燃料的诊断装置

申请号 CN202010088107.1 申请日 2020-02-12 公开(公告)号 CN111577617B 公开(公告)日 2022-08-19
申请人 丰田自动车株式会社; 发明人 加藤良介;
摘要 燃料 泵 的诊断装置基于燃料泵具有的 马 达的转速即泵转速与燃料泵排出的燃料的压 力 即燃料压力的相关性和从初次进行向燃料泵的通电起到经过规定期间为止的驱动初始期间中的上述相关性即初始相关性来诊断燃料泵的状态。
权利要求

1.一种燃料的诊断装置,是燃料供给系统具备的燃料泵的诊断装置,其中,所述燃料泵具有泵室、收容于所述泵室的叶轮及使所述叶轮旋转的达,所述燃料泵构成为通过所述叶轮的旋转而将从燃料箱吸引来的燃料排出,所述诊断装置具备:
泵控制部,构成为驱动所述燃料泵;及
泵诊断部,构成为基于所述马达的转速即泵转速与所述燃料泵排出的燃料的压即燃料压力的相关性和从初次进行向所述燃料泵的通电起到经过规定期间为止的驱动初始期间中的所述相关性即初始相关性来诊断所述燃料泵的状态,
在所述叶轮溶胀至能够容许的界限的情况下作为所述燃料压力而得到第1规定压力时的所述泵转速的值是溶胀判定阈值
在所述泵室的内壁或所述叶轮磨损至能够容许的界限的情况下作为所述燃料压力而得到第2规定压力时的所述泵转速的值是磨损判定阈值,
在所述驱动初始期间中作为所述燃料压力而得到所述第1规定压力时的所述泵转速的值是第1初始值,
在所述驱动初始期间中作为所述燃料压力而得到所述第2规定压力时的所述泵转速的值是第2初始值,
所述诊断部构成为执行以下内容中至少一个:
在作为所述燃料压力而得到所述第1规定压力时的所述泵转速的值比所述溶胀判定阈值低时,作为在所述燃料泵产生的异常的预兆而检测伴随于所述叶轮的溶胀而可能产生的异常的预兆;
在作为所述燃料压力而得到所述第2规定压力时的所述泵转速的值比所述磨损判定阈值高时,作为在所述燃料泵产生的异常的预兆而检测伴随于所述泵室的内壁或所述叶轮的磨损而可能产生的异常的预兆;
作为所述燃料压力而得到所述第1规定压力时的所述泵转速的值越比所述第1初始值接近所述溶胀判定阈值,则检测出所述叶轮的溶胀与所述驱动初始期间中的溶胀相比越进展;以及
在作为所述燃料压力而得到所述第2规定压力时的所述泵转速的值越比所述第2初始值接近所述磨损判定阈值,则检测出所述泵室的内壁或所述叶轮的磨损与所述驱动初始期间中的磨损相比越进展。
2.一种燃料泵的诊断装置,是燃料供给系统具备的燃料泵的诊断装置,其中,所述燃料泵具有泵室、收容于所述泵室的叶轮及使所述叶轮旋转的马达,所述燃料泵构成为通过所述叶轮的旋转而将从燃料箱吸引来的燃料排出,所述诊断装置具备:
泵控制部,构成为驱动所述燃料泵;及
泵诊断部,构成为基于所述马达的转速即泵转速与所述燃料泵排出的燃料的压力即燃料压力的相关性和从初次进行向所述燃料泵的通电起到经过规定期间为止的驱动初始期间中的所述相关性即初始相关性来诊断所述燃料泵的状态,
所述泵诊断部构成为,
基于所述泵转速与所述燃料压力的相关性和所述初始相关性,推定所述马达的旋转轴的轴向上的所述叶轮与所述泵室的内壁之间的间隙即轴向间隙的大小,基于推定出的所述轴向间隙的大小来检测在所述燃料泵产生异常的预兆。
3.一种燃料泵的诊断装置,是燃料供给系统具备的燃料泵的诊断装置,其中,所述燃料泵具有泵室、收容于所述泵室的叶轮及使所述叶轮旋转的马达,所述燃料泵构成为通过所述叶轮的旋转而将从燃料箱吸引来的燃料排出,所述诊断装置具备:
泵控制部,构成为驱动所述燃料泵;及
泵诊断部,构成为基于所述马达的转速即泵转速与所述燃料泵排出的燃料的压力即燃料压力的相关性和从初次进行向所述燃料泵的通电起到经过规定期间为止的驱动初始期间中的所述相关性即初始相关性来诊断所述燃料泵的状态,
所述泵诊断部构成为,
以与上次实施了所述诊断时的所述燃料泵的驱动条件相同的条件驱动所述燃料泵而反复执行所述诊断,
基于本次诊断时的泵转速与上次诊断时的泵转速之差而检测出与上次诊断时相比所述叶轮的溶胀进展,以及与上次诊断时相比所述泵室的内壁或所述叶轮的磨损进展中至少一个。

说明书全文

燃料的诊断装置

技术领域

[0001] 本公开涉及燃料泵的诊断装置。

背景技术

[0002] 从燃料箱吸引燃料的燃料泵的叶轮由于暴露于燃料,所以会逐渐溶胀。若叶轮溶胀,则叶轮与收容叶轮的泵室的内壁之间的间隙变小,有时叶轮会与泵室的内壁干涉。若因叶轮与泵室的内壁的干涉而妨碍了叶轮的旋转,则燃料泵可能会停止。
[0003] 在国际公开第2013/054412号公报所公开的燃料泵中,预测叶轮的溶胀量,以确保溶胀后的叶轮不会干涉的间隙的方式设定叶轮或泵室的形状。发明内容
[0004] 发明所要解决的课题
[0005] 由叶轮的溶胀引起的燃料泵的停止意味着燃料供给的中断。因而,优选在燃料泵到达停止前检测出叶轮的溶胀。
