CN111120173B - 高压油泵故障检测系统、检测方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高压油泵故障检测系统、检测方法及车辆，检测方法包括以下步骤：获取高压油轨的实际轨压，并计算实际轨压与目标轨压的轨压差；在轨压差低于高压油泵中的单向阀的阀值压力时，判断单向阀出现卡滞故障；判断出单向阀出现卡滞故障时，执行单向阀强制清洗功能；执行单向阀强制清洗功能到设定时间，重新计算轨压差，并判断轨压差是否低于高压油泵中的单向阀的阀值压力。本发明的高压油泵故障检测系统的检测方法，在单向阀出现卡滞故障时，通过执行单向阀强制清洗功能，解决单向阀的卡滞问题，不需要在单向阀出现卡滞故障时关闭高压油泵并切换至低压运行模式，提升用户体验的同时，还能有效避免在模式切换的过程中导致发动机熄火。

Description

高压油泵故障检测系统、检测方法及车辆

技术领域

本发明涉及车辆高压油泵技术领域，特别是涉及一种高压油泵故障检测系统、检测方法和具有该高压油泵故障检测系统的车辆。

背景技术

GDI发动机(汽油直接喷射式发动机)与普通的PFI发动机(进气道喷射式发动机)很大的不同之处在于GDI发动机所需的工作轨压(可达20MPa)远高于PFI发动机，为了实现在气缸内进气冲程及压缩冲程喷油，必须建立较高的喷油压力。GDI发动机通过控制高压油泵实现高压汽油的缸内直喷功能。

高压油泵主要由进油端的电控阀，产生高压油的柱塞以及出油端的单向阀组成。其工作过程简单来说就是在柱塞下行时，燃油由低压供油管路通过电磁阀进入压缩腔，在电磁阀不工作时，柱塞上行把进入腔室的燃油又压回低压管路。此时如果控制电磁阀关闭，则在压缩腔内的燃油受到压缩，通过油泵出口管路的单向阀向高压油轨输出高压燃油。

在此过程中，高压油泵的单向阀起到了保压限流作用，是轨压建立的基础。但是该单向阀由于机械加工工艺，燃油润滑程度，异物卡滞等因素出现短时卡滞常开故障，那么会直接导致高压油轨的轨压无法正常跟随。在目前已知的控制系统中，其解决方案是一旦监测到高压油轨的轨压无法跟随，就判定高压系统故障从而关闭高压油泵以保障发动机安全，在高压油泵关闭后，低压侧会打开常开以确保系统能够用低压运行，限制发动机扭矩。

因此，目前在单向阀卡滞常开故障后系统会检测出高压系统故障而关闭高压油泵切换至低压运行，在切换过程中由于高压油泵关闭，会导致低压与油轨互通，再加上柱塞的往复运动会将高压油轨的燃油回吸，从而引发燃油系统极度偏稀，如果没有配合好严重则会导致在切换过程中发动机稀熄火。并且即使成功切换，由于使用低压模式，也会限制发动机扭矩从而降低用户体验。

发明内容

本发明的一个目的是要解决现有技术中的检测系统在高压油泵的单向阀出现短时卡滞故障时，直接关闭高压油泵并将高压运行模式切换成低压运行模式，以牺牲用户体验和承担熄火风险来避免该临时卡滞故障的问题。

特别地，本发明提供了一种高压油泵故障检测系统的检测方法，包括以下步骤：

获取高压油轨的实际轨压，并计算所述实际轨压与目标轨压的轨压差；

在所述轨压差低于高压油泵中的单向阀的阀值压力时，判断所述单向阀出现卡滞故障；

判断出所述单向阀出现卡滞故障时，对所述单向阀执行单向阀强制清洗功能，以通过交变的油压冲击所述单向阀；

执行所述单向阀强制清洗功能到设定时间，重新获取所述实际轨压并重新计算所述轨压差，判断重新计算的所述轨压差是否低于所述高压油泵中的所述单向阀的阀值压力；若是，则停止所述单向阀强制清洗功能，进入所述高压油泵故障模式；若否，则所述单向阀的卡滞故障解决，完成所述单向阀强制清洗功能。

