CN108457761B - 喷油提前角确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种喷油提前角确定方法及装置。该方法包括：获取共轨蓄压器的压力值，确定所述共轨蓄压器的压力值变化情况；根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际始点；根据所述燃油喷射实际始点对应的凸轮轴相位信号和曲轴转速信号，计算所述燃油喷射实际始点对应的气缸距离上止点的曲轴转角；所述曲轴转角为所述喷油器的喷油提前角。本公开的喷油提前角确定方法及装置，能够实现对喷油提前角的闭环控制，提高燃油喷射系统的控制精度和工作性能，更加精确的控制燃油喷射时刻和燃油喷射量。

Description

喷油提前角确定方法及装置
技术领域
本公开涉及控制技术领域，尤其涉及一种喷油提前角确定方法及装置。
背景技术
随着用户对燃油经济性的要求越来越高，环保部门对机动车排放的要求更加严格，发动机电子控制已经成为必然。喷油提前角对发动机的燃烧有重大意义，同时对噪声和排放，以及燃油经济性能够产生很大的影响。保证发动机在各种工况下工作在最佳的喷油提前角意义重大。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种喷油提前角确定方法及装置，以解决相关技术中燃油喷射的控制精度较低的问题。
根据本公开的一方面，提供了一种喷油提前角确定方法，包括：
获取共轨蓄压器的压力值，确定所述共轨蓄压器的压力值变化情况；
根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际始点；
根据所述燃油喷射实际始点对应的凸轮轴相位信号和曲轴转速信号，计算所述燃油喷射实际始点对应的气缸距离上止点的曲轴转角；所述曲轴转角为所述喷油器的喷油提前角。
在一种实现方式中，所述方法还包括：
根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际终点；
根据所述燃油喷射实际始点和所述燃油喷射实际终点，计算燃油喷射的实际持续时间和实际燃油喷射量。
在一种实现方式中，所述方法还包括：
确定所述共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值；
在燃油喷射预设始点之后，若检测到所述共轨蓄压器的当前压力值小于所述始点压力参考值，则将当前时刻作为所述燃油喷射实际始点；
在燃油喷射预设终点之后，若检测到所述共轨蓄压器的当前压力值小于所述终点压力参考值，则将当前时刻作为所述燃油喷射实际终点。
在一种实现方式中，确定所述共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值，包括：
获取所述共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；
将所述第一压力值确定为所述始点压力参考值；
将所述第一压力值与燃油喷射预设终点对应的燃油喷射量引起的压力波动值之差，确定为所述终点压力参考值。
在一种实现方式中，确定所述共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值，包括：
获取所述共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；
根据所述第一压力值和当前工况对应的最小燃油喷射量引起的压力波动值，确定所述始点压力参考值；
根据所述第一压力值和当前工况对应的燃油喷射量引起的压力波动值，确定所述终点压力参考值。
在一种实现方式中，所述方法还包括：
在检测到所述共轨蓄压器的轨压变化率变为负值时，将所述共轨蓄压器的轨压变化率变为负值的时刻作为所述燃油喷射实际终点；
在检测到所述共轨蓄压器的轨压变化率变为正值时，将所述共轨蓄压器的轨压变化率变为正值的时刻作为所述燃油喷射实际终点。
根据本公开的另一方面，提供了一种喷油提前角确定装置，包括：
获取模块，用于获取共轨蓄压器的压力值，确定所述共轨蓄压器的压力值变化情况；
始点确定模块，用于根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际始点；
第一计算模块，用于根据所述燃油喷射实际始点对应的凸轮轴相位信号和曲轴转速信号，计算所述燃油喷射实际始点对应的气缸距离上止点的曲轴转角；所述曲轴转角为所述喷油器的喷油提前角。
在一种实现方式中，所述装置还包括：
终点确定模块，用于根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际终点；
