WO2014075468A1 - 一种油轨压力信号的采集和监测方法 - Google Patents

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Definitions

  • the central processing unit reads the stored engine water temperature t_last of the previous driving cycle, and then compares the current water temperature t_time with t_last, if the current water temperature Uirne decreases more than t_last The value t_const, and the engine speed is equal to zero at this time, that is, the oil pressure at this time is equal to the atmospheric pressure, and the dynamic drift monitoring is started; if the central processing unit reads the previous driving cycle water temperature t_last fails after the system is powered on, or the current If the difference between the water temperature t_time and Uast does not exceed the set value ( 01 ⁇ , or the engine speed is greater than zero, the dynamic drift detection is not performed. Strict control of the dynamic drift detection during the start-up phase can make the test result unaffected by the engine, thus ensuring accuracy Reliable.
  • the central processing unit when measuring the fuel injection pressure signal at the injection time, the central processing unit first sets an injection dynamic switch, and controls the injection dynamic switch to close before each system injection, thereby collecting the current fuel rail. pressure.
  • the method for collecting and monitoring the rail pressure signal of the present invention can better serve the engine and make the engine work more efficiently by adopting an innovative approach in the stages of signal acquisition, fault judgment and processing.
  • Figure 2 is a flow chart of the rail pressure signal monitoring
  • Figure 4 is a flow chart of fault confirmation. detailed description
  • One is as a fuel rail pressure signal, and the fuel rail pressure signal is collected by setting a fuel injection dynamic switch, and controlling the fuel injection dynamic switch to be closed before each injection to collect the current rail pressure.
  • Fuel injection includes main spray, pre-spray and post spray. This pressure is the injection pressure of this fuel. In this way, the injection pressure can be calculated more accurately, so that the fuel injection amount can be accurately calculated and controlled.
  • the other is a peak rail pressure signal as a system control parameter, which is described with a predetermined interval time T of 10 ms, and the peak rail pressure signal is a maximum value of the pressure within 10 ms.
  • Central processing unit first set A lms timer switch that collects the pressure value every millisecond, then stores it in a buffer that can store 10 acquisition data, and then sets a 10ms timer switch to set the maximum value of the pressure value stored in the data buffer every 10ms. It is taken out as the peak pressure of this acquisition, and this peak pressure is used for system control and fault monitoring.
  • the central processing unit reads the water temperature tjast of the previous driving cycle after the system is powered on, or the difference between the current water temperature t_time and tjast does not exceed
  • the set value is 1_( 01 ⁇ , or the engine speed is greater than zero
  • the dynamic drift detection is not performed. Strict control of the dynamic drift detection during the start-up phase can make the test result unaffected by the engine, thus ensuring accuracy and reliability.
  • the system does not immediately store the fault in the fault memory.
  • the central processing unit needs to confirm the fault. Only when the fault persists for a certain period of time, the fault is confirmed. That is, the central processing unit confirms that the fault is true only if the peak rail pressure signal exceeds the predetermined range within the predetermined time length Tcon or the dynamic drift of the peak rail pressure signal exceeds the predetermined value, and the fault occurs but the central processing unit is not present.
  • the confirmation is real-time, the central processing unit uses the last measured peak rail pressure signal as the actual rail pressure signal; when the central processing unit confirms that the fault is true, the central processing unit replaces the actual rail pressure signal with the predetermined rail pressure value to enter the Limp. Home mode.
  • the fault is detected in the AB phase, but since the fault occurrence time does not reach the system-set fault confirmation time Tcon, the fault is not confirmed. It is recognized that in the AB phase, the central processing unit uses the last measured peak rail pressure signal as the actual rail pressure signal. The fault is detected again in the CD phase, and the fault occurrence time reaches the fault check time Tcon set by the system, and the fault is confirmed and stored. Before point D, the system rail pressure takes the last measured effective value. After point D, the central processing unit replaces the actual rail pressure signal with the predetermined rail pressure value. At this point, the system enters the Limp Home mode, that is, the limp home mode.

