CN113153718B - 一种车用lng泵的控制方法及系统 - Google Patents

一种车用lng泵的控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车用LNG泵的控制方法及系统，当LNG泵就绪状态为idle状态时，获取第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势，若第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制LNG泵进行泄压操作，当LNG泵就绪状态为回位结束状态时，获取第二预设时段内缓冲罐的第二压力变化趋势，若第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制LNG泵进行泵气操作。通过上述方案，在LNG泵进行泵气结束后剩余压力可满足从泵气结束到活塞泵回位的延迟时间内，使缓冲罐的燃气压力不会降低到下限，且LNG泵在泵气结束后会立即回位，实现LNG泵气时机的精确控制，优化LNG泵的工作曲线，减少短行程的出现概率，提高LNG泵的寿命和控制效果。

Description

一种车用LNG泵的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及车用液化天然气(LiquefiedNatural Gas，LNG)泵的控制技术领域，更具体地说，涉及一种车用LNG泵的控制方法及系统。
背景技术
LNG泵的工作过程是由液压泵从液压油箱中抽出液压油，泵入液压油管，推动液压缸活塞正向移动，此时带动LNG增压缸活塞向汽化器中泵入LNG，LNG经汽化器后气化，随后充入缓冲罐，由缓冲罐提供燃气给燃气共轨和喷嘴进行高压燃气的喷射。
现有LNG泵的控制技术是以固定值或二维表作为限值，由于无法动态的对一段时刻后的压力进行预估，导致限值不得不设置的稍高以防止突增负荷时压力不足，从而导致由于允许的压力限值范围过窄，造成出现短行程(由于缓冲罐内压力超出限值，为保护燃气系统，中止泵气过程，液压缸正向推动过程没有推到底就将液压油泄压)的现象。
液压缸的可靠性需求尽可能减少液压缸正向推动时中突然打开泄压阀强制中止泵气的过程，而现有控制LNG泵的过程出现短行程的现象很频繁，无法根据零部件的可靠性需求减少短行程问题的出现，造成LNG泵使用寿命低且控制效果差。
发明内容
有鉴于此，本发明公开了一种车用LNG泵的控制方法及系统，实现LNG泵气时机的精确控制，优化LNG泵的工作曲线，减少短行程的出现概率，提高LNG泵的寿命和控制效果。
为了实现上述目的，其公开的技术方案如下：
本发明第一方面公开了一种车用LNG泵的控制方法，所述方法包括：
获取LNG泵的就绪状态，所述LNG泵的就绪状态包括idle状态或回位结束状态；
当所述LNG泵的就绪状态为所述idle状态时，获取第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势；
若所述第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制所述LNG泵进行泄压操作；
当所述LNG泵的就绪状态为所述回位结束状态时，获取第二预设时段内所述缓冲罐的第二压力变化趋势；
若所述第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制所述LNG泵进行泵气操作。
优选的，所述第一预设时段包括t1时段和t3时段，所述当所述LNG泵的就绪状态为所述idle状态时，获取第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势，包括：
当所述LNG泵的就绪状态为所述idle状态时，获取所述t1时段内缓冲罐的第一剩余压力和所述t3时段内所述缓冲罐的第三剩余压力，其中，所述t1时段为所述LNG泵处于所述idle状态下，所述LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间，所述t3时段为LNG泵处于所述idle状态下，所述LNG泵开始泵气到所述缓冲罐的第三剩余压力开始上升这一过程所用的时间；
基于所述第一剩余压力和所述第三剩余压力，得到所述第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势。
优选的，所述若所述第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制所述LNG泵进行泄压操作，包括：
若所述第一剩余压力大于第一预设上限值，且所述第三剩余压力大于第三预设下限值，确定所述第一压力变化趋势符合第一预设压力条件；
控制所述LNG泵进行泄压操作。
优选的，还包括：
若所述第一剩余压力小于所述第一预设上限值，控制所述LNG泵进行泵气操作。
优选的，还包括：
若所述第三剩余压力小于所述第三预设下限值，控制所述LNG泵进行泵气操作。
优选的，所述第二预设时段包括t2时段和t4时段，所述当所述LNG泵的就绪状态为所述回位结束状态时，获取第二预设时段内所述缓冲罐的第二压力变化趋势，包括：
当所述LNG泵的就绪状态为所述回位结束状态时，获取所述t2时段内所述缓冲罐的第二剩余压力和所述t4时段内所述缓冲罐的第四剩余压力，其中，所述t2时段为所述LNG泵处于所述回位结束状态下，所述LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间，所述t4时段为所述LNG泵处于回位结束状态下，所述LNG泵开始泵气到所述缓冲罐压力的所述第四剩余压力开始上升这一过程所用的时间；
