CN114992020B - Hpdi发动机燃料轨压的确定方法、确定装置和车辆的控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种HPDI发动机燃料轨压的确定方法、确定装置和车辆的控制器，确定方法包括步骤：获取天然气轨压传感器和柴油轨压传感器的工作状况；根据天然气轨压传感器和/或柴油轨压传感器出现故障，获取发动机转速和/或缓冲罐压力；根据天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或柴油轨压传感器的柴油检测信号结合发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值。本发明在无需增加额外传感器和执行器的前提下，通过现有发动机的传感器配置、充分考虑各个传感器和压力值之间的关系，实现了在单一或两个燃料压力传感器出现故障时，保证了燃料供给系统在故障模式下的控制精度和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种HPDI发动机燃料轨压的确定方法、确定装置和车辆的控制器。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
HPDI发动机是一种天然气高压缸内直喷发动机，柴油缸内直喷柴油压燃后点燃高压直喷到缸内的天然气，其燃料有天然气和柴油两种，其中，天然气高压气轨和柴油高压气轨中的压力表征了当前燃料的一种状态，是发动机进行燃料喷射控制的核心参数，当天然气轨压传感器或者柴油轨压传感器故障时如何保证在此类降级模式最大限度地进行燃料控制是当前HPDI发动机控制的一个难题。
发明内容
本发明提供了一种HPDI发动机燃料轨压的确定方法、确定装置和车辆的控制器，目的是至少解决现有技术在传感器故障状态下柴油/天然气轨压信号值影响发动机燃料供给系统的精确控制的技术问题，该目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一方面提供了一种HPDI发动机燃料轨压的确定方法，确定方法包括步骤：获取天然气轨压传感器和柴油轨压传感器的工作状况；根据天然气轨压传感器和/或柴油轨压传感器出现故障，获取发动机转速和/或缓冲罐压力；根据天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或柴油轨压传感器的柴油检测信号结合发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值。
本发明在无需增加额外传感器和执行器的前提下，通过现有发动机的传感器配置、充分考虑各个传感器和压力值之间的关系，实现了在单一或两个燃料压力传感器出现故障时，保证了燃料供给系统在故障模式下的控制精度和准确度。
进一步地，根据天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或柴油轨压传感器的柴油检测信号结合发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值包括：根据天然气轨压传感器故障且柴油轨压传感器正常，则判断缓冲罐压力传感器的工作状态；根据缓冲罐压力传感器正常，则确定天然气轨压值为与柴油检测信号对应的第一预设值或缓冲罐压力传感器的压力值。
进一步地，与柴油检测信号对应的第一预设值通过查表获取，且第一预设值与发动机转速和柴油检测信号关联。
进一步地，天然气轨压值为第一预设值和压力值中的较小值。
进一步地，根据天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或柴油轨压传感器的柴油检测信号结合发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值包括：根据天然气轨压传感器正常且柴油轨压传感器故障，则确定柴油轨压值为与天然气检测信号对应的第二预设值。
进一步地，天然气检测信号对应的第二预设值通过查表获取，且第二预设值与发动机转速和天然气检测信号关联。
进一步地，根据天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或柴油轨压传感器的柴油检测信号结合发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值包括：根据天然气轨压传感器故障且柴油轨压传感器故障，则确定天然气轨压值和/或柴油轨压值为与发动机转速对应的第三预设值。