[0006] 上述公报所公开的燃料泵只不过基于预测到的叶轮的溶胀量来设定间隙。即,关于掌握驱动中的燃料泵的状态没有研究。从抑制燃料泵以叶轮的溶胀为要因而到达停止这一观点来看,要求掌握驱动中的燃料泵的状态。
[0007] 用于解决课题的手段
[0008] 在本公开的一方案中,提供一种燃料供给系统具备的燃料泵的诊断装置。所述燃料泵具有泵室、收容于所述泵室的叶轮及使所述叶轮旋转的达,所述燃料泵构成为通过所述叶轮的旋转而将从燃料箱吸引来的燃料排出。所述诊断装置具备构成为驱动所述燃料泵的泵控制部和构成为诊断所述燃料泵的状态的泵诊断部。所述泵诊断部构成为,基于所述马达的转速即泵转速与所述燃料泵排出的燃料的压即燃料压力的相关性和从初次进行向所述燃料泵的通电起到经过规定期间为止的驱动初始期间中的所述相关性即初始相关性来诊断所述燃料泵的状态。附图说明
[0009] 图1是示出一实施方式的燃料泵的诊断装置和燃料供给系统的示意图。
[0010] 图2是示意性地示出图1的燃料供给系统具有的燃料泵的叶轮周边的剖视图。
[0011] 图3是示出图1的诊断装置实施的处理的流程的流程图
[0012] 图4是示出图1的燃料泵的状态、泵转速及燃料压力的关系的坐标图。
[0013] 图5是示出泵转速与轴向间隙(推力间隙)的关系的坐标图。
[0014] 图6是示出图1的诊断装置实施的诊断处理的流程图。
[0015] 图7是与变更例的诊断装置实施的诊断处理相关的坐标图。
[0016] 图8是与另一变更例的诊断装置实施的诊断处理相关的坐标图。
[0017] 图9是与图8的变更例的诊断装置实施的诊断处理相关的坐标图。
[0018] 图10是与又一变更例的诊断装置实施的诊断处理相关的坐标图。
[0019] 图11是示出图10的变更例的诊断装置实施的诊断处理的流程图。

具体实施方式

[0020] 以下,参照图1~图6对一实施方式的燃料泵的诊断装置进行说明。
[0021] 图1示出了作为燃料泵30的诊断装置的控制单元10和具有燃料泵30的燃料供给系统20。燃料供给系统20具备燃料箱21、燃料泵30及燃料喷射26。
[0022] 燃料泵30将贮存于燃料箱21的燃料向供给通路22排出。在供给通路22设置有逆止阀23。在比逆止阀23靠下游侧处设置有压力调节器24。
[0023] 供给通路22连接于输送管25。在输送管25设置有多个燃料喷射阀26。在输送管25设置有燃压传感器27。
[0024] 燃料泵30具备筒状的壳体31。在壳体31形成有排出燃料的排出部39。在排出部39连接有供给通路22。壳体31在与排出部39相反一侧的端部具有开口,在该开口安装有罩32。在罩32形成有吸引燃料箱21内的燃料的吸入口33。
[0025] 燃料泵30具备马达41。马达41收容于壳体31。在壳体31内安装有具有支承马达41的轴42的轴承43的泵壳35。泵壳35具有在轴42的轴向上贯通泵壳35的排出通路36。
[0026] 在马达41的轴42安装有树脂制的叶轮44。叶轮44收容于由泵壳35和罩32区划的泵室38。叶轮44是圆板状,具有与罩32面对的第1面和与泵壳35面对的第2面。叶轮44具备形成于第1面的多个吸入侧叶片45。多个吸入侧叶片45在周向上排列。叶轮44具备形成于第2面的多个排出侧叶片46。多个排出侧叶片46在周向上排列。叶轮44具有在轴42的轴向上贯通叶轮44的连通孔(未图示)。
[0027] 在罩32的划分泵室38的面形成有第1槽34。第1槽34是与吸入口33连通的C字形状的槽。在泵壳35的划分泵室38的面形成有第2槽37。第2槽37是与排出通路36连通的C字形状的槽。
[0028] 在燃料泵30中,当通过马达41的驱动而叶轮44旋转时,由吸入侧叶片45在第1槽34形成旋回流,并且由排出侧叶片46在第2槽37形成旋回流。若叶轮44与罩32之间的空间的燃料在旋回的过程中被升压,则一部分燃料向叶轮44与泵壳35之间的空间挤出。挤出的燃料由形成于第2槽37的旋回流升压。从第2槽37经由排出通路36而挤出的燃料从排出部39排出。
[0029] 如图2所示,在叶轮44与罩32之间、叶轮44与泵壳35之间设置有间隙。在图2中示出了示意性地放大的间隙。另外,在图2中显示了轴42的轴线C。将轴线C的延伸方向上的叶轮44与泵壳35之间的间隙设为第1间隙CLa。将轴线C的延伸方向上的叶轮44与罩32之间的间隙设为第2间隙CLb。将第1间隙CLa及第2间隙CLb的合计设为轴线C的延伸方向上的轴向间隙即间隙CL。
