專利名稱：一種油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車整車動力傳動控制系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，是控制系統(tǒng)對動力系統(tǒng)的油軌內(nèi)燃油壓力進行采集、監(jiān)測以及其故障診斷過程的具體實現(xiàn)，可用于高壓共軌柴油機以及直噴汽油機等車輛。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前能源緊缺的形式下，高壓共軌柴油機因為其油耗低、污染小的原因，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于乘用車領(lǐng)域。缸內(nèi)直噴汽油機的出現(xiàn)，又使得動力系統(tǒng)的油軌壓力成為動力系統(tǒng)控制策略的一個更加重要的輸入?yún)⒘?。油軌壓力如果計算不?zhǔn)確，會導(dǎo)致噴油計算不準(zhǔn)確，那么就會造成發(fā)動機性能不穩(wěn)定，進而影響到發(fā)動機以及整車的動力性、經(jīng)濟性以及排放，此外還會使動力系統(tǒng)部件的可靠性和耐久性面臨嚴峻的考驗。目前少數(shù)具有監(jiān)測功能的系統(tǒng)雖然能實現(xiàn)對油軌壓力的采集以及監(jiān)測，但是其監(jiān)測策略比較簡單，不能達到實時、準(zhǔn)確、全面的監(jiān)測，會出現(xiàn)采集數(shù)據(jù)不合理、不能實時反映油軌壓力變化、以及故障的錯報與漏報缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種實時、準(zhǔn)確、全面的油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法，以改善發(fā)動機性能。本發(fā)明的油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法如下中央處理單元利用軌壓傳感器測量噴油時刻點的噴油軌壓信號和預(yù)定間隔時間T內(nèi)的峰值軌壓信號，并根據(jù)噴油軌壓信號來控制噴油量；中央處理單元還判斷峰值軌壓信號是否超出預(yù)定范圍，并在啟動階段對峰值軌壓信號的動態(tài)漂移進行監(jiān)測，當(dāng)峰值軌壓信號超出預(yù)定范圍或峰值軌壓信號的動態(tài)漂移超出預(yù)定值時，中央處理單元將預(yù)定的軌壓值來代替實際軌壓信號，從而進入Limp Home模式。具體來說，所述中央處理單元在系統(tǒng)上電后，讀取所存儲的上一個駕駛循環(huán)的發(fā)動機水溫t_last,然后將當(dāng)前水溫t_time與t_last相比較,如果當(dāng)前水溫t_time比t_last降低的幅度超過設(shè)定值t_const,并且此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速等于零，即可以認為此時的油軌壓力等于大氣壓，開始動態(tài)漂移監(jiān)測；如果在系統(tǒng)上電后，中央處理單元讀取上一個駕駛循環(huán)水溫t_last失敗,或者當(dāng)前水溫t_time與t_last的差值沒有超過設(shè)定值t_const,或者發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于零，則不進行動態(tài)漂移檢測。嚴格控制在起動階段進行動態(tài)漂移檢測，可以使檢測結(jié)果不受發(fā)動機，從而保證準(zhǔn)確可靠。進一步地，只有在預(yù)定的時間長度Tcon內(nèi)峰值軌壓信號超出預(yù)定范圍或峰值軌壓信號的動態(tài)漂移超出預(yù)定值的故障一直存在時，中央處理單元才確認故障屬實，在故障出現(xiàn)但未被中央處理單元確認屬實時，中央處理單元將上次測量的峰值軌壓信號作為實際軌壓信號；當(dāng)中央處理單元確認故障屬實后，中央處理單元將預(yù)定的軌壓值來代替實際軌壓信號，從而進入Limp Home模式。通過設(shè)定一個時間長度Tcon來確認故障是否屬實,并在故障出現(xiàn)后且未確認的階段采用上次測量的峰值軌壓信號作為實際軌壓信號，可以避免因偶爾的信號干擾造成故障誤判斷時采取過于保守或者激烈的處理方法，進而影響發(fā)動機的工作。進一步地，中央處理單元在測量預(yù)定間隔時間T內(nèi)的峰值軌壓信號時，首先每隔Tl時間采集一次壓力值，并將采集到的壓力值存儲在一個數(shù)據(jù)緩沖器中，再每隔T時間將數(shù)據(jù)緩沖器中存儲的壓力值的最大值取出來作為這次采集的峰值軌壓信號，利用此峰值軌壓信號來進行系統(tǒng)控制以及故障監(jiān)測；所述Tl小于T。進一步地，中央處理單元在測量噴油時刻點的噴油軌壓信號時，首先設(shè)置一個噴油動態(tài)開關(guān)，并控制該噴油動態(tài)開關(guān)在每一次系統(tǒng)噴油前閉合，從而采集當(dāng)前的油軌壓力。本發(fā)明的油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法通過在信號采集、故障判斷和處理階段采用創(chuàng)新式的做法，可以更好地服務(wù)于發(fā)動機，使發(fā)動機的工作更加高效。


