一种基于压降特征检测阀密封性的方法与流程

1.本发明属于柴油机高压共轨系统故障诊断领域，更具体地说，它涉及一种基于压降特征的在线检测阀密封性的方法。


背景技术：

2.高压油泵作为高压共轨系统的动力部件，是将机械能转化为燃油压力能的能量转换装置。高压油泵故障是柴油机高压共轨系统比较常见的问题，高压油泵的出油阀在实际使用过程中随着使用周期的增加会发生磨损，因此，高压共轨燃油系统首先碰到的是因油阀磨损所致的高压油泵燃油泄漏的问题。
3.高压油泵出油阀出现密封性问题，会导致共轨系统轨压无法正常建立，使发动机排放风险大大增大，这是法规所不允许的。
4.高压油泵的进出油阀位于油泵壳体的内部，传统的方法通过对高压油泵拆解的方式进行故障检测，故障识别率低。
5.本专利将提出一种基于高压共轨管内压力变化的方法，通过设置燃油系统内设备的启闭和检测符合测试条件，形成一个由出油阀到喷油器的封闭高压系统，采集实时轨压值，并将实际轨压下降值与标准轨压下降值对比，进而可以实现对高压油泵出油阀密封性的不拆解在线定向检测。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种能够实现不拆解在线定向检测油阀密封性的方法和标准轨压下降曲线。
7.本发明的技术方案是这样的：一种基于压降特征检测阀密封性的方法，包括步骤如下，
8.s1、激活设定程序，通过程序设定检测的目标轨压值p
c
，目标轨压的范围为800bar～1600bar，轨压值p
c
≥800bar即可符合检测条件；设定检测时间t＝15s；检测步长
△
t＝1s，初始值t0＝0；
9.s2、检测油门踏板信号和刹车信号，如果油门踏板信号为零且刹车信号持续2s以上，则喷油器停止喷油处于关闭状态，满足检测条件；如果不满足上述条件，此次检测终止；
10.s3、检测燃油计量阀是否处于关闭状态，确保自高压油泵出油阀至喷油器形成一个封闭高压系统；若燃油计量阀处于关闭状态，进行下一步检测；若燃油计量阀未关闭，此次检测终止；
11.s4、检测共轨管内压力值p，如果高压共轨内的压力达到目标轨压值，即p≥800bar，则进行下一步检测；如果未达到目标轨压值，此次检测终止；
12.s5、高压共轨管内的压力达到目标轨压值后，使用不小于1000hz采样频率的轨压传感器采集高压共轨管内的实时轨压值，采集时长
△
t＝1s；
13.s6、此次实时轨压数据采集结束后，判断t的大小，若t≥15，则进行下一步检测；若
t＜15，则t＝t 1，重复步骤s2～s5；
14.s7、经过步骤s1～s6共采集到15组共轨管内的实时轨压数据，对所采集到的轨压数据进行分析，绘制15s内的轨压变化曲线，计算实际轨压下降值(实际轨压下降值＝目标轨压值
‑
实际轨压值)；
15.s8、将实际轨压下降曲线与标准轨压下降曲线比较，若实际轨压超出标准轨压变化率的公差范围(公差范围＝标准下降值
±
标准下降值
×
10％)，则该高压油泵出油阀的密封性差，其中，如图2所示，标准轨压下降曲线为标准高压油泵(全新的高压油泵)在上述目标轨压值和检测条件下得到的基准值；
16.作为进一步地改进，在步骤s8中当高压油泵出油阀出现密封性问题时，ecu激活故障报警策略。
17.本发明所依据的原理为：
18.本专利根据液体流动原理，如图1所示，如果油门踏板信号为零且刹车信号持续2s以上时，喷油器停止喷油，当高压共轨系统内轨压达到目标轨压值后，燃油计量阀关闭，此时由出油阀到喷油器之间将形成一个封闭的高压系统，该系统内的压力与轨压相同。出油阀的进油端连接的是压强较小的低压油管，出油阀前后两侧存在较大的压强差，如果出油阀密封性出现故障，燃油将会由高压侧向低压侧发生泄漏，根据下式，式中：q
l
——液体泄漏速度，kg/s；c