[0030] 间隙CL的大小对燃料泵30的排出性能起到大的作用。由于叶轮44暴露于燃料,所以在叶轮44会不可逆地产生体积增大的溶胀。若叶轮44溶胀,则间隙CL变小。若间隙CL变小,则排出压力增加。但是,若间隙CL变小而叶轮44与泵室38的内壁干涉,则叶轮44的旋转被阻碍。进而,可能会引起燃料泵30的停止。另一方面,有时因异物向泵室38吸入等而导致泵室38的内壁或叶轮44磨损。若泵室38的内壁或叶轮44磨损,则间隙CL变大。若间隙CL变大,则引起排出压力的下降。
[0031] 如图1所示,控制单元10搭载于具备燃料供给系统20的车辆。在控制单元10上连接有各种传感器。控制单元10能够基于来自作为各种传感器的一例的燃压传感器27的检测信号来检测输送管25内的燃料压力QP。
[0032] 控制单元10具备作为车辆的控制装置的ECU11和作为驱动燃料泵30的泵控制部(泵控制电路)的FPC13。控制单元10或该控制单元10具备的ECU11及FPC13的各自能够由包括1)按照计算机程序(软件)进行动作的1个以上的处理器、2)执行各种处理中的至少一部分处理的面向特定用途集成电路(ASIC)等1个以上的专用的硬件电路或3)它们的组合的处理电路构成。处理器包括CPU以及RAM及ROM等存储器,存储器保存有构成为使CPU执行处理的程序代码或指令。存储器即计算机可读介质包括能够利用通用或专用的计算机来访问的所有能够利用的介质。
[0033] ECU11具备泵诊断部(泵诊断电路)12。泵诊断部12实施用于检测在燃料泵30产生异常的预兆的诊断处理。
[0034] FPC13基于ECU11算出的要求排出量QVT来驱动及控制燃料泵30。FPC13通过前馈控制(以下,称作“F/F控制”)及反馈控制(以下,称作“F/B控制”)来控制燃料泵30的马达41。
[0035] 在F/F控制中,基于要求排出量QVT来算出泵转速Np的目标值即目标转速NpT。FPC13以使泵转速Np成为目标转速NpT的方式设定燃料泵30的马达电压并驱动燃料泵30。
[0036] 在F/B控制中,基于燃料压力QP来推定燃料泵30的实际排出量,以使实际排出量跟随要求排出量QVT的方式控制泵转速Np。
[0037] 另外,在控制单元10上连接有报知装置50。作为报知装置50,例如可以采用警告灯。泵诊断部12能够在作为实施诊断处理的结果而检测到在燃料泵30产生异常的预兆的情况下,通过使警告灯点亮来报知检测到该预兆。
[0038] 使用图3,对与由泵诊断部12实施的诊断处理相关的处理的流程进行说明。在该处理的流程中,接在FPC13实施的泵控制之后实施诊断处理。
[0039] 首先,在步骤S11中由FPC13实施泵控制后,在接下来的步骤S12中,泵诊断部12实施诊断处理。关于诊断处理的详情将在后面叙述。当诊断处理的实施结束后,处理移向步骤S13。
[0040] 在步骤S13中,泵诊断部12判定是否通过诊断处理而检测到异常产生的预兆。详情后述,在判定为叶轮44处于溶胀状态的情况或判定为泵室38的内壁或叶轮44处于磨损状态的情况下,判定为存在异常产生的预兆。在得到了其他的诊断结果的情况下,判定为不存在异常产生的预兆。在不存在异常产生的预兆的情况下(S13:否),本处理例程结束。
[0041] 另一方面,在存在异常产生的预兆的情况下(S13:是),处理移向步骤S14。在步骤S14中,泵诊断部12实施报知处理。在报知处理中,泵诊断部12存储通过诊断处理的实施而检测到异常产生的预兆。而且,泵诊断部12利用报知装置50来报知异常产生的预兆。当实施报知处理后,本处理例程结束。
[0042] 使用图4,对与诊断处理相关的泵转速Np与燃料压力QP的关系进行说明。在燃料泵30中,泵转速Np越高则排出压力越高,燃料压力QP越高。
[0043] 以下,将叶轮44未溶胀且泵室38的内壁及叶轮44未磨损即未产生异常的状态的燃料泵设为基准的燃料泵。另外,将与基准的燃料泵相比叶轮44的溶胀进展的状态的燃料泵设为溶胀状态的燃料泵。而且,将与基准的燃料泵相比泵室38的内壁或叶轮44的磨损进展的状态的燃料泵设为磨损状态的燃料泵。
[0044] 在基准的燃料泵中,在从初次进行向马达的通电起到经过规定期间为止的驱动初始期间中,如图4所示,泵转速Np与燃料压力QP的比例关系成立。将此设为初始相关性。此外,规定期间是能够预想为不会因间隙CL的大小的变动而在泵转速Np与燃料压力QP的相关性上产生变化的期间。在溶胀状态的燃料泵中,如图4所示,存在以预定的泵转速Np驱动了燃料泵的情况下的燃料压力QP与基准的燃料泵相比较高的倾向。即,在溶胀状态的燃料泵中成立的泵转速Np与燃料压力QP的相关性中,与初始相关性相比,与预定的泵转速Np对应的燃料压力QP呈现高的值。另一方面,在磨损状态的燃料泵中,如图4所示,存在以预定的泵转速Np驱动了燃料泵的情况下的燃料压力QP与基准的燃料泵相比较低的倾向。即,在磨损状态的燃料泵中成立的泵转速Np与燃料压力QP的相关性中,与初始相关性相比,与预定的泵转速Np对应的燃料压力QP呈现低的值。图4所示的燃料泵30的状态、泵转速Np及燃料压力QP的关系通过产生叶轮44的溶胀、泵室38的内壁或叶轮44的磨损而间隙CL的大小变动而成立。
