CN114992028A - 一种油泵安装角度的识别控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油泵安装角度的识别控制方法。过程为：油泵安装角度识别条件满足时，采集各齿的轨压，根据各齿轨压进行油泵安装角度识别；对识别出的油泵安装角度进行校验，若校验通过则存储油泵安装角度，若校验未通过则重新进行油泵安装角度识别。本发明以发动机曲轴齿号的方式定义油泵安装的角度。一个发动机循环采集曲轴齿角度轨压，形成一个轨压数组，当发动机进行泵油时轨压会有明显上升的特征，喷油时轨压会有明显下降的特征，在合适的工况分析计算轨压增加的次数可以识别出泵油结束齿的齿号，该方法简单，实现方便。考虑喷油等干扰，对识别所得结果进行一系列校验，将校验后有效结果的第一个泵油结束齿作为油泵安装角度，准确度更高。

Description

一种油泵安装角度的识别控制方法
技术领域
本发明属于发动机控制技术领域，用于高压共轨柴油机的轨压控制，具体涉及一种油泵安装角度的识别控制方法。
背景技术
对于高压共轨柴油机来说，在轨压控制上，某些特殊机型由于泵油和喷油次数不同的特性，会产生较明显的轨压波动。基于这种原因造成的轨压波动，可以用额外的轨压控制策略进行改善，但是需要准确知道发动机的泵油和喷油时刻，即需要知道油泵的安装角度。
但实际发动机的组装过程中，油泵的安装角度具有随机性，并且发动机内部没有可以识别出油泵安装角度的传感器，所以现有技术中，没有经济且高效的判断方式能够得知油泵的准确泵油喷油位置信息。
在发动机油泵安装角度是随机的情况下，现有技术并不能获知其安装角度，硬件上，无法在发动机内部安装识别油泵安装角度的传感器，软件上，也没有能够直接计算出油泵安装角度的方案，无法做到量化。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种准确度高、可靠性高的油泵安装角度的识别控制方法。
本发明采用的技术方案是：一种油泵安装角度的识别控制方法，油泵安装角度识别条件满足时，采集各齿的轨压，根据各齿轨压进行油泵安装角度识别；
对识别出的油泵安装角度进行校验，若校验通过则存储油泵安装角度，若校验未通过则重新进行油泵安装角度识别。
进一步地，当以下条件均满足时，确定油泵安装角度识别条件满足：
1)油泵安装角度还未识别成功；2)没有影响角度识别的发动机故障；3)曲轴位于当前发动机循环的第120齿；4)发动机处于大负荷稳定工况。
进一步地，所述油泵安装角度识别的过程为：
根据各齿的轨压，计算当前齿的轨压和上一齿的轨压的差值，若差值大于0，则轨压计数器加1；若差值小于等于0，则轨压计数器清零；
当轨压计数器达到设定阈值时，确定轨压达到当前泵油区间的轨压峰值，则轨压计数器增加过程中计算的最后一次齿轨压对应的齿号为泵油结束齿号，进行下一齿的轨压计算；
重复上述步骤直至所有齿的轨压均计算完成，确定泵油结束齿号的个数及所有的泵油结束齿号，完成油泵安装角度识别。
进一步地，对识别的油泵安装角度进行校验包括依次进行识别个数校验、差值交叉校验和均值校验。
进一步地，所述识别个数校验的过程为：判断泵油结束齿号的个数n，
若n＝m，则进行差值交叉校验；
若n＜m，则根据n个泵油结束齿号计算未识别的m-n个泵油结束齿号，再进行差值交叉校验；
若n＞m，则重新进行油泵安装角度识别；
所述m为发动机一个循环内泵油的次数。
进一步地，所述m＝3-5。
进一步地，所述差值交叉校验的过程为：对得到的m个泵油结束齿号两两作差计算，得到m个偏差值；
若所有偏差值均在设定范围内，则进行均值校验；
若一个或多个偏差值超过设定范围，则根据在设定范围内的偏差值对应的泵油结束齿号计算超过设定范围的偏差值对应的泵油结束齿号，再进行差值交叉校验，所述多个偏差值的个数小于m；