基于所述第二剩余压力和所述第四剩余压力，得到所述第二预设时段内所述缓冲罐的第二压力变化趋势。
优选的，所述若所述第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制所述LNG泵进行泵气操作，包括：
若所述第二剩余压力大于第二预设上限值，且所述第四剩余压力小于第四预设下限值，确定所述第二压力变化趋势符合第二预设压力条件；
控制所述LNG泵进行泵气操作。
优选的，还包括：
若所述第二剩余压力小于所述第二预设上限值，控制所述LNG泵进行泵气操作。
优选的，还包括：
若所述第四剩余压力大于第四预设下限值，获取t5时段内所述缓冲罐的第五剩余压力，其中，所述t5时段基于t3时段和Δt时段得到，所述t3时段为LNG泵处于idle状态下，所述LNG泵开始泵气到所述缓冲罐的第三剩余压力开始上升这一过程所用的时间，所述Δt时段为固定标定值；
判断所述第五剩余压力是否小于第五预设下限值；
若所述第五剩余压力小于所述第五预设下限值，控制所述LNG泵进行泵气操作；
若所述第五剩余压力大于等于所述第五预设下限值，控制所述LNG泵进行泄压操作。
本发明第二方面公开了一种车用LNG泵的控制系统，所述系统包括：
第一获取单元，用于获取LNG泵的就绪状态，所述LNG泵的就绪状态包括idle状态或回位结束状态；
第二获取单元，用于当所述LNG泵的就绪状态为所述idle状态，获取第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势；
第一控制单元，用于若所述第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制所述LNG泵进行泄压操作；
第三获取单元，用于当所述LNG泵的就绪状态为所述回位结束状态时，获取第二预设时段内所述缓冲罐的第二压力变化趋势；
第二控制单元，用于若所述第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制所述LNG泵进行泵气操作。
经由上述技术方案可知，当LNG泵的就绪状态为idle状态时，获取第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势，若第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制LNG泵进行泄压操作，当LNG泵的就绪状态为回位结束状态时，获取第二预设时段内缓冲罐的第二压力变化趋势，若第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制LNG泵进行泵气操作。通过上述方案，在LNG泵进行泵气结束后剩余压力可满足从泵气结束到活塞泵回位的延迟时间内，使得缓冲罐内的燃气压力不会降低到下限，且LNG泵在泵气结束后会立即回位，实现LNG泵气时机的精确控制，优化LNG泵的工作曲线，减少短行程的出现概率，提高LNG泵的寿命和控制效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的车用LNG泵的工作原理示意图；
图2为本发明实施例公开的一种车用LNG泵的控制方法的流程示意图；
图3为本发明实施例公开的t2时段内获取第二剩余压力的图形化代码示意图；
图4为本发明实施例公开的t1时段、t2时段、t3时段和t4时段的示意图；
图5为本发明实施例公开的另一种车用LNG泵的控制方法的流程示意图；
图6为本发明实施例公开的当LNG泵的就绪状态为idle状态时，获取经过第一预设时段后缓冲罐的第一压力变化趋势的流程示意图；
图7为本发明实施例公开的若第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制LNG泵进行泄压操作的过程的流程示意图；
图8为本发明实施例公开的当LNG泵的就绪状态为回位结束状态时，获取第二预设时段内缓冲罐的第二压力变化趋势的过程的流程示意图；
图9为本发明实施例公开的若第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制LNG泵进行泵气操作的过程的流程示意图；
图10为本发明实施例公开的又一种车用LNG泵的控制方法的流程示意图；
图11为本发明实施例公开的一种车用LNG泵的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
由背景技术可知，现有控制LNG泵的过程出现短行程的现象很频繁，无法根据零部件的可靠性需求减少短行程问题的出现，造成LNG泵使用寿命低且控制效果差。
为了解决该问题，本发明实施例公开了一种车用LNG泵的控制方法及系统，在LNG泵进行泵气结束后剩余压力可满足从泵气结束到活塞泵回位的延迟时间内，使得缓冲罐内的燃气压力不会降低到下限，且LNG泵的液压缸活塞在正向泵气结束后会立即回位，实现LNG泵气时机的精确控制，优化LNG泵的工作曲线，减少短行程的出现概率，提高LNG泵的寿命和控制效果。具体实现方式通过下述实施例具体进行说明。
为了方便理解车用LNG泵的工作过程，可参考图1所示。
图1中，车用LNG泵的工作过程如下：由液压泵从液压油罐中抽出液压油，泵入液压油管，推动液压缸活塞正向移动，此时带动LNG增压缸活塞向汽化器中泵入LNG，LNG经汽化器后气化，随后充入缓冲罐，由缓冲罐提供燃气给燃气共轨和喷嘴进行高压燃气的喷射。当前时刻泵气与否取决于电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)的判断结果，若判断为可以泵气，则将电控泄压阀关闭，换向阀置于正向，进行泵气。否则打开电控泄压阀，不进行泵气。若液压缸不处于正向推动的工作状态，液压缸活塞位置应处于起始位置，由电控换向阀将液压油路换向实现将液压缸活塞推回去的过程。在泵气过程中，若缓冲罐内的压力超出了允许值，则将泄压阀打开，中止泵气过程。