第二计算模块，用于根据所述燃油喷射实际始点和所述燃油喷射实际终点，计算燃油喷射的实际持续时间和实际燃油喷射量。
在一种实现方式中，所述装置还包括：
参考值确定模块，用于确定所述共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值；
所述始点确定模块还用于：在燃油喷射预设始点之后，若检测到所述共轨蓄压器的当前压力值小于所述始点压力参考值，则将当前时刻作为所述燃油喷射实际始点；
所述终点确定模块还用于：在燃油喷射预设终点之后，若检测到所述共轨蓄压器的当前压力值小于所述终点压力参考值，则将当前时刻作为所述燃油喷射实际终点。
在一种实现方式中，所述参考值确定模块还用于：
获取所述共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；
将所述第一压力值确定为所述始点压力参考值；
将所述第一压力值与燃油喷射预设终点对应的燃油喷射量引起的压力波动值之差，确定为所述终点压力参考值。
在一种实现方式中，所述参考值确定模块还用于：
获取所述共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；
根据所述第一压力值和当前工况对应的最小燃油喷射量引起的压力波动值，确定所述始点压力参考值；
根据所述第一压力值和当前工况对应的燃油喷射量引起的压力波动值，确定所述终点压力参考值。
在一种实现方式中，所述始点确定模块还用于：在检测到所述共轨蓄压器的轨压变化率变为负值时，将所述共轨蓄压器的轨压变化率变为负值的时刻作为所述燃油喷射实际终点；
所述终点确定模块还用于：在检测到所述共轨蓄压器的轨压变化率变为正值时，将所述共轨蓄压器的轨压变化率变为正值的时刻作为所述燃油喷射实际终点。
根据本公开的另一方面，提供了一种喷油提前角确定装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
本公开的喷油提前角确定方法及装置，通过获取共轨蓄压器的压力值，确定共轨蓄压器的压力值变化情况，根据压力值变化情况，确定燃油喷射实际始点，根据燃油喷射实际始点对应的凸轮轴相位信号和曲轴转速信号，计算燃油喷射实际始点对应的气缸距离上止点的曲轴转角，该曲轴转角为喷油器的喷油提前角，由此能够实现对喷油提前角的闭环控制，提高燃油喷射系统的控制精度和工作性能，更加精确的控制燃油喷射时刻和燃油喷射量。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出相关技术中的共轨单缸柴油机的ECU系统的示意图。
图2示出根据本公开一实施例的喷油提前角确定方法的流程图。
图3示出本公开的喷油器电磁阀的驱动逻辑的示意图。
图4示出本公开的喷油器电磁阀的电流检测电路的示意图。
图5示出本公开的喷油器喷嘴燃油流速与共轨蓄压器轨压波动对应关系的示意图。
图6示出本公开的共轨压力传感器信号处理装置的示意图。
图7a示出本公开的确定燃油喷射实际始点方法的一示例性的流程图。
图7b示出本公开的确定燃油喷射实际终点方法的一示例性的流程图。
图8示出本公开的共轨压力传感器信号处理装置的示意图。
图9a示出本公开的确定燃油喷射实际始点方法的一示例性的流程图。
图9b示出本公开的确定燃油喷射实际终点方法的一示例性的流程图。
图10示出燃油喷射时对应的喷油速率、供油速率、轨压和轨压的微分曲线的示意图。
图11示出本公开的共轨压力传感器信号处理装置的示意图。
图12a示出本公开的确定燃油喷射实际始点方法的一示例性的流程图。
图12b示出本公开的确定燃油喷射实际始点方法的一示例性的流程图。
图13示出根据本公开一实施例的喷油提前角确定装置的框图。
图14示出根据本公开一实施例的喷油提前角确定装置的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
图1示出相关技术中的共轨单缸柴油机的ECU系统的示意图。如图1所示，ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)系统的工作原理是根据其内存中的程序和数据对各种传感器和开关，例如冷却水温传感器、机油温度/压力传感器、共轨压力传感器、油门踏板传感器、凸轮轴相位传感器和曲轴转速传感器以及点火开关、启动开关等输入的模拟或数字信号进行相应的处理、运算和判断，然后输出控制信号去驱动各种执行器，例如喷油器、起动电机、高压油泵PCV(Pressure Control Valve，轨压控制阀)阀、输油泵、水泵、风扇等。ECU系统的电路由电源、输入信号处理、主控单元和控制信号驱动等模块组成。
其中，输入信号处理模块是对各种传感器和开关输入的模拟或数字信号进行相应处理的电路。如果输入信号的幅值范围在几十毫伏左右时，需要对其做电压放大处理，否则做电压跟随处理即可。