进一步地，所述的判断出所述单向阀出现卡滞故障时，对所述单向阀执行单向阀强制清洗功能，以通过交变的油压冲击所述单向阀的步骤包括：

调用多个设定压力，以多个不同的所述设定压力进行油压冲击，并且每个所述设定压力的冲击时间设置为交替变化。

单向阀

进一步地，多个不同的所述设定压力包括依次交替的最大设定压力和最小设定压力。进一步地，所述高压油泵包括：

油泵本体，所述油泵本体内限定有压缩腔，所述油泵本体具有与所述压缩腔连通的进油端和出油端；

控制阀和所述单向阀，所述控制阀设在所述进油端以导入油液，所述单向阀设在所述出油端以将油液导出至所述高压油轨；

柱塞组件，与所述油泵本体连接，且所述柱塞组件在所述压缩腔内可活动，以将导入所述压缩腔内的油液形成高压油。

进一步地，所述控制阀为电磁阀。

进一步地，所述柱塞组件包括：

柱塞，与所述油泵本体连接，所述柱塞的至少一部分伸入所述压缩腔且在所述压缩腔内可活动；

凸轮，与所述柱塞连接，以驱动所述柱塞在所述压缩腔内活动。

本发明还提供一种高压油泵故障检测系统，用于实现上述实施例中所述的高压油泵故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述高压油泵故障检测系统包括：

获取模块，用于获取所述高压油轨上的实际轨压；

计算模块，与所述获取模块连接，所述计算模块用于计算所述实际轨压与目标轨压的轨压差；

判断模块，与所述计算模块连接，以在所述轨压差低于单向阀的阀值压力时，判断所述单向阀出现卡滞故障，并发出相应的判断信号；

执行模块，与所述判断模块连接，以在接收到所述判断信号时，执行单向阀强制清洗功能。

本发明还提供一种车辆，包括上述实施例中所述的高压油泵故障检测系统。

本发明的高压油泵故障检测系统的检测方法，在高压油泵的单向阀出现卡滞故障时，通过执行单向阀强制清洗功能，解决单向阀的卡滞问题，使单向阀回归正常工作，不需要在单向阀出现卡滞故障时直接关闭高压油泵并切换至低压运行模式，提升用户体验的同时，还能有效避免在模式切换的过程中导致发动机熄火。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明实施例的高压油泵故障检测系统的检测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的高压油泵的结构示意图。

高压油泵100；

油泵本体10；压缩腔11；进油端12；出油端13；

控制阀20；

单向阀30；

柱塞组件40；柱塞41；凸轮42。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例的高压油泵故障检测系统的检测方法，包括以下步骤：

S1、获取高压油轨的实际轨压，并计算实际轨压与目标轨压的轨压差；

S2、在轨压差低于高压油泵中的单向阀的阀值压力时，判断单向阀出现卡滞故障；

S3、判断出单向阀出现卡滞故障时，对单向阀执行单向阀强制清洗功能，以通过交变的油压冲击单向阀；

S4、执行单向阀强制清洗功能到设定时间，重新获取实际轨压并重新计算轨压差，判断重新计算的轨压差是否低于高压油泵中的单向阀的阀值压力；若是，则停止单向阀强制清洗功能，进入高压油泵故障模式；若否，则单向阀的卡滞故障解决，完成单向阀强制清洗功能。具体来说，如图1和图2所示，在本发明实施例的高压油泵故障检测系统的检测方法中，当发动机处于正常工作状态时，表示高压系统已处于正常工作状态。首先，高压油泵故障检测系统可以实时获取高压系统的高压油轨的实际轨压，同时计算高压油轨的实际轨压与目标轨压的轨压差。然后，当计算得到的轨压差低于高压油泵100中的单向阀30的阀值压力时，可以判断单向阀30出现卡滞故障。

单向阀30的阀值压力是指打开单向阀30所需要的压力值。高压油泵100主要由进油端12的控制阀20，产生高压油的柱塞41以及出油端13的单向阀30组成。参见图2，其工作过程简单来说就是在柱塞41下行时，燃油由低压供油管路(低压系统)通过控制阀20进入压缩腔11，在控制阀20不工作时，柱塞41上行把进入腔室的燃油又压回低压管路。此时如果控制电磁阀关闭，则在压缩腔11内的燃油受到压缩，通过油泵出口管路的单向阀30向高压油轨(高压系统)输出高压燃油。在此过程中，高压油泵100的单向阀30起到了保压限流作用，是高压油轨的轨压建立的基础。

当判断出单向阀30出现卡滞故障，且低压系统和高压系统均运行正常的条件下，高压油泵故障检测系统可以执行单向阀强制清洗功能，以通过交变的油压以压力波的形式冲击单向阀30，也就是说，此时通过激活单向阀强制清洗功能，高压油泵100内的油液形成具有交变油压的油液，以此冲洗单向阀30，使单向阀30的阀体能够活动起来以离开卡滞状态，最后达到正常运行的结果。当执行单向阀强制清洗功能到达设定时间后，需要重新计算轨压差。此时，若轨压差仍低于高压油泵100中的单向阀30的阀值压力时，表示单向阀30的卡滞并非是偶然卡滞，需要停止单向阀强制清洗功能，进入高压油泵故障模式，关闭高压油泵100并切换至低压模式运行。若轨压差不低于高压油泵100中的单向阀30的阀值压力时，表示单向阀30的卡滞故障已解决，停止单向阀强制清洗功能。