如图2所示，为本发明实施例公开的一种车用LNG泵的控制方法的流程示意图，该LNG泵的控制方法主要包括如下步骤：
步骤S201：获取LNG泵的就绪状态，LNG泵的就绪状态包括idle状态或回位结束状态，当LNG泵的就绪状态为idle状态时，执行步骤S202，当LNG泵的就绪状态为回位结束状态时，执行步骤S204。
在步骤S201中，LNG泵处于回位状态结束或处于idle状态，即认为LNG泵处于就绪状态。
回位状态结束指正向泵气结束后，由液压油通过换向阀将活塞泵回位，但此时还没有将液压系统的压力通过电控泄压阀(旁通阀)卸掉。idle状态指液压系统的电控泄压阀打开，液压系统处于待命状态(回位状态结束后的一小段时间内，若无正向的推动需求，则将电控泄压阀打开，此时液压系统处于idle状态)，与回位结束后立即泵气相比，此时系统的泵气延迟时间稍长。
获取LNG泵的就绪状态的过程如下：
采集发动机转速、燃气流量、发动机负荷、缓冲罐压力和液压缸压力等数据，并将发动机转速、燃气流量、发动机负荷、缓冲罐压力和液压缸压力进行计算，得到LNG泵的就绪状态。
可选的，若LNG泵的处于未就绪状态，重新执行LNG泵的下一次的就绪状态的判定。
步骤S202：获取第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势。
在步骤S202中，第一预设时段包括t1时段和t3时段。
t1时段为LNG泵处于idle状态下，LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间。
t3时段为LNG泵处于idle状态下，LNG泵开始泵气到缓冲罐的第三剩余压力开始上升这一过程所用的时间。
t1时段和t3时段均由标定初始值的基础上自学习得到，再经过标定的上下限制得到，t1时段和t3时段由液压油流量决定，均为基于转速和负荷的表。
获取经过第一预设时段后缓冲罐的第一压力变化趋势的过程如A1-A2所示。
A1：当LNG泵的就绪状态为idle状态时，获取t1时段内缓冲罐的第一剩余压力和t3时段内缓冲罐的第三剩余压力。
A2：基于第一剩余压力和第三剩余压力，得到第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势。
获取t1时段内缓冲罐的第一剩余压力的计算式如公式(1)所示：
pt1＝pnow+Δpt1 (1)
其中，pt1为t1时段内缓冲罐的第一剩余压力；pnow为当前时刻缓冲罐的压力；Δpt1为t1时段内缓冲罐内压力的变化。
pt1、pnow和Δpt1的单位均为Pa。
Δpt1的计算式如公式(2)所示：
Figure BDA0003060701040000071
其中，Δmt1为经过t1时段后缓冲罐内折合压缩因子的质量的变化，单位为kg；R为燃气的气体常数，为固有参数，单位为(J/(KG·K))；T为当前时刻缓冲罐内的温度，由传感器采集得到，单位为K；V为缓冲罐及气路的容积，为固有参数，单位为立方米。
Δmt1的计算式如公式(3)所示：
Δmt1＝(mnow-qinj*t1+mpump)Z1-mnow*Z0 (3)
其中，mnow为当前时刻缓冲罐内的质量，由当前时刻的缓冲罐压力pnow计算得到，单位为kg；qinj为当前时刻发动机的喷气质量流量，为目前系统的已有参数，单位为kg/s；t1为LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间，由标定初始值的基础上自学习得到，或者由基于转速的一维插值表得到，无单位；mpump为液压缸活塞进行一次泵气，能提供的燃气质量，单位为kg；Z1为上一个调度周期计算的pt1及当前温度所对应的压缩因子，由二维插值表得到，无单位；Z0为pnow及当前温度所对应的压缩因子，由二维插值表得到，无单位。mnow的计算式如公式(4)所示：
Figure BDA0003060701040000081
获取t3时段内缓冲罐的第三剩余压力的计算式如公式(5)所示：
pt3＝pnow+Δpt3 (5)
其中，pt3为t3时段内的缓冲罐的第三剩余压力；pnow为当前时刻缓冲罐的压力；Δpt3为t3时段内缓冲罐内压力的变化。
pt3、pnow和Δpt3的单位均为Pa。
Δpt3的计算式如公式(6)所示：
Figure BDA0003060701040000082
其中，Δmt3为t3时段内缓冲罐内折合压缩因子的质量的变化，单位为kg；R为燃气的气体常数，为固有参数，单位为(J/(KG·K))；T为当前时刻缓冲罐内的温度，由传感器采集得到，单位为K；V为缓冲罐及气路的容积，为固有参数，单位为立方米。
Δmt3的计算式如公式(7)所示：
Δmt3＝(mnow-qinj*t3)Z3-mnow*Z0 (7)
其中，mnow为当前时刻缓冲罐内的质量，由当前时刻的缓冲罐压力pnow计算得到，单位为kg；qinj为当前时刻发动机的喷气质量流量，为目前系统的已有参数，单位为kg/s；Z3为上一个调度周期计算的pt3及当前温度所对应的压缩因子，由二维插值表得到，无单位；Z0为pnow及当前温度所对应的压缩因子，由二维插值表得到，无单位。
步骤S203：若第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制LNG泵进行泄压操作。