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Abstract

一种油轨压力信号的采集和监测方法，其中，中央处理单元利用轨压传感器测量喷油时刻点的喷油轨压信号和预定间隔时间T内的峰值轨压信号，并根据喷油轨压信号来控制喷油量；中央处理单元还判断峰值轨压信号是否超出预定范围，并在启动阶段对峰值轨压信号的动态漂移进行监测，当峰值轨压信号超出预定范围或峰值轨压信号的动态漂移超出预定值时，中央处理单元将预定的轨压值来代替实际轨压信号，从而进入Limp Home模式。该方法能够更好地服务于发动机，使发动机的工作更加高效。

Description

一种油轨压力信号的采集和监测方法
本申请要求于 2012 年 11 月 19 日提交中国专利局、 申请号为 201210464531.7、 发明名称为 "一种油轨压力信号的采集和监测方法" 的中国 专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及汽车整车动力传动控制系统的技术领域，是控制系统对动力系 统的油轨内燃油压力进行采集、 监测以及其故障诊断过程的具体实现， 可用于 高压共轨柴油机以及直喷汽油机等车辆。特别涉及一种油轨压力信号的采集和 监测方法。 背景技术
在当前能源紧缺的形式下，高压共轨柴油机因为其油耗低、污染小的原因， 已经越来越多地应用于乘用车领域。 缸内直喷汽油机的出现， 又使得动力系统 的油轨压力成为动力系统控制策略的一个更加重要的输入参量。 油轨压力如果 计算不准确， 会导致喷油计算不准确， 那么就会造成发动机性能不稳定， 进而 影响到发动机以及整车的动力性、 经济性以及排放， 此外还会使动力系统部件 的可靠性和耐久性面临严峻的考验。 目前少数具有监测功能的系统虽然能实现 对油轨压力的采集以及监测，但是其监测策略比较筒单， 不能达到实时、准确、 全面的监测， 会出现采集数据不合理、 不能实时反映油轨压力变化、 以及故障 的错报与漏报缺陷。 发明内容
本发明的目的是提出一种实时、 准确、 全面的油轨压力信号的采集和监测 方法， 以改善发动机性能。
本发明的油轨压力信号的采集和监测方法如下： 中央处理单元利用轨压传 感器测量喷油时刻点的喷油轨压信号和预定间隔时间 T内的峰值轨压信号，并 根据喷油轨压信号来控制喷油量； 中央处理单元还判断峰值轨压信号是否超出 预定范围， 并在启动阶段对峰值轨压信号的动态漂移进行监测， 当峰值轨压信 号超出预定范围或峰值轨压信号的动态漂移超出预定值时， 中央处理单元将预 定的轨压值来代替实际轨压信号， 从而进入 Limp Home模式。
具体来说， 所述中央处理单元在系统上电后， 读取所存储的上一个驾驶循 环的发动机水温 t_last , 然后将当前水温 t_time与 t_last相比较， 如果当前水温 Uirne比 t_last降低的幅度超过设定值 t_const, 并且此时发动机转速等于零， 即可以认为此时的油轨压力等于大气压， 开始动态漂移监测； 如果在系统上电 后， 中央处理单元读取上一个驾驶循环水温 t_last失败， 或者当前水温 t_time 与 Uast的差值没有超过设定值 ( 01^ , 或者发动机转速大于零， 则不进行动 态漂移检测。 严格控制在起动阶段进行动态漂移检测， 可以使检测结果不受发 动机， 从而保证准确可靠。
进一步地， 只有在预定的时间长度 Tcon 内峰值轨压信号超出预定范围或 峰值轨压信号的动态漂移超出预定值的故障一直存在时， 中央处理单元才确认 故障属实， 在故障出现但未被中央处理单元确认属实时， 中央处理单元将上次 测量的峰值轨压信号作为实际轨压信号； 当中央处理单元确认故障属实后， 中 央处理单元将预定的轨压值来代替实际轨压信号， 从而进入 Limp Home模式。 通过设定一个时间长度 Tcon来确认故障是否属实， 并在故障出现后且未确认 的阶段采用上次测量的峰值轨压信号作为实际轨压信号， 可以避免因偶尔的信 号干扰造成故障误判断时采取过于保守或者激烈的处理方法， 进而影响发动机 的工作。
进一步地， 中央处理单元在测量预定间隔时间 T内的峰值轨压信号时， 首 先每隔 T1时间采集一次压力值， 并将采集到的压力值存储在一个数据緩沖器 中，再每隔 T时间将数据緩沖器中存储的压力值的最大值取出来作为这次采集 的峰值轨压信号， 利用此峰值轨压信号来进行系统控制以及故障监测； 所述
T1小于 τ。
