[實用新型]在高壓共軌系統(tǒng)中控制軌壓的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120035354.1
• 申請日: 2011-02-01
• 公開（公告）號: CN202055926U
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 李大明;劉興義;桑海浪;聶文平;王秀雷
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02D41/38
• 分類號: F02D41/38
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;李輝

技術領域

本實用新型的各實施方式涉及發(fā)動機領域，并且更具體地，涉及一種在高壓共軌系統(tǒng)中控制軌壓的裝置。

背景技術

高壓共軌系統(tǒng)是一種用于柴油發(fā)動機的供油系統(tǒng)。該系統(tǒng)在高壓油泵、實時壓力傳感器和電子控制單元組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，可以將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開。它是由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管中，通過實時壓力傳感器測量公共供油管內(nèi)的壓力來實現(xiàn)精確控制，使得公共供油管內(nèi)的壓力大小與發(fā)動機的轉速無關，從而大幅度減小柴油發(fā)動機公共供油管內(nèi)的壓力隨發(fā)動機轉速變化的程度。

電子控制單元控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于公共供油管壓力和電磁閥開啟時間的長短。通常，將公共供油管內(nèi)的壓力稱為共軌壓力，或者簡稱為軌壓。在共軌系統(tǒng)中，共軌壓力不僅決定了噴油壓力的高低，而且是噴油計量的重要參數(shù)，其穩(wěn)定性和過渡響應直接影響發(fā)動機啟動、怠速、加速等性能。所以確保精確地對軌壓信號進行采樣、濾波和控制具有重要意義。

在現(xiàn)有技術中，已經(jīng)開發(fā)出多種用于使得高壓共軌系統(tǒng)中的實際軌壓符合于期望軌壓的方法，其中一種慣用方法是利用實際測量的高壓共軌系統(tǒng)的軌壓作為反饋，并采用PID控制算法使實際軌壓滿足期望軌壓。然而，由于不能準確地測量高壓共軌系統(tǒng)中的實際測量軌壓，因而在后續(xù)對軌壓進行PID控制時無法得知期望軌壓和實際有效軌壓之間的差異。

當采用存在誤差的實際測量軌壓進行PID控制時，可能會導致原本穩(wěn)定的軌壓產(chǎn)生較大波動。這些誤差在經(jīng)過多次循環(huán)放大后，會導致PID控制產(chǎn)生冗余控制，并大大影響軌壓控制的精度，嚴重時甚至出現(xiàn)PID控制反而會造成軌壓顯著波動的情況。

發(fā)明內(nèi)容

因此，在盡量不改變高壓共軌系統(tǒng)現(xiàn)有配置的前提下，如何實現(xiàn)更為方便、準確地測量高壓共軌系統(tǒng)中的有效軌壓成為一項亟待解決的問題。為此，本實用新型提供了一種基于曲軸轉角來測量軌壓的方法和裝置，并且還提供了一種基于曲軸轉角測量的有效軌壓值，來控制軌壓的方法和裝置。

根據(jù)本實用新型的一個實施方式，提供了一種在高壓共軌系統(tǒng)中控制軌壓的方法，包括：

-基于曲軸轉角獲取的軌壓測量值，包括：

將實時測量的實際軌壓進行濾波以形成輸入軌壓；在預定義的曲軸轉角間隔對所述輸入軌壓進行采樣以形成采樣信號；選擇位于所述高壓共軌系統(tǒng)的軌壓平穩(wěn)區(qū)內(nèi)的所述采樣信號作為所述軌壓的特征采樣點；對所述特征采樣點進行濾波以生成所述軌壓的測量值；

-基于所述軌壓測量值，生成計算控制所述高壓共軌系統(tǒng)的PID控制量，包括：

設置所述高壓共軌系統(tǒng)的期望軌壓；基于所述期望軌壓與所述軌壓的測量值之間的差值，計算控制所述高壓共軌系統(tǒng)的PID控制量。

根據(jù)本實用新型的另一實施方式，其中所述高壓共軌系統(tǒng)中的軌壓平穩(wěn)區(qū)對應于所述曲軸轉角到達上止點前35-10度內(nèi)的區(qū)域。

根據(jù)本實用新型的另一實施方式，提供了一種在高壓共軌系統(tǒng)中控制軌壓的裝置，其特征在于包括：

-測量器，用于基于曲軸轉角來測量軌壓，包括：

輸入軌壓形成器，用于將實時測量的實際軌壓進行濾波以形成輸入軌壓；采樣信號形成器，用于在預定義的曲軸轉角間隔對所述輸入軌壓進行采樣以形成采樣信號；特征采樣點選擇器，用于選擇位于所述高壓共軌系統(tǒng)的軌壓平穩(wěn)區(qū)內(nèi)的所述采樣信號作為所述軌壓的特征采樣點；軌壓信號生成器，用于對所述特征采樣點進行濾波以生成所述軌壓的測量值；

-PID控制器，用于基于所述軌壓測量值，生成計算控制所述高壓共軌系統(tǒng)的PID控制量，包括：

設置器，設置所述高壓共軌系統(tǒng)的期望軌壓；控制量計算器，用于基于所述期望軌壓與所述軌壓的測量值之間的差值，計算控制所述高壓共軌系統(tǒng)的PID控制量。

根據(jù)本實用新型的另一實施方式，其特征在于還包括：軌壓平穩(wěn)區(qū)選擇器，用于選擇所述曲軸轉角到達上止點前35-10度內(nèi)的區(qū)域作為所述高壓共軌系統(tǒng)中的軌壓平穩(wěn)區(qū)。

采用根據(jù)本實用新型的各實施方式，可以在盡量不改變高壓共軌系統(tǒng)現(xiàn)有配置的前提下，在高壓共軌系統(tǒng)中方便、準確地測量有效軌壓數(shù)據(jù)，并且還可以以易于部署的方式實現(xiàn)控制高壓共軌系統(tǒng)中的軌壓。

附圖說明

結合附圖并參考以下詳細說明，本實用新型各實施方式的特征、優(yōu)點及其他方面將變得更加明顯，在附圖中：

圖1示意性示出了在高壓共軌系統(tǒng)中實際測量的軌壓信號的曲線圖；

圖2示意性示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的對實際測量的軌壓信號進行采樣和濾波的軌壓信號的曲線圖；