一种高压燃油系统泄漏的监控方法及系统
阅读说明：本技术 一种高压燃油系统泄漏的监控方法及系统 (Method and system for monitoring leakage of high-pressure fuel system ) 是由 李同楠 赵福芹 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高压燃油系统泄漏的监控方法及系统,涉及发动机领域,其中方法包括以下步骤,发动机正常运行时,判断燃油系统是否发生故障；如果没有故障去获取实时轨压,再得到轨压偏差,判断轨压偏差是否在预设偏差范围内；如果在范围内再获取实时转速、实时轨压、实时循环油量和实时油量计量单元设定流量值；根据上述实时值查得预存油量计量单元设定流量值；接着将实时油量计量单元设定流量值先与预存油量计量单元设定流量值进行比较,大于时再与预设定上限流量进行比较,如果仍大于则生成报警信号。可见,本发明能够对高压燃油系统中高压泄漏进行实时监控,能够及时准确发现泄漏并预警,且简单易实现。(The invention discloses a method and a system for monitoring leakage of a high-pressure fuel system, which relate to the field of engines, wherein the method comprises the following steps of judging whether the fuel system has a fault or not when the engine normally runs; if no fault exists, acquiring real-time rail pressure, then acquiring rail pressure deviation, and judging whether the rail pressure deviation is within a preset deviation range; if the real-time rotating speed, the real-time rail pressure, the real-time circulating oil quantity and the set flow value of the real-time oil quantity metering unit are obtained within the range; searching a preset flow value of a pre-stored oil quantity metering unit according to the real-time value; and then comparing the set flow value of the real-time oil quantity measuring unit with the set flow value of the pre-stored oil quantity measuring unit, and if the set flow value is larger than the preset upper limit flow value, generating an alarm signal. Therefore, the invention can monitor the high-pressure leakage in the high-pressure fuel system in real time, can accurately find the leakage in time and perform early warning, and is simple and easy to implement.)
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种高压燃油系统泄漏的监控方法及系统。
背景技术
如图1所示，高压共轨燃油系统包括油箱1，油箱1通过低压油管3与滤清器4连通，滤清器4通过管道与齿轮泵5连通，齿轮泵5作用油箱1中的燃油进入高压油泵7，高压油泵7与共轨管10连通，共轨管10通过高压油管与多个喷油器12连通，高压油泵7处设置有油量计量单元6，共轨管10上设置有轨压传感器9，其中齿轮泵5、高压油泵7、油量计量单元6和轨压传感器9均与电控单元2电连接。电控单元2通过控制油量计量单元6可以控制进入高压油泵7的燃油流量，通过检测轨压传感器9可以获得当前轨压，通过控制喷油器12可以实现定量定时喷射燃油。
某些情况下高压共轨燃油系统中高压油路存在泄漏，但是电控单元通过调整油量计量单元的流量，使共轨管内的轨压可以达到设定值，进而使喷油器正常喷射，但是，此时高压油路的泄漏情况无法检测或检测不准，容易造成机器损伤或人员伤亡。
发明内容
针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种高压燃油系统泄漏的监控方法，对高压燃油系统中高压泄漏进行监控，更及时、更准确。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种高压燃油系统泄漏的监控方法，包括以下步骤：
在发动机正常运行条件下，判断燃油系统是否发生故障；
如果否，获取高压燃油管路中的实时轨压；
根据实时轨压得到轨压偏差，再判断轨压偏差是否在预设偏差范围内；
如果是，则获取实时转速、实时轨压、实时循环油量和实时油量计量单元设定流量值；
根据实时转速、实时轨压和实时循环油量，查得预存油量计量单元设定流量值；
判断实时油量计量单元设定流量值是否大于预存油量计量单元设定流量值；
如果大于，再判断实时油量计量单元设定流量值是否大于预设定上限流量；