进一步地，获取天然气轨压传感器和柴油轨压传感器的工作状况后还包括：根据天然气轨压传感器正常且柴油轨压传感器正常，则根据天然气检测信号确定天然气轨压值，以及根据柴油检测信号确定柴油轨压值。
本发明的第二方面提供了一种HPDI发动机燃料轨压的确定装置，确定装置通过执行根据本发明的第一方面的HPDI发动机燃料轨压的确定方法，确定装置包括：获取模块，用于获取天然气轨压传感器和柴油轨压传感器的工作状况；以及根据天然气轨压传感器和/或柴油轨压传感器出现故障，获取发动机转速和/或缓冲罐压力；以及确定模块，用于根据天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或柴油轨压传感器的柴油检测信号结合发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值。
本发明的第三方面提供了一种车辆的控制器，控制器包括根据本发明的第二方面的HPDI发动机燃料轨压的确定装置和计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有控制指令，控制装置通过执行控制指令来实现根据本发明的第一方面的HPDI发动机燃料轨压的确定方法。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明一个实施例的HPDI发动机燃料轨压的确定方法的流程示意图；
图2为本发明另一个实施例的HPDI发动机燃料轨压的确定方法的流程示意图；
图3为本发明一个实施例的HPDI发动机燃料轨压的确定装置的结构框图。
其中，附图标记如下：
10、控制器；11、计算机可读存储介质；12、控制装置；121、获取模块；122、确定模块；123、判断模块；124、查询模块。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。
尽管可以在文中使用术语第一、第二等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或比段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”和“第三”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“上”、“内”、“靠近”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应的进行解释。
HPDI：高压缸内直喷，采用柴油引燃天然气的技术方案；
MAP：脉谱图，输入X、Y，输出对应的数值Z；
CURVE：一维数组，输入X，输出对应的数值Y。
如图1所示，本发明的第一方面提供了一种HPDI发动机燃料轨压的确定方法，所述确定方法包括步骤：获取天然气轨压传感器和柴油轨压传感器的工作状况；根据所述天然气轨压传感器和/或所述柴油轨压传感器出现故障，获取发动机转速和/或缓冲罐压力；根据所述天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或所述柴油轨压传感器的柴油检测信号结合所述发动机转速和/或所述缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值。
本发明在无需增加额外传感器和执行器的前提下，通过现有发动机的传感器配置、充分考虑各个传感器和压力值之间的关系，实现了在单一或两个燃料压力传感器出现故障时，保证了燃料供给系统在故障模式下的控制精度和准确度。
具体地，本申请的实施例能够在天然气轨压传感器或者柴油轨压传感器故障时，通过发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值，以此达到对HPDI发动机燃料轨压降级处理的目的，保证了在此类降级模式下最大限度地提高燃料控制精度和控制准确性。
根据本发明的实施例，根据天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或柴油轨压传感器的柴油检测信号结合发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值包括：根据天然气轨压传感器故障且柴油轨压传感器正常，则判断缓冲罐压力传感器的工作状态；根据缓冲罐压力传感器正常，则确定天然气轨压值为与柴油检测信号对应的第一预设值或缓冲罐压力传感器的压力值。