[0045] 接着,使用图5,对与诊断处理相关的泵转速Np与间隙CL的关系进行说明。在图5中示出了通过燃料泵30的驱动而燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np与间隙CL的大小的关系。如图4所示,在溶胀状态的燃料泵中,与预定的泵转速Np对应的燃料压力QP高。另一方面,在磨损状态的燃料泵中,与预定的泵转速Np对应的燃料压力QP低。即,间隙CL越大则与预定的泵转速Np对应的燃料压力QP越低。因而,如图5所示,燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np越高则间隙CL越大这一关系成立。
[0046] 在本实施方式中,设定有包括基准的燃料泵中的间隙CL的大小的间隙CL的基准范围。如图5所示,将基准范围中的最小值设为容许下限值CLth2,将基准范围中的最大值设为容许上限值CLth3。在燃料泵30的间隙CL比容许下限值CLth2小的情况下,可以说与基准的燃料泵相比叶轮44处于溶胀倾向。溶胀倾向表示虽不至于叶轮44与泵室38的内壁的干涉但叶轮44处于溶胀的状态。另一方面,在燃料泵30的间隙CL比容许上限值CLth3大的情况下,可以说与基准的燃料泵相比泵室38的内壁或叶轮44处于磨损倾向。
[0047] 而且,作为若间隙CL变得比溶胀界限值CLth1小则燃料泵30可能会停止的值,设定有溶胀界限值CLth1。换言之,若燃料泵30的间隙CL处于比溶胀界限值CLth1大的范围,则不会发生以叶轮44的溶胀为要因的燃料泵30的停止。
[0048] 另外,作为用于在间隙CL变得比磨损界限值CLth4大的情况下判定为燃料泵30的排出性能变低的值,设定有磨损界限值CLth4。
[0049] 即,根据图5所示的关系,能够导出以下(A)~(E)的事项。此外,如图5所示,第1~第4转速阈值Npth1~4按照第1转速阈值Npth1、第2转速阈值Npth2、第3转速阈值Npth3、第4转速阈值Npth4的顺序成为高的值。
[0050] (A)在燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np处于与容许下限值CLth2对应的第2转速阈值Npth2~与容许上限值CLth3对应的第3转速阈值Npth3的范围内的情况下,燃料泵30的间隙CL的大小处于基准范围。
[0051] (B)在燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np比与容许下限值CLth2对应的第2转速阈值Npth2低的情况下,间隙CL比基准范围小,叶轮44处于溶胀倾向。
[0052] (C)在燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np比与溶胀界限值CLth1对应的第1转速阈值Npth1低的情况下,间隙CL比基准范围小,可能会因叶轮44的溶胀而导致燃料泵30停止。
[0053] (D)在燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np比与容许上限值CLth3对应的第3转速阈值Npth3高的情况下,间隙CL比基准范围大,泵室38的内壁或叶轮44处于磨损倾向。
[0054] (E)在燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np比与磨损界限值CLth4对应的第4转速阈值Npth4高的情况下,间隙CL比基准范围大,因泵室38的内壁或叶轮44的磨损而导致燃料泵30的性能下降。
[0055] 因此,第1转速阈值Npth1是在叶轮44溶胀至在驱动燃料泵30时能够容许的界限的情况下作为燃料压力QP而得到规定压力QPx时的泵转速Np的值。将第1转速阈值Npth1称作溶胀判定阈值。另外,第4转速阈值Npth4是在泵室38的内壁或叶轮44磨损至在驱动燃料泵30时能够容许的界限的情况下作为燃料压力QP而得到规定压力QPx时的泵转速Np的值。将第4转速阈值Npth4称作磨损判定阈值。另外,间隙CL处于基准范围的第2转速阈值Npth2~第3转速阈值Npth3的范围内的值可以说是在从初次进行向燃料泵30的通电起到经过规定期间为止的驱动初始期间中作为燃料压力QP而得到规定压力QPx时的泵转速Np的值即初始值。
[0056] 为了基于上述(A)~(E)的事项来诊断燃料泵30的状态,泵诊断部12存储通过燃料泵30的驱动而燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np,将存储的泵转速Np在诊断处理中使用。
