CN103092191A - 轨压模拟值生成方法和应用轨压模拟值进行内燃机燃油系统故障诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨压模拟值生成方法，包括以下步骤，建立模拟轨压传感器模型，包括生成模拟轨压基本表格；生成模拟轨压静态修正表格；生成模拟轨压动态修正表格；生成模拟轨压环境修正表格；查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值，查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值，查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值，查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值；计算轨压的模拟当前值，然后将轨压的模拟当前值进行模拟轨压变化值的步长限制，生成轨压模拟值。本发明还提出一种应用轨压模拟值进行内燃机燃油系统故障诊断方法。

Description

轨压模拟值生成方法和应用轨压模拟值进行内燃机燃油系统故障诊断方法

技术领域

本发明涉及电控内燃机燃油系统，尤其是一种轨压模拟值生成方法和应用轨压模拟值进行内燃机燃油系统故障诊断方法。 

背景技术

目前为了提高内燃机的经济性、动力性，满足日趋严格的排放法规，内燃机普遍采用了电子控制技术，随着电子控制技术的发展，电控内燃机的燃油系统结构越来越复杂，判断故障发生的原因和部位也越来越困难，对电控内燃机燃油系统的检测和维修往往需要专门的故障诊断工具才能完成。现有的电控内燃机燃油故障诊断系统故障诊断主要基于物理传感器信号的直接实时监测，在发生严重故障时向驾驶员报警，存储并显示故障代码和故障状态信息，然后进行离线故障识别。而对系统由于使用年限增加造成的零部件老化偏离系统最优工况但尚未到达故障状态的状况则通常没有量化指标参考。中国专利CN101189500B公开了一种基于模型的机械电子系统诊断方法，该方法由机械电子系统之内的控制设备执行故障检测，由机械电子系统之外的计算单元执行离线故障识别，无法对故障进行在线处理，而且离线能达到的诊断质量一般低于在线故障诊断时的诊断质量。又如中国专利CN100373037C公开了一种基于模型的判断柴油机共轨燃油系统燃油压力异常状态的方法，但并未提及共轨蓄压器内压力推测实现方法，在判定系统故障时的判定策略简易，不能保证故障判定的可靠性，且对于出现的故障应对措施不理想。无法实时校正系统控制参数，保证系统在最优工况下运行。

发明内容

本发明的目的是补充现有技术中存在的不足，提供一种轨压模拟值生成方法和应用轨压模拟值进行内燃机燃油系统故障诊断方法。在轨压模拟值生成过程中产生的模拟轨压动态修正表格可反映燃油系统老化的具体量化指标；生成轨压模拟值的方法则提供了一种柴油机共轨燃油系统的轨压值的推测实现方法；轨压模拟值生成以后，如果物理轨压传感器发生故障，燃油系统可以采用轨压模拟值代替故障传感器的实际值，故障模式下燃油系统能依然以较理想的工作状态运行；应用生成的轨压模拟值可以进行在线的燃油系统故障诊断。

本发明采用的技术方案是：

一种轨压模拟值生成方法，包括以下步骤，

建立模拟轨压传感器模型，包括生成模拟轨压基本表格；生成模拟轨压静态修正表格；生成模拟轨压动态修正表格；生成模拟轨压环境修正表格；

根据内燃机当前工况查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值，查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值，查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值，查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值；计算轨压的模拟当前值，然后将轨压的模拟当前值进行模拟轨压变化值的步长限制，生成轨压模拟值。

所述生成模拟轨压基本表格，包括：建立一张基本表格，将内燃机正常工作范围内各种工况的泵油角参数和循环喷油量参数对应的轨压值存入基本表格，即能生成模拟轨压基本表格；查询模拟轨压基本表格能获得模拟轨压基本值。

所述生成模拟轨压环境修正表格，包括以下步骤：

建立一张环境修正表格，设定内燃机的工况，即能确定该工况下的泵油角参数、循环喷油量参数、内燃机转速，根据该工况下的泵油角参数、循环喷油量参数查询模拟轨压基本表格能获得模拟轨压基本值；针对当前工况下的内燃机转速、当前冷却水温度，将查询得到的模拟轨压基本值与实际轨压值的差值记录进环境修正表格；改变冷却水温度，将不同冷却水温度下查询得到的模拟轨压基本值与实际轨压值的差值记录进环境修正表格；改变内燃机的工况，将不同工况下内燃机转速和冷却水温度对应的模拟轨压基本值与实际轨压值的差值记录进环境修正表格，最后生成模拟轨压环境修正表格。

