高压共轨燃油压力控制方法、装置、系统及存储介质与流程

[0001]
本说明书实施例涉及汽车技术领域，尤其涉及一种高压共轨燃油压力控制方法、装置、系统及存储介质。


背景技术：

[0002]
对于汽车的直喷增压发动机而言，由于燃油直接喷入到缸内，需要一定的油压才能保证油气混合雾化达到较好的结果，但是油压过高不仅会因为燃油加压导致内耗大，同样会造成燃油压力过高而喷射至气缸壁，容易导致缸内气体混合局部浓稀不均匀。因此，如何针对不同的发动机工况进行高压燃油压力的控制，是目前急需解决的问题。


技术实现要素：

[0003]
本说明书实施例提供及一种高压共轨燃油压力控制方法、装置、系统及存储介质。
[0004]
第一方面，本说明书实施例提供一种高压共轨燃油压力控制方法，应用于高压共轨系统中，所述高压共轨系统包括高压油泵和高压共轨管路，所述高压油泵的运行过程包括多个周期，每个周期均包含有泵油阶段，所述方法包括：
[0005]
在所述高压油泵运行的当前周期，检测所述高压共轨管路中燃油的压力变化量，并基于所述压力变化量，确定第一燃油体积控制量；
[0006]
获取所述当前周期内的目标燃油压力以及实际燃油压力，并基于所述目标燃油压力以及实际燃油压力对所述高压共轨管路中的燃油量进行闭环控制，得到第二燃油体积控制量；
[0007]
基于所述第一燃油体积控制量以及所述第二燃油体积控制量，确定所述高压油泵下一周期的泵油阶段的起始时刻，以对所述下一周期的所述高压共轨管路的燃油压力进行控制。
[0008]
可选地，所述检测所述高压共轨管路中燃油的压力变化量，包括：
[0009]
确定所述当前周期开始时对应的第一曲轴角度，并获取所述第一曲轴角度对应的第一燃油压力；
[0010]
确定所述当前周期结束时对应的第二曲轴角度，并获取所述第二曲轴角度对应的第二燃油压力；
[0011]
确定所述第一燃油压力与所述第二燃油压力之间的差值为所述压力变化量。
[0012]
可选地，所述基于所述压力变化量，确定第一燃油体积控制量，包括：
[0013]
获取所述高压共轨管路中燃油的弹性模量，并基于所述弹性模量以及所述压力变化量，确定第一燃油体积变化量；
[0014]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度，并基于燃油体积变化量、燃油温度与修正因子之间的预设关系，确定与所述第一燃油体积变化量以及所述目标燃油温度对应的目标修正因子；
[0015]
基于所述目标修正因子与所述第一燃油体积变化量，确定所述第一燃油体积控制
量。
[0016]
可选地，所述基于所述目标燃油压力以及实际燃油压力对所述高压共轨管路中的燃油量进行闭环控制，得到第二燃油体积控制量，包括：
[0017]
基于所述目标燃油压力以及所述实际燃油压力，确定所述闭环控制中的比例控制参数、积分控制参数以及微分控制参数；
[0018]
基于所述比例控制参数、所述积分控制参数以及所述微分控制参数，确定所述第二燃油体积控制量。
[0019]
可选地，所述基于所述目标燃油压力以及所述实际燃油压力，确定所述闭环控制中的比例控制参数、积分控制参数以及微分控制参数，包括：
[0020]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；
[0021]
基于燃油压力、燃油温度与燃油调节响应时间影响因子之间的第一预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第一影响因子；
[0022]
基于发动机转速与燃油调节响应时间影响因子之间的第二预设关系，确定与所述目标转速对应的第二影响因子；
[0023]
基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第一影响因子以及所述第二影响因子，确定所述比例控制参数。
[0024]
可选地，所述基于所述目标燃油压力以及所述实际燃油压力，确定所述闭环控制中的比例控制参数、积分控制参数以及微分控制参数，包括：
[0025]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；
[0026]
基于燃油压力、燃油温度与燃油超调量影响因子之间的第三预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第三影响因子；
[0027]
基于发动机转速与燃油超调量影响因子之间的第四预设关系，确定与所述目标转速对应的第四影响因子；
[0028]
基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第三影响因子以及所述第四影响因子，确定所述微分控制参数。
[0029]
可选地，所述基于所述目标燃油压力以及所述实际燃油压力，确定所述闭环控制中的比例控制参数、积分控制参数以及微分控制参数，包括：