在步骤S203中，若第一剩余压力大于第一预设上限值，且第三剩余压力大于第三预设下限值，确定第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制LNG泵的电控泄压阀进行泄压操作。
其中，控制LNG泵的电控泄压阀进行泄压操作，可使LNG泵的就绪状态保持为idle状态。
第三预设下限值的确定由技术人员根据实际情况进行设置，本发明不做具体限定。
可选的，若第一剩余压力小于第一预设上限值，关闭泄压阀，并将换向阀切换至正向，使LNG泵进行泵气。
其中，若第一剩余压力小于第一预设上限值，控制LNG泵的液压缸活塞进行泵气操作，电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)泵气需求状态置位，即关闭泄压阀，将换向阀切换至正向，使LNG泵进行泵气。
可选的，若第三剩余压力小于第三预设下限值，控制LNG泵进行泵气操作。
其中，若第三剩余压力小于第三预设下限值，控制LNG泵的液压缸活塞进行泵气操作。
可选的，在确定第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制LNG泵的电控泄压阀进行泄压操作之后，可根据实际需要重新执行LNG泵的下一次的第一压力变化趋势的判定。
重新执行LNG泵的下一次的第一压力变化趋势的判定的过程与上述步骤S202和步骤S203的过程一致，可参考。
步骤S204：获取第二预设时段内缓冲罐的第二压力变化趋势。
在步骤S204中，第二预设时段包括t2时段和t4时段。
其中，t2时段为LNG泵处于回位结束状态下，LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间。
t4时段为LNG泵处于回位结束状态下，LNG泵开始泵气到缓冲罐压力的第四剩余压力开始上升这一过程所用的时间。
t2和t4均由标定初始值的基础上自学习得到，再经过标定的上下限制得到；t2和t4由液压油流量决定，均为基于转速和负荷的表。
获取第二预设时段内缓冲罐的第二压力变化趋势的过程如C1-C2所示。
C1：当LNG泵的就绪状态为回位结束状态时，获取经过t2时段后缓冲罐的第二剩余压力和t4时段内缓冲罐的第四剩余压力。
C2：基于第二剩余压力和第四剩余压力，得到经过第二预设时段后缓冲罐的第二压力变化趋势。
获取t2时段内缓冲罐的第二剩余压力的计算式如公式(8)所示。
pt2＝pnow+Δpt2 (8)
其中，pt2为t2时段内的缓冲罐的第一剩余压力；pnow为当前时刻缓冲罐的压力；Δpt2为t2时段内缓冲罐内压力的变化。
pt2、pnow和Δpt2的单位均为Pa。
Δpt2的计算式如公式(9)所示：
Figure BDA0003060701040000101
其中，Δmt2为t2时段内缓冲罐内折合压缩因子的质量的变化，单位为kg；R为燃气的气体常数，R为固有参数，单位为(J/(KG·K))；T为当前时刻缓冲罐内的温度，由传感器采集得到，单位为K；V为缓冲罐及气路的容积，为固有参数，单位为立方米。
Δmt2的计算式如公式(10)所示：
Δmt2＝(mnow-qinj*t2+mpump)Z2-mnow*Z0 (10)
其中，mnow为当前时刻缓冲罐内的质量，由当前时刻的缓冲罐压力pnow计算得到，单位为kg；qinj为当前时刻发动机的喷气质量流量，qinj为目前系统的已有参数，单位为kg/s；t2为LNG泵处于回位结束状态下，LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间，由标定初始值的基础上自学习得到，或者由基于转速的一维插值表得到，无单位；mpump为液压缸活塞进行一次泵气能提供的燃气质量，单位为kg；Z2为上一个调度周期计算的pt2及当前温度所对应的压缩因子，由二维插值表得到，无单位；Z0为pnow及当前温度所对应的压缩因子，由二维插值表得到，无单位。
获取t4时段内缓冲罐的第四剩余压力的计算式如公式(11)所示：
pt4＝pnow+Δpt4 (11)
其中，pt4为t4时段内的缓冲罐的第四剩余压力；pnow为当前时刻缓冲罐的压力；Δpt4为t4时段内缓冲罐内压力的变化。
pt4、pnow和Δpt4的单位均为Pa。
Δpt4的计算式如公式(12)所示：
Figure BDA0003060701040000111
其中，Δmt4为t4时段内缓冲罐内折合压缩因子的质量的变化，单位为kg；R为燃气的气体常数，R为固有参数，单位为(J/(KG·K))；T为当前时刻缓冲罐内的温度，由传感器采集得到，单位为K；V为缓冲罐及气路的容积，为固有参数，单位为立方米。
Δmt4的计算式如公式(13)所示：
Δmt4＝(mnow-qinj*t4)Z4-mnow*Z0 (13)
其中，mnow为当前时刻缓冲罐内的质量，由当前时刻的缓冲罐压力pnow计算得到，单位为kg；qinj为当前时刻发动机的喷气质量流量，qinj为目前系统的已有参数，单位为kg/s；t4为LNG泵处于回位结束状态下，LNG泵开始泵气到缓冲罐压力的第四剩余压力开始上升这一过程所用的时间，由标定初始值的基础上自学习得到，或者由基于转速的一维插值表得到，无单位；Z4为上一个调度周期计算的pt4及当前温度所对应的压缩因子，由二维插值表得到，无单位；Z0为pnow及当前温度所对应的压缩因子，由二维插值表得到，无单位。
为了方便理解t2时段获取第二剩余压力的具体计算过程，结合图3进行说明。
图3为上述t2时段获取第二剩余压力的图形化代码示意图。