[0057] 使用图6,对泵诊断部12实施的诊断处理的一例进行说明。本处理例程通过图3的步骤S12的处理而开始。
[0058] 当本处理例程开始后,首先在步骤S101中,泵诊断部12判定燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np是否处于第2转速阈值Npth2~第3转速阈值Npth3的范围。在泵转速Np处于第2转速阈值Npth2~第3转速阈值Npth3的范围时,即,在泵转速Np为第2转速阈值Npth2以上且泵转速Np为第3转速阈值Npth3以下的情况下(S101:是),处理移向步骤S102。在步骤S102中,泵诊断部12判定为间隙CL的大小为基准范围内。之后,本处理例程结束。
[0059] 另一方面,在泵转速Np不处于第2转速阈值Npth2~第3转速阈值Npth3的范围时,即,在泵转速Np比第2转速阈值Npth2低的情况或泵转速Np比第3转速阈值Npth3高的情况下(S101:否),处理移向步骤S103。
[0060] 在步骤S103中,泵诊断部12判定泵转速Np是否比第3转速阈值Npth3高。在泵转速Np比第3转速阈值Npth3高的情况下(S103:是),处理移向步骤S104。另一方面,在泵转速Np比第2转速阈值Npth2低的情况下(S103:否),处理移向步骤S107。
[0061] 在步骤S104中,泵诊断部12判定泵转速Np是否比第4转速阈值Npth4高。在泵转速Np比第4转速阈值Npth4高的情况下(S104:是),处理移向步骤S105。在步骤S105中,泵诊断部12判定为,间隙CL比基准范围大,泵室38的内壁或叶轮44处于磨损状态且存在异常产生的预兆。之后,本处理例程结束。另一方面,在泵转速Np为第4转速阈值Npth4以下的情况下(S104:否),处理移向步骤S106。在步骤S106中,泵诊断部12判定为,间隙CL比基准范围大,泵室38的内壁或叶轮44处于磨损倾向。之后,本处理例程结束。
[0062] 在步骤S107中,泵诊断部12判定泵转速Np是否比第1转速阈值Npth1低。在泵转速Np比第1转速阈值Npth1低的情况下(S107:是),处理移向步骤S108。在步骤S108中,泵诊断部12判定为,间隙CL比基准范围小,叶轮44处于溶胀状态且存在异常产生的预兆。之后,本处理例程结束。另一方面,在泵转速Np为第1转速阈值Npth1以上的情况下(S108:否),处理移向步骤S109。在步骤S109中,泵诊断部12判定为,间隙CL比基准范围小,叶轮44处于溶胀倾向。之后,本处理例程结束。
[0063] 对本实施方式的作用及效果进行说明。
[0064] 在燃料泵中,为了提高排出性能,轴向间隙的大小大多被设定得小。因而,在燃料泵的叶轮溶胀而引起燃料泵的停止的情况下,因叶轮的溶胀而无法实现轴向间隙的确保可能成为要因。这一点,本实施方式的控制单元10推定间隙CL的大小,基于推定出的间隙CL的大小来检测在燃料泵30产生异常的预兆。即,由于能够推定间隙CL,所以能够掌握驱动中的燃料泵30的状态,能够在因异常的产生而燃料泵30到达停止前检测出产生异常的预兆。
[0065] 另外,控制单元10基于通过燃料泵30的驱动而燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np与间隙CL的大小的关系来诊断燃料泵30的状态。由此,在燃料压力QP升压至规定压力QPx时的泵转速Np的值比作为溶胀判定阈值的第1转速阈值Npth1低的情况下,能够检测出伴随于叶轮44的溶胀而可能产生的异常的预兆。即,能够在产生燃料泵30停止的异常前检测出异常的预兆。
[0066] 而且,控制单元10在燃料压力QP升压至规定压力QPx时的泵转速Np的值比作为磨损判定阈值的第4转速阈值Npth4高的情况下,能够检测出伴随于泵室38的内壁或叶轮44的磨损而可能产生的异常的预兆。由此,能够在以预定的泵转速Np驱动了燃料泵30时得到的燃料压力QP过度下降而燃料泵30的性能下降前检测出性能下降的预兆。
[0067] 另外,在控制单元10的泵诊断部12实施的诊断处理中,如图4及图5所示,在泵转速Np与间隙CL的大小的关系中,基于驱动初始期间的燃料泵中的间隙CL而设定有间隙CL的基准范围。在泵转速Np从与基准范围对应的值的背离大的情况下,即使在未到达异常的产生的情况下也可以说是容易产生异常的状态。根据本实施方式的诊断处理,泵转速Np从与基准范围对应的值背离且越接近作为溶胀判定阈值的第1转速阈值Npth1,则能够诊断为叶轮44的溶胀越进展。由此,能够在燃料泵30产生异常前检测出叶轮44的溶胀进展。