进一步地， 中央处理单元在测量喷油时刻点的喷油轨压信号时， 首先设置 一个喷油动态开关， 并控制该喷油动态开关在每一次系统喷油前闭合， 从而采 集当前的油轨压力。
本发明的油轨压力信号的采集和监测方法通过在信号采集、故障判断和处 理阶段采用创新式的做法， 可以更好地服务于发动机， 使发动机的工作更加高 效。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案， 下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作筒单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例，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， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1是油轨压力信号采集的流程图；
图 2是油轨压力信号监测的流程图；
图 3是油轨压力动态漂移检测的流程图；
图 4是故障确认的流程图。 具体实施方式
下面对照附图， 通过对实施实例的描述， 对本发明的具体实施方式如所涉 及的各构件的形状、 构造、 各部分之间的相互位置及连接关系、 各部分的作用 及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例 1 :
本发明的油轨压力信号的采集和监测方法如下： 中央处理单元利用轨压传 感器测量喷油时刻点的喷油轨压信号和预定间隔时间 T内的峰值轨压信号，并 根据喷油轨压信号来控制喷油量； 中央处理单元还判断峰值轨压信号是否超出 预定范围， 并在启动阶段对峰值轨压信号的动态漂移进行监测， 当峰值轨压信 号超出预定范围或峰值轨压信号的动态漂移超出预定值时， 中央处理单元将预 定的轨压值来代替实际轨压信号， 从而进入 Limp Home模式。
具体步骤如下：
如图 1所示， 中央处理单元针对轨压信号在系统中所起的作用， 分为两种 方式来采集传感器的输出信号 （图中的 ADC为模拟-数字转换单元 ):
一种是作为喷油轨压信号， 喷油轨压信号的采集方法是设置一个喷油动态 开关，并控制该喷油动态开关在每一次喷油前闭合，用来采集当前的油轨压力， 喷油包括主喷、 预喷和后喷。 此压力为这一次燃油的喷射压力。 这样 #文可以更 精确地计算喷油压力， 从而能精确计算并控制喷油量。
另一种是作为系统控制参数的峰值轨压信号， 以 10ms作为预定间隔时间 T进行说明， 峰值轨压信号是取 10ms内的压力最大值。 中央处理单元先设置 一个 lms计时开关， 每一毫秒采集一次压力值， 然后存储在一个能存储 10个 采集数据的緩沖器中， 再设置一个 10ms计时开关， 每隔 10ms将数据緩沖器 中存储的压力值的最大值取出来作为这次采集的峰值压力， 利用此峰值压力来 进行系统控制以及故障监测。
如图 2所示， 在采集喷油轨压信号和峰值轨压信号之后， 中央处理单元利 用喷油轨压信号来控制喷油量， 并判断峰值轨压信号是否出现故障。 即判断峰 值轨压信号是否在设定的合理范围内， 或者峰值轨压信号动态漂移是否过大。 当峰值轨压信号超出合理范围或者动态漂移过大时， 进行故障处理阶段。
其中， 判断峰值轨压信号动态漂移是否过大的步骤如图 3所示， 中央处理 单元在系统上电后， 读取所存储的上一个驾驶循环的发动机水温 tjast, 然后 将当前水温 t_time与 t_last相比较， 如果当前水温 t_time比 t_last降低的幅度 超过设定值 t_const, 并且此时发动机转速等于零， 表示此时发动机还没有建立 轨压， 即此时轨压应该等于大气压力， 如果此时压力漂移过大， 则判断轨压信 号的测量不准确， 即监测到故障发生； 如果在系统上电后， 中央处理单元读取 上一个驾驶循环水温 tjast失败， 或者当前水温 t_time与 tjast的差值没有超 过设定值1_( 01^ , 或者发动机转速大于零， 则不进行动态漂移检测。 严格控制 在起动阶段进行动态漂移检测， 可以使检测结果不受发动机的影响， 从而保证 准确可靠。