图3中，p_now为当前时刻缓冲罐的压力；p_T2为t2时段内的缓冲罐的第一剩余压力；p_ref为甲烷的临界压力；T为当前时刻缓冲罐内的温度；T_ref为甲烷的临界温度；Z为缓冲罐内折合压缩因子的质量的变化；Z0为当前压力温度下的可压缩系数；V为缓冲罐及气路的容积；R为燃气的气体常数；q_inj为当前时刻发动机的喷气质量流量；m_pump为液压缸活塞进行一次泵气能提供的燃气质量；m_now为当前时刻缓冲罐内的质量；+、-、x、÷均为运算符号。
t1时段、t3时段和t4时段的各个剩余压力的图形化代码示意图和t2时段获取第二剩余压力的执行原理一致，可参考，此处不再进行赘述。
为了方便理解参与计算的t1时段、t2时段、t3时段和t4时段的具体含义，结合图4进行举例说明。
t1时段、t2时段、t3时段和t4时段均由标定初始值的基础上自学习得到，再经过标定的上下限制得到；Δt由标定值得到。Δt为一固定标定值，t1时段、t2时段、t3时段和t4时段均由液压油流量决定，均为基于转速和负荷的表。
图4中，纵坐标为燃气压力，横坐标为时间，单位为t/s。
t1为LNG泵处于idle状态下，LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间。
t2为LNG泵处于回位结束状态下，LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间。
t3为LNG泵处于idle状态下，LNG泵开始泵气到缓冲罐的第三剩余压力开始上升这一过程所用的时间。
t4为LNG泵处于回位结束状态下，LNG泵开始泵气到缓冲罐压力的第四剩余压力开始上升这一过程所用的时间。
黑线为LNG泵回位开始的泵气过程，灰线为LNG泵回位到idle状态再开始泵气的过程。
Δt为从回位状态到idle状态的延迟。
t1自学习计时器使能条件：泄压阀停止泄压的上升沿、且正向使能，则开始计时。
当出现燃气压力变化率低于一定值、反向使能或液压油压力下降沿的任一情况时，t1自学习计时器停止计时。
t2自学习计时器使能条件：正向上升沿，且泄压阀未泄压。
当出现燃气压力变化率低于一定值、反向使能或液压油压力下降沿的任一情况时，t2自学习计时器停止计时。
t3自学习计时器使能条件：泄压阀停止泄压的上升沿、且正向使能，则开始计时。
当出现液压油压力超过一定值，或燃气压力超过一定值任一情况时，t3计时器停止计时。
t4自学习计时器使能条件：正向上升沿，且泄压阀未泄压。
当出现液压油压力超过一定值，或燃气压力超过一定值任一情况时，t4计时器停止条件。
以上自学习最终值的不可信判断条件：
a.由于燃气压力超限导致的泄压阀旁通(t1、t2)。
b.发动机处于瞬态(燃气消耗量、发动机转速，在一定时间内的最大值或最小值与这段时间内平均值的差超过一定值)。
c.学习值超限。
若学习结束且学习值可信，则将学习值按照一定的学习系数自动更新到所定义与的二维表格中。
步骤S205：若第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制LNG泵进行泵气操作。
在步骤S205中，若第二剩余压力大于第二预设上限值，且第四剩余压力小于第四预设下限值，确定第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制LNG泵的液压缸活塞进行泵气操作。
其中，第二预设上限值的确定由技术人员根据实际情况进行设置，本发明不做具体限定。
第四预设下限值的确定由技术人员根据实际情况进行设置，本发明不做具体限定。
可选的，若第四剩余压力大于第四预设下限值，获取t5时段内缓冲罐的第五剩余压力，判断第五剩余压力是否小于第五预设下限值，若第五剩余压力小于第五预设下限值，控制LNG泵进行泵气操作；若第五剩余压力大于等于所述第五预设下限值，控制LNG泵进行泄压操作。
其中，t5时段基于t3时段和Δt时段得到，t3时段为LNG泵处于idle状态下，LNG泵开始泵气到所述缓冲罐的第三剩余压力开始上升这一过程所用的时间，Δt时段为固定标定值。
第五预设下限值的确定由技术人员根据实际情况进行设置，本发明不做具体限定。
若第二剩余压力小于第二预设上限值，控制LNG泵的液压缸活塞进行泵气操作，ECU泵气需求状态置位，即关闭泄压阀，将换向阀打到正向以使能泵气。
当不考虑频繁开启泄压阀时，为了方便理解车用LNG泵的控制方法，结合图5进行说明：
步骤S501：获取LNG泵的就绪状态。
步骤S502：判断LNG泵是否为就绪状态，若是，执行步骤S504，若否，执行步骤S503。
在步骤S502中，若LNG泵的为idle状态或回位结束状态，则确定LNG泵为就绪状态。
步骤S503：重新执行下一轮LNG泵的就绪状态的判定。
步骤S504：获取t0时段和t1时段内缓冲缸内的第一压力。
在步骤S504中，t0时段为本次开始泵气到本次泵气结束所用时间。
步骤S505：判断第一压力是否大于预设上限值，若是，执行步骤S507，若否，执行步骤S506。
在步骤S505中，预设上限值的确定由技术人员根据实际情况进行设置，本发明不做具体限定。
步骤S506：控制LNG泵进行泵气。
步骤S507：获取t1时段内缓冲缸内的第二压力。
步骤S508：判断第二压力是否小于预设下限值，若是，执行步骤S509，若否，执行步骤S510。
在步骤S508中，预设下限值的确定由技术人员根据实际情况进行设置，本发明不做具体限定。
步骤S509：关闭泄压阀，将换向阀打到正向以使LNG泵进行泵气。
步骤S510：重新执行下一轮的第一压力和第二压力的判定。
在步骤S510中，ECU泵气需求状态置0。
本发明实施例中，在LNG泵进行泵气结束后剩余压力可满足从泵气结束到活塞泵回位的延迟时间内，使得缓冲罐内的燃气压力不会降低到下限，且LNG泵的液压缸活塞在正向泵气结束后会立即回位，实现LNG泵气时机的精确控制，优化LNG泵的工作曲线，减少短行程的出现概率，提高LNG泵的寿命和控制效果。