所述生成模拟轨压静态修正表格，包括以下子步骤：

步骤401，使用控制程序建立一张静态修正表格；

步骤402，判断内燃机是否满足静态修正条件，如果内燃机满足静态修正条件则执行步骤403，如果内燃机不满足静态修正条件则依然停在步骤402，等待满足静态修正条件；

步骤403，根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数确定静态修正表格中当前工况的对应修正区域；

步骤404，通过判断对应修正区域的静态修正值计算标志是否已置位，来判断当前工况的对应修正区域内是否已经完成模拟轨压静态修正值的创建；如果静态修正值计算标志未置位，则执行步骤405，如果静态修正值计算标志已经置位，则转往步骤4071；

步骤405，计算模拟轨压基本值与实际轨压值的差值，在静态修正表格中的当前工况的对应修正区域中累加当前轨压差值形成累加值，所修正区域对应的计数器加1；所述模拟轨压基本值是根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数查询模拟轨压基本表格获得；

步骤406，判断当前工况的对应修正区域的计数器值是否大于设定值，如果计数器值大于设定值，则执行步骤407，否则执行步骤402；

步骤407，将上述步骤405中的累加值除以对应计数器值，计算获得当前工况对应的模拟轨压静态修正值，并保存在静态修正表格中的当前工况的对应修正区域；最后累加值和对应计数器清零，将对应修正区域的静态修正值计算标志置位；

步骤4071，结束当前工况对应修正区域内的模拟轨压静态修正值的创建；

步骤408，在内燃机正常工作范围内，改变内燃机工况，重复上述步骤402至步骤4071，获得全部工况对应的模拟轨压静态修正值，并保存在静态修正表格中的各种工况对应的的修正区域，从而生成模拟轨压静态修正表格；

步骤409，结束模拟轨压静态修正值的继续创建。

所述生成模拟轨压动态修正表格，包括以下子步骤：

步骤501，使用控制程序建立一张动态修正表格；

步骤502，判断内燃机是否满足动态修正条件，如果内燃机满足动态修正条件则执行步骤503，如果内燃机不满足动态修正条件则依然停在步骤502，等待满足动态修正条件；

步骤503，根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数确定动态修正表格中当前工况的对应修正区域；

步骤504，计算模拟轨压基本值与模拟轨压静态修正值的和与实际轨压值的差值，在动态修正表格中的当前工况的对应修正区域中累加当前轨压差值形成累加值，所修正区域对应的计数器加1；所述模拟轨压基本值是根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数查询模拟轨压基本表格获得；所述模拟轨压静态修正值是根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数查询模拟轨压静态修正表格获得；

步骤505，判断当前工况的对应修正区域的计数器值是否大于设定值，如果计数器值大于设定值，则执行步骤506，否则执行步骤502；

步骤506，将上述步骤504中的累加值除以对应计数器值，计算获得当前工况对应的模拟轨压动态修正值，并保存在动态修正表格中的当前工况的对应修正区域；最后累加值和对应计数器清零；随后转往步骤502。

所述根据内燃机当前工况查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值，查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值，查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值，查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值；计算轨压的模拟当前值，然后将轨压的模拟当前值进行模拟轨压变化值的步长限制，生成轨压模拟值，包括以下步骤：

步骤601，判断内燃机转速是否大于设定启动阈值，若内燃机转速大于设定启动阈值，则执行步骤603，否则执行步骤602；

步骤602，将上次轨压模拟值设为0；

步骤603，保存上次轨压模拟值；

步骤604，根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值；

步骤605，根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值；

步骤606，根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值；

步骤607，根据内燃机当前运行状态下冷却水温度参数和转速参数的实际值查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值；

