用于估算共轨燃料系统中的高压燃料泄露的系统和方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求来自2013年7月19日提交的共同拥有的第13/946,409号美国专利申请 的优先权，所述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003] 本公开设及一种用于测量来自内燃机的燃料系统的燃料泄漏率的系统和方法。
【背景技术】
[0004] 由于部件之间的间隙，所有燃料系统都具有一定量的燃料泄漏。然而，一些燃料系 统具有相对高的燃料泄漏，用于润滑、冷却及其它用途。即使燃料泄漏可能具有期望的益 处，燃料泄漏率也可能随时间而改变，并且可能超过预定的限制。
【发明内容】
[0005] 本公开提供了一种用于确定具有多个燃烧室的内燃机的燃料系统的燃料泄漏率 的系统;该系统包括燃料胆存器、传感器、多个燃料喷射器和控制系统。所述燃料胆存器被 定位成接收燃料流。所述传感器适于检测所述燃料胆存器中的燃料压力，并且发送指示所 述燃料胆存器中的所述燃料压力的压力信号。所述多个燃料喷射器中的每个燃料喷射器均 是可操作的，W将来自所述燃料胆存器的一定量的燃料输送到所述多个燃烧室中的一个。 所述控制系统适于接收所述压力信号，适于传送使所述燃料流停止流向所述燃料胆存器的 控制信号，适于确定所述燃料系统的燃料泄漏率，适于基于所述压力信号来确定所述燃料 压力减小预定量，并且适于基于所述燃料压力的减小的预定量来发送使所述燃料流重新开 始流向所述燃料胆存器的控制信号。
[0006] 本公开还提供一种确定内燃机的燃料系统的燃料泄漏量的方法。该方法包括:将 燃料流提供给燃料胆存器;使所述燃料流停止流向所述燃料胆存器，W限定终止事件的开 始；W及确定所述终止事件期间所述燃料胆存器的燃料压力。该方法还包括:基于所述压力 信号来确定所述燃料压力的预定减小量；当所述燃料胆存器的燃料压力为减小预定量时， 使所述燃料流重新开始流向所述燃料胆存器;限定所述终止事件的结束；W及基于所述燃 料压力来确定所述燃料系统的燃料泄漏率。
[0007] 本公开还提供了一种用于确定内燃机的燃料系统的燃料泄漏率的系统，该系统包 括燃料胆存器、传感器、多个燃料喷射器和控制系统。所述燃料胆存器被定位成接收燃料 流。所述传感器适于检测所述燃料胆存器的燃料压力，并且发送指示所述燃料胆存器的所 述燃料压力的压力信号。所述多个燃料喷射器中的每个燃料喷射器均是可操作的，W将来 自所述燃料胆存器的一定量的燃料输送到燃烧室。所述控制系统适于接收所述压力信号， 适于传送使所述燃料流停止流向所述燃料胆存器的控制信号，适于确定所述燃料系统的燃 料泄漏率，并且适于发送使所述燃料流重新开始流向所述燃料胆存器的控制信号。
[000引在结合附图查看时，根据示例性实施方式的W下详细描述，本公开的实施方式的 优点和特征将变得更加清楚。
【附图说明】
[0009] 图1是结合本公开的示例性实施方式的内燃机的示意图。
[0010] 图2是根据本公开的示例性实施方式的图1的发动机的数据采集、分析和控制 (DAC)模块。
[0011] 图3是根据本公开的第一示例性实施方式的图2的DA对莫块的数据采集过程的过程 流程图。
[0012] 图4是示出在停止燃料流向图1的内燃机的胆存器期间所获得的数据的曲线图。
【具体实施方式】
[0013] 参考图1，结合本公开的示例性实施方式的内燃机的一部分被示出为简化示意图， 通常WlO表示。发动机10包括发动机主体11，发动机主体11包括发动机缸体12和附接至发 动机缸体12的气缸盖14、燃料系统16 W及控制系统18。控制系统18接收来自位于发动机10 上的传感器的信号，并且将控制信号发送到位于发动机10上的装置，W控制运些装置(诸如 一个或多个燃料喷射器)的功能。