圖1是油軌壓力信號采集的流程圖。圖2是油軌壓力信號監(jiān)測的流程圖。圖3是油軌壓力動態(tài)漂移檢測的流程圖。圖4是故障確認的流程圖。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。實施例1 :
本發(fā)明的油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法如下中央處理單元利用軌壓傳感器測量噴油時刻點的噴油軌壓信號和預(yù)定間隔時間T內(nèi)的峰值軌壓信號，并根據(jù)噴油軌壓信號來控制噴油量；中央處理單元還判斷峰值軌壓信號是否超出預(yù)定范圍，并在啟動階段對峰值軌壓信號的動態(tài)漂移進行監(jiān)測，當(dāng)峰值軌壓信號超出預(yù)定范圍或峰值軌壓信號的動態(tài)漂移超出預(yù)定值時，中央處理單元將預(yù)定的軌壓值來代替實際軌壓信號，從而進入Limp Home模式。具體步驟如下
如圖1所示，中央處理單元針對軌壓信號在系統(tǒng)中所起的作用，分為兩種方式來采集傳感器的輸出信號(圖中的ADC為模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換單元)
一種是作為噴油軌壓信號，噴油軌壓信號的采集方法是設(shè)置一個噴油動態(tài)開關(guān)，并控制該噴油動態(tài)開關(guān)在每一次噴油前閉合，用來采集當(dāng)前的油軌壓力，噴油包括主噴、預(yù)噴和后噴。此壓力為這一次燃油的噴射壓力。這樣做可以更精確地計算噴油壓力，從而能精確計算并控制噴油量。另一種是作為系統(tǒng)控制參數(shù)的峰值軌壓信號，以IOms作為預(yù)定間隔時間T進行說明，峰值軌壓信號是取IOms內(nèi)的壓力最大值。中央處理單元先設(shè)置一個Ims計時開關(guān)，每一毫秒采集一次壓力值，然后存儲在一個能存儲10個采集數(shù)據(jù)的緩沖器中，再設(shè)置一個IOms計時開關(guān)，每隔IOms將數(shù)據(jù)緩沖器中存儲的壓力值的最大值取出來作為這次采集的峰值壓力，利用此峰值壓力來進行系統(tǒng)控制以及故障監(jiān)測。如圖2所示，在采集噴油軌壓信號和峰值軌壓信號之后，中央處理單元利用噴油軌壓信號來控制噴油量，并判斷峰值軌壓信號是否出現(xiàn)故障。即判斷峰值軌壓信號是否在設(shè)定的合理范圍內(nèi)，或者峰值軌壓信號動態(tài)漂移是否過大。當(dāng)峰值軌壓信號超出合理范圍或者動態(tài)漂移過大時，進行故障處理階段。其中，判斷峰值軌壓信號動態(tài)漂移是否過大的步驟如圖3所示，中央處理單元在系統(tǒng)上電后，讀取所存儲的上一個駕駛循環(huán)的發(fā)動機水溫t_last，然后將當(dāng)前水溫
與t_last相比較,如果當(dāng)前水溫t_time比t_last降低的幅度超過設(shè)定值t_const,并且此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速等于零，表示此時發(fā)動機還沒有建立軌壓，即此時軌壓應(yīng)該等于大氣壓力，如果此時壓力漂移過大，則判斷軌壓信號的測量不準(zhǔn)確，即監(jiān)測到故障發(fā)生；如果在系統(tǒng)上電后，中央處理單元讀取上一個駕駛循環(huán)水溫t_last失敗，或者當(dāng)前水溫與t_last的差值沒有超過設(shè)定值t_Const，或者發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于零，則不進行動態(tài)漂移檢測。嚴格控制在起動階段進行動態(tài)漂移檢測，可以使檢測結(jié)果不受發(fā)動機，從而保證準(zhǔn)確可靠。進一步地，故障發(fā)生后，系統(tǒng)并沒有立即將故障存入故障內(nèi)存，中央處理單元需要對故障進行確認處理，只有當(dāng)故障在某一時間段內(nèi)一直存在，故障才被確認。即只有在預(yù)定的時間長度Tcon內(nèi)峰值軌壓信號超出預(yù)定范圍或峰值軌壓信號的動態(tài)漂移超出預(yù)定值的故障一直存在時，中央處理單元才確認故障屬實，在故障出現(xiàn)但未被中央處理單元確認屬實時，中央處理單元將上次測量的峰值軌壓信號作為實際軌壓信號；當(dāng)中央處理單元確認故障屬實后，中央處理單元將預(yù)定的軌壓值來代替實際軌壓信號，從而進入Limp Home模式。通過設(shè)定一個時間長度Tcon來確認故障是否屬實，并在故障出現(xiàn)后且未確認的階段采用上次測量的峰值軌壓信號作為實際軌壓信號，可以避免因偶爾的信號干擾造成故障誤判斷時采取過于保守或者激烈的處理方法，進而影響發(fā)動機的工作。如圖4中所示(在圖4中，AB < Tcon <⑶。)，故障在AB階段被監(jiān)測到，但是由于故障發(fā)生時間沒有達到系統(tǒng)設(shè)定的故障確認時間Tcon，則故障不被確認，在AB階段內(nèi)，中央處理單元將上次測量的峰值軌壓信號作為實際軌壓信號。CD階段內(nèi)故障再次被監(jiān)測到，且故障發(fā)生時間達到系統(tǒng)設(shè)定的故障確認時間Tcon，則故障被確認并存儲。在D點以前，系統(tǒng)軌壓取上一個測量的有效值，在D點以后，中央處理單元將預(yù)定的軌壓值來代替實際軌壓信號，此時系統(tǒng)進入Limp Home模式，即跛行回家模式，通過儀表指示燈通知駕駛員系統(tǒng)存在故障，需要進行修理。