步骤608，计算模拟当前值=模拟轨压基本值+模拟轨压静态修正值+模拟轨压动态修正值+模拟轨压环境修正值；

步骤609，根据模拟当前值和上次轨压模拟值计算模拟轨压变化值，模拟轨压变化值=模拟当前值-上次轨压模拟值；

步骤610，根据内燃机的转速查表得到最大上升步长值；

步骤611，判断模拟轨压变化值是否大于最大上升步长值，若模拟轨压变化值大于最大上升步长值，则执行步骤612，否则执行步骤613；

步骤612，计算步长=最大上升步长值；随后转往步骤617；

步骤613，计算最大下降步长值=K*最大上升步长值；其中0>K>-1；

步骤614，判断模拟轨压变化值是否小于最大下降步长值，若模拟轨压变化值小于最大下降步长值，则执行步骤616，否则执行步骤615；

步骤615，计算步长=模拟轨压变化值；随后转往步骤617；

步骤616，计算步长=最大下降步长值；

步骤617，计算当前轨压模拟值=上次轨压模拟值+步长；

步骤618，重复上述步骤601至步骤617，生成内燃机的轨压模拟值。

一种应用轨压模拟值进行内燃机燃油系统故障诊断方法，包括以下步骤：

步骤700，首先判断物理轨压传感器(66)是否有故障，如果没有故障，则执行步骤701，如果有故障，则执行步骤702；

步骤701，判断是否满足诊断条件，如果满足诊断条件，则执行步骤703，否则依然停在步骤701，等待满足诊断条件；

步骤702，使用轨压模拟值代替物理轨压传感器(66)的燃油压力的实际轨压值，并限制内燃机的轨压；随后结束内燃机燃油系统故障诊断的步骤；

步骤703，计算轨压差=轨压模拟值-实际轨压值；

步骤704，判断轨压差是否大于设定的轨压差正阈值，若轨压差大于设定的轨压差正阈值，则执行步骤705，否则，则执行步骤708；

步骤705，进油错误计数器加1；

步骤706，判断进油错误计数器值是否大于错误计数设定值，若进油错误计数器值大于错误计数设定值，则执行步骤707，否则，则执行步骤701；

步骤707，确定内燃机燃油系统的进油处油路有故障；随后结束内燃机燃油系统故障诊断的步骤；

步骤708，判断轨压差是否小于设定的轨压差负阈值，若轨压差小于设定的轨压差负阈值，则执行步骤709，否则，则执行步骤7081；

步骤7081，清零进油错误计数器和出油错误计数器，随后转往步骤701；

步骤709，出油错误计数器加1；

步骤710，判断出油错误计数器值是否大于错误计数设定值，若出油错误计数器值大于错误计数设定值，则执行步骤711，否则，则执行步骤701；

步骤711，确定内燃机燃油系统的出油处油路有故障；随后结束内燃机燃油系统故障诊断的步骤。

本发明的优点：

1.轨压模拟值生成过程具备自我学习能力，在燃油系统正常运行过程中不断对初始标准数据进行累加修正，精确反应当前燃油系统的特性。

2.轨压模拟值生成以后，如果物理轨压传感器发生故障，燃油系统可以采用轨压模拟值代替故障传感器的实际值，故障模式下燃油系统依然以较理想的工作状态运行。

3.实时性，燃油系统的系统状态监测是实时的，当发现系统故障时可及时报警。

4.在进行燃油系统故障的诊断时，采用连续故障计数判定策略确定燃油系统故障，故障判定更加可靠。

附图说明

图1为本发明的实施例电控柴油机共轨燃油系统示意图。

图2为本发明的高压共轨管示意图。

图3为本发明的模拟轨压传感器模型示意图。

图4为本发明的生成模拟轨压静态修正表格流程图。

图5为本发明的生成模拟轨压动态修正表格流程图。

图6为本发明的生成轨压模拟值流程图。

图7为本发明的应用轨压模拟值进行内燃机燃油系统故障诊断流程图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图２所示：本发明以电控柴油机共轨燃油系统为例，来说明轨压模拟值生成方法和应用轨压模拟值进行内燃机燃油系统故障诊断方法。

如图1所示，电控柴油机共轨燃油系统，包括一个高压共轨管1、多个喷油器2、一个高压供油泵3、一个电子控制单元4，高压共轨管1是一个压力容器，储存高压燃油，并将高压燃油通过高压油管分配给各个喷油器2。喷油器2根据电子控制单元4发出的信号，将高压共轨管1中的加压燃油以最佳的喷射定时、喷射量、喷射率和喷射方式喷射到发动机燃烧室中。

如图2所示，所述高压共轨管1，包括一个溢流阀11，共轨管道22，多个限流阀33，泵轨接头44，多个轨喷油器接头55，物理轨压传感器66。溢流阀11的作用相当于一个安全阀，其基本作用是限制共轨管道22中的压力过高。由于种种原因，当共轨管道22中的压力达到一定压力时，溢流阀11就能打开，使得共轨管道22中的压力迅速下降，从而保证安全。限流阀33的作用是防止喷油器可能出现的非正常喷油现象，一旦发生这样的情况，限流阀33将自动关闭流向相应喷油器的进油口，停止继续喷油，从而对发动机起到一定的保护作用。物理轨压传感器66向电子控制单元4提供高压油轨的压力信号。高压供油泵3产生的高压燃油经过泵轨接头44流入共轨管道22中，然后通过轨喷油器接头55给喷油器2提供高压燃油。

