[发明专利]用于诊断汽油直喷式发动机的故障的方法和系统

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求2013年12月17日提交的韩国专利申请第10-2013-0157588号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于诊断汽油直喷式(GDI)发动机的故障的方法和系统，其诊断将燃料直接喷射到燃烧室中的汽油直喷式发动机的故障。

背景技术

作为汽油将燃料直接喷射到燃烧室中的发动机的汽油直喷式(GDI)发动机来在高压燃料泵中再次增压从安装在油箱中的低压燃料泵供应的燃料，并且将经增压的燃料供应至喷射器，以直接将燃料喷射到燃烧室中。

汽油直喷式发动机与高压系统和低压系统组合，从而形成GDI发动机系统，高压系统由高压控制阀、高压燃料泵、燃料压力传感器和喷射器构成，低压系统由低压燃料泵、燃料泵控制器和燃料压力传感器构成。

在GDI发动机系统中，由于燃料需要在高压下被喷射到燃烧室中，燃料供应系统进一步在高压系统中对由低压系统初级加压的燃料加压。由高压系统加压的燃料通过喷射器直接喷射到燃料室中。

在GDI发动机中，当燃料系统的部件中发生故障时会导致诸如输出不足、过度燃料消耗等等的问题，结果，需要诊断故障的类型。

现有的GDI发动机故障诊断(测试)的一个示例包括蒸发泄漏测试：当怀疑在GDI发动机的蒸发系统的部件中发生故障时，通过用发动机控制单元(ECU)的控制逻辑控制清洗阀来测量油箱中的压力以判断是否蒸发系统的该部分处于故障状态。

而且，可通过在油箱中安装燃料压力传感器来感测油箱中的压力变化而发现导致故障的部件。

然而，在现有的GDI发动机的情况下，当由于部件的异常表现而不是断开和短路而发生故障时，发动机控制单元仅显示诸如“对于目标压力的低压”或“对于目标压力的高压”的故障代码，因此，成因部件(设备)导致不知道实际问题是什么的现象。

因此，在相关的技术中，由于作为GDI发动机的燃料部件的喷射器、泵、压力传感器等等被任意更换，因此可能出现相同的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明已致力于提供一种用于诊断GDI发动机中的故障的方法和系统，其在在GDI发动机中出现故障时可以通过强制驱动控制相关的设备(部件)来诊断导致故障的设备(部件)，防止故障再次出现，并且快速修复导致故障的设备(部件)。

本发明的多个方面提供一种用于诊断汽油直喷式(GDI)发动机的方法，包括：验证是否从控制发动机的发动机控制单元(ECU)输出故障代码；以及如果从发动机控制单元输出了故障代码，则通过用设定控制值强制驱动发动机的燃料系统设备来诊断燃料系统设备是否处于故障状态。

燃料系统设备可以包括燃料压力传感器、低压燃料泵、高压燃料泵和/或喷射器。

该方法可以进一步包括：如果从发动机控制单元输出了故障代码，则向下控制低压燃料泵的压力直到低压燃料泵的压力达到第一设定向下压力(例如，5bar)；如果低压燃料泵的压力变成第一设定向下压力，则将燃料压力传感器诊断为正常的；额外地向下控制低压燃料泵的压力直到低压燃料泵的压力变成第二设定向下压力(例如，4bar)；如果低压燃料泵的压力变成第二设定向下压力，则计算从第一设定向下压力到第二设定向下压力的变化倾斜；以及如果变化倾斜在设定值范围内(例如，1至10)，则将低压燃料泵诊断为正常的，并且如果变化倾斜不在设定值范围内，则将低压燃料泵诊断为处于故障状态。

该方法可以进一步包括如果即使低压燃料泵的向下压力控制时间超过设定时间(例如，10到60秒)，低压燃料泵的压力仍不变成第一设定向下压力，则将燃料压力传感器诊断为处于故障状态。

该方法可以进一步包括：用设定目标最大压力值(例如，150bar)控制高压燃料泵；如果高压燃料泵的压力变成目标最大压力值，计算向上压力变化倾斜直到高压燃料泵的压力变成目标最大压力值；以及如果向上压力变化倾斜在所述值范围(例如，1到10)内，则将高压燃料泵诊断为正常的，并且如果向上压力变化倾斜不在设定值范围内，则将高压燃料泵诊断为处于故障状态。

该方法可以进一步包括：禁止喷射器的操作；在阻止喷射器的操作之后，验证对应于喷射器的气缸中的失火；以及如果在气缸中出现失火，则将喷射器诊断为正常的，并且如果在气缸中没有出现失火，则将喷射器诊断为处于故障状态。