權(quán)利要求
1.一種油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法，其特征在于中央處理單元利用軌壓傳感器測量噴油時刻點的噴油軌壓信號和預(yù)定間隔時間T內(nèi)的峰值軌壓信號，并根據(jù)噴油軌壓信號來控制噴油量；中央處理單元還判斷峰值軌壓信號是否超出預(yù)定范圍，并在啟動階段對峰值軌壓信號的動態(tài)漂移進行監(jiān)測，當(dāng)峰值軌壓信號超出預(yù)定范圍或峰值軌壓信號的動態(tài)漂移超出預(yù)定值時，中央處理單元將預(yù)定的軌壓值來代替實際軌壓信號，從而進入Limp Home 模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法，其特征在于所述中央處理單元在系統(tǒng)上電后，讀取所存儲的上一個駕駛循環(huán)的發(fā)動機水溫t_last，然后將當(dāng)前水溫 t_time與t_last相比較,如果當(dāng)前水溫t_time比t_last降低的幅度超過設(shè)定值t_const, 并且此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速等于零，即可以認為此時的油軌壓力等于大氣壓，開始動態(tài)漂移監(jiān)測； 如果在系統(tǒng)上電后，中央處理單元讀取上一個駕駛循環(huán)水溫t_last失敗，或者當(dāng)前水溫t_ time與t_last的差值沒有超過設(shè)定值t_const，或者發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于零，則不進行動態(tài)漂移檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法，其特征在于只有在預(yù)定的時間長度Tcon內(nèi)峰值軌壓信號超出預(yù)定范圍或峰值軌壓信號的動態(tài)漂移超出預(yù)定值的故障一直存在時，中央處理單元才確認故障屬實，在故障出現(xiàn)但未被中央處理單元確認屬實時，中央處理單元將上次測量的峰值軌壓信號作為實際軌壓信號；當(dāng)中央處理單元確認故障屬實后，中央處理單元將預(yù)定的軌壓值來代替實際軌壓信號，從而進入Limp Home模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法，其特征在于中央處理單元在測量預(yù)定間隔時間T內(nèi)的峰值軌壓信號時，首先每隔Tl時間采集一次壓力值，并將采集到的壓力值存儲在一個數(shù)據(jù)緩沖器中，再每隔T時間將數(shù)據(jù)緩沖器中存儲的壓力值的最大值取出來作為這次采集的峰值軌壓信號，利用此峰值軌壓信號來進行系統(tǒng)控制以及故障監(jiān)測；所述Tl小于T。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法，其特征在于中央處理單元在測量噴油時刻點的噴油軌壓信號時，首先設(shè)置一個噴油動態(tài)開關(guān)，并控制該噴油動態(tài)開關(guān)在每一次系統(tǒng)噴油前閉合，從而采集當(dāng)前的油軌壓力。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種實時、準(zhǔn)確、全面的油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法，以改善發(fā)動機性能。本發(fā)明的油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法如下中央處理單元利用軌壓傳感器測量噴油時刻點的噴油軌壓信號和預(yù)定間隔時間T內(nèi)的峰值軌壓信號，并根據(jù)噴油軌壓信號來控制噴油量；中央處理單元還判斷峰值軌壓信號是否超出預(yù)定范圍，并在啟動階段對峰值軌壓信號的動態(tài)漂移進行監(jiān)測，當(dāng)峰值軌壓信號超出預(yù)定范圍或峰值軌壓信號的動態(tài)漂移超出預(yù)定值時，中央處理單元將預(yù)定的軌壓值來代替實際軌壓信號，從而進入LimpHome模式。上述油軌壓力信號的采集和監(jiān)測方法通過在信號采集、故障判斷和處理階段采用創(chuàng)新式的做法，可以更好地服務(wù)于發(fā)動機，使發(fā)動機的工作更加高效。
文檔編號F02D41/22GK103016181SQ20121046453
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者李伯承 申請人:奇瑞汽車股份有限公司