由此，本发明的高压油泵故障检测系统的检测方法，在高压油泵100的单向阀30出现卡滞故障时，通过执行单向阀强制清洗功能，解决单向阀30的卡滞问题，使单向阀30回归正常工作，不需要在单向阀30出现卡滞故障时直接关闭高压油泵100并切换至低压运行模式，提升用户体验的同时，还能有效避免在模式切换的过程中导致发动机熄火。

根据本发明的一个实施例，判断出单向阀30出现卡滞故障时，对单向阀30执行单向阀强制清洗功能，以通过交变的油压冲击单向阀30的步骤包括：调用多个设定压力，以多个不同的设定压力进行油压冲击，并且每个设定压力的冲击时间设置为交替变化。

具体来说，在判断出单向阀30出现卡滞故障时，高压油泵故障检测系统可以调用多个设定压力，以多个不同的设定压力进行油压冲击，并且每个设定压力的冲击时间设置为交替变化，使高压油泵100内的油液按照不同设定压力的油压以压力波的形式不断冲击单向阀30，保证单向阀30的阀体能够活动起来并脱离卡滞状态，达到正常运行结果。多个设定压力可以形成交变的实际油压，多个不同的设定压力包括依次交替的最大设定压力和最小设定压力。设定压力的压力值可以按照特定时序逐渐切换，每个设定压力可以根据实际需要进行具体设定，同时每个设定压力的持续时间(设定时间)也可以根据实际需要进行具体设定。

在执行单向阀强制清洗功能的过程中，实时获取高压油轨的实际轨压，并计算实际轨压与目标轨压的轨压差。如果轨压差在设定时间范围内就满足要求，表示单向阀30卡滞问题以解决，则可以立刻停止执行单向阀强制清洗功能，否则需要持续清洗到满足设定时间为止。当然如果在执行完单向阀强制清洗功能后，轨压差仍然存在较大偏差，说明单向阀30并非临时卡滞故障，此时需要正常进入故障模式，关闭高压油泵100且切换至低压模式运行。因此，本发明的高压油泵故障检测系统的检测方法，在高压油泵100的单向阀30出现卡滞故障时，通过执行单向阀强制清洗功能，解决单向阀30的卡滞问题，使单向阀30回归正常工作，不需要在单向阀30出现卡滞故障时直接关闭高压油泵100并切换至低压运行模式，提升用户体验的同时，还能有效避免在模式切换的过程中导致发动机熄火。

根据本发明的一个实施例，参见图2，高压油泵100主要由油泵本体10、控制阀20、单向阀30和柱塞组件40组成。其中，油泵本体10内加工有压缩腔11，油泵本体10具有与压缩腔11连通的进油端12和出油端13，进油端12与低压系统的低压管路连通，出油端13与高压系统的高压油轨连通。控制阀20安装在高压油泵100的进油端12以导入油液，控制阀20可以采用电磁阀。单向阀30安装在高压油泵100的出油端13以将油液导出至高压油轨。柱塞组件40与油泵本体10连接，柱塞组件40在压缩腔11内可活动，柱塞组件40可以将导入压缩腔11内的油液形成高压油。

在本发明的一些具体实施方式中，柱塞组件40主要由柱塞41和凸轮42组成。其中，柱塞41与油泵本体10连接，柱塞41的至少一部分伸入压缩腔11且在压缩腔11内可活动。凸轮42与柱塞41连接以驱动柱塞41在压缩腔11内活动。高压油泵100在柱塞41下行时，燃油由低压供油管路(低压系统)通过控制阀20进入压缩腔11，在控制阀20不工作时，柱塞41上行把进入腔室的燃油又压回低压管路。此时如果控制电磁阀关闭，则在压缩腔11内的燃油受到压缩，通过油泵出口管路的单向阀30向高压油轨(高压系统)输出高压燃油。在此过程中，高压油泵100的单向阀30起到了保压限流作用，是高压油轨的轨压建立的基础。

总而言之，本发明的高压油泵故障检测系统的检测方法，在高压油泵100的单向阀30出现卡滞故障时，通过执行单向阀强制清洗功能，解决单向阀30的卡滞问题，使单向阀30回归正常工作，不需要在单向阀30出现卡滞故障时直接关闭高压油泵100并切换至低压运行模式，提升用户体验的同时，还能有效避免在模式切换的过程中导致发动机熄火。