本发明的解决方案是通过在电子控制单元4中，植入计算机程序来实时计算重要的轨压模拟值参数，同时与物理轨压传感器66测量获得的实际轨压值进行实时比较，以判断系统当前运行状态状况。计算机程序包括逻辑程序和数据两个部分，其中逻辑程序固化到计算机中；而数据分为两个部分，初始化标定数据与运行过程中学习数据。初始化标定数据保存在模拟轨压基本表格和模拟轨压环境修正表格中；学习数据保存在模拟轨压静态修正表格、模拟轨压动态修正表格中。模拟轨压动态修正表格中的学习数据（即模拟轨压动态修正值）能够反应当前系统老化程度或者说距离初始值的偏差，此偏差作为系统运行状态的判定依据，当该偏差积累到故障程度时，计算机程序输出报警动作提示驾驶人员采取维修措施。当物理轨压传感器66发生故障时，生成的轨压模拟值可以代替物理轨压传感器66的实际轨压值，系统依然能够保持运行，此时系统进入“跛行模式”，运行仍然可以满足系统动力性、经济性要求。模拟轨压静态修正表格中的学习数据（模拟轨压静态修正值）主要用于弥补不同燃油系统个体由于制造或者其他方面原因造成的差异，扩展燃油系统模拟轨压传感器模型的适用广度。模拟轨压静态修正值的生成一般仅适于新的燃油系统出厂前或者更换部分零部件时进行。

如图3所示，将详细描述本发明中的模拟轨压传感器模型的结构。该模拟轨压传感器模型通过在电子控制单元4中植入程序来实现。模拟轨压传感器模型包括模拟轨压基本表格、模拟轨压静态修正表格、模拟轨压动态修正表格、模拟轨压环境修正表格，上述表格的生成方法下文会详细描述。随后，根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值；根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值；根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值；根据内燃机当前运行状态下冷却水温度参数和转速参数的实际值查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值。将模拟轨压基本值、模拟轨压静态修正值、模拟轨压动态修正值、模拟轨压环境修正值相加，然后经过模拟轨压变化值的步长限制得到轨压模拟值。其中的模拟轨压静态修正值补偿不同个体共轨燃油系统由于制造、装配等因素造成的差异。模拟轨压动态修正值加入到轨压模拟值的生成中，使得系统在运行过程中轨压模拟值更加趋近燃油系统的实际轨压值，而且模拟轨压动态修正值比较真实地反映了燃油系统老化的量化指标。模拟轨压环境修正值进一步提高轨压模拟值的计算精度。

下面详细介绍本发明的实现方法。

一种轨压模拟值生成方法，包括以下步骤，

建立模拟轨压传感器模型，包括生成模拟轨压基本表格；生成模拟轨压静态修正表格；生成模拟轨压动态修正表格；生成模拟轨压环境修正表格；

根据内燃机当前工况查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值，查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值，查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值，查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值；计算轨压的模拟当前值，然后将轨压的模拟当前值进行模拟轨压变化值的步长限制，生成轨压模拟值；

进一步地，所述生成模拟轨压基本表格，包括：建立一张基本表格，将内燃机正常工作范围内各种工况的泵油角参数和循环喷油量参数对应的轨压值存入基本表格，即能生成模拟轨压基本表格；查询模拟轨压基本表格能获得模拟轨压基本值。具体实现方式是：该表格值的标定在共轨系统台架上完成，按照模拟轨压基本表格泵油角参数轴中数据顺序，固定泵油角后按照循环喷油量参数轴改变循环喷油量参数，记录共轨系统实际轨压值到模拟轨压基本表格对应区域。依次类推，针对每个泵油角参数，一组循环喷油量下形成模拟轨压基本表中的一列。模拟轨压基本表格生成后植入电子控制单元4中，作为初始化标定数据。

进一步地，所述生成模拟轨压环境修正表格，包括以下步骤：建立一张环境修正表格，设定内燃机的工况，即能确定该工况下的泵油角参数、循环喷油量参数、内燃机转速，根据该工况下的泵油角参数、循环喷油量参数查询模拟轨压基本表格能获得模拟轨压基本值；针对当前工况下的内燃机转速、当前冷却水温度，将查询得到的模拟轨压基本值与实际轨压值的差值记录进环境修正表格；改变冷却水温度，将不同冷却水温度下查询得到的模拟轨压基本值与实际轨压值的差值记录进环境修正表格；改变内燃机的工况，将不同工况下内燃机转速和冷却水温度对应的模拟轨压基本值与实际轨压值的差值记录进环境修正表格，最后生成模拟轨压环境修正表格。该表格值的标定在发动机台架上完成，模拟轨压环境修正表格生成后植入电子控制单元4中，作为初始化标定数据。