若所有差值均超过设定范围，则重新进行油泵安装角度识别。
进一步地，所述均值校验的过程为：计算除第一个泵油结束齿号外的所有泵油结束齿号的安装角度参考平均值，比较第一个泵油结束齿号与安装角度参考平均值的误差，若误差在设定范围内，则确定验证通过，若误差不在设定范围内，则确定验证未通过。
进一步地，还包括根据实际轨压判断油泵安装角度是否发生变化，若发生变化则重新进行油泵安装角度识别，若未发生变化则保持上一次识别的油泵安装角度。
更进一步地，当实际轨压与目标轨压的轨压偏差值大于标定阈值或实际轨压大于最大轨压限值时，判断油泵安装角度发生变化。
本发明以发动机曲轴齿号的方式定义油泵安装的角度。一个发动机循环采集曲轴齿角度轨压，形成一个轨压数组，当发动机进行泵油时轨压会有明显上升的特征，喷油时轨压会有明显下降的特征，那么在合适的工况采用轨压增加的次数可以识别出泵油结束齿的齿号，该方法简单，实现方便。考虑喷油等干扰，对识别所得结果进行一系列校验，将校验后有效结果的第一个泵油结束齿作为油泵安装角度，准确度更高。
附图说明
图1为本发明的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
如图1所示，本发明提供一种油泵安装角度的识别控制方法，油泵安装角度识别条件满足时，采集各齿的轨压，根据各齿轨压进行油泵安装角度识别；对识别出的油泵安装角度进行校验，若校验通过则存储油泵安装角度，若校验未通过则重新进行油泵安装角度识别。
上述方案中，当以下条件均满足时，确定油泵安装角度识别条件满足：1)油泵安装角度还未识别成功；2)没有影响角度识别的发动机故障；3)曲轴位于当前发动机循环的第120齿；4)发动机处于大负荷稳定工况。
上述方案中，所述油泵安装角度识别的过程为：
根据各齿的轨压，计算当前齿的轨压和上一齿的轨压的差值，若差值大于0，则轨压计数器加1；若差值小于等于0，则轨压计数器清零，将计数结果存入数组；
当轨压计数器达到设定阈值时，确定轨压达到当前泵油区间的轨压峰值，则轨压计数器增加过程中计算的最后一次齿轨压对应的齿号为泵油结束齿号，进行下一齿的轨压计算；
重复上述步骤直至所有齿的轨压均计算完成，确定泵油结束齿号的个数及所有的泵油结束齿号，完成油泵安装角度识别。
上述方案中，对识别的油泵安装角度进行校验包括依次进行识别个数校验、差值交叉校验和均值校验。
所述识别个数校验的过程为：判断泵油结束齿号的个数n，
若n＝m，则进行差值交叉校验；
若n＜m，则根据n个泵油结束齿号计算未识别的m-n个泵油结束齿号，再进行差值交叉校验；
若n＞m，则重新进行油泵安装角度识别；
所述m为发动机一个循环内泵油的次数，所述m的取值为3-5。
所述差值交叉校验的过程为：对得到的m个泵油结束齿号两两作差计算，得到m个偏差值；
若所有偏差值均在设定范围内，则进行均值校验；
若一个或多个偏差值超过设定范围，则根据在设定范围内的偏差值对应的泵油结束齿号计算超过设定范围的偏差值对应的泵油结束齿号，再进行差值交叉校验，所述多个偏差值的个数小于m；
若所有差值均超过设定范围，则重新进行油泵安装角度识别。
所述均值校验的过程为：计算除第一个泵油结束齿号外的所有泵油结束齿号的安装角度参考平均值，比较第一个泵油结束齿号与安装角度参考平均值的误差，若误差在设定范围内，则确定验证通过，若误差不在设定范围内，则确定验证未通过。
上述方案中，还包括根据实际轨压判断油泵安装角度是否发生变化，若发生变化则重新进行油泵安装角度识别，若未发生变化则保持上一次识别的油泵安装角度。当实际轨压与目标轨压的轨压偏差值大于标定阈值或实际轨压大于最大轨压限值时，判断油泵安装角度发生变化。
实施例：