如果大于，则生成报警信号。
优选方式为，所述预存油量计量单元设定流量值由电控单元通过自学习获取，所述电控单元同时获取转速、轨压和循环油量，并将相同工况下转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值成组记录预存。
优选方式为，所述电控单元自学习，包括以下步骤：
在发动机正常运行条件下，判断燃油系统是否发生故障；
如果否，获取高压燃油管路中的实时轨压；
根据实时轨压得到轨压偏差，判断轨压偏差是否在预设偏差范围内；
如果是，获取转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值；
将转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值成组记录预存。
优选方式为，所述电控单元通过自学习记录预存多组转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值。
优选方式为，所述电控单元记录存储相同工况下一组转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值。
优选方式为，所述预设定上限流量根据实时转速、实时轨压和实时循环油量查找标定map表获得。
优选方式为，所述预设定轨压偏差范围根据实时轨压查找标定map表获得。
一种高压燃油系统泄漏的监控系统，包括高压共轨燃油系统和转速传感器，所述高压共轨燃油系统包括与所述转速传感器电连接的电控单元，及分别与所述电控单元电连接的轨压传感器、油量计量单元和喷射器，其特征在于，还包括分别与所述电控单元电连接的：状态检测单元，所述状态检测单元用于在发动机正常运行条件下，判断燃油系统是否发生故障；如果否，获取高压燃油管路中的实时轨压；根据实时轨压得到轨压偏差，再判断轨压偏差是否在预设偏差范围内；泄漏检测单元，所述泄漏检测单元用于获取实时转速、实时轨压、实时循环油量和实时油量计量单元设定流量值；根据实时转速、实时轨压和实时循环油量，查得预存油量计量单元设定流量值；判断实时油量计量单元设定流量值是否大于预存油量计量单元设定流量值；如果大于，再判断实时油量计量单元设定流量值是否大于预设定上限流量；报警单元，所述报警单元用于执行报警；所述状态检测单元传输状态对应的电信号给所述电控单元，所述电控单元根据接收电信号控制所述泄漏检测单元去判断是否存在泄漏情况，所述泄漏检测单元根据检测结果传输对应电信号给所述电控单元，所述电控单元根据接收电信号控制所述报警单元报警。
优选方式为，所述电控单元具有自学习功能，自学习功能为不停获取并记录存储转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值。
优选方式为，还包括与所述电控单元电连接的存储单元，所述存储单元用于记录存储所述电控单元通过自学习获取的转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值。
采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：
由于本发明的高压燃油系统泄漏的监控方法及系统，采集实时转速、实时轨压、实时循环油量和实时油量计量单元设定流量值，通过实时转速、实时轨压和实时循环油量查找预存油量计量单元设定流量值，并将实时油量计量单元设定流量与预存油量计量单元设定流量值进行比较，当实时油量计量单元设定流量值大于预存油量计量单元设定流量值时，再将实时油量计量单元设定流量值与上限流量进行比较，当大于上限流量时，表明存在泄漏情况，报警发出提示。可见，本发明可在高压油路存在泄漏的情况下，同一情况中，油量计量单元设定流量值会急剧变大，进行故障预警，从而实现对高压燃油系统中高压泄漏进行监控，更及时、更准确，且本发明简单易实现，成本低。
附图说明
图1是本发明中高压燃油系统的结构示意图；
图2是本发明中ECU自学习的流程图；
图3是本发明中油量泄漏判断的流程图；
图4是实施例中流量判断的曲线图；
图5是本发明中高压燃油系统泄漏的监控系统的原理框图；
图中：1-油箱，2-电控单元，3-低压油管，4-滤清器，5-齿轮泵，6-油量计量单元，7-高压油泵，8-回油管，9-轨压传感器，10-共轨管，12-喷油器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
如图3和图4所示，一种高压燃油系统泄漏的监控方法，包括以下步骤：
步骤S1、在发动机正常运行条件下，判断燃油系统是否发生故障；
步骤S2、如果否(没有发生故障)，获取高压燃油管路中的实时轨压；如果发生故障，则无需进行泄漏检测；
步骤S3、根据实时轨压得到轨压偏差，判断轨压偏差是否在预设偏差范围内；本例中预设定轨压偏差范围根据实时轨压查找标定map表获得。
步骤S4、如果是(轨压偏差在偏差范围内)，则获取实时转速、实时轨压、实时循环油量和实时存油量计量单元设定流量值；如果轨压偏差不在偏差范围内，则无需获取实时数值，不进行泄漏检测；
步骤S5、根据实时转速、实时轨压和实时循环油量，查得预存油量计量单元设定流量值；
步骤S6、判断实时油量计量单元设定流量值是否大于预存油量计量单元设定流量值；此步骤主要用于判断相同工况下油量计量单元设定流量值是否出现异常；
步骤S7、如果大于(实时油量计量单元设定流量值出现异常)，再判断实时油量计量单元设定流量值是否大于预设定上限流量；本例中预设定上限流量根据实时转速、实时轨压和实时循环油量查找标定map表获得。
步骤S8、如果大于(实时油量计量单元设定流量值大于预设定上限流量)，表明油量计量单元设定流量值出现急剧变化情况，高压油路出现泄漏故障，则生成报警信号，去通知用户；如果不大于(实时油量计量单元设定流量值不大于预设定上限流量)，表明未发生泄漏故障，重复执行上述步骤继续监测。