为了提高模拟轨压传感器模型生成轨压模拟值的精度，需要进行在线修正。在线修正分为静态修正和动态修正。静态修正适于新的燃油系统出厂前或者更换部分零部件时进行，弥补不同燃油系统个体由于制造或者其他方面原因造成的差异。静态修正的结果值存入电子控制单元4的非易失存储介质当中，生成模拟轨压静态修正表格。动态修正的目的主要是修正燃油系统运行较长时间后各个燃油系统部件出现老化但仍在寿命期以内的模拟轨压传感器模型的计算值。动态修正需要在判定物理轨压传感器66无故障后进行，以防止将故障状态的差别值计入动态修正过程。动态修正的结果存入电子控制单元4的可编程可擦除介质中，生成模拟轨压动态修正表格。

进一步地，如图4所示，所述生成模拟轨压静态修正表格，包括以下子步骤：

步骤401，使用控制程序建立一张静态修正表格；

步骤402，判断内燃机是否满足静态修正条件，如果内燃机满足静态修正条件则执行步骤403，如果内燃机不满足静态修正条件则依然停在步骤402，等待满足静态修正条件；；静态修正条件即内燃机无故障且处于当前工况下的稳定状况，更具体的说，内燃机的冷却水温，转速，泵油角，循环油量等参数在设定范围内，且波动值小于设定幅度；并且物理轨压传感器66无故障；

步骤403，根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数确定静态修正表格中当前工况的对应修正区域；

步骤404，通过判断对应修正区域的静态修正值计算标志是否已置位，来判断当前工况的对应修正区域内是否已经完成模拟轨压静态修正值的创建；如果静态修正值计算标志未置位，则执行步骤405，如果静态修正值计算标志已经置位，则转往步骤4071；

步骤405，计算模拟轨压基本值与实际轨压值的差值，在静态修正表格中的当前工况的对应修正区域中累加当前轨压差值形成累加值，所修正区域对应的计数器加1；所述模拟轨压基本值是根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数查询模拟轨压基本表格获得；

步骤406，判断当前工况的对应修正区域的计数器值是否大于设定值，如果计数器值大于设定值，则执行步骤407，否则执行步骤402；

步骤407，将上述步骤405中的累加值除以对应计数器值，计算获得当前工况对应的模拟轨压静态修正值，并保存在静态修正表格中的当前工况的对应修正区域；最后累加值和对应计数器清零，将对应修正区域的静态修正值计算标志置位；

步骤4071，结束当前工况对应修正区域内的模拟轨压静态修正值的创建；

步骤408，在内燃机正常工作范围内，改变内燃机工况，重复上述步骤402至步骤4071，获得全部工况对应的模拟轨压静态修正值，并保存在静态修正表格中的各种工况对应的的修正区域，从而生成模拟轨压静态修正表格；

步骤409，结束模拟轨压静态修正值的继续创建。

进一步地，如图5所示，所述生成模拟轨压动态修正表格，包括以下子步骤：

步骤501，使用控制程序建立一张动态修正表格；

步骤502，判断内燃机是否满足动态修正条件，如果内燃机满足动态修正条件则执行步骤503，如果内燃机不满足动态修正条件则依然停在步骤502，等待满足动态修正条件；动态修正条件即内燃机无故障且处于当前工况下的稳定状况，更具体的说，内燃机的冷却水温，转速，泵油角，循环油量等参数在设定范围内，且波动值小于设定幅度；并且物理轨压传感器66无故障；

步骤503，根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数确定动态修正表格中当前工况的对应修正区域；

步骤504，计算模拟轨压基本值与模拟轨压静态修正值的和与实际轨压值的差值，在动态修正表格中的当前工况的对应修正区域中累加当前轨压差值形成累加值，所修正区域对应的计数器加1；所述模拟轨压基本值是根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数查询模拟轨压基本表格获得；所述模拟轨压静态修正值是根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数查询模拟轨压静态修正表格获得；

步骤505，判断当前工况的对应修正区域的计数器值是否大于设定值，如果计数器值大于设定值，则执行步骤506，否则执行步骤502；

步骤506，将上述步骤504中的累加值除以对应计数器值，计算获得当前工况对应的模拟轨压动态修正值，并保存在动态修正表格中的当前工况的对应修正区域；最后累加值和对应计数器清零；随后转往步骤502；

在上述动态过程中，如果计数器的下一个计数周期内内燃机的工况相较上一个计数周期内内燃机的工况不发生变化，则不断的以计数器的周期为间隔，刷新模拟轨压动态修正表格中当前工况的对应修正区域内的模拟轨压动态修正值；如果内燃机的工况发生变化，则写入或刷新模拟轨压动态修正表格中新的工况的对应修正区域内的模拟轨压动态修正值。模拟轨压动态修正表格的值在燃油系统和物理轨压传感器66无故障时，不停地在计算和更新。