本实施例针对发动机曲轴为120齿，发动机一个循环内泵3次油、喷4次油进行举例说明，主要包括以下步骤：
1.等待识别条件满足：识别条件包括以下几点——油泵安装角度还未识别成功；没有影响角度识别的故障(例如与轨压传感器有关的故障)；曲轴位于当前发动机循环的第120齿；处于大负荷稳定工况。
2.油泵安装角度识别：根据各齿的轨压，比较当前齿的轨压和上一齿的轨压，若差值大于0，则轨压计数器加1，若差值小于0，则轨压计数器清零，轨压计数器超过一可设定阈值，认为达到当前泵油区间的轨压峰值，对应的齿号即为泵油结束齿号，进行下一齿的轨压计算；重复前述过程，直至所有齿的轨压均计算完成，确定泵油结束齿号的个数及所有的泵油结束齿号。
3.油泵安装角度校验：校验是为了保证识别油泵角度的准确性，舍弃掉不可信的识别结果。三次校验按顺序分别为——泵油结束齿号识别个数校验、差值交叉校验、均值校验。
4.识别个数校验：因发动机一个循环内泵3次油，故识别出三个泵油结束齿号时，视为正常情况，继续后面的差值交叉校验；若仅识别出一个泵油结束齿号，则根据该泵油结束齿号计算剩余两个泵油结束齿号；若识别出两个泵油结束齿号，则根据这两个泵油结束齿号计算剩余一个泵油结束齿号，再进行差值交叉校验，若识别出4个及以上，则无效，重新识别油泵安装角度。
对需要识别出的3个泵油结束齿号对应的齿分别定义为1号齿、2号齿、3号齿，则识别出一个泵油结束齿号或两个泵油结束齿号，计算剩余泵油结束齿号的过程为：假设识别出1号齿对应的泵油结束齿号(如1号)，则2号齿对应的泵油结束齿号为1号齿对应的泵油结束齿号加40(120齿/3)，即41号，3号齿对应的泵油结束齿号为1号齿对应的泵油结束齿号加80(2*(120齿/3))，即81号；同理假设识别出2号齿对应的泵油结束齿号(如45号)，则1号齿对应的泵油结束齿号为2号齿对应的泵油结束齿号减40，即5号、3号齿对应的泵油结束齿号为2号齿对应的泵油结束齿号加40，即85号。
5.差值交叉校验：对得到的三个泵油结束齿号两两作差，得到3个偏差值，3个偏差值均在设定范围内，则进行均值校验；若根据3个偏差值确认某一个齿号误差明显，则根据另外两个齿号直接对该错误齿号进行计算，然后再进行均值校验；若3个偏差值均超过设定范围，则重新进行油泵安装角度识别。
前期油泵安装角度识别时，无论是识别出1个，还是2个或3个，在识别个数校验后，均能得到3个泵油结束齿号，分别定义为a、b、c，两两作差后分别得到的3个偏差值为：|a-b|、|b-c|、
Figure BDA0003723505420000061
3个偏差值与设定值比较，若小于等于设定值，则在设定范围内，否则超过设定范围。当|a-b|、|b-c|两者在设定范围内时，说明3号齿的齿号有误，则重新确定3号齿的齿号为b+40；当仅有|b-c|在设定范围内时，说明2号齿、3号齿的齿号正常，1号齿的齿号有误，则重新确定1号齿的齿号为b-40。
6.均值校验：计算除第一个泵油结束齿号外的两个泵油结束齿号的安装角度参考平均值，即2号齿和3号齿的安装角度参考平均值i为
Figure BDA0003723505420000062
比较第一个泵油结束齿号与安装角度参考平均值的误差(即|a-i|)，若误差在设定范围内，则确定验证通过，若误差不在设定范围内，则确定验证未通过。
7.存储油泵安装角度：识别成功的油泵安装角度存入EEPROM。
8.油泵安装角度判断是否需要再识别：当发动机维修或其他原因导致的油泵安装角度发生变化时，通过轨压表现(例如实际轨压与目标轨压的实时轨压偏差值大于某一标定阈值或出现实际轨压大于最大轨压限制或其他轨压相关故障)判断出该变化，认为需要重新识别。
9.油泵安装角度识别结果保持：若油泵安装角度无需再识别，则保持EEPROM中的存储。