在本实施例中，天然气轨压值与柴油轨压值存在一个与发动机转速相关的偏差值，同时天然气轨压值理论上是要小于高压气瓶缓冲罐内的压力，所以当天然气轨压传感去或柴油轨压传感器出现故障时，通过其中任一个燃料轨压传感器信号结合发动机转速和(或)缓冲罐压力进行估算，当两个燃料轨压传感器都出现故障后结合发动机运行工况给出合理的替代值，以此达到最大限度地保证燃料供给系统的控制准确度。
根据本发明的实施例，与柴油检测信号对应的第一预设值通过查表获取，且第一预设值与发动机转速和柴油检测信号关联。
在本实施例中，当天然气轨压传感器故障但柴油轨压传感器无故障时，天然气轨压值的替代值等于根据柴油轨压传感器检测到的柴油检测信号以及发动机转速通过查讯预设的MAP表获得，然后将通过查询MAP表获得的第一预设值与缓冲压力罐压力取小(当缓冲压力罐压力无故障时，缓冲压力罐压力采用缓冲罐传感器的检测值)。也就是说，天然气轨压值为第一预设值与缓冲罐压力传感器的压力值中的较小值。
根据本发明的实施例，根据天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或柴油轨压传感器的柴油检测信号结合发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值包括：根据天然气轨压传感器正常且柴油轨压传感器故障，则确定柴油轨压值为与天然气检测信号对应的第二预设值。
在本实施例中，当柴油轨压传感器故障但天然气轨压传感器无故障时，柴油轨压值的替代值等于根据天然气轨压传感器检测到的天然气信号值和发动机转速经过查讯预设MAP获得，从而得出柴油轨压值的合理替代值，以此达到最大限度地保证燃料供给系统的控制准确度。也就是说，天然气检测信号对应的第二预设值通过查表获取，且第二预设值与发动机转速和天然气检测信号关联。
根据本发明的实施例，根据天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或柴油轨压传感器的柴油检测信号结合发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值包括：根据天然气轨压传感器故障且柴油轨压传感器故障，则确定天然气轨压值为与发动机转速对应的第三预设值。
在本实施例中，当天然气轨压传感器、柴油轨压传感器都故障时，天然气轨压值和柴油轨压值的替代值直接等于根据发动机转速查预设CURVE获得，从而得出天然气轨压值和柴油轨压值的合理替代值，以此达到最大限度地保证燃料供给系统的控制准确度。
另外，根据本发明的实施例，获取天然气轨压传感器和柴油轨压传感器的工作状况后还包括：根据天然气轨压传感器正常且柴油轨压传感器正常，则根据天然气检测信号确定天然气轨压值，以及根据柴油检测信号确定柴油轨压值。此时，天然气轨压传感器和柴油轨压传感器处于正常工作状态，通过天然气检测信号确定天然气轨压值，以及通过柴油检测信号确定柴油轨压值，以此达到最大限度地保证燃料供给系统的控制准确度。
需要说明的是，本申请的实施例并未对第一预设值、第二预设值和第三预设值的具体数据进行阐述，是因为第一预设值、第二预设值和第三预设值与发动机的类型而定，不同的发动机类型对应不同的第一预设值、第二预设值和第三预设值，也就是说，第一预设值、第二预设值和第三预设值的具体数据不一定，第一预设值包括柴油检测信号的阈值范围以及比例值，第二预设值包括天然气检测信号的阈值范围以及比例值，第三预设值包括发动机转速的阈值范围以及比例值，因此，本申请的实施例并未对第一预设值、第二预设值和第三预设值的具体数据进行限定。
下面详细阐述本申请的HPDI发动机燃料轨压的确定方法：
如图2所示，提出了本申请技术方案的具体实施例，具体地，HPDI发动机燃料是指天然气和柴油两种，在HPDI发动机燃料供给系统中受天然气压力控制模块机械结构的影响，天然气轨压值与柴油轨压值存在一个与发动机转速相关的偏差值，同时，天然气轨压值理论上是要小于高压气瓶缓冲罐内的压力，所以当天然气轨压传感器或柴油轨压传感器出现故障时，通过其中任一个燃料轨压传感器信号值结合发动机转速和(或)缓冲罐压力进行估算，当两个燃料轨压传感器都出现故障后结合发动机运行工况给出合理的替代值，最大限度的保证燃料供给系统的控制准确度：
1)当天然气轨压传感器以及缓冲罐压力传感器故障但柴油轨压传感器无故障时，天然气轨压值的替代值等于根据柴油轨压传感器检测到的柴油检测信号和发动机转速通过查询预设MAP获得，具体为天然气轨压值等于柴油轨压值与预设值1的差值(预设值1等于发动机转速与柴油机轨压查MAP1获得)；
