CN112727623B - 蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定方法及发动机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定方法及发动机，所述方法包括：配置供油凸轮的相位；配置蓄压腔压力采集时间为曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始喷油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个，当配置的蓄压腔压力采集时间被触发时，开始采集多个蓄压腔压力值并取平均值滤波，得到蓄压腔的实时蓄压腔压力；利用蓄压腔的实时蓄压腔压力对发动机进行控制。本公开实现了蓄压腔压力的精确确定，通过采集得到压力稳定时的实时蓄压腔压力，可以实现发动机的燃油供给量的精确控制，提高了发动机的压力补偿的精确性和有效性。

Description

蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定方法及发动机

技术领域

本公开涉及发动机控制技术领域，尤其涉及一种蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定方法及发动机。

背景技术

共轨式电控高压燃油喷射系统(Common Rail Fuel Injection System，简称CRS)是时间-压力控制式燃油喷射系统，特点是高压油泵将高压燃油连续输送到一个共用的蓄压腔(通常指共轨)内，由蓄压腔分配燃油给各缸喷油器，电子控制单元ECU根据发动机所处的工况，对蓄压腔内的燃油压力进行反馈，控制高压泵的供油量，实现蓄压腔内的燃油压力的稳定和可调，同时，利用ECU控制喷油器内的高速计量阀或压电晶体的运动，实现喷油定时、喷油量、和喷油速率的控制，通过对压力和时间的共同控制实现各工况下的最佳喷油规律。

在CRS中，稳定的共轨压力是精确确定供油量、喷油量、喷油时刻、以及喷油脉宽的前提和基础，因此压力波动控制对高压共轨系统的性能非常重要。压力波动的来源有四个部分，一是供油造成的周期性压力升高及压力变化在管路中的传播反射造成的压力波动，二是喷油器喷油造成的周期性压力下降及压力变化在管路中的传播反射造成的压力波动，三是来自喷油器的高速运动密封偶件与高速燃油相互作用造成的高频水击压力波动，四是低压供油系统调节供油量滞后造成的低频压力波动。

共轨压力的稳定性取决于共轨系统的物理特性和电控性能。物理特性包括蓄压腔的体积、蓄压腔的长径比、高压管路的长度、低压供油系统的灵敏度等因素，这些因素共同决定了共轨系统压力波动的幅度、压力波动的频率、压力波动衰减的时间。电控性能包括喷油控制、供油控制等因素，控制系统的性能决定了压力波动产生的时间、压力波动衰减的时间和压力波动平复的幅度。

传统电控高压共轨系统的物理特性由于受到结构限制，共轨压力稳定性只能控制在一定范围内，电控系统也无法精确的确定共轨压力。传统的电控高压共轨系统在结构构型上很难进行彻底的改善，基于传统的电控高压共轨系统难以精确的确定共轨压力，也难以实现精确的压力波动控制。因此，有必要基于其他系统提出一种新的技术方案，以提高发动机的压力补偿的精确性和有效性，例如，可以基于蓄压泵式电控高压燃油喷射系统(Multi-pump-pressure-reservoirs Fuel Injection System，简称MPS)实现，MPS中每一个单体柱塞泵和小型蓄压腔被一体化为一个整体的蓄压泵，该结构实现了不同气缸之间的供喷油解耦，在一个凸轮轴循环内，一个蓄压腔只受到一次供油和一次喷油造成的液压力波动，MPS中不再有CRS中多个气缸的供、喷油对同一个蓄压腔内的液压力造成的耦合干扰。

但是，由于MPS的蓄压腔容积较小，喷油造成的压力下降幅度很大，供油造成的压力上升幅度也很大，因此喷油和供油造成的压力变化幅度很大。如果电控系统不采用新的有效的压力确定方法，而是采用传统的随机进行采样的压力采集方法，压力采样点可能落在压力上升阶段或压力下降阶段或压力震荡阶段，电控系统采集到的压力值就会受到压力大幅上升和下降的影响而产生波动，无法准确的反应凸轮轴周期的后期压力达到平稳后的压力值，也就无法发挥MPS能够稳定压力的优势。并且，如果发动机不采用新的供油凸轮相位配置方法，也会造成MPS没有充分的时间使得压力波动衰减，也就无法准确的对压力进行确定。

因此，基于MPS系统提出一种新的技术方案，以提高发动机的压力补偿的精确性和有效性，具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定方法及发动机，以实现发动机蓄压腔压力的精确确定和精确控制，提高发动机的压力补偿的精确性和有效性。

根据本公开实施例的一个方面，提出了蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定方法，应用于发动机，所述发动机基于蓄压泵式电控高压燃油喷射系统MPS实现，所述发动机根据被配置的供油凸轮的相位开始供油，当在凸轮轴周期内完成供油、且蓄压腔的压力达到稳定状态时，曲轴相位与下一个凸轮轴周期的开始喷油的最大喷油提前角相位之间至少有k个曲轴齿，其中，k为正整数，所述方法包括：

配置蓄压腔压力采集时间为曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始喷油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个；