10.清空油泵安装角度识别结果：输出无效值更新EEPROM，以重新进行角度识别。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，上文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，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。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种油泵安装角度的识别控制方法，其特征在于：
油泵安装角度识别条件满足时，采集各齿的轨压，根据各齿轨压进行油泵安装角度识别；
对识别出的油泵安装角度进行校验，若校验通过则存储油泵安装角度，若校验未通过则重新进行油泵安装角度识别。
2.根据权利要求1所述的油泵安装角度的识别控制方法，其特征在于：当以下条件均满足时，确定油泵安装角度识别条件满足：
1)油泵安装角度还未识别成功；2)没有影响角度识别的发动机故障；3)曲轴位于当前发动机循环的第120齿；4)发动机处于大负荷稳定工况。
3.根据权利要求1所述的油泵安装角度的识别控制方法，其特征在于：所述油泵安装角度识别的过程为：
根据各齿的轨压，计算当前齿的轨压和上一齿的轨压的差值，若差值大于0，则轨压计数器加1；若差值小于等于0，则轨压计数器清零；
当轨压计数器达到设定阈值时，确定轨压达到当前泵油区间的轨压峰值，则轨压计数器增加过程中计算的最后一次齿轨压对应的齿号为泵油结束齿号，进行下一齿的轨压计算；
重复上述步骤直至所有齿的轨压均计算完成，确定泵油结束齿号的个数及所有的泵油结束齿号，完成油泵安装角度识别。
4.根据权利要求1所述的油泵安装角度的识别控制方法，其特征在于：对识别的油泵安装角度进行校验包括依次进行识别个数校验、差值交叉校验和均值校验。
5.根据权利要求4所述的油泵安装角度的识别控制方法，其特征在于：所述识别个数校验的过程为：判断泵油结束齿号的个数n，
若n＝m，则进行差值交叉校验；
若n＜m，则根据n个泵油结束齿号计算未识别的m-n个泵油结束齿号，再进行差值交叉校验；
若n＞m，则重新进行油泵安装角度识别；
所述m为发动机一个循环内泵油的次数。
6.根据权利要求5所述的油泵安装角度的识别控制方法，其特征在于：所述m＝3-5。
7.根据权利要求4所述的油泵安装角度的识别控制方法，其特征在于：所述差值交叉校验的过程为：对得到的m个泵油结束齿号两两作差计算，得到m个偏差值；
若所有偏差值均在设定范围内，则进行均值校验；
若一个或多个偏差值超过设定范围，则根据在设定范围内的偏差值对应的泵油结束齿号计算超过设定范围的偏差值对应的泵油结束齿号，再进行差值交叉校验，所述多个偏差值的个数小于m；
若所有差值均超过设定范围，则重新进行油泵安装角度识别。
8.根据权利要求4所述的油泵安装角度的识别控制方法，其特征在于：所述均值校验的过程为：计算除第一个泵油结束齿号外的所有泵油结束齿号的安装角度参考平均值，比较第一个泵油结束齿号与安装角度参考平均值的误差，若误差在设定范围内，则确定验证通过，若误差不在设定范围内，则确定验证未通过。
9.根据权利要求1所述的油泵安装角度的识别控制方法，其特征在于：还包括根据实际轨压判断油泵安装角度是否发生变化，若发生变化则重新进行油泵安装角度识别，若未发生变化则保持上一次识别的油泵安装角度。
10.根据权利要求9所述的油泵安装角度的识别控制方法，其特征在于：当实际轨压与目标轨压的轨压偏差值大于标定阈值或实际轨压大于最大轨压限值时，判断油泵安装角度发生变化。
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