其中，主控单元模块是根据发动机输入信号的信息去运行相应的算法程序，产生控制信号去控制发动机运行的核心控制电路。MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)芯片用于存储在程序运行中产生的大量临时数据，还用于保存系统启动时运行的程序和大量的Map图原始数据。主控单元对外提供了SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)接口、LIN(Local Interconnect Network，局域互联网络)接口、CAN(Controller AreaNetwork，控制器局域网络)接口和BDM(Background Debugging Mode，背景调试模式)接口。SPI接口是用于配置外围芯片控制寄存器的接口。LIN和CAN接口是用于和上位机进行数据通讯的接口。BDM接口是调试程序时所用接口。
其中，控制信号驱动模块可以包括喷油器驱动电路模块和其它执行器驱动电路模块。喷油器驱动电路模块分为DC/DC升压转换电路和双电压分时驱动电路。其它执行器驱动电路模块可以采用发动机专用的功率驱动集成芯片来完成除喷油器之外的所有执行器的驱动控制。
图2示出根据本公开一实施例的喷油提前角确定方法的流程图。该方法用于共轨燃油喷射系统中。如图2所示，该方法可以包括步骤S21至步骤S23。
在步骤S21中，获取共轨蓄压器的压力值，确定共轨蓄压器的压力值变化情况。
在步骤S22中，根据该压力值变化情况，确定燃油喷射实际始点。
在步骤S23中，根据燃油喷射实际始点对应的凸轮轴相位信号和曲轴转速信号，计算燃油喷射实际始点对应的气缸距离上止点的曲轴转角；该曲轴转角为喷油器的喷油提前角。
本公开的喷油提前角确定方法，能够实现对喷油提前角的闭环控制，提高燃油喷射系统的控制精度和工作性能，更加精确的控制燃油喷射时刻和燃油喷射量。
在一种实现方式中，该方法还包括：根据该压力值变化情况，确定燃油喷射实际终点；根据燃油喷射实际始点和燃油喷射实际终点，计算燃油喷射的实际持续时间和实际燃油喷射量。
需要说明的是，燃油喷射实际始点和燃油喷射实际终点共同决定了燃油喷射的实际持续时间，对于时间-压力式燃油喷射系统而言，燃油喷射的实际持续时间和共轨蓄压器的压力共同决定了燃油喷射量，通过能够精确地计算出实际燃油喷射量。
在一种实现方式中，根据喷油器电磁阀的特性和需要实现的功能编写燃油喷射控制算法。喷油器驱动电路用于提高控制信号的驱动能力。喷油器电磁阀的运动与喷射电流值相关，通过信号处理和燃油喷射控制算法可以将喷油器电磁阀的喷射电流值存储起来。由此能够实时获取喷油器电磁阀的喷射电流值大小。
具体地，喷油器电磁阀的动作会引起喷油器针阀的运动。喷油器针阀发生运动后，共轨蓄压器的压力值会发生变化，共轨压力传感器将共轨蓄压器中的压力值转换为电压信号，经过信号处理和相关算法计算得到燃油喷射实际始点与燃油喷射实际终点。将燃油喷射实际始点与燃油喷射实际终点对应的喷油器电磁阀的喷射电流值提取出来，即可得到燃油喷射实际始点与燃油喷射实际终点和喷射电流值之间的关系。
通过反馈和调整，确保通过燃油喷射控制算法的补偿能够实现喷油提前角的闭环控制，保证燃油喷射实际始点发生在发动机相应工况的最佳的喷油提前角。同时能够对不同的喷油器特性做补偿，降低由于喷油器本身的特性差异引起的喷油不一致。轨压信号的处理与喷射电流值的检测形成闭环控制回路，互相补偿，互为补充，同时优化，采用匹配标定的方法，嵌套闭环控制。
在一种实现方式中，测量出相应信号以后，将燃油喷射实际始点与喷油提前角、曲轴转速信号、凸轮轴相位信号对应起来。最佳的喷油提前角是多少度，喷油器在不同工况下不一样，需要通过查看相关Map图。喷油提前角与凸轮轴相位信号、曲轴转速信号对应起来，通过调整和补偿，确保在最佳的喷油提前角喷油。同时对不同喷油器进行补偿，考虑滞燃期和压力波传输的时间，保证喷油的精确和稳定，实时调整控制喷油器的PWM信号的占空比，以达到最佳的燃油喷油时刻和燃油喷射量。
其中，轨压控制是喷油器中非常重要的一环，可以通过控制高压油泵PCV阀占空比的大小控制进入喷油器管内的油量，从而控制轨压。轨压控制采用前馈加位置式PID(Proportion-Integral-Derivative，比例-积分-微分控制器)算法，积分采用遇限削弱积分，当轨压偏差小于某域值时直接输出上次控制占空比。轨压控制程序由曲轴计数通过中断触发，当曲轴计数大于1时(相当于点火)，轨压开始进行PID闭环控制。发动机启动时采用一组前馈值及PID参数，一旦发动机进入过调速状态，则采用另一组轨压前馈值及PID参数。基本目标轨压主要由油量和转速决定，并根据水温、增压压力、增压温度进行修正。