当配置的蓄压腔压力采集时间被触发时，连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力；

利用所述蓄压腔的实时蓄压腔压力对发动机进行控制。

在一种可能的实施方式中，所述发动机被配置的供油凸轮的相位包括：

供油凸轮相位的开始供油的曲轴相位角度为活塞压缩上止点后的开始供油最早角度或开始供油最晚角度、或所述开始供油最早角度与所述开始供油最晚角度之间的任意角度，

其中，所述开始供油最早角度根据发动机的喷油特征确定，所述开始供油最晚角度根据凸轮轴周期中结束供油的最晚时间、凸轮轴周期的最短时间、一次供油的曲轴转角确定。

在一种可能的实施方式中，所述开始供油最晚角度为：C2＝T5/T1*720°-C1，其中，C2表示所述开始供油最晚角度，T5表示凸轮轴周期中结束供油的最晚时间，T1表示凸轮轴周期的最短时间，C1表示一次供油的曲轴转角。

在一种可能的实施方式中，所述凸轮轴周期中结束供油的最晚时间为：T5＝T1-T2-k*T3-T4，其中，T2表示一次供油激励造成的压力波动的最长衰减时间，T3表示一个曲轴齿耗时的最长时间，T4表示喷油提前角的最长时间。

在一种可能的实施方式中，k为大于2的整数。

在一种可能的实施方式中，所述连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力，包括：

将所述多个压力采集值进行累加并求取平均值，将得到的平均值作为所述蓄压腔的实时蓄压腔压力；

存储所述蓄压腔的实时蓄压腔压力。

在一种可能的实施方式中，所述MPS包括一个或多个燃油喷射组件，所述燃油喷射组件包括电控喷油器和燃油加压部件，所述电控喷油器用于将对应燃油喷射组件的蓄压腔中的高压燃油喷射到对应气缸中，所述燃油加压部件包括利用蓄压泵相连的蓄压装置及加压装置，所述蓄压装置包括所述蓄压腔，

所述加压装置用于对低压燃油加压，

所述蓄压装置用于对加压后的燃油蓄压得到高压燃油。

在一种可能的实施方式中，所述发动机为单缸发动机，所述MPS包括一个燃油喷射组件，所述方法还包括：

将所述燃油喷射组件中所述蓄压腔的实时蓄压腔压力作为所述MPS的实时蓄压腔压力。

在一种可能的实施方式中，所述发动机为多缸发动机，所述MPS包括多个燃油喷射组件，所述多缸发动机的每个气缸对应独立的燃油喷射组件，所述方法还包括：

将所述多个燃油喷射组件中的各个蓄压腔的实时蓄压腔压力的平均值作为所述MPS的实时蓄压腔压力。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

确定各个燃油喷射组件的实时蓄压腔压力与所述MPS的实时蓄压腔压力的差值；

当该差值的绝对值大于或等于预设告警值时，发送报警信息。

根据本公开实施例的另一方面，提出了一种蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定装置，应用于发动机，所述发动机基于蓄压泵式电控高压燃油喷射系统实现，所述发动机根据被配置的供油凸轮的相位开始供油，当在凸轮轴周期内完成供油、且蓄压腔的压力达到稳定状态时，曲轴相位与下一个凸轮轴周期的开始喷油的最大喷油提前角相位之间至少有k个曲轴齿，其中，k为正整数，所述装置包括：

配置模块，用于配置蓄压腔压力采集时间为曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始喷油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个；

采集运算模块，用于当配置的蓄压腔压力采集时间被触发时，连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力；

控制模块，用于利用所述蓄压腔的实时蓄压腔压力对发动机进行控制。

在一种可能的实施方式中，所述发动机被配置的供油凸轮的相位包括：

供油凸轮相位的开始供油的曲轴相位角度为活塞压缩上止点后的开始供油最早角度或开始供油最晚角度、或所述开始供油最早角度与所述开始供油最晚角度之间的任意角度，

其中，所述开始供油最早角度根据发动机的喷油特征确定，所述开始供油最晚角度根据凸轮轴周期中结束供油的最晚时间、凸轮轴周期的最短时间、一次供油的曲轴转角确定。

在一种可能的实施方式中，所述开始供油最晚角度为：C2＝T5/T1*720°-C1，其中，C2表示所述开始供油最晚角度，T5表示凸轮轴周期中结束供油的最晚时间，T1表示凸轮轴周期的最短时间，C1表示一次供油的曲轴转角。

在一种可能的实施方式中，所述凸轮轴周期中结束供油的最晚时间为：T5＝T1-T2-k*T3-T4，其中，T2表示一次供油激励造成的压力波动的最长衰减时间，T3表示一个曲轴齿耗时的最长时间，T4表示喷油提前角的最长时间。

在一种可能的实施方式中，k为大于2的整数。

在一种可能的实施方式中，所述连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力，包括：

将所述多个压力采集值进行累加并求取平均值，将得到的平均值作为所述蓄压腔的实时蓄压腔压力；

存储所述蓄压腔的实时蓄压腔压力。

在一种可能的实施方式中，所述MPS包括一个或多个燃油喷射组件，所述燃油喷射组件包括电控喷油器和燃油加压部件，所述电控喷油器用于将对应燃油喷射组件的蓄压腔中的高压燃油喷射到对应气缸中，所述燃油加压部件包括利用蓄压泵相连的蓄压装置及加压装置，所述蓄压装置包括所述蓄压腔，

