CN103306839B - 共轨轨压的控制方法和控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种共轨轨压的控制方法和控制***，控制方法包括下述步骤：获取发动机油量变化工况；当油量下降变化量超出预设范围时，按照油量变化超出预设范围之前的喷油量继续喷射，且强制开启后喷；喷射预定时间后，按照发动机实际油量所需进行喷射，且关闭后喷。该控制方法锁定油量的同时，还开启后喷，使得实际轨压下降到设定轨压的时间得以缩减。而且，后喷最多只有小部分油量会产生扭矩，基本不干扰发动机的正常操控。

Description

共轨轨压的控制方法和控制***

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，特别涉及一种共轨轨压的控制方法和控制***。

背景技术

发动机是一种将燃油的化学能转化成机械能的装置，燃油的燃烧需要与空气按照一定的比例进行混合，燃油的供给由喷油器进行。为了满足国家的排放法规和精确的控制，发动机的油量控制采用高压共轨技术，电控高压共轨***主要包括电控高压油泵、共轨管、电控喷油器和ECU四个部件。电控高压油泵可以利用油量计量单元控制泵油流量从而控制共轨管中的压力，以满足电控喷油器的喷油，从而适应发动机的工况。电控喷油器可以根据实际的工况灵活地控制喷射提前角和喷油量。

目前，高压共轨***中电控喷油器的喷射一般分为3次预喷、1次主喷以及2次后喷。预喷主要用于冷启动或是低负荷工况，后喷主要用于去除颗粒或是提高SCR***排气温度。故预喷和后喷一般不采用，仅在具有上述需求的特殊工况中进行，一般的发动机运行过程中，主要进行主喷。另外，针对上述几种喷射方式，3次预喷、1次主喷会产生扭矩，靠近主喷的1次后喷中的少部分油量会产生扭矩，而其余部分油量只产生热量不产生扭矩。

当发动机需求的油量骤降时，控制单元会输出减小油量供应的指令至电控高压油泵，但电控高压油泵存在一定的响应延迟，在该延迟时间段内，出现喷油量减少，而供油量仍然保持较高的现象，这导致轨压管的实际轨压会出现异常上升(图2中的谷峰)，与设定轨压相差极大，影响发动机的正常使用。

为此，请参考图1和图2，图1为一种典型的共轨轨压控制的流程框图；图2为轨压控制前后的效果比对曲线图。图2绘出轨压骤升工况下，通过图1中方式控制轨压的效果。其中A表示未进行轨压控制时的轨压变化曲线、B表示按照图1方式进行轨压控制后的轨压变化曲线。a段表示油量未突降之前的平稳状态，b段表示油量锁定后的状态，c段表示油量锁定复位后的状态。

发动机工作过程中，会实时地检测发动机的油量变化(即产生扭矩的油量变化)，当变化过大(a段和b段的临界点)时，控制单元会锁定变化前喷油量，按照该喷油量持续喷射一定时间，即继续按照之前的油量需求主喷一定时间。喷射一段时间后(b段结束)，轨压下降一定值，此时，油量锁定复位(c段开始)，按照正常的油量喷射程序进行喷油量控制，轨压会短暂上升，当然，相对之前的轨压，不再是骤升，然后逐渐下降到设定轨压，以满足发动机的实际油量需求，响应驾驶人员的操作指令。

然而，上述方案存在下述技术问题：

一、按照变化前的喷油量持续喷射一定周期，该喷射油量与油泵泵油油量的差值较小，该差值降低轨压需要时间较长，实际操作过程中，需要持续喷射较长时间，因此，轨压下降速度仍偏慢；

二、当发动机需求的油量骤降时，按照原喷油量和喷射方式喷射，由于降低轨压时间较长，产生不必要的扭矩的时间延长，影响发动机的响应性能。

有鉴于此，如何在发动机油量下降变化量过大时，较快地将实际轨压调整至设定轨压，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种共轨轨压的控制方法和控制***，该控制方法和控制***可较快地将实际轨压调整至设定轨压。

本发明提供的共轨轨压的控制方法，包括下述步骤：

获取发动机油量变化工况；

当油量下降变化量超出预设范围时，按照油量变化超出预设范围之前的喷油量继续喷射，且强制开启后喷；

喷射预定时间后，按照发动机实际油量所需进行喷射，且关闭后喷。

该控制方法锁定油量的同时，还开启后喷，相较于背景技术的轨压控制方案，后喷的开启使得喷油器在单位时间内喷射的总油量增加，而油泵供油量的变化一致，使得在“油量锁定状态”期间，实际轨压在相同时间内下降的更快，或者达到同样下降效果所用的时间更短。如此，油量锁定解除而复位，实际轨压最终下降到设定轨压的时间得以缩减。