本发明的高压燃油系统泄漏的监控方法，通过实时采集的转速、轨压和循环油量，查找预存油量计量单元设定流量值，并将实时油量计量单元设定流量值与预存油量计量单元设定流量值进行比较，当实时设定流量值大于预存设定流量值时，再将实时油量计量单元设定流量值与上限流量进行比较，若大于上限流量，则出现了急剧变化情况。可见，本发明在高压油路存在泄漏的情况下，同一情况中，油量计量单元设定流量至会急剧变大，进行故障预警，从而实现对高压燃油系统中高压泄漏进行监控，更及时、更准确，且本发明简单易实现，成本低。本发明解决了某些情况下高压共轨燃油系统中高压油路存在泄漏，并且轨压可以达到设定值的情况下，泄漏无法及时发现的问题，避免造成机器损伤或人员伤亡；同时解决了由于燃油系统的一致性和各发动机的一致性、以及使用老化等原因，通过标定无法准确的计算喷油器动态回油，喷油器静态回油，PRV泄漏量。
其中，预存油量计量单元设定流量值由电控单元通过自学习获取，电控单元同时获取转速、轨压和循环油量，并将相同工况下转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值成组记录预存。电控单元通过自学习记录存储多组转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值；一种优选方案，电控单元记录存储相同工况下一组转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值，使存储空间合理利用。
如图2所示，电控单元自学习，包括以下步骤：
步骤一、在发动机正常运行条件下，判断燃油系统是否发生故障；
步骤二、如果否(没有发生故障)，获取高压燃油管路中的实时轨压；如果发生故障，则无需进行自学习，不用去检测各数值；
步骤三、根据实时轨压得到轨压偏差，判断轨压偏差是否在预设偏差范围内；
步骤四、如果是(轨压偏差在偏差范围内)，获取转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值；如果轨压偏差不在偏差范围内，表明已经发生故障，则无需再去获取实时数值进行记录存储；
步骤五、将转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值成组记录预存，以便进行泄漏监控时，利用实时转速、实时轨压和实时循环油量，调取正常工况下的预存油量计量单元设定流量值，将实时油量计量单元设定流量值与预存油量计量单元设定流量值进行比较，来判断油量计量单元设定流量值是否出现异常。
本实施例利用ECU的自学习功能获取正常情况下的油量计量单元设定流量值(持续自学习)，对异常油量计量单元设定流量值进行报警，从而实现对高压燃油系统中高压泄漏进行监控，更及时、更准确。
实施例二：
如图4和图5所示，一种高压燃油系统泄漏的监控系统，包括高压共轨燃油系统和转速传感器，高压共轨燃油系统包括与转速传感器电连接的电控单元，及分别与电控单元电连接的轨压传感器、油量计量单元和喷射器，电控单元通过转速传感器获取转速，通过轨压传感器获取轨压，通过喷射器获取循环油量，通过油量计量单元获取油量计量单元设定流量值。
监控系统还包括分别与电控单元电连接的状态检测单元、泄漏检测单元和报警单元，其中状态检测单元用于在发动机正常运行条件下，判断燃油系统是否发生故障；如果否，获取高压燃油管路中的实时轨压；根据实时轨压得到轨压偏差，判断轨压偏差是否在预设偏差范围内；其中泄漏检测单元用于获取实时转速、实时轨压、实时循环油量和实时油量计量单元设定流量值；根据实时转速、实时轨压和实时循环油量，查得预存油量计量单元设定流量值；判断实时油量计量单元设定流量值是否大于预存油量计量单元设定流量值；如果大于，再判断实时油量计量单元设定流量值是否大于预设定上限流量；其中报警单元用于执行报警；其中，电控单元具有自学习功能，自学习功能为不停获取并记录预存转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值。
本例还包括与电控单元电连接的存储单元，存储单元用于记录存储电控单元通过自学习获取的转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值。
本发明的高压燃油系统泄漏的监控系统，电控单元启动状态检测单元，去判断发动机运行状态，并传输状态对应的电信号给电控单元，当发动机正常运行时，电控单元控制泄漏检测单元启动，去判断是否存在泄漏情况，泄漏检测单元通过获取实时转速、实时轨压、实时循环油量，查找电控单元通过自学习功能记录的预存油量计量单元设定流量值，并将实时油量计量单元设定流量值与预存油量计量单元设定流量值进行比较(参见图4中,L1为实时油量计量单元设定流量值曲线，L2为上限流量曲线，L3为预存油量计量单元设定流量值曲线)，若实时设定流量值大于预存设定流量值，再将实时油量计量单元设定流量值与上限流量进行比较，根据比较结果传输对应电信号电控单元，电控单元根据接收的电信号，在存在泄漏情况下，控制报警单元报警，否则继续检测；其中ECU自学习功能则持续获取转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值，将各工况下的正常转速、轨压、循环油量和油量计量单元设定流量值存储入存储单元，供泄漏检测使用。
可见，本发明利用ECU自学习功能获取正常的油量计量单元设定流量值(持续自学习)，对异常油量计量单元设定流量值进行报警，从而实现对高压燃油系统中高压泄漏进行监控，更及时、更准确。解决了某些情况下高压共轨燃油系统中高压油路存在泄漏，并且轨压可以达到设定值的情况下，泄漏无法及时发现的问题，避免造成机器损伤或人员伤亡。
以上所述本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种高压燃油系统泄漏的监控方法及系统的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。