所述加压装置用于对低压燃油加压，

所述蓄压装置用于对加压后的燃油蓄压得到高压燃油。

在一种可能的实施方式中，所述发动机为单缸发动机，所述MPS包括一个燃油喷射组件，所述装置还包括：

第一压力确定模块，用于将所述燃油喷射组件中所述蓄压腔的实时蓄压腔压力作为所述MPS的实时蓄压腔压力。

在一种可能的实施方式中，所述发动机为多缸发动机，所述MPS包括多个燃油喷射组件，所述多缸发动机的每个气缸对应独立的燃油喷射组件，所述装置还包括：

第二压力确定模块，用于将所述多个燃油喷射组件中的各个蓄压腔的实时蓄压腔压力的平均值作为所述MPS的实时蓄压腔压力。

在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：

差值确定模块，用于确定各个燃油喷射组件的实时蓄压腔压力与所述MPS的实时蓄压腔压力的差值；

报警模块，用于当该差值的绝对值大于或等于预设告警值时，发送报警信息。

根据本公开实施例的另一方面，提出了一种电子控制设备，所述电子控制设备包括所述的蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定装置。

根据本公开实施例的另一方面，提出了一种发动机，所述发动机包括所述的电子控制设备。

通过以上方法，本公开实施例可以对发动机供油凸轮的相位、蓄压腔压力采集时间进行配置，以使得发动机根据配置的相位开始供油，当在凸轮轴周期完成供油、且蓄压腔的压力达到稳定状态时，曲轴相位与下一个凸轮轴周期的开始供油的相位角至少有k个曲轴齿，基于这样的配置，当曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始供油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个时，连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力，可以实现发动机蓄压腔压力的精确确定，并且，通过采集得到蓄压腔稳定时的实时蓄压腔压力，可以实现发动机的燃油供给量的精确控制，可以提高发动机的压力补偿的精确性和有效性。

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示出了根据本公开一实施例的蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定方法的流程图。

图2示出了根据本公开一实施例的蓄压泵式电控高压燃油喷射系统MPS的结构图。

图3示出了根据本公开一实施例的蓄压泵式电控高压燃油喷射系统MPS中燃油喷射组件的示意图。

图4a示出了根据本公开一实施例的供油时序的示意图。

图4b示出了根据本公开一实施例的供油时序的示意图。

图5示出了根据本公开一实施例的实时蓄压腔压力计算的示意图。

图6示出了根据本公开一实施例的蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定装置的框图。

图7示出了根据本公开一实施例的蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定装置的示意图。

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。

需要说明的是，本公开实施例中提到的“低压燃油”、“高压燃油”、“电控低压燃油计量器”等中的“低压”和“高压”具有相对性。通过燃油加压部件加压后的燃油压力，大于加压前的燃油压力。

本领域技术人员应当了解，或至多在阅读本公开实施例的基础上即可了解，上述“低压”和“高压”的含义。

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。

请参阅图1，图1示出了根据本公开一实施例的蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定方法的流程图。

所述方法应用于发动机中，如图1所示，所述发动机基于蓄压泵式电控高压燃油喷射系统(Multi-pump-pressure-reservoirs Fuel Injection System，简称MPS)实现，所述发动机根据被配置的供油凸轮的相位开始供油，当在凸轮轴周期内完成供油、且蓄压腔的压力达到稳定状态时，曲轴相位与下一个凸轮轴周期的开始喷油的最大喷油提前角相位之间至少有k个曲轴齿，其中，k为正整数，所述方法包括：

步骤S11，配置蓄压腔压力采集时间为曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始喷油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个；

步骤S12，当配置的蓄压腔压力采集时间被触发时，连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力；

步骤S13，利用所述蓄压腔的实时蓄压腔压力对发动机进行控制。

通过以上方法，本公开实施例可以对发动机供油凸轮的相位、蓄压腔压力采集时间进行配置，以使得发动机根据配置的相位开始供油，当在凸轮轴周期完成供油、且蓄压腔的压力达到稳定状态时，曲轴相位与下一个凸轮轴周期的开始供油的相位角至少有k个曲轴齿，基于这样的配置，当曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始供油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个时，连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力，可以实现发动机蓄压腔压力的精确确定，并且，通过采集得到蓄压腔稳定时的实时蓄压腔压力，可以实现发动机的燃油供给量的精确控制，可以提高发动机的压力补偿的精确性和有效性。

