泄压阀状态的监控装置及方法与流程

本发明涉及发动机eecu功能测试，具体地涉及泄压阀状态的监控装置及方法。

背景技术：

1、对于发动机泄压阀状态监控功能测试，目前采用的测试设备通常为发动机试验台架或真实的试验车辆，即在发动机试验台架或试验车辆通过调节油轨压力来开启泄压阀并监控泄压阀工作状态，以及制造泄压阀卡滞等相应的故障来监控泄压阀故障下的工作情况，进而完成相应的功能测试，此测试方式不仅成本较高，且具有一定的测试风险。

2、经检索，目前暂无相关技术文献提出针对发动机特别是柴油发动机泄压阀状态监控的测试方法及设备。

3、采用实车测试及发动机台架测试方法，具有以下缺陷：

4、1.对于发动机泄压阀状态监控功能测试，整车生产商目前大多都采用实车测试或发动机台架测试，即驾驶员在真实车辆或发动机台架上起动发动机，调节油轨压力或制造泄压阀故障，进而达到测试的前置条件，完成测试，这种测试方法不仅操作复杂实现困难，大大提高了测试的成本，且由于需要高油轨压力或制造泄压阀故障，因此具有一定的安全风险，容易造成安全事故。

5、2.目前关于发动机泄压阀功能的相关技术研究中，也缺少专门针对发动机特别是柴油发动机泄压阀状态监控功能的测试方法及设备。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提供泄压阀状态的监控装置及方法，其目的在于相较于现有技术广泛使用的实车测试及发动机台架测试，具有更高的经济性；实现一个测试系统可以对不同款式的发动机eecu进行测试，免除实车测试或发动机台架测试中的试验车、发动机购买成本，进一步提高测试的经济性；相较于现有技术广泛使用的实车测试及发动机台架测试，具有更高的安全性；而使得本发明所提出的测试方法及设备能够有效降低测试过程的危险系数，具有更高的安全性。