而且，后喷最多只有小部分油量会产生扭矩，在基本不干扰发动机正常操控的情况下，避免了轨压骤升，且加快了轨压下降至设定轨压的进程，也就相应地缩短了不必要扭矩存在的时间，快速地响应对发动机作出的操控指令。

优选地，

仅强制开启不产生扭矩的后喷。

优选地，

根据设定轨压和实际轨压，预先计算出喷射的预定时间；当油量下降变化量超出预设范围时，按照与当前的实际轨压、设定轨压对应的预定时间进行喷射。

优选地，

预定时间为喷射的周期数。

优选地，

所述预定时间为定值。

本发明还提供一种共轨轨压的控制***，包括油泵、主喷喷油器、后喷喷油器以及控制器，其特征在于，所述控制器监测发动机油量变化工况，当油量下降变化超出预设范围时，所述控制器输出控制信号至所述主喷喷油器，使其按照油量变化超出预设范围前的喷油量继续喷射，且控制后喷喷油器开启；

喷射预定时间后，所述控制器控制所述后喷喷油器关闭，且输出控制信号至所述主喷喷油器，使其按照发动机实际油量所需进行喷射。

提供的控制***与控制方法原理一致，具有与控制方法相同的技术效果。

优选地，所述控制器仅开启不产生扭矩的后喷喷油器。

优选地，所述控制器内预存有根据设定轨压和实际轨压预先计算出的喷射的预定时间；当油量下降变化量超出预设范围时，所述控制器控制所述主喷喷油器按照与当前的实际轨压、设定轨压对应的预定时间进行喷射。

优选地，所述控制器内预存的预定时间为喷射的周期数。

优选地，所述预定时间为定值。

附图说明

图1为一种典型的共轨轨压控制的流程框图；

图2为轨压控制前后的效果比对曲线图；

图3为本发明所提供共轨轨压控制方法第一实施例的流程图；

图4为三种模式下轨压变化的比对曲线图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。为便于理解和简洁描述，下文结合共轨轨压控制方法和控制***论述，有益效果不再重复论述。

请参考图3，图3为本发明所提供共轨轨压控制方法第一实施例的流程图。

该实施例中的共轨轨压的控制方法，包括下述步骤：

S1、获取发动机油量变化工况；

发动机油量变化可检测获得，当油门、发动机转速等参数发生变化时，可检测到对应发动机实际所需的油量变化，该变化值可直接从现有的检测数据中获得。共轨轨压控制***包括油泵、控制器(ECU)、喷油器，其中，喷油器包括能够进行预喷、主喷以及后喷的几种喷油器，各自功能可参考背景技术部分理解。控制器控制油泵和喷油器，且控制器可获取发动机油量变化的数据。

S2、判断油量下降变化量是否超出预设范围，是，则进入步骤S3，否，则返回步骤S1；

发动机所需的油量下降变化量通常处于一定的范围内，即在某一稳定工作模式下，发动机油量变化率应当处于预设范围内，该预设范围可通过常规的试验或是模拟仿真建立，该预定范围可存储于控制器中。当发动机油量变化量超出预设范围时，即为骤降或骤升工况，即发动机模式发生了改变，比如行驶汽车时，踩踏油门，此时发动机油量变化量会骤变。

S3、按照油量变化超出预设范围之前的喷油量继续喷射，且强制开启后喷；

由背景技术描述可知，发动机的一般工况下，采用主喷。正常工况下，当发动机油量下降时，主喷喷油器会立即响应以减少喷油量。但，此实施例中，当发动机油量骤降时，控制器会输出控制信号至主喷喷油器，使其保持骤降前的喷油量不变，即锁定骤降前的油量。同时，控制器输出控制信号强制开启后喷喷油器，则后喷喷油器除了去除颗粒以及提高SCR***排气温度之外，在油量骤降时，也会被控制开启。

S4、喷射预定时间后，按照发动机实际油量所需进行喷射，且关闭后喷。

喷射预定时间后，轨压下降一定值，此时，控制器控制油量锁定复位，按照常规的控制程序控制主喷喷油器喷射，直至下降至设定轨压，以响应对发动机的操作指令，同时关闭后喷。

可以结合图4理解本方案的有益效果，图4为三种模式下轨压变化的比对曲线图，三种模式下的变化曲线分别是未进行轨压控制时的轨压变化曲线A、按照背景技术的方式进行轨压控制后的轨压变化曲线B、按照本发明实施例进行轨压控制后的轨压变化曲线C。其中，a段表示油量未突降之前的平稳状态，b段表示油量锁定后的状态，c段表示油量锁定复位后的状态。