如图6所示，为上述步骤S102中涉及到当LNG泵的就绪状态为idle状态时，获取经过第一预设时段后缓冲罐的第一压力变化趋势的过程，主要包括如下步骤：
步骤S601：当LNG泵的就绪状态为idle状态时，获取t1时段内缓冲罐的第一剩余压力和t3时段内缓冲罐的第三剩余压力。
步骤S602：基于第一剩余压力和第三剩余压力，得到第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势。
上述步骤S601-步骤S602的执行原理与上述步骤S202的执行原理一致，可参考，此处不再进行赘述。
本发明实施例中，当LNG泵的就绪状态为idle状态时，获取t1时段内缓冲罐的第一剩余压力和t3时段内缓冲罐的第三剩余压力，基于第一剩余压力和第三剩余压力，实现得到第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势的目的。
如图7所示，为上述步骤S203中涉及到若第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制LNG泵进行泄压操作的过程，主要包括如下步骤：
步骤S701：若第一剩余压力大于第一预设上限值，且第三剩余压力大于第三预设下限值，确定第一压力变化趋势符合第一预设压力条件。
步骤S702：控制LNG泵进行泄压操作。
步骤S701-步骤S702的执行原理与上述步骤S203的执行原理一致，可参考，此处不再进行赘述。
本发明实施例中，若第一剩余压力大于第一预设上限值，且第三剩余压力大于第三预设下限值，确定第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，实现控制LNG泵进行泄压操作的目的。
如图8所示，为上述步骤S104中涉及到当LNG泵的就绪状态为回位结束状态时，获取第二预设时段内缓冲罐的第二压力变化趋势的过程，主要包括如下步骤：
步骤S801：当LNG泵的就绪状态为回位结束状态时，获取t2时段内缓冲罐的第二剩余压力和t4时段内缓冲罐的第四剩余压力。
步骤S802：基于第二剩余压力和第四剩余压力，得到经过第二预设时段后缓冲罐的第二压力变化趋势。
上述步骤S801-步骤S802的执行原理与上述步骤S104的执行原理一致，可参考，此处不再进行赘述。
本发明实施例中，当LNG泵的就绪状态为回位结束状态时，获取t2时段内缓冲罐的第二剩余压力和t4时段内缓冲罐的第四剩余压力，基于第二剩余压力和第四剩余压力，得到经过第二预设时段后缓冲罐的第二压力变化趋势，实现得到经过第二预设时段后缓冲罐的第二压力变化趋势的目的。
如图9所示，为上述步骤S205中涉及到若第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制LNG泵进行泵气操作的过程，主要包括如下步骤：
步骤S901：若第二剩余压力大于第二预设上限值，且第四剩余压力小于第四预设下限值，确定第二压力变化趋势符合第二预设压力条件。
步骤S902：控制LNG泵进行泵气操作。
上述步骤S901-步骤S902的执行原理与上述步骤S205的执行原理一致，可参考，此处不再进行赘述。
本发明实施例中，若第二剩余压力大于第二预设上限值，且第四剩余压力小于第四预设下限值，确定第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，实现控制LNG泵进行泵气操作的目的。
结合上述实施例图2、图6、图7、图8和图9，本发明实施例公开了又一种车用LNG泵的控制方法，如图10所示，该车用LNG泵的控制方法主要包括如下步骤：
步骤S1001：获取LNG泵的就绪状态，LNG泵的就绪状态包括idle状态或回位结束状态。
步骤S1002：判断LNG泵的就绪状态，若LNG泵的就绪状态为idle状态，执行步骤S1003，若LNG泵的就绪状态为回位结束状态，执行步骤S1010。
上述步骤S1001-步骤S1002的执行过程和执行原理与步骤S201-步骤S202的执行过程和执行原理一致，可参考，此处不再进行赘述。
步骤S1003：当LNG泵的就绪状态为idle状态时，获取t1时段内缓冲罐的第一剩余压力。
步骤S1004：判断第一剩余压力是否大于第一预设上限值，若是，执行步骤S1006，若否，执行步骤S1005。
步骤S1005：关闭泄压阀，将换向阀切换至正向，使LNG泵进行泵气。
步骤S1006：获取t3时段内缓冲罐的第三剩余压力；
步骤S1007：判定第三剩余压力是否小于第三预设下限值，若是，执行步骤S1008，若否，执行步骤S1009。
步骤S1008：控制LNG泵进行泵气操作。
步骤S1009：控制LNG泵进行泄压操作。
上述步骤S1004-步骤S1009的执行过程和执行原理与步骤S203的执行原理一致，可参考，此处不再进行赘述。
步骤S1010：获取t2时段内缓冲罐内的第二剩余压力。
步骤S1011：判断第二剩余压力是否大于第二预设上限值，若是，执行步骤S1013，若否，执行步骤S1012。
步骤S1012：关闭泄压阀，并将换向阀切换至正向，使LNG泵进行泵气。
步骤S1013：获取t4时段内缓冲罐的第四剩余压力。
步骤S1014：判断第四剩余压力是否小于第四预设下限值，若是，执行步骤S1015，若否，执行步骤S1016。
步骤S1015：控制LNG泵进行泵气操作。
步骤S1016：获取t5时段内缓冲缸内的第五剩余压力。
步骤S1017：判断第五剩余压力是否小于第五预设下限值，若是，返回执行步骤S1015，若否，执行步骤S1018。
步骤S1018：控制LNG泵进行泄压操作。