在一种实现方式中，根据喷油器电磁阀的特性和需要实现的功能编写燃油喷射控制算法。通过电流反馈检测喷油器电磁阀的喷射电流值大小，喷油器驱动电路用于输出喷油器驱动电流来驱动喷油器电磁阀。
图3示出本公开的喷油器电磁阀的驱动逻辑的示意图。如图3所示，喷射电流的输出包括3个重要的阶段：电流快速拉升阶段(对应图3中第2阶段)，在该阶段高压高边开启，利用DC/DC升压模块产生的高压使喷油器电磁阀的线圈中的电流快速提升；高电流调制阶段(对应图3中第3阶段)，在该阶段高压高边关闭，低压高边开启并使用较大占空比进行电流调制，此阶段对应喷油器电磁阀闭合的过程；低电流调制阶段(对应图3中第4阶段)，在该阶段喷油器电磁阀已完全闭合，只需较小电流即可维持闭合状态，低压高边使用较小占空比进行电流调制。
图4示出本公开的喷油器电磁阀的电流检测电路的示意图。如图4所示，通过检测喷油器电磁阀的喷射电流值(包括高边电流检测和低边电流检测)和燃油喷射控制算法，确定喷油器的工作状态。通过电流检测电阻将电流信号转换为电压信号，电流检测放大器放大喷射电流值对应的电压信号，模数转换器将检测到的模拟电压信号转化为数字信号，通过MCU的存储器存起来。
本公开的喷油提前角确定方法中，燃油喷射的时序如下所述：燃油喷射控制算法的开始时刻(即燃油喷射预设始点)—>喷射电流始点—>喷油器针阀运动始点—>燃油喷射实际始点—>共轨蓄压器的压力降低—>燃油喷射控制算法的结束时刻(即燃油喷射预设终点)—>喷射电流终点—>喷油器针阀回位—>燃油喷射实际终点—>共轨蓄压器的压力恢复。
在一种实现方式中，可以利用共轨蓄压器的压力值变化情况，确定燃油喷射实际始点和燃油喷射实际终点。其中，燃油喷射预设始点到喷射电流始点、燃油喷射预设终点到喷射电流终点之间的时间差是由MCU和喷油器驱动电路自身的特性引起。喷射电流始点到燃油喷射实际始点、喷射电流终点到燃油喷射实际终点之间的时间差主要是由喷油器本身的特性决定。燃油的特性和压力的差异对这个时间差的影响比较小，通过这些差异可以获取喷油器本身的特性参数。将以上特性参数存储起来，在燃油喷射控制算法中添加上述参数的影响，可以保证喷油器喷油的一致性，降低对喷油生产制造的精度要求，保证多缸机不同气缸之间喷油的一致性。
需要说明的是，多缸机存在预喷射和后喷射情况，这种情况下燃油喷射量较小，产生的压力波动值较小。对信号处理电路要求比较高，甚至在一些情况下分辨出噪声与预喷射和后喷射的压力波动值引起的电压变化，此时可以仅考虑主喷引起的共轨压力传感器的电压变化。
在本公开的喷油提前角确定方法中，t0可以表示燃油喷射预设始点、t1可以表示燃油喷射实际始点、t2可以表示燃油喷射预设终点、t3可以表示燃油喷射实际终点。其中，t0即为燃油喷射控制算法的开始时刻，t2即为燃油喷射控制算法的结束时刻。
其中，t1-t0是燃油喷射实际始点与燃油喷射预设始点的时间差，该时间差由MCU、喷油器驱动电路和喷油器自身特性共同决定的。获取该特性参数，可以实现对喷油提前角的闭环控制。通过算法精确地计算燃油喷射实际始点，通过匹配标定可以实现在不同工况下喷油提前角的闭环控制。t2-t0是燃油喷射预设终点与燃油喷射预设始点的时间差，该时间差为燃油喷射控制算法对应的燃油喷射的预设持续时间，即喷油脉宽。t3-t2是燃油喷射实际终点与燃油喷射预设终点的时间差。在发动机的电子控制单元不变的情况下，t1-t0和t3-t2属于喷油器本身的特性参数。通过控制算法的补偿确保不同的喷油器之间的特性参数尽可能一致，从而降低对喷油器生产制造的精度和一致性的要求，也能够确保多缸机不同气缸之间的喷油尽可能一致。t3-t1是燃油喷射实际终点与燃油喷射实际始点的时间差，该时间差为燃油喷射的实际持续时间。t3-t1属于喷油自身的特性参数，通过该参数能够精确地计算出实际燃油喷射量。
需要说明的是，燃油喷射实际始点、燃油喷射实际终点和燃油喷射量的精确控制对发动机的经济性、环保性有重要的影响。其中，燃油喷射实际始点与喷油提前角直接相关，喷油提前角与发动机的燃烧直接相关。由此燃油喷射实际始点对发动机的动力、排放和燃油经济性产生重大影响。此外，燃油喷射实际始点和燃油喷射实际终点的检测能够获取不同喷油器的参数偏差，通过参数的调整可以降低喷油器性能参数的离散对发动机性能的影响，降低对喷油器生产制造精度和一致性要求。
在一种实现方式中，该方法还包括：确定共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值；在燃油喷射预设始点之后，若检测到共轨蓄压器的当前压力值小于始点压力参考值，则将当前时刻作为燃油喷射实际始点；在燃油喷射预设终点之后，若检测到共轨蓄压器的当前压力值小于终点压力参考值，则将当前时刻作为燃油喷射实际终点。