在一种可能的实施方式中，所述发动机可以为基于蓄压泵式电控高压燃油喷射系统的多缸活塞发动机。

请参阅图2，图2示出了根据本公开一实施例的蓄压泵式电控高压燃油喷射系统MPS的结构图。

请参阅图3，图3示出了根据本公开一实施例的蓄压泵式电控高压燃油喷射系统MPS中燃油喷射组件的示意图。

在一种可能的实施方式中，所述发动机可以包括单个气缸(简称单缸)或者多个气缸(简称多缸，例如可以为6缸)，每个气缸对应独立的燃油喷射组件01，本公开实施对发动机的气缸数目不做限定，本领域技术人员可以根据需要设置，燃油喷射组件的数目与发动机的气缸数目对应设置即可。

在一个示例中，图2所示，六缸活塞发动机可以包括6个燃油喷射组件01，每个燃油喷射组件01与每个气缸对应。

在一个示例中，如图2所示，燃油计量单元(Measure Unit，MeUn)03可以与低压输油泵04、燃油喷射组件01连接，低压输油泵04可以用于从将低压燃油从油箱中泵给燃油计量单元03，以经燃油计量单元03将计量的低压燃油输送给多个燃油喷射组件01。

在一个示例中，燃油计量单元也可称为计量阀或比例阀，安装在燃油喷射组件01的加压装置(高压油泵)的进油位置，用于调整燃油供给量，受电子控制单元(ElectronicControl Unit，ECU)02的控制，本公开实施例可以利用确定的实时蓄压腔压力对计量阀的开度进行控制，从而实现燃油供给量的精确控制。

应该说明的是，本公开实施例虽然以一个电子控制单元02进行了示例介绍，应该明白的是，对于多缸发动机而言，可以采用一个电子控制单元02进行控制，也可以采用多个电子控制单元对多个气缸进行独立控制，还可以利用多个单片机基于子母板的方式实现多缸的独立控制。对于用于进行控制的控制组件的具体形式，本公开实施例不做限制。

本公开实施例的方法可以应用在发动机中的电子控制单元02中，以实现对发动机的配置。

在一个示例中，如图2所示，燃油喷射组件01还可以包括电控喷油器011和燃油加压部件012，电控喷油器011和燃油加压部件012之间可以通过管道连接；其中，电控喷油器011，用于在控制组件02的控制下，将对应燃油喷射组件的蓄压腔中的高压燃油喷射到对应气缸中。

在一个示例中，如图3所示，所述燃油加压部件013包括利用蓄压泵16相连的蓄压装置12及加压装置11，所述蓄压装置12包括蓄压腔。

在一个示例中，所述加压装置11可以用于对低压燃油加压，

在一个示例中，所述蓄压装置12可以用于对加压后的燃油蓄压得到高压燃油。

在一个示例中，所述蓄压腔由于存储高压燃油。

在一个示例中，如图3所示，所述燃油加压部件012还可以包括其他部件，例如柱塞111，吸入单向阀112，柱塞压缩腔113，输出单向阀120，压力传感器121，燃油输出装置122，紧固安装法兰161及驱动凸轮C等。

在一个示例中，MPS中每一个单体柱塞泵(加压装置)和小型蓄压腔(蓄压装置)被一体化为一个整体的蓄压泵(燃油喷射组件)，其数量取决于发动机的气缸数，一个蓄压泵只对应于一个气缸和一个喷油器。因此，该结构实现了不同气缸之间的供喷油解耦，在一个凸轮轴循环内，一个蓄压腔只受到一次供油和一次喷油造成的液压力波动。即，MPS中不再有CRS中多个气缸的供、喷油对同一个蓄压腔内的液压力造成的耦合干扰，解除了蓄压腔内由于多缸活塞发动机的气缸之间顺序供油和顺序喷射造成的相互的压力波动干扰，在实现高压系统的功能的同时，有效降低了蓄压腔的压力波动，使得燃油喷射系统的喷射压力更平稳、均匀。MPS的独立蓄压泵结构可以消除循环供油之间和不同气缸之间的燃油喷射造成的压力波动的相互影响，延长单次供油和喷油后的压力波动的衰减时间，使得蓄压腔内的压力在下一次喷油前的压力达到平稳状态，使得燃油喷射和燃烧的稳定性和一致性大幅提高。

但是由于MPS的蓄压腔容积较小，喷油造成的压力下降幅度很大，供油造成的压力上升幅度也很大，因此喷油和供油造成的压力变化幅度很大。如果电控系统不采用新的有效的压力确定方法，而是采用传统的随机进行采样的压力采集方法，压力采样点可能落在压力上升阶段或压力下降阶段或压力震荡阶段，电控系统采集到的压力值就会受到压力大幅上升和下降的影响而产生波动，无法准确的反应凸轮轴周期的后期压力达到平稳后的压力值，也就无法发挥MPS能够稳定压力的优势。如果发动机不采用合理的凸轮相位配置方法，也会造成MPS没有充分的时间使得压力波动衰减，也就无法准确的对压力进行确定。

本公开实施例通过采用蓄压泵结构实现发动机，使得一个蓄压腔只与一个高压供油泵和一个喷油器直接连接，使得一个凸轮轴周期内只有一次喷油激励和一次供油激励，降低了蓄压腔的波动。且，通过合理设计蓄压泵式电控高压燃油系统的供油凸轮相位和供油时序，可以保障在供油完成后，由喷油和供油造成的压力波动有充分的衰减时间，使蓄压腔压力在下一次喷油前达到稳定，而且在蓄压腔压力稳定的阶段内，有足够的时间供压力传感器采集蓄压腔压力。