在步骤S1018中，控制LNG泵的电控泄压阀进行泄压操作，可使LNG泵的就绪状态保持为idle状态。
步骤S1010-步骤S1018的执行过程和执行原理与步骤S204-步骤S205的执行原理一致，可参考，此处不再进行赘述。
本发明实施例中，在LNG泵进行泵气结束后剩余压力可满足从泵气结束到活塞泵回位的延迟时间内，使得缓冲罐内的燃气压力不会降低到下限，且LNG泵在泵气结束后会立即回位，实现LNG泵气时机的精确控制，优化LNG泵的工作曲线，减少短行程的出现概率，提高LNG泵的寿命和控制效果。
基于上述实施例图2公开的一种车用LNG泵的控制方法，本发明实施例还对应公开了一种车用LNG泵的控制系统，如图11所示，该车用LNG泵的控制系统包括第一获取单元1101、第二获取单元1102、第一控制单元1103、第三获取单元1104和第二控制单元1105。
第一获取单元1101，用于获取LNG泵的就绪状态，LNG泵的就绪状态包括idle状态或回位结束状态。
第二获取单元1102，用于当LNG泵的就绪状态为idle状态，获取第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势。
第一控制单元1103，用于若第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制LNG泵进行泄压操作。
第三获取单元1104，用于当LNG泵的就绪状态为所述回位结束状态时，获取第二预设时段内缓冲罐的第二压力变化趋势。
第二控制单元1105，用于若第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制LNG泵进行泵气操作。
进一步的，第一预设时段包括t1时段和t3时段，第二获取单元1102包括第一获取模块和第二获取模块。
第一获取模块，用于当LNG泵的就绪状态为idle状态时，获取t1时段内缓冲罐的第一剩余压力和t3时段内缓冲罐的第三剩余压力，其中，t1时段为LNG泵处于idle状态下，LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间，t3时段为LNG泵处于idle状态下，LNG泵开始泵气到缓冲罐的第三剩余压力开始上升这一过程所用的时间。
第二获取模块，用于基于第一剩余压力和第三剩余压力，得到第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势。
进一步的，第一控制单元1103包括第一确定模块和第一控制模块。
第一确定模块，用于若第一剩余压力大于第一预设上限值，且第三剩余压力大于第三预设下限值，确定第一压力变化趋势符合第一预设压力条件。
第一控制模块，用于控制LNG泵进行泄压操作。
进一步的，还包括第三控制单元。
第三控制单元，用于若第一剩余压力小于第一预设上限值，控制LNG泵进行泵气操作。
进一步的，还包括第四控制单元。
第四控制单元，用于若第三剩余压力小于第三预设下限值，控制LNG泵进行泵气操作。
进一步的，第三获取单元1104包括第三获取模块和第四获取模块。
第三获取模块，用于当LNG泵的就绪状态为回位结束状态时，获取t2时段内缓冲罐的第二剩余压力和t4时段内所述缓冲罐的第四剩余压力，其中，t2时段为所述LNG泵处于回位结束状态下，LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间，t4时段为LNG泵处于回位结束状态下，LNG泵开始泵气到缓冲罐压力的第四剩余压力开始上升这一过程所用的时间。
第四获取模块，用于基于第二剩余压力和第四剩余压力，得到第二预设时段内缓冲罐的第二压力变化趋势。
进一步的，第二控制单元1105包括第二确定模块和第二控制模块。
第二确定模块，用于若第二剩余压力大于所述第二预设上限值，且第四剩余压力小于第四预设下限值，确定第二压力变化趋势符合第二预设压力条件。
第二控制模块，用于控制LNG泵进行泵气操作。
进一步的，还包括第五控制单元。
第五控制单元，用于若第二剩余压力小于所述第二预设上限值，控制LNG泵进行泵气操作。
进一步的，还包括第六判断单元，第六判断单元包括第五获取模块、判断模块、第三控制模块和第四控制模块。
第五获取模块，用于若第四剩余压力大于第四预设下限值，获取t5时段内缓冲罐的第五剩余压力，其中，t5时段基于t3时段和Δt时段得到，t3时段为LNG泵处于idle状态下，LNG泵开始泵气到所述缓冲罐的第三剩余压力开始上升这一过程所用的时间，Δt时段为固定标定值。
判断模块，用于判断第五剩余压力是否小于第五预设下限值；
第三控制模块，用于若第五剩余压力小于第五预设下限值，控制LNG泵进行泵气操作。
第四控制模块，用于若第五剩余压力大于等于第五预设下限值，控制LNG泵进行泄压操作。
本发明实施例中，在LNG泵进行泵气结束后剩余压力可满足从泵气结束到活塞泵回位的延迟时间内，使得缓冲罐内的燃气压力不会降低到下限，且LNG泵的液压缸活塞在正向泵气结束后会立即回位，实现LNG泵气时机的精确控制，优化LNG泵的工作曲线，减少短行程的出现概率，提高LNG泵的寿命和控制效果。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车用LNG泵的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取LNG泵的就绪状态，所述LNG泵的就绪状态包括idle状态或回位结束状态；