2)当天然气轨压传感器故障但柴油轨压传感器和缓冲罐压力传感器无故障时，天然气轨压值的替代值等于根据柴油轨压传感器检测到的柴油检测信号和发动机转速通过查询预设MAP获得，具体为天然气轨压值等于柴油轨压值与预设值2的差值(预设值2等于发动机转速与柴油机轨压查MAP2获得)，然后与缓冲压力罐压力取小(当缓冲压力罐压力无故障时，缓冲压力罐压力采用传感器计算值)；
3)当柴油轨压传感器故障但天然气轨压传感器无故障时，柴油轨压值的替代值等于根据天然气轨压传感器检测到的天然气检测信号和发动机转速通过查询预设MAP获得，具体为柴油轨压值等于天然气轨压加上预设值4(预设值4等于发动机转速和天然气轨压查MAP3获得)；
4)当天然气轨压传感器、柴油轨压传感器都故障时，天然气轨压值和柴油轨压值的替代值直接等于根据发动机转速通过查询预设CURVE获得，具体地，天然气轨压值等于预设值3(预设值3等于发动机转速查CURVE1获得)。
需要说明的是，本申请的实施例并未对MAP图和CURVE数组的具体数据进行阐述，是因为MAP图和CURVE数组与发动机以及缓冲压力罐的类型和结构的而定，不同的发动机类型和缓冲压力罐类型对应不同的MAP图和CURVE数组，也就是说，MAP图和CURVE数组的数据不一定，因此，本申请的实施例并未对MAP图和CURVE数组的数据进行限定。
如图3所示，本发明的第二方面提供了一种HPDI发动机燃料轨压的确定装置，确定装置通过执行根据本发明的第一方面的HPDI发动机燃料轨压的确定方法，确定装置包括：获取模块121，用于获取天然气轨压传感器和柴油轨压传感器的工作状况；以及根据天然气轨压传感器和/或柴油轨压传感器出现故障，获取发动机转速和/或缓冲罐压力；以及确定模块122，用于根据天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或柴油轨压传感器的柴油检测信号结合发动机转速和/或缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值。
本发明在无需增加额外传感器和执行器的前提下，通过现有发动机的传感器配置、充分考虑各个传感器和压力值之间的关系，实现了在单一或两个燃料压力传感器出现故障时，保证了燃料供给系统在故障模式下的控制精度和准确度。
根据本发明的实施例，确定装置还包括判断模块123，判断模块123用于根据天然气轨压传感器故障且柴油轨压传感器正常，则判断缓冲罐压力传感器的工作状态；确定模块122还用于根据缓冲罐压力传感器正常，则确定天然气轨压值为与柴油检测信号对应的第一预设值或缓冲罐压力传感器的压力值。
根据本发明的实施例，确定装置还包括查询模块124，与柴油检测信号对应的第一预设值通过查询模块124查表获取，且第一预设值与发动机转速和柴油检测信号关联。
根据本发明的实施例，确定模块122还用于根据天然气轨压传感器正常且柴油轨压传感器故障，则确定柴油轨压值为与天然气检测信号对应的第二预设值。
根据本发明的实施例，查询模块124还用于：天然气检测信号对应的第二预设值通过查询模块124查表获取，且第二预设值与发动机转速和天然气检测信号关联。
根据本发明的实施例，确定模块122还用于根据天然气轨压传感器故障且柴油轨压传感器故障，则确定天然气轨压值为与发动机转速对应的第三预设值。
根据本发明的实施例，确定模块122还用于根据天然气轨压传感器正常且柴油轨压传感器正常，则根据天然气检测信号确定天然气轨压值，以及根据柴油检测信号确定柴油轨压值
本发明的第三方面提供了一种车辆的控制器10，控制器10包括根据本发明的第二方面的HPDI发动机燃料轨压的确定装置和计算机可读存储介质11，计算机可读存储介质11内存储有控制指令，控制装置12通过执行控制指令来实现根据本发明的第一方面的HPDI发动机燃料轨压的确定方法。
在本实施例中，车辆的控制器10具有本发明HPDI发动机燃料轨压的确定方法的一切技术效果，在此不再进行赘述。
另外，本发明提供的车辆的控制器10可集成在ECU模块中或者为单独的电控单元，车辆的控制器10与ECU可通讯及数据交换，以确定天然气轨压值和/或柴油轨压值。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或控制装置(如处理器)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种HPDI发动机燃料轨压的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括步骤：
获取天然气轨压传感器和柴油轨压传感器的工作状况；
根据所述天然气轨压传感器和/或所述柴油轨压传感器出现故障，获取发动机转速和/或缓冲罐压力；