d
——液体泄漏系数，此值常用0.6～0.64；a——泄漏面面积，m2；p——共轨管内的压力，pa；p0——出油阀低压侧压力，pa；ρ——柴油的密度，kg/m3。
19.如图2，如果出油阀的密封性发生变化，会导致燃油从高压端向低压端的泄漏量增加，进而导致在一定时间内轨压变化值δp的大小会与标准压降值不同。因此通过测量轨压在一定时间内压力的变化，并与标准压降值进行对比，如果实际压降值超出标准压降值的公差范围，则可以定向说明出油阀的密封性出现故障。
附图说明
20.图1为高压共轨燃油系统示意图。
21.图2为标准轨压轨压下降图。
22.图3为本发明的流程图。
23.其中，1
‑
ecu、2
‑
油箱、3
‑
滤清器、4
‑
进油阀、5
‑
高压油泵、6
‑
出油阀、7
‑
高压油管、8
‑
轨压传感器、9
‑
高压油轨、10
‑
喷油器。
具体实施方式：
24.下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
25.参阅图3，一种基于压降特征检测阀泄漏的方法，包括步骤如下，
26.s1、激活设定程序，通过程序设定检测的目标轨压值p
c
，目标轨压的范围为800bar～1600bar，轨压值p
c
≥800bar即可符合检测条件；设定检测时间t＝15s；检测步长
△
t＝1s，初始值t0＝0；
27.s2、检测油门踏板信号和刹车信号，如果油门踏板信号为零且刹车信号持续2s以上，则喷油器停止喷油处于关闭状态，满足检测状态；如果不满足条件，此次检测终止；
28.s3、检测燃油计量阀是否处于关闭状态，确保形成封闭的高压检测系统；若燃油计量阀处于关闭状态，开始实时轨压采集；若燃油计量阀未关闭，此次检测终止；
29.s4、检测共轨管内压力值p，如果高压共轨内的压力达到目标轨压值，即p≥800bar，则进行下一步检测；如果未达到目标轨压值，此次检测终止；
30.s5、高压共轨管内的压力达到目标轨压值后，使用不小于1000hz采样频率的轨压传感器采集高压共轨管内的实时轨压值，采集时间为
△
t＝1s，每组至少采集到1000个实时轨压数据；
31.s6、此次实时轨压数据采集结束后，判断t的大小，若t≥15，则进行下一步检测；若t＜15，则t＝t 1，重复步骤s2～s5；
33.s7、对所采集到的15组实时轨压数据进行分析，作出15s内轨压变化曲线，计算实际轨压下降值(实际轨压下降值＝目标轨压值
‑
实际轨压值)，并与标准轨压下降曲线对比；
34.s8、将实际轨压下降量与标准轨压下降量比较，若轨压的实际下降值超出标准下降值的公差范围，则该高压油泵出油阀的密封性差，其中，标准下降值为标准高压油泵(全新的高压油泵)在上述目标轨压值和设定条件下得到的基准值，公差范围＝标准下降值
±
标准下降值
×
10％。
35.在步骤s8中，当高压油泵的出油阀出现密封性问题时，ecu激活故障报警策略。
36.本发明的有益效果为：通过利用高压共轨管内压力的实际下降值与标准下降值比较，能在线定向判断高压油泵出油阀的密封性，并能在出油阀密封性差时激活报警策略，保证建立超高燃油压力，降低油耗和排放风险；高压油管内的轨压达到目标轨压值后，燃油计量阀处于关闭状态，此时自喷油器至高压油泵出油阀内的高压燃油处于一个封闭系统，可以准确检测高压油管内的实时轨压值，提高判断出油阀的密封性的有效性；本方法适用于高压油泵运行阶段测试，属于使用中评估，确保出油阀的密封性，监控的是整个高压油泵使用生命周期。
37.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明机构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。