本实施例中，锁定油量的同时，还开启后喷，相较于背景技术的轨压控制方案，后喷的开启使得喷油器在单位时间内喷射的总油量增加，而油泵供油量的变化一致，故本实施例的方法使得在“油量锁定状态”期间，实际轨压在相同时间内下降的更快，可参考图4中b段对应的B、C曲线段理解，或者达到同样下降效果所用的时间更短。如此，油量锁定解除而复位，实际轨压最终下降到设定轨压的时间得以缩减。

而且，后喷最多只有小部分油量会产生扭矩，在基本不干扰发动机正常操控的情况下，避免了轨压骤升，且加快了轨压下降至设定轨压的进程，也就相应地缩短了不必要扭矩存在的时间，快速地响应对发动机作出的操控指令。

据此，最优化的技术方案是，发动机油量变化量骤降时，仅强制开启不产生扭矩的后喷，即控制器仅开启不产生扭矩的后喷喷油器。不产生扭矩的后喷显然在产生上述技术效果的同时，不会对发动机的正常操控造成任何干扰。如背景技术部分所述，靠近主喷喷油器的后喷喷油器可能产生少量扭矩，而远离主喷喷油器的后喷喷油器不产生扭矩，可强制开启后者。

设定轨压由发动机的油门、转速等参数确定，发动机的当前工况确定后，其设定轨压相对也得以确定，即共轨实际轨压达到该设定轨压时，即可满足当前的发动机油量需求。当然实际操作中，允许实际轨压与设定轨压存在合理的偏差。

步骤S3中的喷射需要维持预定时间，该时间可根据设定轨压和实际轨压，预先计算得出，并存储于控制器内。当油量下降变化量超出预设范围时，控制器可控制主喷喷油器按照与当前的实际轨压、设定轨压对应的预定时间进行喷射。

如图4所示，根据对应的实际轨压和设定轨压，预定时间需要保证，主喷和后喷喷射预定时间后，轨压能够下降到一定值，且在该值基础上解除锁定而轨压小幅度上升时，轨压依然处于正常值范围内。如此，预定时间并非定值，可根据设定轨压、实际轨压计算获得，具体可借助试验验证。此时，当实际轨压和设定轨压之间的差值过大时，预定时间相应较长，反之，则较短，控制过程中，控制器可根据当前的实际轨压和设定轨压获取对应的预定时间以实施控制。

当然，不经过精密计算也是可行的，此时预定时间可以是定值，并预存于控制器中。根据试验或是仿真等方式获得一中间值作为预定时间，按照该预定时间锁定油量且开启后喷时，可较快地降低轨压，只是在不同的实际轨压、设定轨压偏差下，降低轨压效果的可预测性可能次于上述实施例。但该降压方式的控制更为简单，一般喷射1-2个喷射周期即可。

一般，喷油器喷射为间歇式喷射，即持续喷射一定时间后，停歇一定时间段，继续喷射，从喷射开始到下一次喷射开始的时间段为一个喷射周期。针对该种喷射方式，控制器预存的上述的预定时间可以是喷射的周期数，控制主喷喷油器和后喷喷油器按照该周期数喷射完毕即可执行步骤S4。如此设计，更符合目前的喷油器工作模式。

以上对本发明所提供的一种共轨轨压的控制方法和控制***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种共轨轨压的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

获取发动机油量变化工况；

当油量下降变化量超出预设范围时，按照油量变化超出预设范围之前的喷油量继续喷射，且强制开启后喷；

喷射预定时间后，按照发动机实际油量所需进行喷射，且关闭后喷。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

仅强制开启不产生扭矩的后喷。

3.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，根据设定轨压和实际轨压，预先计算出喷射的预定时间；当油量下降变化量超出预设范围时，按照与当前的实际轨压、设定轨压对应的预定时间进行喷射。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，预定时间为喷射的周期数。

5.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述预定时间为定值。

6.一种共轨轨压的控制***，包括油泵、主喷喷油器、后喷喷油器以及控制器，其特征在于，所述控制器监测发动机油量变化工况，当油量下降变化超出预设范围时，所述控制器输出控制信号至所述主喷喷油器，使其按照油量变化超出预设范围前的喷油量继续喷射，且控制后喷喷油器开启；

喷射预定时间后，所述控制器控制所述后喷喷油器关闭，且输出控制信号至所述主喷喷油器，使其按照发动机实际油量所需进行喷射。

7.如权利要求6所述的控制***，其特征在于，所述控制器仅开启不产生扭矩的后喷喷油器。

8.如权利要求6或7所述的控制***，其特征在于，所述控制器内预存有根据设定轨压和实际轨压预先计算出的喷射的预定时间；当油量下降变化量超出预设范围时，所述控制器控制所述主喷喷油器按照与当前的实际轨压、设定轨压对应的预定时间进行喷射。

9.如权利要求8所述的控制***，其特征在于，所述控制器内预存的预定时间为喷射的周期数。

10.如权利要求6或7所述的控制***，其特征在于，所述预定时间为定值。