專利名稱：內(nèi)燃機(jī)供油系統(tǒng)燃油濾清器堵塞的檢測的制作方法
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，它們再供油給燃油噴嘴總管。
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“無回油”型燃油供給系統(tǒng)，即調(diào)壓器處沒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)測壓傳感器設(shè)置在燃油箱內(nèi)或燃油箱附近，通過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“無回油”供油系統(tǒng)里，根據(jù)對供油系統(tǒng)的工作參數(shù)的測量閉環(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，也希望對濾清器提供預(yù)防性、尤其是預(yù)測性維護(hù)，為此，應(yīng)該提供一種檢測濾清器的堵塞的方法和裝置。
為此，根據(jù)本發(fā)明的方法用來檢測燃油濾清器的堵塞，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自燃油箱，泵設(shè)置在濾清器上游，通過濾清器供油給調(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)壓力傳感器來測量燃油壓力。
但該測定是以使用一種價(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)，即可測定泵出口的燃油壓力。具體來說可測定泵驅(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。
簡單地說，本方法可以包括這樣一個(gè)步驟借助于測量所述電動(dòng)機(jī)供電電路里分流器端子上的電壓降，測定泵的驅(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)來驅(qū)動(dòng)泵，通過至少電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測定泵的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速，所述電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速是通過分析泵的電動(dòng)機(jī)里的瞬時(shí)電流和檢測所述泵的電動(dòng)機(jī)的整流子換向而被測定出來的。
為測定泵的熱狀態(tài)，本方法另外還簡單測定泵的溫度并/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)絕對值與針對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)測量或測定而得出的、與這些濾清器拆卸時(shí)觀測到的這些濾清器堵塞狀態(tài)相關(guān)的絕對或相對值，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程，為此，上述比較步驟最好至少包括對于供油系統(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。
因此，事實(shí)上，所述比較步驟就是比較測量和/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，為檢測放在由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的、壓送來自油箱的燃油的泵的出口和由泵通過濾清器供油、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)和特征將通過下文對結(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，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(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，已知包括測量分流器，通過測量該分流器端子的電位差測量出該電動(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)，尤其通過測量該電動(dòng)機(jī)供電電路中的上述分流器端子的電壓差，測定供給該電動(dòng)機(jī)的平均電流，并通過分析泵1的電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)電流和檢測該電動(dòng)機(jī)整流子的換向，測定該電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速，從而測定泵1的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。如在實(shí)驗(yàn)室中已知并實(shí)施的，通過在至少一個(gè)高頻濾波器中對該電動(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。
泵1最好通過一上游濾清器(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通過一高壓泵間接供油給燃油總管8，所述高壓泵和一測定噴嘴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泵1的電動(dòng)機(jī)的供電監(jiān)測其工作，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，通過計(jì)算和查尋適當(dāng)?shù)膱D表，來測定泵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可以以本申請人的法國專利申請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都是通過估計(jì)和/或計(jì)算，測定泵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)測性維護(hù)的信號，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)速及泵的抽吸級的溫度得出泵1出口的壓力值的圖表，所述泵的抽吸級的溫度可通過至少一個(gè)溫度傳感器直接測量，或在控制器4內(nèi)的另一模擬模塊里測定，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，如前所述，通過測量電動(dòng)機(jī)供電電路里的分流器端子的電壓降而測定該平均電流。該平均電流信號13是模擬模塊12測定泵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14，該信號被模擬模塊12接收，并如前所述，該信號系通過分析泵1的電動(dòng)機(jī)的供電電流以及檢測其整流子的換向而發(fā)生。為更好地測定泵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15或來自溫度傳感器(圖中未示出)，或來自使用泵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13、14和15，借助泵1出口壓力和對應(yīng)于信號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16，該信號即為對泵1出口壓力的估計(jì)。該信號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18。
調(diào)壓器7的該壓力信號18通過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18或者是這樣發(fā)生的根據(jù)來自發(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)通過相對較大的電流的功率級可能除外。
通過計(jì)算泵1出口壓力信號16和調(diào)壓器7施加的壓力的信號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20。
比較器19把瞬時(shí)壓力損失信號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，對于每種例如為特定車型設(shè)計(jì)的供油系統(tǒng)，都可通過對這種供油系統(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)，測量該供油系統(tǒng)濾清器的初始壓力損失，把它和初始設(shè)定值相比較，以便僅當(dāng)測量值和初始設(shè)定值之差在預(yù)定公差范圍內(nèi)時(shí)，才確認(rèn)該測量值有效并作為“個(gè)性化”初始設(shè)定值儲(chǔ)存起來。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于初始設(shè)定值預(yù)先采用的。
通過比較瞬時(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)期間的過程中測量并儲(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值和/或相對值(變化坡度)至少要考慮到相應(yīng)測量瞬間的燃油供給系統(tǒng)工作流量值。因此，和測量或計(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)工作流量可通過泵的模擬模塊發(fā)送出的瞬時(shí)流量信號由電子控制器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，對濾清器5堵塞狀態(tài)變化過程的實(shí)時(shí)跟蹤，事實(shí)上是通過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相同供油系統(tǒng)所作的性能試驗(yàn)或性能測試中統(tǒng)計(jì)確定的一個(gè)或幾個(gè)絕對或相對值，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)刻對該同一濾清器5測量的壓力損失的絕對或相對值，實(shí)時(shí)跟蹤濾清器5的堵塞的變化過程，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26。具體來說，如果時(shí)刻測量出的與絕對壓力損失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26可以是警報(bào)信號。
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，與在沒有壓力調(diào)節(jié)器27的燃油供給系統(tǒng)方案中相比，其對壓力的調(diào)節(jié)不那么精確。
權(quán)利要求
1.檢測燃油濾清器(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)壓力傳感器測量所述壓力，從而測定泵(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，來測定泵(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)來驅(qū)動(dòng)泵(1)，通過至少電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測定泵(1)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速(14)，所述電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速是通過分析泵(1)的電動(dòng)機(jī)里的瞬時(shí)電流和檢測泵(1)的所述電動(dòng)機(jī)的整流子換向而被測定出來的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，該方法借助于測量所述電動(dòng)機(jī)供電電路里分流器端子上的電壓降，測定泵(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，測定和/或估計(jì)泵(1)的溫度，從而測定泵(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)絕對值與針對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)，壓送來自油箱(3)的燃油，所述調(diào)壓器由泵(1)通過濾清器(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,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,所述泵將來自燃油箱(3)的燃油通過濾清器(5)向所述調(diào)壓器(7)壓送。所述檢測是這樣完成的:測定泵(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)測性維護(hù)。
文檔編號F02M37/22GK1333860SQ9981577
公開日2002年1月30日 申請日期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 申請人:法國馬涅蒂·馬雷利公司