[0068] 同样,根据本实施方式的诊断处理,泵转速Np从与基准范围对应的值背离且越接近作为磨损判定阈值的第4转速阈值Npth4,则能够诊断为泵室38的内壁或叶轮44的磨损越进展。由此,能够在燃料泵30产生异常前检测出泵室38的内壁或叶轮44的磨损进展。
[0069] 在燃料泵30中,有时叶轮44的溶胀和泵室38的内壁或叶轮44的磨损同时进展。在磨损和溶胀同时进展的情况下,即使因溶胀而间隙CL变小,若因磨损而间隙CL变大,则间隙CL有时也会处于基准范围。在该情况下,可以说,即使产生了磨损和溶胀,也确保了燃料泵30的排出性能。根据通过基于泵转速Np推定间隙CL而能够掌握驱动中的燃料泵30的状态的本实施方式的诊断处理,在即使产生了磨损和溶胀也确保了燃料泵30的性能的情况下,能够不检测出异常的预兆。
[0070] 上述实施方式能够如以下这样变更而实施。上述实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合而实施。
[0071] ·在上述实施方式中,作为在图3所示的步骤S12中实施的诊断处理,例示了使用图6所示的流程图来检测在燃料泵30产生的异常的预兆的处理。作为在步骤S12中实施的诊断处理,也可以实施以下处理:使用存储有图5所示的关系的映射,根据相对于燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np的间隙CL的大小来检测异常的预兆。
[0072] ·在上述实施方式中,构成为,在检测在燃料泵30产生的异常的预兆的诊断处理中,基于燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np来推定间隙CL的大小,检测异常的预兆。但是,在基于图5所示的关系来进行判定的情况下,通过判定泵转速Np位于由第1~4转速阈值Npth1~4区隔开的区划的任一个,能够检测异常的预兆即叶轮44的溶胀或泵室38的内壁或叶轮44的磨损。即,在检测在燃料泵30产生的异常的预兆的诊断处理中,基于泵转速Np的间隙CL的推定不是必须的。
[0073] ·也可以反复执行上述实施方式中的图3所示的处理的流程。即,泵诊断部12也可以反复执行诊断处理。在反复执行诊断处理的期间,在步骤S11中的泵控制中,将驱动燃料泵30的条件设为相同条件。例如,不变更燃料泵30的马达电压。
[0074] 通过泵诊断部12反复执行诊断处理,在燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np在本次诊断时与上次诊断时相比较小的情况下,与上次诊断时相比间隙CL变大,能够将叶轮44的溶胀进展作为异常的预兆而检测。另一方面,在燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np在本次诊断时与上次诊断时相比较大的情况下,与上次诊断时相比间隙CL变小,能够将泵室38的内壁或叶轮44的磨损进展作为异常的预兆而检测。
[0075] 在叶轮44的溶胀和泵室38的内壁或叶轮44的磨损同时进展的情况下,根据溶胀或磨损的进展速度,有时即使暂且检测到叶轮44是溶胀倾向,间隙CL也会返回基准范围内。通过如上述结构那样反复执行诊断处理,能够提高诊断的精度
[0076] ·在上述实施方式中,使用图5及图6,对基于泵转速Np与间隙CL的关系来检测在燃料泵30产生的异常的预兆的诊断处理进行了说明。诊断处理的处理内容能够变更。例如,关于FPC13对燃料泵30的驱动,将F/F控制中的泵转速Np的值设为初始转速,将通过F/B控制而泵转速Np变动时的从初始转速起的变化量设为转速变化量ΔNp。能够使用该转速变化量ΔNp来进行检测在燃料泵30产生的异常的预兆的诊断处理。
[0077] 使用图7,对与诊断处理相关的转速变化量ΔNp与间隙CL的关系进行说明。如图4所示,间隙CL越大则与预定的泵转速Np对应的燃料压力QP越低。因而,如图7所示,转速变化量ΔNp越大则间隙CL越大这一关系成立。
[0078] 如图7所示,与磨损界限值CLth4对应的转速变化量ΔNp的值是“rb”。与容许上限值CLth3对应的转速变化量ΔNp的值是比“rb”小的“ra”。与容许下限值CLth2对应的转速变化量ΔNp的值是“‑ra”。与溶胀界限值CLth1对应的转速变化量ΔNp的值是比“‑ra”小的“‑rc”。即,根据图7所示的关系,能够导出以下(F)~(J)的事项。
[0079] (F)在转速变化量ΔNp的大小为“ra”以下的情况下,即,在“ΔNp≤|ra|”的情况下,燃料泵30的间隙CL的大小处于基准范围。
[0080] (G)在转速变化量ΔNp比“‑ra”小的情况下,即,在“ΔNp<‑ra”的情况下,间隙CL比基准范围小,叶轮44处于溶胀倾向。