[0030]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；
[0031]
基于燃油压力、燃油温度与闭环控制精度影响因子之间的第五预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第五影响因子；
[0032]
基于发动机转速与闭环控制精度影响因子之间的第六预设关系，确定与所述目标转速对应的第六影响因子；
[0033]
基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第五影响因子以及所述第六影响因子，确定初始控制参数；
[0034]
对所述比例控制参数、所述微分控制参数以及所述初始控制参数进行求和，将求和结果与预设参数范围比较，并根据比较结果确定所述积分控制参数。
[0035]
第二方面，本说明书实施例提供一种高压共轨燃油压力控制装置，应用于高压共轨系统中，所述高压共轨系统包括高压油泵和高压共轨管路，所述高压油泵的运行过程包括多个周期，每个周期均包含有泵油阶段，所述装置包括：
[0036]
前馈控制模块，用于在所述高压油泵运行的当前周期，检测所述高压共轨管路中燃油的压力变化量，并基于所述压力变化量，确定第一燃油体积控制量；
[0037]
闭环控制模块，用于获取所述当前周期内的目标燃油压力以及实际燃油压力，并基于所述目标燃油压力以及实际燃油压力对所述高压共轨管路中的燃油量进行闭环控制，得到第二燃油体积控制量；
[0038]
油压控制模块，用于基于所述第一燃油体积控制量以及所述第二燃油体积控制量，确定所述高压油泵下一周期的泵油阶段的起始时刻，以对所述下一周期的所述高压共轨管路的燃油压力进行控制。
[0039]
可选地，所述前馈控制模块，用于：
[0040]
确定所述当前周期开始时对应的第一曲轴角度，并获取所述第一曲轴角度对应的第一燃油压力；
[0041]
确定所述当前周期结束时对应的第二曲轴角度，并获取所述第二曲轴角度对应的第二燃油压力；
[0042]
确定所述第一燃油压力与所述第二燃油压力之间的差值为所述压力变化量。
[0043]
可选地，所述前馈控制模块，用于：
[0044]
获取所述高压共轨管路中燃油的弹性模量，并基于所述弹性模量以及所述压力变化量，确定第一燃油体积；
[0045]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度，并基于燃油体积变化量、燃油温度与修正因子之间的预设关系，确定与所述第一燃油体积以及所述目标燃油温度对应的目标修正因子；
[0046]
基于所述目标修正因子与所述第一燃油体积，确定所述第一燃油体积控制量。
[0047]
可选地，所述闭环控制模块，用于：
[0048]
基于所述目标燃油压力以及所述实际燃油压力，确定所述闭环控制中的比例控制参数、积分控制参数以及微分控制参数；
[0049]
基于所述比例控制参数、所述积分控制参数以及所述微分控制参数，确定所述第二燃油体积控制量。
[0050]
可选地，所述闭环控制模块，用于：
[0051]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；
[0052]
基于燃油压力、燃油温度与燃油调节响应时间影响因子之间的第一预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第一影响因子；
[0053]
基于发动机转速与燃油调节响应时间影响因子之间的第二预设关系，确定与所述目标转速对应的第二影响因子；
[0054]
基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第一影响因子以及所述第二影响因子，确定所述比例控制参数。
[0055]
可选地，所述闭环控制模块，用于：
[0056]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；
[0057]
基于燃油压力、燃油温度与燃油超调量影响因子之间的第三预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第三影响因子；
[0058]
基于发动机转速与燃油超调量影响因子之间的第四预设关系，确定与所述目标转
速对应的第四影响因子；
[0059]
基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第三影响因子以及所述第四影响因子，确定所述微分控制参数。
[0060]
可选地，所述闭环控制模块，用于：
[0061]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；
[0062]
