本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)控制領(lǐng)域，尤其是一種軌壓傳感器故障時(shí)軌壓的精確控制方法。

背景技術(shù)：

柴油機(jī)電控共軌技術(shù)的快速發(fā)展，極大地改善了柴油機(jī)動(dòng)力性和和排放。為了滿足更加嚴(yán)格的排放法規(guī)，對(duì)高壓共軌系統(tǒng)的軌壓控制提出了更高的要求，特別是在軌壓傳感器和進(jìn)油計(jì)量閥故障狀態(tài)下的軌壓控制。

目前常用機(jī)械式壓力限制閥來(lái)實(shí)現(xiàn)故障模式軌壓控制和超高壓安全保護(hù)。其原理是根據(jù)共軌管最大允許的壓力和供油泵的最大供油，來(lái)確定限壓閥節(jié)流小孔直徑、彈簧剛度等結(jié)構(gòu)參數(shù)的值。機(jī)械限壓閥可以實(shí)現(xiàn)故障模式下柴油機(jī)的跛行，但其控制的軌壓時(shí)固定的，缺乏可調(diào)節(jié)性。

專利（1）中國(guó)專利CN102016271A提出了一種用于確定共軌噴射系統(tǒng)中軌壓的方法。在該方法中提出在軌壓傳感器出故障時(shí)，根據(jù)用于內(nèi)燃機(jī)曲軸運(yùn)動(dòng)的角速度度量的測(cè)量參量，該測(cè)量參量通常具有基本上呈周期性的變化曲線，其中該變化曲線的幅值是作用于曲軸上的變換力矩的度量，該變換力矩首先通過(guò)氣缸中的壓縮與卸壓引起。在沒(méi)有進(jìn)行燃料噴射的工況下，也就是在所有通過(guò)共軌系統(tǒng)得到供給的噴射閥門關(guān)閉的情況下，而且排除噴射閥門上可能存在開(kāi)關(guān)泄漏的情況，軌壓的變化會(huì)導(dǎo)致曲軸角速度隨時(shí)間變化，以這個(gè)原理為基礎(chǔ)可以確定共軌系統(tǒng)中的軌壓。

該方案提出的基礎(chǔ)是參照工況和當(dāng)前工況作用在曲軸上的力矩除了軌壓引起的不同外其他的要保持相同，這在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作中很難滿足，該方案也提出了優(yōu)先運(yùn)用在噴油器不噴油的工況下軌壓的判定。因此，使用該方法很難滿足在發(fā)動(dòng)機(jī)全工況下軌壓控制。

專利（2）中國(guó)專利CN102112722A提出了一種調(diào)節(jié)共軌噴射系統(tǒng)的蓄壓器中的燃料壓力的方法。該方案提出在軌壓傳感器出故障時(shí)，當(dāng)前的噴射時(shí)間基于從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號(hào)中推導(dǎo)出來(lái)的轉(zhuǎn)速實(shí)際值與預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)速額定值之間的比較，如果轉(zhuǎn)速實(shí)際值偏離于預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)速額定值，則控制單元改變噴射時(shí)間把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到它的轉(zhuǎn)速額定值，在噴射時(shí)間增加時(shí)，壓力調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的通過(guò)量也會(huì)增大。在噴射時(shí)間變少的情況下，壓力調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的通過(guò)量也會(huì)降低，從而使得軌壓維持設(shè)定軌壓。

該方案可以實(shí)現(xiàn)軌壓傳感器故障模式下，設(shè)定工況點(diǎn)的軌壓控制。但工況點(diǎn)的所用條件都應(yīng)該保證和設(shè)定工況點(diǎn)保持一致，不能實(shí)現(xiàn)故障模式下軌壓靈活控制，且在控制過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)有一段時(shí)間工作在不適當(dāng)?shù)能墘合?，造成排放和?dòng)力性能惡化。

為了滿足越來(lái)越嚴(yán)格的排放法規(guī)，可以實(shí)現(xiàn)故障模式下軌壓靈活可調(diào)的壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）得到廣泛應(yīng)用。

在軌壓傳感器故障的情況下，軌壓控制的精確與否，依賴于壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）參數(shù)的精確性。而壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）參數(shù)由于制造誤差、老化等原因會(huì)產(chǎn)生偏差。當(dāng)壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）產(chǎn)生正偏差時(shí)，控制單元控制噴油使用的軌壓相對(duì)軌內(nèi)真實(shí)的壓力偏小，會(huì)造成實(shí)際噴入燃燒室內(nèi)的燃油量大于當(dāng)前工況的設(shè)定油量，同理當(dāng)壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）產(chǎn)生負(fù)偏差時(shí)，會(huì)造成實(shí)際噴入燃燒室內(nèi)的燃油量小于當(dāng)前工況的設(shè)定油量，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性，使得發(fā)動(dòng)機(jī)排放和油耗惡化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種軌壓傳感器故障模式下軌壓控制優(yōu)化的方法，通過(guò)自學(xué)習(xí)的方法來(lái)修正壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）參數(shù)偏差，提高軌壓傳感器故障的情況下軌壓的控制精度。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種軌壓傳感器故障模式下軌壓控制優(yōu)化的方法，包括下述步驟：