进一步地，如图6所示，所述根据内燃机当前工况查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值，查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值，查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值，查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值；计算轨压的模拟当前值，然后将轨压的模拟当前值进行模拟轨压变化值的步长限制，生成轨压模拟值，包括以下子步骤：

步骤601，判断内燃机转速是否大于设定启动阈值，若内燃机转速大于设定启动阈值（表示内燃机进入起动状态），则执行步骤603，否则执行步骤602；

步骤602，将上次轨压模拟值设为0；

步骤603，保存上次轨压模拟值；（第一次计算时上次轨压模拟值为0）

步骤604，根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值；

步骤605，根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值；

步骤606，根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值；

步骤607，根据内燃机当前运行状态下冷却水温度参数和转速参数的实际值查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值；以考虑内燃机运行过程中各个状态参数对轨压模拟值的影响；

步骤608，计算模拟当前值=模拟轨压基本值+模拟轨压静态修正值+模拟轨压动态修正值+模拟轨压环境修正值；

步骤609，根据模拟当前值和上次轨压模拟值计算模拟轨压变化值，模拟轨压变化值=模拟当前值-上次轨压模拟值；

步骤610，根据内燃机的转速查表得到最大上升步长值；

步骤611，判断模拟轨压变化值是否大于最大上升步长值，若模拟轨压变化值大于最大上升步长值，则执行步骤612，否则执行步骤613；

步骤612，计算步长=最大上升步长值；随后转往步骤617；

步骤613，计算最大下降步长值=K*最大上升步长值；（其中0>K>-1）

步骤614，判断模拟轨压变化值是否小于最大下降步长值，若模拟轨压变化值小于最大下降步长值，则执行步骤616，否则执行步骤615；

步骤615，计算步长=模拟轨压变化值；随后转往步骤617；

步骤616，计算步长=最大下降步长值；

步骤617，计算当前轨压模拟值=上次轨压模拟值+步长；

步骤618，重复上述步骤601至步骤617，生成内燃机的轨压模拟值；

在上述步骤601至步骤618的过程中，内燃机转速与最大上升步长值的表格是根据实际情况预设好的，用于防止生成的轨压模拟值突变。设置轨压模拟值的变化步长用于模拟燃油系统压力在内燃机各个运行工况之间切换时的过渡情况，防止计算模拟值突变，用于处理内燃机过渡工况。轨压模拟值生成以后，如果物理轨压传感器66发生故障，燃油系统可以采用轨压模拟值代替故障传感器的实际值，仍能确保内燃机运行。

在轨压模拟值生成以后，可以利用轨压模拟值进行燃油系统的在线故障检测。参见图7，具体如下所述：

一种应用轨压模拟值进行内燃机燃油系统故障诊断方法，包括以下步骤：

步骤700，首先判断物理轨压传感器66是否有故障，如果没有故障，则执行步骤701，如果有故障，则执行步骤702；

步骤701，判断是否满足诊断条件，如果满足诊断条件，则执行步骤703，否则依然停在步骤701，等待满足诊断条件；所述诊断条件为冷却水温，转速，泵油角，循环油量在设定范围内，波动值小于设定阈值，且保证其他机械系统部件无故障；

步骤702，使用轨压模拟值代替物理轨压传感器66的燃油压力的实际轨压值，并限制内燃机的轨压；随后结束内燃机燃油系统故障诊断的步骤；内燃机可以继续运行在“跛行模式”。

步骤703，计算轨压差=轨压模拟值-实际轨压值；

步骤704，判断轨压差是否大于设定的轨压差正阈值，若轨压差大于设定的轨压差正阈值，则执行步骤705，否则，则执行步骤708；

步骤705，进油错误计数器加1；

步骤706，判断进油错误计数器值是否大于错误计数设定值，若进油错误计数器值大于错误计数设定值，则执行步骤707，否则，则执行步骤701；

步骤707，确定内燃机燃油系统的进油处油路有故障；随后结束内燃机燃油系统故障诊断的步骤；

步骤708，判断轨压差是否小于设定的轨压差负阈值，若轨压差小于设定的轨压差负阈值，则执行步骤709，否则，则执行步骤7081；

步骤7081，清零进油错误计数器和出油错误计数器，随后转往步骤701；

步骤709，出油错误计数器加1；

步骤710，判断出油错误计数器值是否大于错误计数设定值，若出油错误计数器值大于错误计数设定值，则执行步骤711，否则，则执行步骤701；

步骤711，确定内燃机燃油系统的出油处油路有故障；随后结束内燃机燃油系统故障诊断的步骤；

在上述步骤700至步骤711过程中，轨压差与设定的轨压差正阈值和轨压差负阈值比较，判断内燃机燃油系统的油路故障，可以根据内燃机不同运行工况确定不同的轨压差正阈值和轨压差负阈值。并且引入了计数器（进油错误计数器和出油错误计数器），采用连续故障计数判定策略确定燃油系统故障.使得故障判定更加可靠。在燃油系统发生偶然故障时，判定机制对其进行监测但并不判定处于故障状态，只有一种故障连续出现设定频率时才予以确定。