在一种可能的实施方式中，k为大于或等于2的整数，例如可以为3。

本公开实施例通过将k设置为大于或等于2，可以使得在一个凸轮轴周期，在曲轴相位与下一个凸轮轴周期的开始喷油的最大喷油提前角相位之间至少有k个曲轴齿时，当前凸轮轴周期的供油完成，并且蓄压腔压力达到稳定状态。

下面对本公开实施例蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定方法的各个步骤的可能实现方式进行示例性介绍。

请参阅图4a，图4a示出了根据本公开一实施例的供油时序的示意图。

在一个示例中，本公开实施例可以根据发动机转速范围，计算出一个凸轮轴周期的最短时间T1。

在一个示例中，可以根据蓄压腔结构特征，计算出一次供油激励造成的压力波动的最长衰减时间T2。

在一个示例中，可以根据发动机转速范围，计算出一个曲轴齿耗时的最长时间T3。

在一个示例中，可以根据发动机转速特征和喷油特征，计算出喷油提前角的最长时间T4。

在一个示例中，如图4a所示，在一个凸轮轴周期内，结束供油的最晚时间可以为T5＝T1-T2-k*T3-T4，其中，k可以为3。

在一个示例中，假设一次供油期间的曲轴转角为C1，如图4a所示，开始供油的最晚曲轴角度可以为C2＝T5/T1*720°-C1。

在一个示例中，可以根据发动机喷油特征，计算出喷油结束的最晚角度为C3，也就是开始供油的最早角度。

请参阅图4b，图4b示出了根据本公开一实施例的供油时序的示意图。

在一个示例中，k的值可以根据发动机的相关参数计算得到，例如，如图4b所示，当开始供油的最早角度C3为16°，开始供油的最晚角度C2为440°时，k的值可以选取为3。

在一种可能的实施方式中，所述发动机被配置的供油凸轮的相位，可以包括：

供油凸轮相位的开始供油的曲轴角度为活塞压缩上止点后的开始供油最早角度C3。

本公开实施例通过配置开始供油的曲轴角度为活塞压缩上止点后的开始供油最早角度C3，可以使得供油结束后压力波动衰减的时间最长，在下次喷油开始前压力状态最稳定。

在一种可能的实施方式中，所述发动机被配置的供油凸轮的相位，可以包括：

供油凸轮相位的开始供油的曲轴角度为活塞压缩上止点后的开始供油最晚角度C2。

本公开实施例通过配置开始供油的曲轴角度为活塞压缩上止点后的开始供油最晚角度C2，可以使得供油时间最晚，压力上升后到下次喷油前的时间间隔最短，由于机械系统不可避免的密封问题导致的燃油泄漏量最少，在下次喷油开始前的燃油压力受泄露的影响最小。

在一种可能的实施方式中，所述发动机被配置的供油凸轮的相位，可以包括：

供油凸轮相位的开始供油的曲轴角度为所述开始供油最早角度C3与所述开始供油最晚角度C2之间的任意角度。

由于所述开始供油最早角度C3与所述开始供油最晚角度C2之间的任意角度均可以在发动机全部转速范围内，因此，本公开实施例可以根据需要或实际情况配置开始供油的曲轴角度为所述开始供油最早角度C3与所述开始供油最晚角度C2之间的任意角度，在这样的配置下，由喷油和供油造成的压力波动有足够的时间进行衰减，在下一次喷油开始前k个曲轴齿时压力波动已衰减完毕，蓄压腔压力达到稳定。

本公开实施例可以提前配置发动机的供油凸轮的相位，例如，可以在设计发动机时，将发动机的供油凸轮的相位按照上述介绍进行设置。

在一种可能的实施方式中，步骤S11配置蓄压腔压力采集时间为曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始喷油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个，可以包括：

设置定时器的工作模式，当所述曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始喷油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个时，触发定时器中断，控制压力传感器按照传感器的采样周期连续采集蓄压腔的压力值。

在一种可能的实施方式中，步骤S12连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力，可以包括：

将所述多个压力采集值进行累加并求取平均值，将得到的平均值作为所述蓄压腔的实时蓄压腔压力。

本公开实施例通过将所述多个压力采集值进行累加并求取平均值，将得到的平均值作为所述蓄压腔的实时蓄压腔压力，可以实现蓄压腔压力的平滑滤波，得到稳定的实时蓄压腔压力。

在一个示例中，本公开实施例可以利用压力传感器采集蓄压腔的压力，例如，如图2所示，可以在燃油喷射组件01上设置压力传感器013，以采集对应燃油喷射组件的蓄压腔内的压力值。

当曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始供油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个时，该凸轮轴周期内，压力波动可以完全衰减，达到相对稳定的状态，达到稳定状态后的采集的实时蓄压腔压力能够更真实准确的反应这一个凸轮轴周期内的蓄压腔的压力状态，因此，本公开实施例在蓄压腔压力达到稳定状态时，连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力。