步驟S1，在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工況下的多個(gè)不同軌壓點(diǎn)，進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)閥自學(xué)習(xí)；壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行自學(xué)習(xí)的軌壓點(diǎn)為設(shè)定自學(xué)習(xí)點(diǎn)；

自學(xué)習(xí)開(kāi)始后，流量調(diào)節(jié)閥由閉環(huán)轉(zhuǎn)為開(kāi)環(huán)控制，同時(shí)壓力調(diào)節(jié)閥閉環(huán)控制軌壓；流量調(diào)節(jié)閥供油量從當(dāng)前供油量向目標(biāo)供油量緩慢增加；

目標(biāo)供油量為在前饋的基礎(chǔ)上加上一個(gè)偏差補(bǔ)償量ΔQ_S，用于使得流量調(diào)節(jié)閥供油量從當(dāng)前供油量向目標(biāo)供油量緩慢增加過(guò)程中，壓力調(diào)節(jié)閥能夠打開(kāi)；

然后通過(guò)反饋調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥控制軌壓值，使得實(shí)際軌壓穩(wěn)定在目標(biāo)軌壓，當(dāng)前壓力調(diào)節(jié)閥控制電流值為當(dāng)前目標(biāo)軌壓點(diǎn)的壓力調(diào)節(jié)閥控制參數(shù)學(xué)習(xí)值；

當(dāng)軌壓穩(wěn)定后，存儲(chǔ)當(dāng)前壓力調(diào)節(jié)閥的控制參數(shù)學(xué)習(xí)值為新的學(xué)習(xí)值；

步驟S2，當(dāng)軌壓傳感器出現(xiàn)故障后，軌壓由壓力調(diào)節(jié)閥利用學(xué)習(xí)到的控制參數(shù)學(xué)習(xí)值進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，流量調(diào)節(jié)閥供油量在前饋的基礎(chǔ)上加上一個(gè)偏差補(bǔ)償量ΔQ_S。

進(jìn)一步地，所述的目標(biāo)供油量為在前饋的基礎(chǔ)上加上一個(gè)偏差補(bǔ)償量ΔQ_S，其中的前饋是指發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前需求供油量。

進(jìn)一步地，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)正常工況需要滿足下列條件：

(a)，發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)無(wú)故障；

(b)，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定的條件，即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、噴油量、測(cè)量軌壓穩(wěn)定在各自設(shè)定范圍內(nèi)；

(c)，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)條件，即發(fā)動(dòng)機(jī)溫度超過(guò)暖機(jī)完成溫度；

(d)，新的自學(xué)習(xí)開(kāi)始需要滿足兩次自學(xué)習(xí)間隔時(shí)間的要求。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明針對(duì)軌壓傳感器故障模式，使用壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）來(lái)控制軌壓，通過(guò)正常工況下對(duì)壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）控制的自學(xué)習(xí)，提高了軌壓傳感器故障模式下軌壓控制的精確性，消除壓力調(diào)節(jié)閥的特性變化帶來(lái)的影響，避免不必要的高壓泄漏量，提高了壓力調(diào)節(jié)閥的可靠性和壽命。也改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的壓力調(diào)節(jié)閥自學(xué)習(xí)流程圖。

圖3為本發(fā)明的壓力調(diào)節(jié)閥自學(xué)習(xí)過(guò)程圖。

圖4為本發(fā)明的壓力調(diào)節(jié)閥控制特性曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1顯示了實(shí)施本發(fā)明的燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。輸油泵5從油箱1中輸送燃油給高壓泵7，流量調(diào)節(jié)閥6控制進(jìn)入高壓泵7的燃油流量，燃油經(jīng)高壓泵7加壓后儲(chǔ)存到高壓軌管10中，噴油器12通過(guò)高壓油管和高壓軌管10連接。壓力調(diào)節(jié)閥11通過(guò)釋放高壓燃油到回油管8中，降低高壓軌管10中的壓力，回油管8中的回油最終回到油箱1中。

此外，該系統(tǒng)還包括一個(gè)控制單元2，它控制流量調(diào)節(jié)閥6、壓力調(diào)節(jié)閥11和噴油器12，并且通過(guò)軌壓傳感器9來(lái)監(jiān)測(cè)高壓軌管10中的燃油壓力即軌壓。

