[发明专利]一种高压油路建模方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种高压油路建模方法及装置。

背景技术

在发动机工作循环中，高压油泵泵出的燃油流量和喷油器喷出的燃油流量是随曲轴转角（或时间）脉动的，并不是平均值。相应的，高压油轨内的压力会在泵油或出油的时刻产生瞬态波动。

目前，对高压油路较为普遍的建模方式是在进行高压油路的建模时进行一定的简化：认为高压油泵的泵油流量和喷油器的喷油流量在工作循环内是平均的，即把高压油泵向高压油轨的泵油过程和喷油器从高压油轨的出油过程进行平均化处理，把瞬态行为简化成单位时间内的平均行为。因此，这种建模方式默认在单位工作循环内的任意时间内流入和流出高压油轨的质量流率是不变的，而轨压也就不存在瞬态波动。

现有的这种高压油路模型可以满足一般的硬件在环（Hardware-In-the-Loop，简称HIL）系统中控制器相关控制策略的测试，而随着发动机和汽车排放标准的提高，控制器的控制策略越来越复杂，因此，在测试控制器时需要更为精确的高压油路的模型，上述简化后的高压油路模型已无法满足需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种高压油路建模方法，目的在于解决现有的高压油路建模方法获取的高压油路模型无法满足复杂的控制器测试的要求的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种高压油路建模方法，包括：

计算在单位工作循环内由低压油路进入高压油泵的燃油量；

依据所述高压油泵的凸轮轴与曲轴的相位关系，确定所述高压油泵在所述单位工作循环内的有效压油时间；

计算在所述有效压油时间内向所述高压油轨流入所述燃油量的燃油的进油率；

获取喷油器在所述单位工作循环内的喷油量；

依据喷油提前角和喷油脉宽确定所述喷油器在所述单位工作循环内的喷油时间；

计算在所述喷油时间内由所述高压油轨流出所述喷油量的燃油的出油率；

将所述进油率与所述出油率的代数和进行时间积分，依据积分后的结果得到所述高压油轨的轨压，以完成对所述高压油路进行建模。

优选地，所述计算在单位工作循环内由低压油路进入高压油泵的燃油量包括：

根据所述高压油路的控制器发出的油泵控制信号和油泵流量特性、油泵的气缸数量、活塞面积、冲程、燃油弹性模量以及当前轨压，计算由低压油路进入高压油泵的燃油量。

优选地，所述依据所述高压油泵的凸轮轴与曲轴的相位关系，确定所述高压油泵在所述单位工作循环内的有效压油时间包括：

根据发动机曲轴、凸轮轴及高压油泵凸轮轴的相位关系图，获取在所述单位工作循环内所述高压油泵活塞压缩至上止点时相对于曲轴零点的第一曲轴转角；

采集发动机在所述单位工作循环内电磁阀关闭时相对于曲轴零点的第二曲轴转角；

依据所述第一曲轴转角、所述第二曲轴转角及发动机转速，确定所述高压油泵在所述单位工作循环内的有效压油时间。

优选地，所述获取喷油器在所述单位工作循环内的喷油量包括：

依据喷油脉宽、轨压及喷油器的特性查询二维表，获得发动机每缸在单位工作循环内总喷油量，作为喷油器的喷油量。

优选地，所述依据喷油提前角和喷油脉宽确定所述喷油器在所述单位工作循环内的喷油时间包括：

将喷油提前角转化为相对于曲轴的第一角度，将所述曲轴的实际转角等于所述第一角度的时刻作为喷油起始时刻；

将喷油脉宽的持续期的结束时刻作为喷油结束时刻；

将所述喷油结束时刻与所述喷油起始时刻的差值作为所述喷油器在所述单位工作循环内的喷油时间。

一种高压油路建模装置，包括：

燃油量计算模块，用于计算在单位工作循环内由低压油路进入高压油泵的燃油量；

有效压油时间确定模块，用于依据所述高压油泵的凸轮轴与曲轴的相位关系，确定所述高压油泵在所述单位工作循环内的有效压油时间；

进油率计算模块，用于计算在所述有效压油时间内向所述高压油轨流入所述燃油量的燃油的进油率；

喷油量获取模块，用于获取喷油器在所述单位工作循环内的喷油量；

喷油时间确定模块，用于依据喷油提前角和喷油脉宽确定所述喷油器在所述单位工作循环内的喷油时间；

出油率计算模块，用于计算在所述喷油时间内由所述高压油轨流出所述喷油量的燃油的出油率；