在一种实现方式中，确定共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值，包括：获取共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；将第一压力值确定为始点压力参考值；将第一压力值与燃油喷射预设终点对应的燃油喷射量引起的压力波动值之差，确定为终点压力参考值。
示例一：
图5示出本公开的喷油器喷嘴燃油流速与共轨蓄压器轨压波动对应关系的示意图。如图5所示，随着喷油器喷嘴的燃油喷射，共轨蓄压器中的压力会出现明显的降低。例如，不同的燃油喷射量引起的压力变化为5Mpa～10Mpa时，共轨压力传感器的电压值大约降低150mV～300mV之间。由此通过共轨压力传感器的压力值变化可以确定燃油喷射实际始点和燃油喷射实际终点。
图6示出本公开的共轨压力传感器信号处理装置的示意图。如图6所示，该装置包括CRPS(Common Rail Pressure Sensor，共轨压力传感器)、滤波器、ADC(Analog-to-Digital Converter，模拟数字转换器)、MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、计数器、存储器、DAC(Digital-to-Analog Converter，数字模拟转换器)和比较器。其中，CRPS的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端分别与ADC的输入端和比较器的输入端连接，ADC的输出端与MCU的输入端连接，MCU的输出端与DAC的输入端连接，DAC的输出端与比较器的输入端连接，比较器的输出端与MCU的输入端连接。存储器和计数器可以与MCU进行信息交互。计数器用于通过数值的加减计算出燃油喷射的实际持续时间，从而得到喷油器的特性参数。
图7a示出本公开的确定燃油喷射实际始点方法的一示例性的流程图。如图7a所示，燃油喷射实际始点：运行燃油喷射控制算法，并判断是否到达燃油喷射控制算法的开始时刻。如果未到达，则继续等待。如果到达，则触发中断，使能ADC和比较器。由此ADC开始转换轨压信号，计数器开始计数为n0。记录当前时刻为t0和共轨蓄压器当前的压力值Pt0，将Pt0作为比较器的参考电压，即Pt0为始点压力参考值。获取共轨蓄压器当前的压力值Pcur，并判断Pcur是否小于Pt0。如果Pcur大于或等于Pt0，未发生燃油喷射，如果Pcur小于Pt0，则再次获取共轨蓄压器当前的压力值Pcur，并判断Pcur是否小于Pt0。如果Pcur大于或等于Pt0，则属于干扰信号。如果Pcur小于Pt0，则确定喷油器实际开始喷油，记录当前时刻为t1和计数器计数为n1。
图7b示出本公开的确定燃油喷射实际终点方法的一示例性的流程图。如图7b所示，燃油喷射实际终点：判断是否到达燃油喷射控制算法的结束时刻。如果未到达，则继续等待。如果到达，记录当前时刻为t2和计数器计数为n2。根据燃油喷射控制算法获取t2时刻对应的燃油喷射量，通过查询工况、燃油喷射量与轨压波动对应关系的Map图，获取t2时刻对应的燃油喷射量引起的压力波动值Pinj。将Pt0减去Pinj的差值(Paim1＝Pt0－Pinj)作为比较器的参考电压，即Paim1为终点压力参考值。获取共轨蓄压器当前的压力值Pcur，并将Pcur与Paim1比较。如果Pcur大于或等于Paim1，则继续等待。如果Pcur小于Paim1，记录当前时刻为t3和计数器计数为n3，ADC停止转换轨压信号，比较器和计数器停止工作。
在本示例中，除了上述将轨压信号转换为模拟信号触发中断实现比较以外，还可以将所有的上述信号转换为数字信号存储在微控制器中进行比较，通过逻辑运算的方式得到相应的时刻，处理方法与上述做法类似，此处不再赘述。采用纯数字计算的方式不需要比较器和DAC，但是ADC的转换次数比较多，MCU的运算量大。如果采用比较器进行判断，可以减少ADC的转换次数，减少MCU的计算量，但是需要DAC和比较器这两个硬件的支持。
在一种可能的实现方式中，确定共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值，包括：获取共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；根据第一压力值和当前工况对应的最小燃油喷射量引起的压力波动值，确定始点压力参考值；根据第一压力值和当前工况对应的燃油喷射量引起的压力波动值，确定终点压力参考值。
示例二：