在一个示例中，喷油器开始喷油时，曲轴传感器所正对的曲轴信号盘的齿，距离活塞上止点对应的曲轴信号盘的齿之间的曲轴转角，可以称为喷油提前角。

请参阅图5，图5示出了根据本公开一实施例的实时蓄压腔压力计算的示意图。

一般而言，整机管理中断是由定时器触发的，触发时需要读取实时蓄压腔压力，与目标蓄压腔压力对比，控制计量阀MeUn的占空比进而控制供油量。传统的控制方法是整机管理中断发生时，读取当时的蓄压腔压力传感器的采样点的蓄压腔压力数值(或该采样点经过一定的滤波处理的蓄压腔压力数值)。

蓄压腔的压力传感器采样是由定期器触发的，即每隔一定时间周期采集一次蓄压腔压力数值。由于采样点按时间固定、平均分布，而发动机转速一直处于变化状态，凸轮轴周期长度也实时变化，因此，采样点涵盖了喷油至供油之间和供油至下次喷油之间的不同区间。由于整机管理中断的触发周期与压力传感器的触发周期不同，整机管理中断触发时的压力传感器采样点是随机的，可能在供油之前或之后。基于之前的描述，MPS中蓄压泵的蓄压腔容积较小，喷油后蓄压腔压力下降幅度较大，供油后蓄压腔压力上升幅度也较大，因此供油前后随机的采样点的采样数据存在较大波动，即使进行滤波处理，也无法完全平衡掉波动带来的差异。因此，相关技术中采用的随机的采样点的采样数据不能准确表达实时蓄压腔压力，存在较大的波动。

本公开实施例通过精确确定供油时序，使得一个凸轮轴周期内，在下一次喷油前，压力波动可以完全衰减，达到相对稳定的状态。且，在蓄压腔压力稳定的阶段内的蓄压腔压力采样值能够更真实准确的反应这一个凸轮轴周期内的蓄压腔的压力状态。

在一个示例中，如图5所示，假设上止点齿数为n1(例如n1为0)，可以计算下一次喷油的最大喷油提前角齿数n2，设置实时蓄压腔压力计算齿数n3＝n2-3，在最大喷油提前角齿数前3个齿时，即当曲轴齿数达到n3时，触发蓄压腔压力读取中断，读取当前蓄压腔的蓄压腔压力，得到多个压力采集值(如4个以上)。其中，上止点齿数可以是指：当活塞到达压缩上止点时，曲轴传感器所正对的曲轴信号盘的齿的编号。

在一个示例中，实时蓄压腔压力可以是连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值的均值，如图5所示，当定时器按照周期触发蓄压腔压力采集终端，触发采集指令时，蓄压腔的压力传感器对蓄压腔压力进行采样，可以对采集通道进行模数AD转换，并将多个压力采集值存入缓冲数组中，可以将所述多个压力采集值进行累加并求取平均值，将得到的平均值作为所述蓄压腔的实时蓄压腔压力。

在一个示例中，电子控制器ECU可以直接读取计算得到的实时蓄压腔压力，并在触发整机管理函数时，读取该实时蓄压腔压力。

在一种可能的实施方式中，步骤S12连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力，还可以包括：

存储所述蓄压腔的实时蓄压腔压力。

在一个示例中，当通过以上方法得到蓄压腔实施压力时，可以将当前蓄压腔压力值储存进寄存器，并作为当前凸轮轴周期的蓄压腔压力值。

在一种可能的实施方式中，步骤S13利用所述蓄压腔的实时蓄压腔压力对发动机进行控制，例如可以对发动机的供油量(如根据实时蓄压腔压力确定PWM占空比，以调整燃油计量阀的开度)、喷油量(如对喷油脉宽)进行控制，当电子控制器ECU整机管理中断发生时，ECU不读取中断发生时的采样点(随机的)的蓄压腔传感器采集的的压力数值，而是利用根据前述方法得到的所述蓄压腔的实时蓄压腔压力对发动机进行控制，示例性的，ECU可以读取寄存器内储存的当前凸轮轴周期的实时蓄压腔压力进行处理。

本公开实施例对利用所述蓄压腔的实时蓄压腔压力对发动机进行控制的具体控制方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定合适的控制方式。

通过以上方法，本公开实施例可以实现蓄压腔压力的精确采集计算，当蓄压腔达到稳定状态时，采集蓄压腔压力值并得到实时蓄压腔压力，即达到稳定状态后的蓄压腔压力采样值能够更真实准确的反应这一个凸轮轴周期内的蓄压腔的压力状态，可以降低采集蓄压腔压力的波动性，提高实时蓄压腔压力的准确性，并利用蓄压腔压力达到稳定状态时的实时蓄压腔压力进行发动机控制，以提高发动机控制的准确性、稳定性。