当所述LNG泵的就绪状态为所述idle状态时，获取t1时段内缓冲罐的第一剩余压力和t3时段内所述缓冲罐的第三剩余压力，其中，所述t1时段为所述LNG泵处于所述idle状态下，所述LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间，所述t3时段为所述LNG泵处于所述idle状态下，所述LNG泵开始泵气到所述缓冲罐的第三剩余压力开始上升这一过程所用的时间；基于所述第一剩余压力和所述第三剩余压力，得到第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势；所述第一预设时段包括所述t1时段和所述t3时段；
若所述第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制所述LNG泵进行泄压操作；所述第一预设压力条件为判断所述第一剩余压力是否大于第一预设上限值，且所述第三剩余压力是否大于第三预设下限值；
当所述LNG泵的就绪状态为所述回位结束状态时，获取t2时段内所述缓冲罐的第二剩余压力和t4时段内所述缓冲罐的第四剩余压力，其中，所述t2时段为所述LNG泵处于所述回位结束状态下，所述LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间，所述t4时段为所述LNG泵处于回位结束状态下，所述LNG泵开始泵气到所述缓冲罐的所述第四剩余压力开始上升这一过程所用的时间；基于所述第二剩余压力和所述第四剩余压力，得到第二预设时段内所述缓冲罐的第二压力变化趋势；所述第二预设时段包括所述t2时段和所述t4时段；
若所述第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制所述LNG泵进行泵气操作；所述第二预设压力条件为判断所述第二剩余压力是否大于第二预设上限值，且所述第四剩余压力是否小于第四预设下限值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制所述LNG泵进行泄压操作，包括：
若所述第一剩余压力大于第一预设上限值，且所述第三剩余压力大于第三预设下限值，确定所述第一压力变化趋势符合第一预设压力条件；
控制所述LNG泵进行泄压操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述第一剩余压力小于所述第一预设上限值，控制所述LNG泵进行泵气操作。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述第三剩余压力小于所述第三预设下限值，控制所述LNG泵进行泵气操作。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制所述LNG泵进行泵气操作，包括：
若所述第二剩余压力大于第二预设上限值，且所述第四剩余压力小于第四预设下限值，确定所述第二压力变化趋势符合第二预设压力条件；
控制所述LNG泵进行泵气操作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述第二剩余压力小于所述第二预设上限值，控制所述LNG泵进行泵气操作。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述第四剩余压力大于所述第四预设下限值，获取t5时段内所述缓冲罐的第五剩余压力，其中，所述t5时段基于所述t3时段和Δt时段得到，所述Δt时段为固定标定值；
判断所述第五剩余压力是否小于第五预设下限值；
若所述第五剩余压力小于所述第五预设下限值，控制所述LNG泵进行泵气操作；
若所述第五剩余压力大于等于所述第五预设下限值，控制所述LNG泵进行泄压操作。
8.一种车用LNG泵的控制系统，其特征在于，所述系统包括：
第一获取单元，用于获取LNG泵的就绪状态，所述LNG泵的就绪状态包括idle状态或回位结束状态；
第二获取单元，用于当所述LNG泵的就绪状态为所述idle状态时，获取t1时段内缓冲罐的第一剩余压力和t3时段内所述缓冲罐的第三剩余压力，其中，所述t1时段为所述LNG泵处于所述idle状态下，所述LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间，所述t3时段为所述LNG泵处于所述idle状态下，所述LNG泵开始泵气到所述缓冲罐的第三剩余压力开始上升这一过程所用的时间；基于所述第一剩余压力和所述第三剩余压力，得到第一预设时段内缓冲罐的第一压力变化趋势；所述第一预设时段包括所述t1时段和所述t3时段；
第一控制单元，用于若所述第一压力变化趋势符合第一预设压力条件，控制所述LNG泵进行泄压操作；所述第一预设压力条件为判断所述第一剩余压力是否大于第一预设上限值，且所述第三剩余压力是否大于第三预设下限值；
第三获取单元，用于当所述LNG泵的就绪状态为所述回位结束状态时，获取t2时段内所述缓冲罐的第二剩余压力和t4时段内所述缓冲罐的第四剩余压力，其中，所述t2时段为所述LNG泵处于所述回位结束状态下，所述LNG泵开始泵气到结束泵气这一过程所用的时间，所述t4时段为所述LNG泵处于回位结束状态下，所述LNG泵开始泵气到所述缓冲罐的所述第四剩余压力开始上升这一过程所用的时间；基于所述第二剩余压力和所述第四剩余压力，得到第二预设时段内所述缓冲罐的第二压力变化趋势；所述第二预设时段包括所述t2时段和所述t4时段；
第二控制单元，用于若所述第二压力变化趋势符合第二预设压力条件，控制所述LNG泵进行泵气操作；所述第二预设压力条件为判断所述第二剩余压力是否大于第二预设上限值，且所述第四剩余压力是否小于第四预设下限值。
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