基于燃油压力、燃油温度与闭环控制精度影响因子之间的第五预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第五影响因子；
[0063]
基于发动机转速与闭环控制精度影响因子之间的第六预设关系，确定与所述目标转速对应的第六影响因子；
[0064]
基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第五影响因子以及所述第六影响因子，确定初始控制参数；
[0065]
对所述比例控制参数、所述微分控制参数以及所述初始控制参数进行求和，将求和结果与预设参数范围比较，并根据比较结果确定所述积分控制参数。
[0066]
第三方面，本说明书实施例提供一种高压共轨系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行上述任一项所述方法的步骤。
[0067]
第四方面，本说明书实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
[0068]
本说明书实施例有益效果如下：
[0069]
本说明书实施例中，在高压共轨系统中，高压油泵的运行过程包括多个周期，每个周期均包含有泵油阶段，在高压油泵运行的当前周期，通过高压共轨管路中燃油的压力变换量，确定出第一燃油体积控制量作为前馈控制量，通过当前周期内的目标燃油压力以及实际燃油压力，对高压共轨管路中的燃油量进行闭环控制，得到第二燃油体积控制量作为闭环控制量，基于第一燃油体积控制量和第二燃油体积控制量，确定高压油泵下一周期的泵油阶段起始时刻，以对下一周期的燃油压力进行控制。上述方案中，基于前馈控制以及闭环控制对高压共轨管路中的燃油量进行控制，实现了通过燃油量来调节管路中的燃油压力，由于前馈控制的响应速度快，提高了燃油压力控制的响应速度，另外，通过闭环控制能够降低调节后的燃油压力与目标燃油压力之间的误差，更加精准的对燃油压力进行控制。
附图说明
[0070]
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0071]
图1为本说明书实施例第一方面提供的一种高压共轨燃油压力控制方法流程图；
[0072]
图2为本说明书实施例提供的一种高压油泵工作阶段的示意图；
[0073]
图3为本说明书实施例第二方面提供的高压共轨燃油压力控制装置的示意图。
具体实施方式
[0074]
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例
的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0075]
第一方面，本说明书实施例提供一种高压共轨燃油压力控制方法，应用于高压共轨系统中，高压共轨系统包括高压油泵、高压共轨管路，还包括发动机控制单元(engine management system，ems)、电控喷油器等。其中，发动机控制单元能够与高压油泵、高压共轨管路、电控喷油器连接，通过发动机控制单元可以控制高压油泵执行吸油操作，并将吸收的燃油输送到高压共轨管路，高压共轨管路与电控喷油器相连，通过电控喷油器将共轨管路中的燃油喷射到气缸内。
[0076]
高压油泵包含有电磁阀、油泵本体。高压油泵中的电磁阀为一种进气流量阀，通过发动机控制单元请求pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号控制高压共轨管路中的燃油体积流量，燃油体积流量的变化能够引起共轨管路中燃油压力的变化，从而通过对燃油体积流量的调节实现对燃油压力的控制。
[0077]
如图1所示，为本说明书实施例提供的高压共轨燃油压力控制方法的流程图，应用于高压共轨系统中，高压共轨系统中的高压油泵在运行过程中包括多个周期，每个周期均包含有泵油阶段，该方法包括以下步骤：
[0078]
步骤s11：在所述高压油泵运行的当前周期，检测所述高压共轨管路中燃油的压力变化量，并基于所述压力变化量，确定第一燃油体积控制量；
[0079]
步骤s12：获取所述当前周期内的目标燃油压力以及实际燃油压力，并基于所述目标燃油压力以及实际燃油压力对所述高压共轨管路中的燃油量进行闭环控制，得到第二燃油体积控制量；
[0080]
步骤s13：基于所述第一燃油体积控制量以及所述第二燃油体积控制量，确定所述高压油泵下一周期的泵油阶段的起始时刻，以对所述下一周期的所述高压共轨管路的燃油压力进行控制。
[0081]
本说明书实施例中，高压油泵运行的周期数与高压油泵的选型和结构相关。针对不同的高压油泵，在发动机的一个运行周期(曲轴转720
°
)内，高压油泵的周期数可能不同，例如，在发动机的一个运行周期内，高压油泵的周期数可以为4、5，还可以为其他值。周期数越大且油泵执行器的行程越大，油泵增压的能力越大。
[0082]