本公开实施例针对发动机的气缸数目，可以进一步确定MPS的实时蓄压腔压力。

在一种可能的实施方式中，所述发动机为单缸发动机，所述MPS包括一个燃油喷射组件，所述方法还可以包括：

将所述燃油喷射组件中所述蓄压腔的实时蓄压腔压力作为所述MPS的实时蓄压腔压力。

若发动机为单缸发动机，则MPS仅包括一个燃油喷射组件，即仅包括一个蓄压腔，因此利用上述方法可以直接确定MPS的实时蓄压腔压力，即为该一个蓄压腔的实时蓄压腔压力。

在一种可能的实施方式中，所述发动机为多缸发动机，所述MPS包括多个燃油喷射组件，所述多缸发动机的每个气缸对应独立的燃油喷射组件，所述方法还可以包括：

将所述多个燃油喷射组件中的各个蓄压腔的实时蓄压腔压力的平均值作为所述MPS的实时蓄压腔压力。

在一个示例中，当发动机为多缸发动机时，单个燃油喷射组件的蓄压腔的实时蓄压腔压力不能代表MPS的整体的实时蓄压腔压力，本公开实施例通过将所述多个燃油喷射组件中的各个蓄压腔的实时蓄压腔压力的平均值作为所述MPS的实时蓄压腔压力，可以降低波动性、提高稳定性、一致性。

在一种可能的实施方式中，所述方法还可以包括：

确定各个燃油喷射组件的实时蓄压腔压力与所述MPS的实时蓄压腔压力的差值；

当该差值的绝对值大于或等于预设告警值时，发送报警信息。

在一个示例中，本公开实施例可以根据各蓄压泵(燃油加压部件012)的实时蓄压腔压力的异常变化，对个别蓄压泵的异常进行判断和告警。当某蓄压泵的实时蓄压腔压力变化范围较小(燃油喷射组件的实时蓄压腔压力与所述MPS的实时蓄压腔压力的差值的绝对值小于预设告警值)时，可以认为电控喷油器还是可以使用的，即电控喷油器的磨损程度、老化程度是可以接受的，只要通过调整喷油脉宽，可实现喷油量的一致性。而当某蓄压泵的实时蓄压腔压力变化范围特别大(燃油喷射组件的实时蓄压腔压力与所述MPS的实时蓄压腔压力的差值的绝对值大于或等于预设告警值)时，可以认为该蓄压泵或电控喷油器可能存在异常或者损坏等，此时应该发送报警信息，通知用户更换或修理。

传统的共轨多缸机上无法实现这一控制策略，因为多个电控喷油器共用一个蓄压腔(一个共轨)，因此，无法根据蓄压腔的蓄压腔压力在每个喷油器喷油后的实时变化，判断出各电控喷油器的喷油量和泄漏量差别，也就无法实现控制实际喷油量的一致性的要求，也无法对个别蓄压泵的异常进行判断和告警。

在一个示例中，发动机可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G、4G、5G等，或它们的组合，利用无线网络将报警信息发送到用户终端，或者汽车售后服务端。

本公开实施例对报警信息的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要设置。

请参阅图6，图6示出了根据本公开一实施例的蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定装置的框图。

应用于发动机，如图6所示，所述装置包括：

配置模块10，用于配置蓄压腔压力采集时间为曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始喷油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个。

采集运算模块20，用于配置的蓄压腔压力采集时间被触发时，连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力；

控制模块30，用于利用所述蓄压腔的实时蓄压腔压力对发动机进行控制。

通过以上装置，本公开实施例可以对发动机供油凸轮的相位、蓄压腔压力采集时间进行配置，以使得发动机根据配置的相位开始供油，当在凸轮轴周期完成供油、且蓄压腔的压力达到稳定状态时，曲轴相位与下一个凸轮轴周期的开始供油的相位之间至少有k个曲轴齿，基于这样的配置，当曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始供油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个时，连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力，可以实现发动机蓄压腔压力的精确确定，并且，通过采集得到蓄压腔稳定时的实时蓄压腔压力，可以实现发动机的燃油供给量的精确控制，可以提高发动机的压力补偿的精确性和有效性。

请参阅图7，图7示出了根据本公开一实施例的蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定装置的示意图。

在一个示例中，如图7所示，蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定装置可以为包括处理器，例如可以为电子控制单元ECU，处理器可以为中央处理器CPU、微处理器MCU、数字信号处理器DSP、可编程门阵列FPGA等。

处理器可以被划分为配置模块、采集运算模块以对发动机蓄压腔压力采集时间进行配置，并根据配置的压力采集时间采集并计算实时蓄压腔压力，实现发动机蓄压腔压力的精确确定，采集得到蓄压腔稳定时的实时蓄压腔压力，可以实现发动机的燃油供给量的精确控制，可以提高发动机的压力补偿的精确性和有效性。

在一个示例中，如图7所示，所述装置还可以包括信号处理模块(如模拟信号处理单元、转速信号处理单元、开关信号处理单元等)，以处理各个传感器(如转速传感器、油门开度传感器、水温传感器、机油温压传感器、蓄压腔燃油压力传感器等)得到的传感数据(如冷却水温、机油温度、机油压力、油门开度、凸轮轴相位、曲轴转速、蓄压腔压力等)，还可以包括电源模块、DC/DC升压模块以产生电能，为各个模块供电，还可以包括通讯模块(如包括CAN总线/LIN总线等)以实现模块间和/或与其他设备的通信，还可以包括喷射驱动模块(如用于驱动电控喷油器)，低边驱动模块，用于驱动输油泵、水泵、冷却风扇、MeUn开度等。