[0081] (H)在转速变化量ΔNp比“‑rc”小的情况下,即,在“ΔNp<‑rc”的情况下,间隙CL比基准范围小,可能会因叶轮44的溶胀而导致燃料泵30停止。
[0082] (I)在转速变化量ΔNp比“ra”大的情况下,即,在“ΔNp>ra”的情况下,间隙CL比基准范围大,泵室38的内壁或叶轮44处于磨损倾向。
[0083] (J)在转速变化量ΔNp比“rb”大的情况下,即,在“ΔNp>rb”的情况下,间隙CL比基准范围大,因泵室38的内壁或叶轮44的磨损而导致燃料泵30的性能下降。
[0084] 能够基于上述(F)~(J)的事项来诊断燃料泵30的状态。例如,将从FPC13开始F/B控制起到实际排出量达到要求排出量QVT为止的期间中的泵转速Np的变化量作为转速变化量ΔNp而存储。能够使用转速变化量ΔNp来实施诊断处理。另外,也可以在F/B控制的执行中作为泵转速Np的变化量而逐次监视转速变化量ΔNp,在转速变化量ΔNp变得比比“‑ra”小时判定为可能会因叶轮44的溶胀而导致燃料泵30停止。通过这样的诊断处理,也与上述实施方式同样,能够掌握驱动中的燃料泵30的状态,能够检测在燃料泵30产生的异常的预兆。
[0085] ·诊断处理的处理内容能够如以下这样变更。泵转速Np被控制成预定的转速时的燃料泵30的每单位时间的排出量QV与燃料压力QP具有比例关系。因此,如图8所示,在燃料泵30的状态、泵转速Np及排出量QV之间,与图4所示的关系同样的相关性成立。即,在溶胀状态的燃料泵中成立的泵转速Np与排出量QV的相关性中,与初始相关性相比,与预定的泵转速Np对应的排出量QV呈现高的值。另一方面,在磨损状态的燃料泵中成立的泵转速Np与排出量QV的相关性中,与初始相关性相比,与预定的泵转速Np对应的排出量QV呈现低的值。在此,在FPC13实施着F/F控制时,泵转速Np被控制为一定的目标转速NpT。将在泵转速Np被控制成目标转速NpT时使燃料压力QP增加预定的压力所需的时间设为升压时间T。如图8所示,间隙CL越大则与预定的泵转速Np对应的排出量QV越低。因而,如图9所示,在泵转速Np一定时,间隙CL越大则升压时间T越长这一关系成立。能够基于该图9所示的升压时间T与间隙CL的关系来实施诊断处理。
[0086] 根据图9所示的关系,能够导出以下(K)~(O)的事项。
[0087] (K)在升压时间T处于与容许下限值CLth2对应的第2时间阈值Tth2~与容许上限值CLth3对应的第3时间阈值Tth3的范围内的情况下,燃料泵30的间隙CL的大小处于基准范围。
[0088] (L)在升压时间T比与容许下限值CLth2对应的第2时间阈值Tth2短的情况下,间隙CL比基准范围小,叶轮44处于溶胀倾向。
[0089] (M)在升压时间T比与溶胀界限值CLth1对应的第1时间阈值Tth1短的情况下,间隙CL比基准范围小,可能会因叶轮44的溶胀而导致燃料泵30停止。
[0090] (N)在升压时间T比与容许上限值CLth3对应的第3时间阈值Tth3长的情况下,间隙CL比基准范围大,泵室38的内壁或叶轮44处于磨损倾向。
[0091] (O)在升压时间T比与磨损界限值CLth4对应的第4时间阈值Tth4长的情况下,间隙CL比基准范围大,因泵室38的内壁或叶轮44的磨损而导致燃料泵30的性能下降。
[0092] 能够基于上述(K)~(O)的事项来诊断燃料泵30的状态。通过该诊断处理,也与上述实施方式同样,能够掌握驱动中的燃料泵30的状态,能够检测在燃料泵30产生的异常的预兆。
[0093] ·在上述实施方式中,例示了基于图5所示的燃料压力QP上升为规定压力QPx时的泵转速Np与间隙CL的大小的关系而实施的诊断处理。在燃料泵30的状态、泵转速Np及排出量QV之间,如图8所示的相关性成立。因而,也可以基于通过燃料泵30的驱动而得到预定的排出量QV时的泵转速Np与间隙CL的大小的关系来实施诊断处理。通过该诊断处理,也与上述实施方式同样,能够掌握驱动中的燃料泵30的状态,能够检测在燃料泵30产生的异常的预兆。
[0094] ·诊断处理的处理内容能够如以下这样变更。如图4所示,间隙CL越大则与预定的泵转速Np对应的燃料压力QP越低。因而,如图10所示,在泵转速Np一定时,燃料压力QP越低则间隙CL越大这一关系成立。在此,在FPC13实施着F/F控制时,泵转速Np被控制为一定的目标转速NpT。通过使用泵转速Np被控制成目标转速NpT时的燃料压力QP的大小,能够基于图10所示的燃料压力QP与间隙CL的关系来实施诊断处理。
[0095] 根据图10所示的关系,能够导出以下(P)~(T)的事项。
[0096] (P)在泵转速Np被控制成目标转速NpT时的燃料压力QP处于与容许上限值CLth3对应的第2燃压阈值QPth2~与容许下限值CLth2对应的第3燃压阈值QPth3的范围内的情况下,燃料泵30的间隙CL的大小处于基准范围。