本发明实施例的高压油泵故障检测系统用于实现上述实施例中的高压油泵故障检测系统的检测方法，高压油泵故障检测系统主要由获取模块、计算模块、判断模块和执行模块组成。其中，获取模块用于获取高压油轨上的实际轨压。计算模块与获取模块连接，计算模块用于计算实际轨压与目标轨压的轨压差。判断模块与计算模块连接，判断模块可以在轨压差低于单向阀30的阀值压力时，判断单向阀30出现卡滞故障，并发出相应的判断信号。执行模块与判断模块连接，执行模块可以在接收到判断信号时，执行单向阀强制清洗功能，通过执行单向阀强制清洗功能，解决单向阀30的卡滞问题，使单向阀30回归正常工作，不需要在单向阀30出现卡滞故障时直接关闭高压油泵100并切换至低压运行模式，提升用户体验的同时，还能有效避免在模式切换的过程中导致发动机熄火。

本发明实施例的车辆，包括上述实施中的高压油泵故障检测系统。由于根据本发明实施例的高压油泵故障检测系统具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的车辆也具有相应的技术效果，即本发明的车辆通过采用该高压油泵故障检测系统，在高压油泵100的单向阀30出现卡滞故障时，通过执行单向阀强制清洗功能，解决单向阀30的卡滞问题，使单向阀30回归正常工作，不需要在单向阀30出现卡滞故障时直接关闭高压油泵100并切换至低压运行模式，提升用户体验的同时，还能有效避免在模式切换的过程中导致发动机熄火。

根据本发明实施例的车辆的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种高压油泵故障检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取高压油轨的实际轨压，并计算所述实际轨压与目标轨压的轨压差；

在所述轨压差低于高压油泵中的单向阀的阀值压力时，判断所述单向阀出现卡滞故障；

判断出所述单向阀出现卡滞故障时，对所述单向阀执行单向阀强制清洗功能，以通过交变的油压冲击所述单向阀；

执行所述单向阀强制清洗功能到设定时间，重新获取所述实际轨压并重新计算所述轨压差，判断重新计算的所述轨压差是否低于所述高压油泵中的所述单向阀的阀值压力；若是，则停止所述单向阀强制清洗功能，进入所述高压油泵故障模式；若否，则所述单向阀的卡滞故障解决，完成所述单向阀强制清洗功能。

2.根据权利要求1所述的高压油泵故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述的判断出所述单向阀出现卡滞故障时，对所述单向阀执行单向阀强制清洗功能，以通过交变的油压冲击所述单向阀的步骤包括：

调用多个设定压力，以多个不同的所述设定压力进行油压冲击，并且每个所述设定压力的冲击时间设置为交替变化。

3.根据权利要求2所述的高压油泵故障检测系统的检测方法，其特征在于，多个不同的所述设定压力包括依次交替的最大设定压力和最小设定压力。

4.根据权利要求3所述的高压油泵故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述高压油泵包括：

油泵本体，所述油泵本体内限定有压缩腔，所述油泵本体具有与所述压缩腔连通的进油端和出油端；

控制阀和所述单向阀，所述控制阀设在所述进油端以导入油液，所述单向阀设在所述出油端以将油液导出至所述高压油轨；

柱塞组件，与所述油泵本体连接，且所述柱塞组件在所述压缩腔内可活动，以将导入所述压缩腔内的油液形成高压油。

5.根据权利要求4所述的高压油泵故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述控制阀为电磁阀。

6.根据权利要求4所述的高压油泵故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述柱塞组件包括：

柱塞，与所述油泵本体连接，所述柱塞的至少一部分伸入所述压缩腔且在所述压缩腔内可活动；

凸轮，与所述柱塞连接，以驱动所述柱塞在所述压缩腔内活动。

7.一种高压油泵故障检测系统，用于实现权利要求1-6中任一项所述的高压油泵故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述高压油泵故障检测系统包括：

获取模块，用于获取所述高压油轨上的实际轨压；

计算模块，与所述获取模块连接，所述计算模块用于计算所述实际轨压与目标轨压的轨压差；

判断模块，与所述计算模块连接，以在所述轨压差低于单向阀的阀值压力时，判断所述单向阀出现卡滞故障，并发出相应的判断信号；

执行模块，与所述判断模块连接，以在接收到所述判断信号时，执行单向阀强制清洗功能。

8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求7所述的高压油泵故障检测系统。

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