需要说明的是，针对高压油泵的每个周期，包含有三个阶段：吸油阶段、回流阶段和泵油阶段。如图2所示，为本说明书实施例提供的一种高压油泵工作阶段的示意图，吸油阶段是指高压油泵执行器从上止点(top dead center，tdc)到下止点(bottom dead center，bdc)过程中，油泵腔室内会吸收燃油；回流阶段是指将一部分燃油回流到低压油路管路中；泵油阶段中确定进入高压共轨管路中的燃油，即，在吸油阶段吸收的燃油中减去回流到低压油路油管的燃油。回流阶段和泵油阶段合并起来就是高压油泵执行器从下止点bdc到达下一个上止点tdc的阶段。
[0083]
本说明书实施例中，对高压共轨管路中的燃油压力控制包括前馈控制部分以及闭环控制部分。
[0084]
对于前馈控制部分，其目的是保证共轨管路中燃油压力的稳定，本说明书实施例中，通过步骤s11来实现前馈控制。具体来讲，高压油泵的当前周期可以为高压油泵的任意
周期，为了便于说明，本说明书实施例中以高压油泵周期数是4为例，即在一个发动机运行周期内(曲轴转720
°
)，曲轴每旋转180
°
，高压油泵执行一次吸油、回流和泵油的工作循环。
[0085]
高压共轨管路中可以安装有压力传感器，通过压力传感器能够采集管路中燃油的压力。在高压油泵运行的当前周期内，获取高压共轨管路中燃油的压力变化量，压力变化量的产生可能是高压油泵泵油存在泄漏导致的，也可能是电控喷油器喷油导致的。具体的，压力变化量可以是高压共轨管路中在当前周期内检测到的最大压力值和最小压力值之差，也可以是曲轴旋转过程中与设定的两个角度对应的压力值之差。
[0086]
本说明书实施例中，可以通过以下方式来高压共轨管路中燃油的压力变化量：确定所述当前周期开始时对应的第一曲轴角度，并获取所述第一曲轴角度对应的第一燃油压力；确定所述当前周期结束时对应的第二曲轴角度，并获取所述第二曲轴角度对应的第二燃油压力；确定所述第一燃油压力与所述第二燃油压力之间的差值为所述压力变化量。
[0087]
具体来讲，以上述曲轴每旋转180
°
，高压油泵执行一次吸油、回流和泵油的工作循环为例，确定周期开始时的第一曲轴角度所对应的高压共轨管路中的第一燃油压力，然后确定曲轴旋转180
°
后的第二曲轴角度所对应的高压共轨管路中的第二燃油压力，将第一燃油压力与第二燃油压力之间的差值作为当前周期的压力变化量。
[0088]
进一步的，基于压力变化量，确定第一燃油体积控制量，第一燃油体积控制量的确定可以通过多种方式实现，例如，通过压力变化量与燃油体积控制量的预设对应关系来确定，或者通过预先训练好的燃油体积控制量确定模型来确定等。
[0089]
本说明书实施例中，可以通过以下方式来确定第一燃油体积控制量：获取所述高压共轨管路中燃油的弹性模量，并基于所述弹性模量以及所述压力变化量，确定第一燃油体积变化量；获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度，并基于燃油体积变化量、燃油温度与修正因子之间的预设关系，确定与所述第一燃油体积变化量以及所述目标燃油温度对应的目标修正因子；基于所述目标修正因子与所述第一燃油体积变化量，确定所述第一燃油体积控制量。
[0090]
应理解的是，液体具有弹性模量，液体在发生弹性形变时，其应力和应变成正比关系，其比例系数称为弹性模量。不同类型的燃油，对应的弹性模量不同，在确定弹性模量时，可以预先设置燃油类型和弹性模量之间的对应关系表，在确定了高压共轨管路中的燃油类型之后，通过查表来确定出对应的弹性模量。
[0091]
高压共轨管路中可以设置有温度传感器，用于采集高压共轨管路中燃油的温度，即目标燃油温度，通过弹性模量的计算公式，确定第一燃油体积变化量，第一燃油体积变化量可以表示为曲轴角度在旋转一个周期(如旋转上述180
°
)中燃油体积的变化量。
[0092]
具体的弹性模量计算公式为：
[0093][0094]
其中，k为弹性模量，dp为压力变化量，v
0
为共轨管道体积，v
0
为固定值，dv为第一燃油体积变化量。
[0095]
由于存在第一燃油体积变化量，因此需要进行相应的燃油变化量补给，本说明书实施例中，由于燃油温度对燃油体积存在影响，可以通过燃油温度以及第一燃油体积变化
量对燃油补给量进行修正，修正因子可以通过燃油体积变化量、燃油温度与修正因子之间的预设关系来确定。如表1所示，为本说明书实施例提供的一种燃油体积变化量、燃油温度与修正因子之间的预设关系表，表1中，dv表示曲轴角度旋转180
°
燃油体积产生的变化量，t
railfuel
表示燃油温度，k(dv,t
railfuel
)表示修正因子。
[0096]
表1
[0097][0098][0099]
举例来讲，在第一燃油体积变化量为0.02，燃油温度为0
°
时，通过查询表1，得到目标修正因子为1.182，那么最终需要进行补给的目标燃油补给量为dv
×
k(dv,t
railfuel
)＝0.02
×