[0097] (Q)在燃料压力QP比与容许下限值CLth2对应的第3燃压阈值QPth3高的情况下,间隙CL比基准范围小,叶轮44处于溶胀倾向。
[0098] (R)在燃料压力QP比与溶胀界限值CLth1对应的第4燃压阈值QPth4高的情况下,间隙CL比基准范围小,可能会因叶轮44的溶胀而导致燃料泵30停止。
[0099] (S)在燃料压力QP比与容许上限值CLth3对应的第2燃压阈值QPth2低的情况下,间隙CL比基准范围大,泵室38的内壁或叶轮44处于磨损倾向。
[0100] (T)在燃料压力QP比与磨损界限值CLth4对应的第1燃压阈值QPth1低的情况下,间隙CL比基准范围大,因泵室38的内壁或叶轮44的磨损而导致燃料泵30的性能下降。
[0101] 能够基于上述(P)~(T)的事项来诊断燃料泵30的状态。
[0102] 使用图11,对泵诊断部12实施的诊断处理的一例进行说明。本处理例程通过图3的步骤S12的处理而开始。
[0103] 当本处理例程开始后,首先在步骤S301中,泵诊断部12判定泵转速Np被控制成目标转速NpT时的燃料压力QP是否处于第2燃压阈值QPth2~第3燃压阈值QPth3的范围。在燃料压力QP处于第2燃压阈值QPth2~第3燃压阈值QPth3的范围时,即,在燃料压力QP为第2燃压阈值QPth2以上且燃料压力QP为第3燃压阈值QPth3以下的情况下(S301:是),处理移向步骤S302。在步骤S302中,泵诊断部12判定为间隙CL的大小为基准范围内。之后,本处理例程结束。
[0104] 另一方面,在燃料压力QP不处于第2燃压阈值QPth2~第3燃压阈值QPth3的范围时,即,在燃料压力QP比第2燃压阈值QPth2低的情况或燃料压力QP比第3燃压阈值QPth3高的情况下(S301:否),处理移向步骤S303。
[0105] 在步骤S303中,泵诊断部12判定燃料压力QP是否比第2燃压阈值QPth2低。在燃料压力QP比第2燃压阈值QPth2低的情况下(S303:是),处理移向步骤S304。另一方面,在燃料压力QP比第3燃压阈值QPth3高的情况下(S303:否),处理移向步骤S307。
[0106] 在步骤S304中,泵诊断部12判定燃料压力QP是否比第1燃压阈值QPth1低。在燃料压力QP比第1燃压阈值QPth1低的情况下(S304:是),处理移向步骤S305。在步骤S305中,泵诊断部12判定为,间隙CL比基准范围大,泵室38的内壁或叶轮44处于磨损状态且存在异常产生的预兆。之后,本处理例程结束。另一方面,在燃料压力QP为第1燃压阈值QPth1以上的情况下(S304:否),处理移向步骤S306。在步骤S306中,泵诊断部12判定为,间隙CL比基准范围大,泵室38的内壁或叶轮44处于磨损倾向。之后,本处理例程结束。
[0107] 在步骤S307中,泵诊断部12判定燃料压力QP是否比第4燃压阈值QPth4高。在燃料压力QP比第4燃压阈值QPth4高的情况下(S307:是),处理移向步骤S308。在步骤S308中,泵诊断部12判定为,间隙CL比基准范围小,叶轮44处于溶胀状态且存在异常产生的预兆。之后,本处理例程结束。另一方面,在燃料压力QP为第4燃压阈值QPth4以下的情况下(S307:否),处理移向步骤S309。在步骤S309中,泵诊断部12判定为,间隙CL比基准范围小,叶轮44处于溶胀倾向。之后,本处理例程结束。
[0108] 通过该诊断处理,也与上述实施方式同样,能够掌握驱动中的燃料泵30的状态,能够检测在燃料泵30产生的异常的预兆。
[0109] ·在上述实施方式中,构成为接在FPC13实施的泵控制之后实施诊断处理。该泵控制可以是为了实施来自燃料喷射阀26的燃料喷射而基于ECU11算出的要求排出量QVT来驱动燃料泵30的泵控制,也可以与来自燃料喷射阀26的燃料喷射无关而为了实施诊断处理而驱动燃料泵30的泵控制。
[0110] ·在上述实施方式中,例示了车辆的ECU11具备的泵诊断部12。实施诊断处理的泵诊断部12也可以设置于位于车辆的外部的运算装置。即,也可以由在车辆的控制单元10设置的泵控制部即FPC13和在位于车辆的外部的运算装置设置的泵诊断部12构成燃料泵的诊断装置。例如,构成为在控制单元10与运算装置之间能够经由外部通信线路网而进行数据的收发。由此,能够在接收从控制单元10发送的泵转速Np等数据的运算装置中实施诊断处理。通过该诊断处理,也与上述实施方式同样,能够掌握驱动中的燃料泵30的状态,能够检测在燃料泵30产生的异常的预兆。
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