进一步地， 故障发生后， 系统并没有立即将故障存入故障内存， 中央处理 单元需要对故障进行确认处理， 只有当故障在某一时间段内一直存在， 故障才 被确认。 即只有在预定的时间长度 Tcon 内峰值轨压信号超出预定范围或峰值 轨压信号的动态漂移超出预定值的故障一直存在时， 中央处理单元才确认故障 属实， 在故障出现但未被中央处理单元确认属实时， 中央处理单元将上次测量 的峰值轨压信号作为实际轨压信号； 当中央处理单元确认故障属实后， 中央处 理单元将预定的轨压值来代替实际轨压信号， 从而进入 Limp Home模式。 通 过设定一个时间长度 Tcon来确认故障是否属实， 并在故障出现后且未确认的 阶段采用上次测量的峰值轨压信号作为实际轨压信号， 可以避免因偶尔的信号 干扰造成故障误判断时采取过于保守或者激烈的处理方法， 进而影响发动机的 工作。
如图 4中所示（在图 4中， AB < Tcon < CD。）， 故障在 AB阶段被监测到， 但是由于故障发生时间没有达到系统设定的故障确认时间 Tcon,则故障不被确 认， 在 AB阶段内， 中央处理单元将上次测量的峰值轨压信号作为实际轨压信 号。 CD阶段内故障再次被监测到， 且故障发生时间达到系统设定的故障确认 时间 Tcon, 则故障被确认并存储。 在 D点以前， 系统轨压取上一个测量的有 效值， 在 D点以后， 中央处理单元将预定的轨压值来代替实际轨压信号， 此时 系统进入 Limp Home模式， 即跛行回家模式， 通过仪表指示灯通知驾驶员系 统存在故障， 需要进行修理。 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通 过硬件来完成， 也可以通过程序来指令相关的硬件完成， 所述的程序可以存储 于一种计算机可读存储介质中， 上述提到的存储介质可以是只读存储器， 磁盘 或光盘等。 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的 精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的 保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种油轨压力信号的采集和监测方法， 其特征在于中央处理单元利用 轨压传感器测量喷油时刻点的喷油轨压信号和预定间隔时间 T 内的峰值轨压信 号， 并根据喷油轨压信号来控制喷油量； 中央处理单元还判断峰值轨压信号是 否超出预定范围， 并在启动阶段对峰值轨压信号的动态漂移进行监测， 当峰值 轨压信号超出预定范围或峰值轨压信号的动态漂移超出预定值时， 中央处理单 元将预定的轨压值来代替实际轨压信号， 从而进入 Limp Home模式。
2、 根据权利要求 1所述的油轨压力信号的采集和监测方法， 其特征在于 所述中央处理单元在系统上电后， 读取所存储的上一个驾驶循环的发动机水温 tjast, 然后将当前水温 t_time与 t_last相比较， 如果当前水温 t_time比 t_last降 低的幅度超过设定值 t_const, 并且此时发动机转速等于零， 即可以认为此时的 油轨压力等于大气压， 开始动态漂移监测； 如果在系统上电后， 中央处理单元 读取上一个驾驶循环水温 tjast失败， 或者当前水温 t_time与 tjast的差值没有 超过设定值 t_const, 或者发动机转速大于零， 则不进行动态漂移检测。
3、 根据权利要求 1或 2所述的油轨压力信号的采集和监测方法， 其特征 在于只有在预定的时间长度 Tcon内峰值轨压信号超出预定范围或峰值轨压信号 的动态漂移超出预定值的故障一直存在时， 中央处理单元才确认故障属实， 在 故障出现但未被中央处理单元确认属实时， 中央处理单元将上次测量的峰值轨 压信号作为实际轨压信号； 当中央处理单元确认故障属实后， 中央处理单元将 预定的轨压值来代替实际轨压信号， 从而进入 Limp Home模式。
4、 根据权利要求 3所述的油轨压力信号的采集和监测方法， 其特征在于 中央处理单元在测量预定间隔时间 T内的峰值轨压信号时，首先每隔 T1时间采 集一次压力值， 并将采集到的压力值存储在一个数据緩沖器中， 再每隔 T时间 将数据緩沖器中存储的压力值的最大值取出来作为这次采集的峰值轨压信号， 利用此峰值轨压信号来进行系统控制以及故障监测； 所述 T1小于 T。
5、 根据权利要求 3所述的油轨压力信号的采集和监测方法， 其特征在于 中央处理单元在测量喷油时刻点的喷油轨压信号时， 首先设置一个喷油动态开 关， 并控制该喷油动态开关在每一次系统喷油前闭合， 从而采集当前的油轨压 力。
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