1.182＝0.02364ml。当然，表1中仅选取了部分燃油体积变化量作为示例，在具体实施过程中，可以通过插值计算的方式来确定未显示在表1中的第一燃油体积变化量或燃油温度所对应的目标修正因子。
[0100]
进一步，在得到目标燃油补给量后，用目标燃油补给量除以最大泵油能力v
pumpmax
，以得到第一燃油体积控制量，即第一燃油体积控制量为dv
×
k(dv,t
railfuel
)/v
pumpmax
。其中，最大泵油能力为高压油泵的性能决定的，可以用泵油阶段的起始点到泵油阶段结束点这段时间内对应的燃油体积来表示，在一个实施例中，最大泵油能力v
pumpmax
为0.228ml。第一燃油体积控制量即为前馈控制的控制量，通过第一燃油体积控制量可以控制高压油泵的电磁阀的开启或闭合时间，以控制泵油阶段的起始时刻。具体来讲，泵油阶段的起始时刻提前，可以增加泵入共轨管路的燃油流量，泵油阶段的起始时刻延迟，可以减少泵入共轨管路中的燃油流量，从而达到控制共轨管路中燃油压力的效果。
[0101]
本说明书实施例中，由于燃油压力的变化会影响到燃油体积的线性变化，因此，可以基于目标燃油压力和实际燃油压力的差值进行闭环控制，具体的，可以通过步骤s12来执行闭环控制。其中，目标燃油压力是根据不同工况，综合雾化效果和燃油经济性确定出的最佳燃油压力，实际燃油压力是高压共轨管路中实际检测到的压力。
[0102]
闭环控制可以通过多种方式实现，本说明书实施例中以pid控制为例来进行说明，通过pid控制确定第二燃油体积控制量可以包括以下步骤：基于所述目标燃油压力以及所述实际燃油压力，确定所述闭环控制中的比例控制参数、积分控制参数以及微分控制参数；基于所述比例控制参数、所述积分控制参数以及所述微分控制参数，确定所述第二燃油体积控制量。
[0103]
下面，分别对pid中的比例控制参数、积分控制参数以及微分控制参数的具体实现方式进行说明。
[0104]
比例控制参数
[0105]
比例控制参数可以通过以下方式确定：获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；基于燃油压力、燃油温度与燃油调节响应时间影响因子之间的第
一预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第一影响因子；基于发动机转速与燃油调节响应时间影响因子之间的第二预设关系，确定与所述目标转速对应的第二影响因子；基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第一影响因子以及所述第二影响因子，确定所述比例控制参数。
[0106]
为了便于说明，本说明书实施例以动态阶跃响应测试中响应时间不允许超过0.15s为例，标定以下表2～4中与比例控制参数相关的数据。比例控制参数，即pid控制中的p项控制参数，在确定p项控制参数时，需要确定目标燃油与实际燃油之间的压力差值p
err
，基于p
err
确定乘法修正因子f
1
(p
err
)，请参考表2，为本说明书实施例示出的一种压力差值与乘法修正因子之间的对应关系，在确定了p
err
之后，可以通过查表的方式来确定乘法修正因子f
1
(p
err
)。应理解的是，表2仅做示例说明，而并不对具体的数值进行限定。
[0107]
表2
[0108]
p
err
(mpa)-1-0.500.51f
1
(p
err
)10.750.250.751
[0109]
本说明书实施例中，在发动机台架上不同的目标燃油压力下，通过改变燃油温度，燃油调节的响应时间会受到影响。因此，在确定p项控制参数时，将燃油调节响应时间影响因子考虑在内，基于燃油压力、燃油温度与燃油调节响应时间影响因子之间的第一预设关系，确定第一影响因子。请参考表3，为本说明书实施例提供的一种第一预设关系，表3中的p
desird
表示目标燃油压力，t
railfuel
表示燃油温度，f
2
(p
desird
，t
railfuel
)表示燃油调节响应时间因子，即第一影响因子。在确定了目标燃油压力以及目标燃油温度后，可以通过查表获得唯一的f
2
(p
desird
，t
railfuel
)作为第一影响因子。
[0110]
表3
[0111][0112]
由于高压油泵的工作需要依赖凸轮轴运转，在发动机转速低时泵油能力较差，在转速高时泵油能力较好，因此，在低转速时需要适当增大p项控制参数，补偿泵油能力。因此，本说明书实施例中，还需要基于发动机转速与燃油调节响应时间影响因子之间的第二预设关系，确定第二影响因子。表4为本说明书实施例提供的一种第二预设关系，表4中，n表示发动机转速，f
3
(n)表示第二影响因子。
[0113]
表4
[0114]
n(rpm)200400600750400050006000f
3
(n)2.401.801.201.201.060.900.60
[0115]