图8示出本公开的共轨压力传感器信号处理装置的示意图。如图8所示，该装置包括CRPS、滤波器、放大器、ADC、MCU、计数器、存储器、DAC和比较器。其中，CRPS的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端分别与ADC的输入端和比较器的输入端连接，ADC的输出端与MCU的输入端连接，比较器的输出端与MCU的输入端连接，MCU的输出端与DAC的输入端连接，DAC的输出端与比较器的输入端连接。存储器和计数器可以与MCU进行信息交互。计数器用于通过数值的加减计算出燃油喷射的实际持续时间，从而得到喷油器的特性参数。
图9a示出本公开的确定燃油喷射实际始点方法的一示例性的流程图。如图9a所示，燃油喷射实际始点：运行燃油喷射控制算法，并判断是否到达燃油喷射控制算法的开始时刻。如果未到达，则继续等待。如果到达，则触发中断，使能ADC和比较器。由此ADC开始转换轨压信号，计数器开始计数为n0。记录当前时刻为t0和共轨蓄压器当前的压力值Pt0。根据燃油喷射控制算法获取当前工况对应的最小燃油喷射量，查询工况、燃油喷射量与轨压波动对应关系的Map图，获取当前工况对应的最小燃油喷射量引起的压力波动值Pinjmin。将Pt0减去1/2Pinjmin的差值(Paim2＝Pt0-1/2Pinjmin)作为比较器的参考电压，即Paim2为始点压力参考值。获取共轨蓄压器当前的压力值Pcur，并将Pcur与Paim2比较。如果Pcur大于或等于Paim2，未发生燃油喷射。如果Pcur小于Paim2，则确定喷油器实际开始喷油，记录当前时刻为t1和计数器计数为n1。
图9b示出本公开的确定燃油喷射实际终点方法的一示例性的流程图。如图9b所示，燃油喷射实际终点：判断是否到达燃油喷射控制算法的结束时刻。如果未到达，则继续等待。如果到达，记录当前时刻为t2和计数器计数为n2。根据燃油喷射控制算法获取当前工况对应的燃油喷射量，查询工况、燃油喷射量与轨压波动对应关系的Map图，获取当前工况对应的燃油喷射量引起的压力波动值Pinjcur。将Pt0减去3/2Pinjcur的差值(Paim3＝Pt0－3/2Pinjcur)作为比较器的参考电压，即Paim3为终点压力参考值。获取共轨蓄压器当前的压力值Pcur，并Pcur与Paim3比较。如果Pcur大于或等于Paim3，则继续等待。如果Pcur小于Paim3，记录当前时刻为t3和计数器计数为n3，ADC停止转换轨压信号，比较器和计数器停止工作。
在本示例中，大大降低ADC的转换次数，但是需要DAC将计算出的阈值转换为模拟电压信号作为比较器的参考电压。如果使用比较器和DAC的话，ADC转换一次获取t0时刻的轨压值Pt0，DAC转换两次，输出喷油器燃油喷射始点和燃油喷射终点的阈值，作为比较器的参考电压。以上操作也可以通过MCU的逻辑运算进行，此时不需要DAC和比较器，但是ADC的转换次数比较多，MCU的运算量比较大。
在一种实现方式中，该方法还包括：在检测到共轨蓄压器的轨压变化率变为负值时，将共轨蓄压器的轨压变化率变为负值的时刻作为燃油喷射实际终点；在检测到共轨蓄压器的轨压变化率变为正值时，将共轨蓄压器的轨压变化率变为正值的时刻作为燃油喷射实际终点。
需要说明的是，随着喷油器喷嘴的燃油喷射，共轨蓄压器的压力值会有明显的波动，共轨蓄压器的压力值传感器的输出电压信号的斜率会发生明显的降低，将斜率的降低和适当的比较器参考电压作比较可以得到燃油喷射的始点；当燃油喷射结束时，共轨蓄压器的压力值会升高，此时共轨蓄压器的压力值传感器的电压信号的斜率值为正值，此时的斜率值与适当的比较器的参考电压做比较可以得到燃油喷射的燃油喷射终点。
图10示出燃油喷射时对应的喷油速率、供油速率、轨压和轨压的微分曲线的示意图。如图10所示，当燃油喷射发生时，轨压会下降，而且下降速率比较快；当燃油喷射结束时，轨压会上升，并逐渐恢复到燃油喷射前的轨压。在共轨压力曲线的变化率上表现为：当燃油喷射发生时，轨压曲线的变化率为负值；当燃油喷射结束时，轨压曲线的变化率为正值。具体地，当喷油事件发生时，轨压曲线的变化率表现为，从接近零值到出现负值是喷油开始喷油的时刻；此后轨压曲线的变化率一直为负值，当出现正值时，就意味着喷油事件的结束。此后会出现正值和负值交替出现的情况，那是因为喷油器喷油以后会引起轨压的振荡，导致轨压曲线的变化率在正值和负值之间波动。由此，可以认为轨压曲线的变化率负值出现的时刻为t1；轨压曲线的变化率正值出现的时刻为t3。
示例三：
图11示出本公开的共轨压力传感器信号处理装置的示意图。如图11所示，该装置包括CRPS、滤波器、放大器、ADC、MCU、计数器和存储器。其中，CRPS的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与ADC的输入端连接，ADC的输出端与MCU的输入端连接。存储器和计数器可以与MCU进行信息交互。计数器用于通过数值的加减计算出燃油喷射的实际持续时间，从而得到喷油器的特性参数。