根据所述天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或所述柴油轨压传感器的柴油检测信号结合所述发动机转速和/或所述缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值；
其中，所述根据所述天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或所述柴油轨压传感器的柴油检测信号结合所述发动机转速和/或所述缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值包括：
根据所述天然气轨压传感器故障且所述柴油轨压传感器正常，则判断所述缓冲罐压力传感器的工作状态；
根据所述缓冲罐压力传感器正常，则确定所述天然气轨压值为与所述柴油检测信号对应的第一预设值或所述缓冲罐压力传感器的压力值，且所述天然气轨压值为所述第一预设值和所述压力值中的较小值。
2.根据权利要求1所述的HPDI发动机燃料轨压的确定方法，其特征在于，与所述柴油检测信号对应的所述第一预设值通过查表获取，且所述第一预设值与所述发动机转速和所述柴油检测信号关联。
3.根据权利要求1所述的HPDI发动机燃料轨压的确定方法，其特征在于，所述根据所述天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或所述柴油轨压传感器的柴油检测信号结合所述发动机转速和/或所述缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值包括：
根据所述天然气轨压传感器正常且所述柴油轨压传感器故障，则确定所述柴油轨压值为与所述天然气检测信号对应的第二预设值。
4.根据权利要求3所述的HPDI发动机燃料轨压的确定方法，其特征在于，所述天然气检测信号对应的第二预设值通过查表获取，且所述第二预设值与所述发动机转速和所述天然气检测信号关联。
5.根据权利要求1所述的HPDI发动机燃料轨压的确定方法，其特征在于，所述根据所述天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或所述柴油轨压传感器的柴油检测信号结合所述发动机转速和/或所述缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值包括：
根据所述天然气轨压传感器故障且所述柴油轨压传感器故障，则确定所述天然气轨压值和/或所述柴油轨压值为与所述发动机转速对应的第三预设值。
6.根据权利要求1所述的HPDI发动机燃料轨压的确定方法，其特征在于，所述获取天然气轨压传感器和柴油轨压传感器的工作状况后还包括：
根据所述天然气轨压传感器正常且所述柴油轨压传感器正常，则根据所述天然气检测信号确定所述天然气轨压值，以及根据所述柴油检测信号确定所述柴油轨压值。
7.一种HPDI发动机燃料轨压的确定装置，其特征在于，所述确定装置通过执行根据权利要求1所述的HPDI发动机燃料轨压的确定方法，所述确定装置包括：
获取模块，用于获取天然气轨压传感器和柴油轨压传感器的工作状况；以及
根据所述天然气轨压传感器和/或所述柴油轨压传感器出现故障，获取发动机转速和/或缓冲罐压力；以及
确定模块，用于根据所述天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或所述柴油轨压传感器的柴油检测信号结合所述发动机转速和/或所述缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值；
其中，所述根据所述天然气轨压传感器的天然气检测信号和/或所述柴油轨压传感器的柴油检测信号结合所述发动机转速和/或所述缓冲罐压力确定天然气轨压值和/或柴油轨压值包括：
根据所述天然气轨压传感器故障且所述柴油轨压传感器正常，则判断所述缓冲罐压力传感器的工作状态；
根据所述缓冲罐压力传感器正常，则确定所述天然气轨压值为与所述柴油检测信号对应的第一预设值或所述缓冲罐压力传感器的压力值，且所述天然气轨压值为所述第一预设值和所述压力值中的较小值。
8.一种车辆的控制器，其特征在于，所述控制器包括根据权利要求7所述的HPDI发动机燃料轨压的确定装置和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有控制指令，所述确定装置通过执行所述控制指令来实现根据权利要求1所述的HPDI发动机燃料轨压的确定方法。
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