2、为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

3、一种泄压阀状态的监控装置，包含发动机硬件在环测试系统、泄压阀模型、计量阀模型；其中：

4、所述发动机硬件在环测试系统用于作为搭建本监控装置的基础，包含燃油系统、空气系统、通讯系统、扭矩计算模块；

5、所述泄压阀模型用于根据实际的发动机泄压阀的结构和功能，在油轨压力模型中降低发动机油轨压力，并模拟实现真实的所述发动机泄压阀的功能；

6、所述计量阀模型用于控制发动机油轨进油量，并建立所述发动机油轨压力，并根据当前发动机曲轴转速与发动机喷射角度计算得到当前泵油量。

7、优选地，所述泄压阀模型在所述油轨压力模型中降低所述发动机油轨压力具体包含以下步骤：

8、a100.由驾驶员根据当前需求，在发动机hil台架给出目标的油门踏板开度；

9、a200.根据a 100中给出的目标的所述油门踏板开度，生成当前的油门踏板开度信号，然后输入所述泄压阀模型；

10、a300.采集当前的发动机曲轴转速信号，然后输入所述泄压阀模型；

11、a400.根据所述发动机曲轴转速信号中的发动机曲轴转速，计算得到当前的发动机转速；

12、a500.根据当前的所述油门踏板开度信号中的所述油门踏板开度、当前的所述发动机转速，查表并计算得到当前的需求的所述发动机油轨压力；

13、a600.将当前的需求的所述发动机油轨压力与当前的实际的所述发动机油轨压力做差值计算，得到当前的发动机油轨压力差值；

14、a700.根据当前的所述发动机油轨压力差值、当前的所述发动机转速，计算得到对应的发动机泄压阀流量；

15、a800.利用所述发动机泄压阀流量调节所述发动机油轨压力、所述发动机油轨进油量。

16、优选地，所述计量阀模型计算得到所述当前泵油量具体包含以下步骤：

17、b100.采集当前各个缸计量阀的泵油角度，然后输入所述计量阀模型；

18、b200.根据所述泵油角度，计算得到稳定的泵油信号；

19、b300.计算得到当前的泵油速度；

20、b400.根据当前的所述发动机曲轴转速信号中的所述发动机曲轴转速，计算得到当前单位循环时间；

21、b500.将所述泵油速度与所述当前单位循环时间相乘，得到所述当前泵油量。

22、优选地，所述油门踏板开度信号通过hirain-2710板卡生成得到；

23、所述发动机曲轴转速信号通过hirain-cd 4700板卡采集得到；

24、当前各个所述缸计量阀的所述泵油角度通过hirain-cd 4700板卡采集得到。

25、优选地，a400中计算得到当前的所述发动机转速具体包含以下步骤：

26、a410.将所述发动机曲轴转速经过弧度换算与单位换算，得到当前的所述发动机转速；

27、a700中计算得到对应的所述发动机泄压阀流量具体包含以下步骤：

28、a710.根据当前的所述发动机油轨压力差值、当前的所述发动机转速，计算通过pi调节计算，得到对应的所述发动机泄压阀流量。

29、优选地，b200中计算得到稳定的所述泵油信号具体包含以下步骤：

30、b210.将采集到的所述泵油角度通过对应的相位差计算，得到稳定的所述泵油信号；

31、b300中计算得到当前的所述泵油速度具体包含以下步骤：

32、b310.根据稳定的所述泵油信号，通过对应的油量计算公式进行计算，得到当前的所述泵油速度；

33、b400中计算得到所述当前单位循环时间具体包含以下步骤：

34、b410.将经由hirain-cd 4700板卡采集当前的所述发动机曲轴转速信号中的所述发动机曲轴转速进行弧度计算与单位计算，得到所述当前单位循环时间；

35、b500还包含以下内容：

36、b510.将所述泵油速度与所述当前单位循环时间相乘的结果，经单位换算，得到以m3/s为单位的所述当前泵油量。

37、一种利用了泄压阀状态的监控装置的泄压阀状态的监控方法，包含泄压阀非故障状态监控流程；所述泄压阀非故障状态监控流程包含以下步骤：

38、sa100.启动发动机；

39、sa200.模拟计量阀卡滞于开启的位置；标定hil台架上的泄压阀的流量；

40、sa300.由eecu接收来自hil台架发出的计量阀信号；然后根据所述计量阀信号，判定所述计量阀当前处于开启的位置，并增加泵油量，并提高目标发动机油轨压力；

41、sa400.由eecu控制实际发动机油轨压力不断上升，直至达到人工预设的实际发动机油轨压力上限阈值，以此触发所述泄压阀开启；

42、sa500.使所述实际发动机油轨压力快速下降到人工预设的实际发动机油轨压力下降目标值；

43、sa600.由eecu接收来自hil台架发出的发动机油轨压力信号；通过所述发动机油轨压力信号检测所述实际发动机油轨压力，并进行pid调节；

44、sa700.当eecu检测到所述实际发动机油轨压力出现短时间内大幅度下降的情况时，则采集泄压阀使能条件信号、所述实际发动机油轨压力、发动机喷油脉冲信号；

45、sa800.根据所述泄压阀使能条件信号、所述实际发动机油轨压力、所述发动机喷油脉冲信号判断当前泄压阀状态；

46、sa900.根据所述泄压阀使能条件信号、所述实际发动机油轨压力、所述发动机喷油脉冲信号、所述当前泄压阀状态做出如下判定：

47、如果所述泄压阀使能条件信号为能激活，且所述实际发动机油轨压力下降至实际发动机油轨压力下降目标值，且eecu判断所述当前泄压阀状态为泄压阀开启，则判定泄压阀非故障状态下eecu监控有效；

48、如果所述泄压阀使能条件信号为不能激活，或所述实际发动机油轨压力未下降至实际发动机油轨压力下降目标值，或eecu判断所述当前泄压阀状态为泄压阀未开启，则判定泄压阀非故障状态下eecu监控无效。

49、优选地，sa200中模拟所述计量阀卡滞于开启的位置，具体包含以下步骤：

50、sa210.采用硬件在环技术，通过hirain-2710板卡生成计量阀常开信号；

51、sa220.利用所述计量阀常开信号，模拟所述计量阀卡滞于开启的位置。

52、优选地，还包含泄压阀卡滞状态监控测试流程；所述泄压阀卡滞状态监控测试流程包含以下步骤：

53、sb100.启动发动机；

54、sb200.模拟所述计量阀卡滞于开启的位置，且所述泄压阀卡滞于关闭的位置；

55、sb300.由eecu接收来自hil台架发出的所述计量阀信号；然后根据所述计量阀信号，判定所述计量阀当前处于开启的位置，并增加所述泵油量，并提高所述目标发动机油轨压力；

56、sb400.由eecu控制所述实际发动机油轨压力不断上升，直至达到所述实际发动机油轨压力上限阈值；

57、sb500.eecu监控到所述实际发动机油轨压力超过所述实际发动机油轨压力上限阈值，且维持超过人工预设的超限维持时间后，控制所述实际发动机油轨压力下降到人工预设的发动机油轨压力替代值；

58、sb600.采集所述泄压阀使能条件信号、所述实际发动机油轨压力、所述发动机喷油脉冲信号；

59、sb700.根据所述泄压阀使能条件信号、所述实际发动机油轨压力、所述发动机喷油脉冲信号判断当前泄压阀状态；

60、sb800.根据所述实际发动机油轨压力、所述当前泄压阀状态做出如下判定：

61、如果所述实际发动机油轨压力已下降至所述发动机油轨压力替代值，且所述当前泄压阀状态为泄压阀卡滞状态，则判定泄压阀卡滞状态监控有效；

62、如果所述实际发动机油轨压力未下降至所述发动机油轨压力替代值，且所述当前泄压阀状态不为泄压阀卡滞状态，则判定泄压阀卡滞状态监控无效。

63、优选地，sa400和sb400中eecu所依据的所述实际发动机油轨压力的值，由hil台架计算得到。

64、本发明与现有技术对比，具有以下优点：

65、1.由於本发明基于硬件在环测试技术建立测试系统，可以针对不同款式的发动机eecu进行适应性调整，具备通用性，从而相较于现有技术广泛使用的实车测试及发动机台架测试，具有更高的经济性；

66、2.由於本发明具备通用性，从而实现了一个测试系统可以对不同款式的发动机eecu进行测试，免除了实车测试或发动机台架测试中的试验车、发动机购买成本，进一步提高了测试的经济性；

67、3.由於本发明基于硬件在环测试技术建立测试系统，无需真实的发动机及车辆，从而相较于现有技术广泛使用的实车测试及发动机台架测试，具有更高的安全性；

68、4.由於本发明在使用过程中，测试人员以测试系统中的实时发动机油轨压力信号、泄压阀状态信号等为测试的判断依据，因此即使计量阀与泄压阀卡滞故障发动机油轨压力过高，测试人员也不会存在安全风险，从而使得本发明所提出的测试方法及设备能够有效降低测试过程的危险系数，具有更高的安全性。