[0014] 燃料系统的一个挑战在于，它们具有一定量的燃料泄漏，运可能是由于经由控制 阀的燃料泄漏、某些部件的润滑、部件的冷却W及其它目的。虽然预期了一定体积的燃料泄 漏并且为发动机10提供好处，但是当燃料泄漏超过预定的速率限制时，由于需要更换泄漏 的燃料，燃料泄漏降低发动机10的效率。由此，有益的是测量来自燃料系统16的燃料泄漏 率，W确定燃料泄漏率是否小于预定的速率限制。然而，测量运种燃料泄漏是有挑战性的， 因为发动机10是动态环境，并且指示燃料流率的信号，例如可能经由漏极电路而发生的信 号，可能是足够有的噪声，使得运样的信号可能太不精确而难W对过量燃料泄漏提供早期 预警。本公开的系统和方法提供了对于燃料系统16的燃料泄漏的改进决策，提供机会来警 告操作员：因为燃料系统16的过量燃料泄漏，需要维修发动机10。在下文描述的设备和方法 提供了来自燃料系统16的燃料泄漏的测量，同时防止发动机10的燃料系统16的燃料胆存器 或燃料轨道的燃料压力的非期望下降。控制系统18能够停止燃料流向发动机10的燃料胆存 器或轨道。虽然使燃料流向燃料胆存器停止(运形成终止事件），但控制系统18接收来自与 燃料胆存器相关联的传感器的且指示燃料胆存器的燃料压力的信号。通过基于胆存器的燃 料压力减小而不是时间来停止燃料流，发动机10的性能和排放得W维持。
[0015] 发动机主体12包括曲轴20、#1活塞22、#2活塞24、#3活塞26、#4活塞28、#5活塞30、# 6活塞32和多个连杆34。活塞22、24、26、28、30和32被定位成用于在多个发动机气缸36中往 复运动，在每个发动机气缸36中定位有一个活塞。一个连杆34将每个活塞连接到曲轴20。如 将要看到的那样，活塞在发动机10燃烧过程的作用下的运动导致连杆34移动曲轴20。
[0016] 多个燃料喷射器38被定位在气缸盖14内。每个燃料喷射器38流体地连接到燃烧室 40,每个燃烧室40由一个活塞、气缸盖14W及发动机气缸36的在活塞和气缸盖14之间延伸 的部分形成。
[0017] 燃料系统16提供燃料给喷射器38,然后通过燃料喷射器38的动作将其喷射到燃烧 室40中，形成一个或多个喷射事件。燃料系统16包括燃料回路42、包含燃料的燃料箱44、从 燃料箱44的下游沿着燃料回路42定位的高压燃料累46W及从高压燃料累46的下游沿着燃 料回路42定位的燃料胆存器或轨道48。虽然燃料胆存器或轨道48被示为单个单元或元件， 但是胆存器48可W分布在发送或接收高压燃料的多个元件上，诸如一个或多个燃料喷射器 38、高压燃料累46和将来自高压燃料累46的高压燃料连接到多个元件的任何线路、通道、 管、软管等。燃料系统16还包括:从高压燃料累46的上游沿着燃料回路42定位的入口计量阀 52; W及从高压燃料累46的下游沿着燃料回路42定位的一个或多个出口止回阀54,用W允 许燃料从高压燃料累46单向流到燃料胆存器48。虽然未示出，但是额外的元件可W沿着燃 料回路42定位。例如，入口止回阀可W定位在入口计量阀52的下游和高压燃料累46的上游， 或者入口止回阀可W被并入高压燃料累46中。入口计量阀52具有改变或切断燃料流向高压 燃料累46的能力，运进而切断流向燃料胆存器48的燃料流。燃料回路42将来自燃料胆存器 48的燃料连接到燃料喷射器38,燃料喷射器然后提供受控量的燃料给燃烧室40。发动机10 还包括排放回路66,排放回路66被定位成将来自燃料喷射器38W及来自其它燃料系统16地 点的燃料泄漏连接到燃料箱44。运样的燃料泄漏可W出自燃料喷射器38中的阀的操作、燃 料喷射器38的润滑W及燃料喷射器38和燃料系统16的其它功能。燃料系统16还可W包括低 压燃料累50,低压燃料累50沿着燃料电路42定位在燃料箱44和高压燃料累46之间。低压燃 料累50为入口计量阀52提供了几乎恒定的压力，W在入口计量阀52处提供压力可控性。
[0018] 控制系统18可W包括控制模块56和线束58。本公开的许多方面就W下元件执行的 动作序列来描述:计算机系统或能够执行编程指令的其它硬件，例如通用计算机、专用计算 机、工作站或其它可编程数据处理设备。应当认识到，在每个实施方式中，各种动作可W由 W下器件执行:专用电路(例如，为执行专口功能而互连的分立的逻辑口）；由一个或多个处 理器(例如，一个或多个微处理器、中央处理单元(CPU)和/或专用集成电路)执行的程序指 令(软件），诸如逻辑块、程序模块等;或两者的组合。例如，可W在硬件、软件、固件、中间件、 微码或其任何组合中来实施实施方式。所述指令可W是用于执行必要的任务并且可W存储 在非临时性的机器可读介质(诸如存储介质或其它存储物）中的程序代码或代码段。代码段 可W表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类或者指令、数据结构或程 序语句的任意组合。代码段可W通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数