综上，最终的p项控制参数可以通过以下公式计算得到：
[0116]
p＝p
err
×
f
1
(p
err
)
×
f
2
(p
desird
，t
railfuel
)
×
f
3
(n)
[0117]
其中，p为p项控制参数，p
err
为目标燃油压力与实际燃油压力之差，f
1
(p
err
)为乘法
修正因子，f
2
(p
desird
，t
railfuel
)为第一影响因子，f
3
(n)第二影响因子。
[0118]
微分控制参数
[0119]
微分控制参数可以通过以下方式确定：获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；基于燃油压力、燃油温度与燃油超调量影响因子之间的第三预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第三影响因子；基于发动机转速与燃油超调量影响因子之间的第四预设关系，确定与所述目标转速对应的第四影响因子；基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第三影响因子以及所述第四影响因子，确定所述微分控制参数。
[0120]
微分控制参数，即pid控制中的d项控制参数，在确定微分控制参数时，基于目标燃油压力与实际燃油压力之间的压力差值p
err
，确定压力差值p
err
的变化率dp
err
。进一步的基于压力差值，确定乘法修正因子f
d
(p
err
)。基于燃油压力、燃油温度与燃油超调量影响因子之间的第三预设关系，确定第三影响因子f
d
(p
desird
，t
railfuel
)。基于发动机转速与燃油超调量影响因子之间的第四预设关系，确定第四影响因子f
d
(n)。最终可以得到d项控制参数的计算公式：
[0121]
d＝dp
err
×
f
d
(p
err
)
×
f
d
(p
desird
，t
railfuel
)
×
f
d
(n)
[0122]
其中，d表示d项控制参数。
[0123]
本说明书实施例中，d项控制参数也可以忽略，仅通过pi来控制油压，具体是否选择d项取决于在油压系统测试过程中，油压的响应是否快速。具体评判标准是油压超调量是否在要求范围内，如果超调量不满足要求，则说明该系统为慢反应系统，需要通过控制变化率而引入d项控制参数来解决超调量问题；如果油压控制超调量，在无d项引入时，仅通过p项和i项即可满足，且控制系统稳定，则无需引入d项控制参数。在一个实施例中，在动态阶跃响应测试中超调量不允许超过3％，如果超调量不超过3％，则d项为0；如果必须通过引入d项才可以控制超调量，则需要通过标定以上参数f
d
(p
err
)，f
d
(n)和来实现超调量要求。
[0124]
积分控制参数
[0125]
积分控制参数可以通过以下方式确定：获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；基于燃油压力、燃油温度与闭环控制精度影响因子之间的第五预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第五影响因子；基于发动机转速与闭环控制精度影响因子之间的第六预设关系，确定与所述目标转速对应的第六影响因子；基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第五影响因子以及所述第六影响因子，确定初始控制参数；对所述比例控制参数、所述微分控制参数以及所述初始控制参数进行求和，将求和结果与预设参数范围比较，并根据比较结果确定所述积分控制参数。
[0126]
为了便于说明，本说明书实施例以动态阶跃响应测试中问题误差在
±
2％范围内为例，标定以下表5～7中与积分控制参数相关的数据。积分控制参数，即pid控制中的i项，闭环的i项控制参数是i项累加上一周期内的i项控制参数得到的，因此在确定i项控制参数时，需要获取上一周期的目标燃油压力与实际燃油压力之差p
errold
。
[0127]
进一步的，基于目标燃油压力与实际燃油压力之间的压力差值p
err
，确定乘法修正因子f
4
(p
err
)，压力差值与乘法修正因子可以通过查表的方式来实现，如表5所示，为本说明书实施例实处的一种压力差值与乘法修正因子之间的对应关系，在确定了压力差值之后，
通过查表即可确定对应的乘法修正因子。
[0128]
表5
[0129]
p
err
(mpa)-1-0.500.51f
4
(p
err
)10.950.750.951
[0130]
本说明书实施例中，在发动机台架上不同的目标燃油压力下，通过改变燃油温度，闭环控制的精度会受到影响。因此，在确定i项控制参数时，将闭环控制住精度影响因子考虑在内，基于燃油压力、燃油温度与闭环控制精度影响因子之间的第五预设关系，确定第五影响因子。请参考表6，为本说明书实施例提供的一种第六预设关系，表6中的p
