[实用新型]控制高压共轨管腔轨压的设备及观测燃油压力的设备

说明书

技术领域

本实用新型的实施方式总体上涉及发动机领域，更具体地，涉及一种用于控制发动机高压共轨燃油系统的高压共轨管腔的轨压的设备和方法。 

背景技术

现有发动机高压共轨燃油系统中的燃油压力控制采用PID(比例-积分-微分)类型的控制策略，这需要进行大量的标定工作。此外，采用这种现有的发动机高压共轨燃油系统控制策略，在发动机工作的某些工况条件下，高压共轨管腔中燃油压力的实际测量值同燃油压力的目标值之间有较大的偏差，这就导致了发动机高压共轨燃油系统中的燃油实际喷射量与燃油目标喷射量之间出现较大误差，直接影响了发动机的功率和各缸喷油的一致性。 

因此，开发先进的发动机高压共轨燃油系统的燃油压力控制策略对提高发动机性能和减少电子控制单元标定工作至关重要。 

实用新型内容

鉴于本领域中不存在这样的精确控制策略，本实用新型提供了用于控制发动机高压共轨燃油系统的高压共轨管腔的轨压的设备和方法，以至少部分解决上述问题。 

根据本实用新型的一个方面，本实用新型的实施方式提供了一种控制高压共轨管腔轨压的设备，其用于控制发动机高压共轨燃油系统的高压共轨管腔的轨压的设备，该设备可以包括：工况获取装置，配置用于获取与发动机高压共轨燃油系统相关的工况；油量计量阀等效横截面积确定装置，其耦合至工况获取装置，配置用于根 据获取的工况，以及根据高压共轨管腔的轨压目标值，使用油量计量阀等效横截面积的线性物理模型来确定油量计量阀的等效横截面积；信号生成装置，其耦合至油量计量阀等效横截面积确定装置，配置用于基于确定的油量计量阀的等效横截面积，生成用于控制油量计量阀的等效横截面积的驱动信号。 

根据本实用新型的一些实施方式，所述工况获取装置可以配置用于获取高压喷油泵柱塞的升程及其线速度的测量值。 

根据本实用新型的另外一些实施方式，所述工况获取装置可以配置用于获取高压共轨管腔的实际轨压测量值。 

根据本实用新型的一些实施方式，所述油量计量阀等效横截面积确定装置配置用于使用与发动机高压共轨燃油系统以下一个或多个方面相关的线性物理模型来确定所述油量计量阀的等效横截面积：柱塞泵腔的体积、柱塞泵腔燃油弹性模量、在平衡点时的柱塞泵腔燃油压力的观测值、低压油泵供油压力、流量计量单元的流量系数、油量计量阀的等效横截面面积、燃油密度、柱塞泵腔到高压共轨管腔的单向阀流量系数、柱塞泵腔到高压共轨管腔单向阀等效横截面面积、高压共轨管腔的轨压测量值或在平衡点时的高压共轨管腔的轨压观测值、柱塞泵腔横截面积、柱塞运动线速度、高压共轨管腔内燃油弹性模量、高压共轨管腔体积、喷油器流量系数、喷油器等效横截面面积、气缸内压缩空气的压力。 

根据本实用新型的又一些实施方式，所述油量计量阀等效横截面积确定装置配置用于使用与所述发动机高压共轨燃油系统以下一个或多个方面相关的线性物理模型来确定所述油量计量阀的等效横截面积：柱塞泵腔的体积、柱塞泵腔燃油弹性模量、在平衡点时的柱塞泵腔燃油压力的观测值、低压油泵供油压力、流量计量单元的流量系数、燃油密度、柱塞泵腔到高压共轨管腔的单向阀流量系数、柱塞泵腔到高压共轨管腔单向阀等效横截面面积、高压共轨管腔的轨压测量值或在平衡点时的高压共轨管腔的轨压观测值、高压共轨管腔内燃油弹性模量、高压共轨管腔体积。 

根据本实用新型的一些实施方式，柱塞泵腔的体积可以与柱塞泵腔的最大体积和同凸轮轴转角相关的柱塞升程相关；柱塞运动线速度可以与高压喷油泵柱塞升程、凸轮轴转角和凸轮轴转速相关；在平衡点时的柱塞泵腔燃油压力的观测值可以与在平衡点时的高压共轨管腔内燃油压力的测量值、油量计量阀的等效横截面面积、高压喷油泵柱塞升程和柱塞运动线速度相关。 

根据本实用新型的另一方面，本实用新型的实施方式提供了一种用于观测燃油压力的设备，该设备包括：参数获取装置，配置用于获取柱塞运动线速度、高压喷油泵柱塞的升程、油量计量阀的等效横截面积和高压共轨管腔的轨压的测量值；燃油压力观测值确定装置，其与参数获取装置耦合，配置用于基于获取的测量值，使用柱塞泵腔燃油压力观测值和高压共轨管腔轨压观测值二者的线性模型来确定柱塞泵腔燃油压力的观测值；以及通信装置，其与燃油压力观测值确定装置耦合，配置用于提供观测值，以供油量计量阀等效横截面积的线性物理模型使用。 

根据本实用新型的实施方式，燃油压力观测值确定装置进一步配置用于基于获取的测量值，使用柱塞泵腔燃油压力观测值和高压共轨管腔轨压观测值二者的线性模型来确定高压共轨管腔轨压的观测值。