上述内燃机燃油系统故障诊断方法实现了在线故障诊断，提高了诊断效果。

Claims (7)

1.一种轨压模拟值生成方法，其特征在于：包括以下步骤，

建立模拟轨压传感器模型，包括生成模拟轨压基本表格；生成模拟轨压静态修正表格；生成模拟轨压动态修正表格；生成模拟轨压环境修正表格；

根据内燃机当前工况查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值，查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值，查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值，查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值；计算轨压的模拟当前值，然后将轨压的模拟当前值进行模拟轨压变化值的步长限制，生成轨压模拟值。

2.如权利要求1所述的轨压模拟值生成方法，其特征在于：所述生成模拟轨压基本表格，包括：建立一张基本表格，将内燃机正常工作范围内各种工况的泵油角参数和循环喷油量参数对应的轨压值存入基本表格，即能生成模拟轨压基本表格；查询模拟轨压基本表格能获得模拟轨压基本值。

3.如权利要求1所述的轨压模拟值生成方法，其特征在于：所述生成模拟轨压环境修正表格，包括以下步骤：

建立一张环境修正表格，设定内燃机的工况，即能确定该工况下的泵油角参数、循环喷油量参数、内燃机转速，根据该工况下的泵油角参数、循环喷油量参数查询模拟轨压基本表格能获得模拟轨压基本值；

针对当前工况下的内燃机转速、当前冷却水温度，将查询得到的模拟轨压基本值与实际轨压值的差值记录进环境修正表格；

改变冷却水温度，将不同冷却水温度下查询得到的模拟轨压基本值与实际轨压值的差值记录进环境修正表格；

改变内燃机的工况，将不同工况下内燃机转速和冷却水温度对应的模拟轨压基本值与实际轨压值的差值记录进环境修正表格，最后生成模拟轨压环境修正表格。

4.如权利要求1所述的轨压模拟值生成方法，其特征在于：所述生成模拟轨压静态修正表格，包括以下子步骤：

步骤401，使用控制程序建立一张静态修正表格；

步骤402，判断内燃机是否满足静态修正条件，如果内燃机满足静态修正条件则执行步骤403，如果内燃机不满足静态修正条件则依然停在步骤402，等待满足静态修正条件；

步骤403，根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数确定静态修正表格中当前工况的对应修正区域；

步骤404，通过判断对应修正区域的静态修正值计算标志是否已置位，来判断当前工况的对应修正区域内是否已经完成模拟轨压静态修正值的创建；如果静态修正值计算标志未置位，则执行步骤405，如果静态修正值计算标志已经置位，则转往步骤4071；

步骤405，计算模拟轨压基本值与实际轨压值的差值，在静态修正表格中的当前工况的对应修正区域中累加当前轨压差值形成累加值，所修正区域对应的计数器加1；所述模拟轨压基本值是根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数查询模拟轨压基本表格获得；

步骤406，判断当前工况的对应修正区域的计数器值是否大于设定值，如果计数器值大于设定值，则执行步骤407，否则执行步骤402；

步骤407，将上述步骤405中的累加值除以对应计数器值，计算获得当前工况对应的模拟轨压静态修正值，并保存在静态修正表格中的当前工况的对应修正区域；最后累加值和对应计数器清零，将对应修正区域的静态修正值计算标志置位；

步骤4071，结束当前工况对应修正区域内的模拟轨压静态修正值的创建；

步骤408，在内燃机正常工作范围内，改变内燃机工况，重复上述步骤402至步骤4071，获得全部工况对应的模拟轨压静态修正值，并保存在静态修正表格中的各种工况对应的的修正区域，从而生成模拟轨压静态修正表格；

步骤409，结束模拟轨压静态修正值的继续创建。

5.如权利要求1所述的轨压模拟值生成方法，其特征在于：所述生成模拟轨压动态修正表格，包括以下子步骤：

步骤501，使用控制程序建立一张动态修正表格；

步骤502，判断内燃机是否满足动态修正条件，如果内燃机满足动态修正条件则执行步骤503，如果内燃机不满足动态修正条件则依然停在步骤502，等待满足动态修正条件；

步骤503，根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数确定动态修正表格中当前工况的对应修正区域；