desird
表示目标燃油压力，t
railfuel
表示燃油温度，f
5
(p
desird
，t
railfuel
)表示闭环控制精度影响因子，即第五影响因子。在确定了目标燃油压力以及目标燃油温度后，可以通过查表获得唯一的f
5
(p
desird
，t
railfuel
)作为第五影响因子。
[0131]
表6
[0132][0133]
由于高压油泵的工作需要依赖凸轮轴运转，在发动机转速低时泵油能力较差，在转速高时泵油能力较好，因此，在低转速时需要适当增大i项控制参数，补偿泵油能力。因此，本说明书实施例中，还需要基于发动机转速与闭环控制精度影响因子之间的第六预设关系，确定第六影响因子。表7为本说明书实施例提供的一种第六预设关系，表7中，n表示发动机转速，f
6
(n)表示第六影响因子。
[0134]
表7
[0135]
n(rpm)200400600750400050006000f
6
(n)1.121.081.021.000.700.530.35
[0136]
综上，最终的i项控制参数可以通过以下公式计算得到：
[0137]
i＝p
errold
×
f
4
(p
err
)
×
f
5
(p
desird
，t
railfuel
)
×
f
6
(n)
[0138]
进一步的，在发动机开始启动或者用于检测高压共轨管路中燃油压力的压力传感器出现故障时，i项控制参数复位为0。在发动机起动时油压控制i项控制重新开启避免对本次驾驶循环控制造成干扰，而压力传感器故障时，压力信号不可信，闭环控制没有意义，同样复位i项控制参数。
[0139]
为了防止积分饱和，实时计算p项与i项d项控制参数之和，如果两者之和低于最小限值0％，则下一周期内，i项累加项取下一周期内得到的p
errold
×
f
4
(p
err
)
×
f
5
(p
desird
，t
railfuel
)
×
f
6
(n)与0％之间最大值；如果两者之和高于最大限值100％，则下一周期内，i项累加项取下一周期内得到的p
errold
×
f
4
(p
err
)
×
f
5
(p
desird
，t
railfuel
)
×
f
6
(n)与0％之间最小值。
[0140]
本说明书实施例中，在压力传感器出现故障时，闭环控制的p项，d项和i项均为0，
最终用于控制高压油泵电磁阀的为前馈控制部分，即第一燃油体积控制量。
[0141]
本说明书实施例中，在确定了p项控制参数，d项控制参数和i项控制参数之后，将三者之和作为第二燃油体积控制量，并进一步的，通过执行步骤s13，实现对下一周期高压共轨管路中的燃油压力进行控制。
[0142]
在具体实施过程中，将第一燃油体积控制量与第二燃油体积控制量进行求和，或者加权求和，基于最终的求和结果对高压油泵的电磁阀进行控制，以调整高压油泵下一周期的泵油阶段的起始时刻，从而实现对燃油压力的控制。
[0143]
综上所述，本说明书实施例提供的方案，通过前馈控制和闭环控制实现了对高压共轨管路中的燃油压力进行控制，前馈控制响应速度快，弥补了闭环控制的延迟，显著提高燃油压力控制的响应时间和稳定性，同时，闭环控制中，考虑到燃油温度和发动机转速对控制响应的影响并进行了补偿，而且避免了积分饱和，进一步保证了在瞬态工况下燃油压力控制的响应准确性。因此，本说明书实施例提供的燃油压力控制方法能够实现在各工况下基于目标油压控制高压油泵实现实际燃油压力快速稳定跟随目标燃油压力的效果。
[0144]
第二方面，基于同一发明构思，本说明书实施例提供一种高压共轨燃油压力控制装置，应用于高压共轨系统中，所述高压共轨系统包括高压油泵和高压共轨管路，所述高压油泵的运行过程包括多个周期，每个周期均包含有泵油阶段，请参考图3，该装置包括：
[0145]
前馈控制模块31，用于在所述高压油泵运行的当前周期，检测所述高压共轨管路中燃油的压力变化量，并基于所述压力变化量，确定第一燃油体积控制量；
[0146]
闭环控制模块32，用于获取所述当前周期内的目标燃油压力以及实际燃油压力，并基于所述目标燃油压力以及实际燃油压力对所述高压共轨管路中的燃油量进行闭环控制，得到第二燃油体积控制量；
[0147]
油压控制模块33，用于基于所述第一燃油体积控制量以及所述第二燃油体积控制量，确定所述高压油泵下一周期的泵油阶段的起始时刻，以对所述下一周期的所述高压共轨管路的燃油压力进行控制。
[0148]
可选地，前馈控制模块31，用于：
[0149]
确定所述当前周期开始时对应的第一曲轴角度，并获取所述第一曲轴角度对应的第一燃油压力；
[0150]
确定所述当前周期结束时对应的第二曲轴角度，并获取所述第二曲轴角度对应的第二燃油压力；
[0151]
确定所述第一燃油压力与所述第二燃油压力之间的差值为所述压力变化量。
[0152]
可选地，前馈控制模块31，用于：
[0153]
获取所述高压共轨管路中燃油的弹性模量，并基于所述弹性模量以及所述压力变化量，确定第一燃油体积；