图12a示出本公开的确定燃油喷射实际始点方法的一示例性的流程图。如图12a所示，燃油喷射实际始点：运行燃油喷射控制算法，并判断是否到达燃油喷射控制算法的开始时刻。如果未到达，则继续等待。如果到达，则触发中断，使能ADC和比较器。由此ADC开始转换轨压信号，计数器开始计数为n0。记录当前时刻t0和共轨蓄压器当前的压力值Pt0。ADC连续采集转换轨压信号Pk、Pk+1、Pk+2，分别记录时刻tk、tk+1、tk+2，计数器计数为nk、nk+1、nk+2。将Pk与Pk+1比较，如果Pk小于或等于Pk+1，未发生燃油喷射。如果Pk大于Pk+1，将Pk+1与Pk+2比较。如果Pk+1小于或等于Pk+2，则属于干扰信号。如果Pk+1大于Pk+2，则确定喷油器实际开始喷油，记录t1＝tk和n1＝nk。
图12b示出本公开的确定燃油喷射实际始点方法的一示例性的流程图。如图12b所示，燃油喷射实际终点：判断是否到达燃油喷射控制算法的结束时刻。如果未到达，则继续等待。如果到达，记录当前时刻为t2和计数器计数为n2。ADC仍旧转换，下一个转换值减去前一个转换值的差值为负值。ADC连续采集的转换轨压信号Pk+i、Pk+i+1，分别记录时刻tk+i、tk+i+1，计数器计数为nk+i、nk+i+1。将Pk+i与P k+i+1比较，如果Pk+i大于或等于Pk+i+1，则继续等待。如果Pk+i小于Pk+i+1，则记录t3＝tk+i+1和n3＝nk+i+1，ADC停止转换轨压信号，比较器和计数器停止工作。
图13示出根据本公开一实施例的喷油提前角确定装置的框图。如图13所示，该装置可以包括：
其中，获取模块11，用于获取共轨蓄压器的压力值，确定所述共轨蓄压器的压力值变化情况；始点确定模块12，用于根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际始点；第一计算模块13，用于根据所述燃油喷射实际始点对应的凸轮轴相位信号和曲轴转速信号，计算所述燃油喷射实际始点对应的气缸距离上止点的曲轴转角；所述曲轴转角为所述喷油器的喷油提前角。
图14示出根据本公开一实施例的喷油提前角确定装置的框图。如图14所示：
在一种实现方式中，所述装置还包括：终点确定模块14，用于根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际终点；第二计算模块15，用于根据所述燃油喷射实际始点和所述燃油喷射实际终点，计算燃油喷射的实际持续时间和实际燃油喷射量。
在一种实现方式中，所述装置还包括：参考值确定模块16，用于确定所述共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值；所述始点确定模块12还用于：在燃油喷射预设始点之后，若检测到所述共轨蓄压器的当前压力值小于所述始点压力参考值，则将当前时刻作为所述燃油喷射实际始点；所述终点确定模块14还用于：在燃油喷射预设终点之后，若检测到所述共轨蓄压器的当前压力值小于所述终点压力参考值，则将当前时刻作为所述燃油喷射实际终点。
在一种实现方式中，所述参考值确定模块16还用于：获取所述共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；将所述第一压力值确定为所述始点压力参考值；将所述第一压力值与燃油喷射预设终点对应的燃油喷射量引起的压力波动值之差，确定为所述终点压力参考值。
在一种实现方式中，所述参考值确定模块16还用于：获取所述共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；根据所述第一压力值和当前工况对应的最小燃油喷射量引起的压力波动值，确定所述始点压力参考值；根据所述第一压力值和当前工况对应的燃油喷射量引起的压力波动值，确定所述终点压力参考值。
在一种实现方式中，所述始点确定模块12还用于：在检测到所述共轨蓄压器的轨压变化率变为负值时，将所述共轨蓄压器的轨压变化率变为负值的时刻作为所述燃油喷射实际终点；所述终点确定模块14还用于：在检测到所述共轨蓄压器的轨压变化率变为正值时，将所述共轨蓄压器的轨压变化率变为正值的时刻作为所述燃油喷射实际终点。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种喷油提前角确定方法，其特征在于，包括：
获取共轨蓄压器的压力值，确定所述共轨蓄压器的压力值变化情况；
根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际始点；
根据所述燃油喷射实际始点对应的凸轮轴相位信号和曲轴转速信号，计算所述燃油喷射实际始点对应的气缸距离上止点的曲轴转角；所述曲轴转角为所述喷油提前角；
所述方法还包括：