步骤504，计算模拟轨压基本值与模拟轨压静态修正值的和与实际轨压值的差值，在动态修正表格中的当前工况的对应修正区域中累加当前轨压差值形成累加值，所修正区域对应的计数器加1；所述模拟轨压基本值是根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数查询模拟轨压基本表格获得；所述模拟轨压静态修正值是根据当前工况的泵油角参数和循环喷油量参数查询模拟轨压静态修正表格获得；

步骤505，判断当前工况的对应修正区域的计数器值是否大于设定值，如果计数器值大于设定值，则执行步骤506，否则执行步骤502；

步骤506，将上述步骤504中的累加值除以对应计数器值，计算获得当前工况对应的模拟轨压动态修正值，并保存在动态修正表格中的当前工况的对应修正区域；最后累加值和对应计数器清零；随后转往步骤502。

6.如权利要求1所述的轨压模拟值生成方法，其特征在于：所述根据内燃机当前工况查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值，查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值，查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值，查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值；计算轨压的模拟当前值，然后将轨压的模拟当前值进行模拟轨压变化值的步长限制，生成轨压模拟值，包括以下步骤：

步骤601，判断内燃机转速是否大于设定启动阈值，若内燃机转速大于设定启动阈值，则执行步骤603，否则执行步骤602；

步骤602，将上次轨压模拟值设为0；

步骤603，保存上次轨压模拟值；

步骤604，根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压基本表格得到模拟轨压基本值；

步骤605，根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压静态修正表格得到模拟轨压静态修正值；

步骤606，根据内燃机当前运行状态下泵油角参数和循环油量参数查询模拟轨压动态修正表格得到模拟轨压动态修正值；

步骤607，根据内燃机当前运行状态下冷却水温度参数和转速参数的实际值查询模拟轨压环境修正表格得到模拟轨压环境修正值；

步骤608，计算模拟当前值=模拟轨压基本值+模拟轨压静态修正值+模拟轨压动态修正值+模拟轨压环境修正值；

步骤609，根据模拟当前值和上次轨压模拟值计算模拟轨压变化值，模拟轨压变化值=模拟当前值-上次轨压模拟值；

步骤610，根据内燃机的转速查表得到最大上升步长值；

步骤611，判断模拟轨压变化值是否大于最大上升步长值，若模拟轨压变化值大于最大上升步长值，则执行步骤612，否则执行步骤613；

步骤612，计算步长=最大上升步长值；随后转往步骤617；

步骤613，计算最大下降步长值=K*最大上升步长值；其中0>K>-1；

步骤614，判断模拟轨压变化值是否小于最大下降步长值，若模拟轨压变化值小于最大下降步长值，则执行步骤616，否则执行步骤615；

步骤615，计算步长=模拟轨压变化值；随后转往步骤617；

步骤616，计算步长=最大下降步长值；

步骤617，计算当前轨压模拟值=上次轨压模拟值+步长；

步骤618，重复上述步骤601至步骤617，生成内燃机的轨压模拟值。

7.一种应用轨压模拟值进行内燃机燃油系统故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤700，首先判断物理轨压传感器(66)是否有故障，如果没有故障，则执行步骤701，如果有故障，则执行步骤702；

步骤701，判断是否满足诊断条件，如果满足诊断条件，则执行步骤703，否则依然停在步骤701，等待满足诊断条件；

步骤702，使用轨压模拟值代替物理轨压传感器(66)的燃油压力的实际轨压值，并限制内燃机的轨压；随后结束内燃机燃油系统故障诊断的步骤；

步骤703，计算轨压差=轨压模拟值-实际轨压值；

步骤704，判断轨压差是否大于设定的轨压差正阈值，若轨压差大于设定的轨压差正阈值，则执行步骤705，否则，则执行步骤708；

步骤705，进油错误计数器加1；

步骤706，判断进油错误计数器值是否大于错误计数设定值，若进油错误计数器值大于错误计数设定值，则执行步骤707，否则，则执行步骤701；

步骤707，确定内燃机燃油系统的进油处油路有故障；随后结束内燃机燃油系统故障诊断的步骤；

步骤708，判断轨压差是否小于设定的轨压差负阈值，若轨压差小于设定的轨压差负阈值，则执行步骤709，否则，则执行步骤7081；

步骤7081，清零进油错误计数器和出油错误计数器，随后转往步骤701；

步骤709，出油错误计数器加1；

步骤710，判断出油错误计数器值是否大于错误计数设定值，若出油错误计数器值大于错误计数设定值，则执行步骤711，否则，则执行步骤701；

步骤711，确定内燃机燃油系统的出油处油路有故障；随后结束内燃机燃油系统故障诊断的步骤。

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