通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥（MCV）6可控制進(jìn)入高壓泵的燃油體積流量；通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）11可控制軌內(nèi)壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)使多余的燃油回流到油箱1，在傳感器故障模式下，通過(guò)控制流量調(diào)節(jié)閥6提供足夠的燃油，壓力調(diào)節(jié)閥11開(kāi)環(huán)控制軌壓，壓力調(diào)節(jié)閥控制電流越大，高壓軌管中的壓力越大。

為了在軌壓傳感器故障時(shí)軌壓能夠控制精確，壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）11開(kāi)環(huán)控制參數(shù)要在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工況下進(jìn)行自學(xué)習(xí)；

圖2顯示了壓力調(diào)節(jié)閥11自學(xué)習(xí)的流程圖，首先判斷發(fā)動(dòng)機(jī)溫度THW(可測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)水溫得到)是否超過(guò)暖機(jī)完成溫度Twarm，保證發(fā)動(dòng)機(jī)已完成暖機(jī)；判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、噴油量、軌壓是否穩(wěn)定在各自設(shè)定范圍內(nèi)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行；判斷發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)是否無(wú)故障，保證供油系統(tǒng)正常；距離上次自學(xué)習(xí)的時(shí)間Tadpt超過(guò)設(shè)定閥值Tset，防止頻繁的進(jìn)入自學(xué)習(xí)。任一條件不滿足重新回到條件判斷，所有條件滿足后，在一個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行自學(xué)習(xí)的軌壓點(diǎn)即設(shè)定自學(xué)習(xí)點(diǎn)，開(kāi)始?jí)毫φ{(diào)節(jié)閥自學(xué)習(xí)；

圖3顯示了壓力調(diào)節(jié)閥11的自學(xué)習(xí)過(guò)程；在t1時(shí)刻進(jìn)入自學(xué)習(xí)。自學(xué)習(xí)開(kāi)始后，流量調(diào)節(jié)閥6由閉環(huán)轉(zhuǎn)為開(kāi)環(huán)控制，同時(shí)壓力調(diào)節(jié)閥11閉環(huán)控制軌壓；流量調(diào)節(jié)閥6供油量104從當(dāng)前供油量向目標(biāo)供油量緩慢增加；目標(biāo)供油量為在前饋的基礎(chǔ)上加上一個(gè)偏差補(bǔ)償量ΔQ_S，用于使得流量調(diào)節(jié)閥供油量104從當(dāng)前供油量向目標(biāo)供油量緩慢增加過(guò)程中，壓力調(diào)節(jié)閥11能夠打開(kāi)；其中的前饋是指發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前需求供油量，控制單元2給出。

圖3中的標(biāo)記103是壓力調(diào)節(jié)閥控制電流對(duì)應(yīng)的軌壓理論值；

實(shí)際軌壓102首先由于供油量的增加會(huì)向上偏離目標(biāo)軌壓101，然后通過(guò)反饋調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥11控制軌壓值（壓力調(diào)節(jié)閥11此時(shí)是閉環(huán)控制，有反饋調(diào)節(jié)軌壓作用），使得實(shí)際軌壓102穩(wěn)定在目標(biāo)軌壓101，當(dāng)前壓力調(diào)節(jié)閥11控制電流值為當(dāng)前目標(biāo)軌壓點(diǎn)的壓力調(diào)節(jié)閥控制參數(shù)學(xué)習(xí)值；

當(dāng)軌壓穩(wěn)定后，存儲(chǔ)當(dāng)前壓力調(diào)節(jié)閥的控制參數(shù)學(xué)習(xí)值為新的學(xué)習(xí)值；在上述學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)習(xí)到的壓力調(diào)節(jié)閥的控制參數(shù)即可作為，當(dāng)軌壓傳感器出現(xiàn)故障后，壓力調(diào)節(jié)閥開(kāi)環(huán)控制的開(kāi)環(huán)控制參數(shù)。

圖4顯示壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）11控制特性曲線。壓力調(diào)節(jié)閥（PCV）11由于老化等原因，基本特性曲線201偏移到偏移曲線202。p1...p5標(biāo)示自學(xué)習(xí)點(diǎn)的軌壓值；圖4的例子中有五個(gè)自學(xué)習(xí)點(diǎn)?？v坐標(biāo)可以看出自學(xué)習(xí)后壓力調(diào)節(jié)閥控制電流參數(shù)的變化。

當(dāng)軌壓傳感器9出現(xiàn)故障后，軌壓由壓力調(diào)節(jié)閥11利用學(xué)習(xí)到的控制參數(shù)學(xué)習(xí)值進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，流量調(diào)節(jié)閥6供油量在前饋的基礎(chǔ)上加上一個(gè)偏差補(bǔ)償量ΔQ_S，既能保證當(dāng)前工況下所需的油量，又能盡量減少多余的供油產(chǎn)生的能耗。