根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际终点；
根据所述燃油喷射实际始点和所述燃油喷射实际终点，计算燃油喷射的实际持续时间和实际燃油喷射量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值；
在燃油喷射预设始点之后，若检测到所述共轨蓄压器的当前压力值小于所述始点压力参考值，则将当前时刻作为所述燃油喷射实际始点；
在燃油喷射预设终点之后，若检测到所述共轨蓄压器的当前压力值小于所述终点压力参考值，则将当前时刻作为所述燃油喷射实际终点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值，包括：
获取所述共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；
将所述第一压力值确定为所述始点压力参考值；
将所述第一压力值与燃油喷射预设终点对应的燃油喷射量引起的压力波动值之差，确定为所述终点压力参考值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值，包括：
获取所述共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；
根据所述第一压力值和当前工况对应的最小燃油喷射量引起的压力波动值，确定所述始点压力参考值；
根据所述第一压力值和当前工况对应的燃油喷射量引起的压力波动值，确定所述终点压力参考值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在检测到所述共轨蓄压器的轨压变化率变为负值时，将所述共轨蓄压器的轨压变化率变为负值的时刻作为所述燃油喷射实际终点；
在检测到所述共轨蓄压器的轨压变化率变为正值时，将所述共轨蓄压器的轨压变化率变为正值的时刻作为所述燃油喷射实际终点。
6.一种喷油提前角确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取共轨蓄压器的压力值，确定所述共轨蓄压器的压力值变化情况；
始点确定模块，用于根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际始点；
第一计算模块，用于根据所述燃油喷射实际始点对应的凸轮轴相位信号和曲轴转速信号，计算所述燃油喷射实际始点对应的气缸距离上止点的曲轴转角；所述曲轴转角为所述喷油提前角；
所述装置还包括：
终点确定模块，用于根据所述压力值变化情况，确定燃油喷射实际终点；
第二计算模块，用于根据所述燃油喷射实际始点和所述燃油喷射实际终点，计算燃油喷射的实际持续时间和实际燃油喷射量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
参考值确定模块，用于确定所述共轨蓄压器对应的始点压力参考值和终点压力参考值；
所述始点确定模块还用于：在燃油喷射预设始点之后，若检测到所述共轨蓄压器的当前压力值小于所述始点压力参考值，则将当前时刻作为所述燃油喷射实际始点；
所述终点确定模块还用于：在燃油喷射预设终点之后，若检测到所述共轨蓄压器的当前压力值小于所述终点压力参考值，则将当前时刻作为所述燃油喷射实际终点。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述参考值确定模块还用于：
获取所述共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；
将所述第一压力值确定为所述始点压力参考值；
将所述第一压力值与燃油喷射预设终点对应的燃油喷射量引起的压力波动值之差，确定为所述终点压力参考值。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述参考值确定模块还用于：
获取所述共轨蓄压器在燃油喷射预设始点的第一压力值；
根据所述第一压力值和当前工况对应的最小燃油喷射量引起的压力波动值，确定所述始点压力参考值；
根据所述第一压力值和当前工况对应的燃油喷射量引起的压力波动值，确定所述终点压力参考值。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述始点确定模块还用于：在检测到所述共轨蓄压器的轨压变化率变为负值时，将所述共轨蓄压器的轨压变化率变为负值的时刻作为所述燃油喷射实际终点；
所述终点确定模块还用于：在检测到所述共轨蓄压器的轨压变化率变为正值时，将所述共轨蓄压器的轨压变化率变为正值的时刻作为所述燃油喷射实际终点。
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