在一个示例中，本公开实施例通过调节脉冲宽度PWM占空比改变低压燃油控制器上计量阀的工作电压，实现对低压燃油控制器的输出油量的调节。

本公开实施例通过以上配置，可以实现发动机蓄压腔压力的精确确定，采集得到蓄压腔稳定时的实时蓄压腔压力，可以实现发动机的燃油供给量的精确控制，可以提高发动机的压力补偿的精确性和有效性。

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 (13)

1.一种蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定方法，其特征在于，应用于发动机，所述发动机基于蓄压泵式电控高压燃油喷射系统MPS实现，所述发动机根据被配置的供油凸轮的相位开始供油，当在凸轮轴周期内完成供油、且蓄压腔的压力达到稳定状态时，曲轴相位与下一个凸轮轴周期的开始喷油的最大喷油提前角相位之间至少有k个曲轴齿，其中，k为正整数，所述方法包括：

配置蓄压腔压力采集时间为曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始喷油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个；

当配置的蓄压腔压力采集时间被触发时，连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力；

利用所述蓄压腔的实时蓄压腔压力对发动机进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机被配置的供油凸轮的相位包括：

供油凸轮相位的开始供油的曲轴相位角度为活塞压缩上止点后的开始供油最早角度或开始供油最晚角度、或所述开始供油最早角度与所述开始供油最晚角度之间的任意角度，

其中，所述开始供油最早角度根据发动机的喷油特征确定，所述开始供油最晚角度根据凸轮轴周期中结束供油的最晚时间、凸轮轴周期的最短时间、一次供油的曲轴转角确定。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述开始供油最晚角度为：C2＝T5/T1*720°-C1，其中，C2表示所述开始供油最晚角度，T5表示凸轮轴周期中结束供油的最晚时间，T1表示凸轮轴周期的最短时间，C1表示一次供油的曲轴转角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述凸轮轴周期中结束供油的最晚时间为：T5＝T1-T2-k*T3-T4，其中，T2表示一次供油激励造成的压力波动的最长衰减时间，T3表示一个曲轴齿耗时的最长时间，T4表示喷油提前角的最长时间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，k为大于2的整数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力，包括：

将所述多个压力采集值进行累加并求取平均值，将得到的平均值作为所述蓄压腔的实时蓄压腔压力；

存储所述蓄压腔的实时蓄压腔压力。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MPS包括一个或多个燃油喷射组件，所述燃油喷射组件包括电控喷油器和燃油加压部件，所述电控喷油器用于将对应燃油喷射组件的蓄压腔中的高压燃油喷射到对应气缸中，所述燃油加压部件包括利用蓄压泵相连的蓄压装置及加压装置，所述蓄压装置包括所述蓄压腔，

所述加压装置用于对低压燃油加压，

所述蓄压装置用于对加压后的燃油蓄压得到高压燃油。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述发动机为单缸发动机，所述MPS包括一个燃油喷射组件，所述方法还包括：

将所述燃油喷射组件中所述蓄压腔的实时蓄压腔压力作为所述MPS的实时蓄压腔压力。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述发动机为多缸发动机，所述MPS包括多个燃油喷射组件，所述多缸发动机的每个气缸对应独立的燃油喷射组件，所述方法还包括：

将所述多个燃油喷射组件中的各个蓄压腔的实时蓄压腔压力的平均值作为所述MPS的实时蓄压腔压力。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定各个燃油喷射组件的实时蓄压腔压力与所述MPS的实时蓄压腔压力的差值；

当该差值的绝对值大于或等于预设告警值时，发送报警信息。

11.一种蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定装置，其特征在于，应用于发动机，所述发动机基于蓄压泵式电控高压燃油喷射系统实现，所述发动机根据被配置的供油凸轮的相位开始供油，当在凸轮轴周期内完成供油、且蓄压腔的压力达到稳定状态时，曲轴相位与下一个凸轮轴周期的开始喷油的最大喷油提前角相位之间至少有k个曲轴齿，其中，k为正整数，所述装置包括：

配置模块，用于配置蓄压腔压力采集时间为曲轴相位与下一个凸轮轴周期开始喷油的最大喷油提前角相位之间的曲轴齿的齿数为k个；

采集运算模块，用于当配置的蓄压腔压力采集时间被触发时，连续采集所述蓄压腔的多个压力采集值，并利用所述多个压力采集值得到所述蓄压腔的实时蓄压腔压力；

控制模块，用于利用所述蓄压腔的实时蓄压腔压力对发动机进行控制。

12.一种电子控制设备，其特征在于，所述电子控制设备包括如权利要求11所述的蓄压泵式燃油喷射系统蓄压腔压力确定装置。

13.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括如权利要求12所述的电子控制设备。

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