[0154]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度，并基于燃油体积变化量、燃油温度与修正因子之间的预设关系，确定与所述第一燃油体积以及所述目标燃油温度对应的目标修正因子；
[0155]
基于所述目标修正因子与所述第一燃油体积，确定所述第一燃油体积控制量。
[0156]
可选地，闭环控制模块32，用于：
[0157]
基于所述目标燃油压力以及所述实际燃油压力，确定所述闭环控制中的比例控制
参数、积分控制参数以及微分控制参数；
[0158]
基于所述比例控制参数、所述积分控制参数以及所述微分控制参数，确定所述第二燃油体积控制量。
[0159]
可选地，闭环控制模块32，用于：
[0160]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；
[0161]
基于燃油压力、燃油温度与燃油调节响应时间影响因子之间的第一预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第一影响因子；
[0162]
基于发动机转速与燃油调节响应时间影响因子之间的第二预设关系，确定与所述目标转速对应的第二影响因子；
[0163]
基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第一影响因子以及所述第二影响因子，确定所述比例控制参数。
[0164]
可选地，闭环控制模块32，用于：
[0165]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；
[0166]
基于燃油压力、燃油温度与燃油超调量影响因子之间的第三预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第三影响因子；
[0167]
基于发动机转速与燃油超调量影响因子之间的第四预设关系，确定与所述目标转速对应的第四影响因子；
[0168]
基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第三影响因子以及所述第四影响因子，确定所述微分控制参数。
[0169]
可选地，闭环控制模块32，用于：
[0170]
获取所述高压共轨管路中燃油的目标燃油温度、发动机的目标转速；
[0171]
基于燃油压力、燃油温度与闭环控制精度影响因子之间的第五预设关系，确定与所述目标燃油压力、所述目标燃油温度对应的第五影响因子；
[0172]
基于发动机转速与闭环控制精度影响因子之间的第六预设关系，确定与所述目标转速对应的第六影响因子；
[0173]
基于所述目标燃油压力与所述实际燃油压力之间的压力差值、所述第五影响因子以及所述第六影响因子，确定初始控制参数；
[0174]
对所述比例控制参数、所述微分控制参数以及所述初始控制参数进行求和，将求和结果与预设参数范围比较，并根据比较结果确定所述积分控制参数。
[0175]
关于上述装置，其中各个模块的具体功能已经在本说明书实施例提供的高压共轨燃油压力控制方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0176]
第三方面，基于与前述实施例中高压共轨燃油压力控制方法同样的发明构思，本说明书实施例还提供一种高压共轨系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文所述高压共轨燃油压力控制方法的任一方法的步骤。
[0177]
第四方面，基于与前述实施例中基于高压共轨燃油压力控制方法的发明构思，本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文所述基于高压共轨燃油压力控制方法的任一方法的步骤。
[0178]
本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的
流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。
[0179]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品，该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0180]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0181]
尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。
[0182]
显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。