驟320，如果電磁線圈反饋電流相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化值在增加，則它可以指示電磁線圈磨損。如果反饋電流從標(biāo)準(zhǔn)化值增加至超過(guò)反饋電流閾值，則在步驟322，控制器發(fā)出表示電磁線圈磨損的預(yù)知消息。

在步驟320，如果電磁線圈反饋電流位于反饋電流閾值之內(nèi)時(shí)，則升高的增益值可以為其它燃料輸送部件的退化的結(jié)果。如果電磁線圈反饋電流并未增加，則電磁線圈可能并不為增加的控制信號(hào)增益的原因。該狀況可指示高壓燃料泵內(nèi)的燃料流動(dòng)限制。例如，壓力安全閥或止回閥可能完全地或部分地卡住，引起控制器增加控制信號(hào)增益值來(lái)補(bǔ)償。在步驟324，控制器發(fā)出表示止回閥或壓力安全閥的流動(dòng)限制的預(yù)知警告消息。

在此公開(kāi)的過(guò)程、方法或算法可由處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)來(lái)使用和/或?qū)嵤?，這些裝置可包括任何現(xiàn)有的可編程電子控制單元或?qū)Ｓ玫碾娮涌刂茊卧?。?lèi)似地，該過(guò)程、方法或算法可以許多形式被儲(chǔ)存為由控制器或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令，包括但不限于，在非可寫(xiě)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如pom裝置)上永久儲(chǔ)存的信息，以及在可寫(xiě)的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，軟盤(pán)、磁帶、cd、ram裝置以及其它磁和光介質(zhì))上可變地儲(chǔ)存的信息。還可在軟件可執(zhí)行物體上來(lái)實(shí)施該過(guò)程、方法或算法?？蛇x地，該過(guò)程、方法或算法可使用合適的硬件部件來(lái)整體地或部分的實(shí)施，例如專(zhuān)用集成電路(asics)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(fpgas)、狀態(tài)機(jī)、控制器或其它硬件部件或裝置、或者硬件、軟件和固件部件的組合。這種示例性裝置可以為車(chē)載的作為車(chē)輛計(jì)算系統(tǒng)的一部分，或可位于非車(chē)載，且可與一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛上的裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。

盡管以上描述了示意性實(shí)施例，但意圖在于，這些實(shí)施例描述了由權(quán)利要求書(shū)涵蓋的所有可能的形式。在說(shuō)明書(shū)中使用的詞語(yǔ)意于說(shuō)明而非限制，并且理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可作出各種變化。如先前所描述，各種實(shí)施例的特征可被組合以形成本發(fā)明的其它實(shí)施例，這些實(shí)施例并未被明確地描述或示出。盡管相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)期望的特征各種實(shí)施例已經(jīng)作為提供優(yōu)點(diǎn)或與其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)施例更優(yōu)選，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，一個(gè)或多個(gè)特征或特點(diǎn)可被折衷以實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性，這依賴(lài)于具體應(yīng)用和實(shí)施。這些屬性可包括但不限于，成本、強(qiáng)度、耐久性、生命周期成本、適銷(xiāo)性、外觀、封裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、組裝簡(jiǎn)易性等。由此，相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)特征，如很少期望于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)施例所描述的實(shí)施例并未位于本發(fā)明的范圍之外且可針對(duì)特定應(yīng)用是期望的。