一种发动机供油控制方法、装置及发动机与流程

1.本发明属于汽车发动机控制技术领域，具体涉及发动机的供油控制技术。
2.

背景技术：
现有技术中，发动机的供油控制都需要基于油压传感器信号，需要使用油压传感器来反馈油路的压力，从而对供油进行调节，实现按需供油。
3.例如专利文献cn201820010799.6 公开的自闭环控制油压的汽车油泵控制器系统，该技术实现按需供油的核心是使用油压传感器信号和预设油压压力进行比较，然后经过pi调节决定最终占空比，控制油泵电机的运行。又如专利文献 cn201710821057.1公开了 一种基于油压补偿的按需供油系统与方法，该技术实现按需供油的原理同样是根据油压传感器信号和设定的目标油压来控制油泵的供油压力，其与前一技术的差别在于油压传感器的安装位置不同，通过油路压降计算来补偿油路损失的压力。可见以上技术中，低压油泵的控制信号是根据低压传感器的压力信号和目标压力进行闭环控制实现的按需供油，都需要使用油压传感器来反馈油路的实时压力，成本较高，并且控制精度受到油压传感器的位置以及硬件精度的影响。
4.

技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种发动机供油控制方法、装置及发动机，目的在于降低高压直喷发动机供油系统的成本，增加产品的竞争力。
5.为实现以上发明目的，本发明采用以下技术方案：本发明在第一方面，提供一种发动机供油控制方法，其取消低压油路的油压传感器，通过软件控制策略加自学习逻辑来实现按需供油，从而实现降低高压直喷发动机供油系统的硬件成本的目的。
6.本发明所述的发动机供油控制方法包括如下步骤：首先，获取高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力，作为后续处理的参数。
7.然后，通过将高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力三者相加得到低压油泵出口目标压力。
8.根据燃油流量和低压油泵出口目标压力查表得到低压油泵预控占空比。
9.再分别根据目标压力和燃油流量的变化量对低压油泵占空比进行动态修正，同时根据低压油泵供电电压进行占空比修正；最后，通过预控占空比加上以上修正占空比即得到低压油泵的最终占空比，输出进行供油控制。
10.根据本发明的一实施例，在发动机供油控制方法中，所述高压油泵入口压力是根据高压油泵的转速和温度查表获取得到的使高压油泵不产生气蚀的最小的高压油泵入口压力。
11.根据本发明的一实施例，本发明所述的自学习压力是控制压力的一个偏移值，其是为了自动适应系统变化引起的供油变化，实现按需供油的目的，比如高压油泵，低压油泵
硬件磨损导致查表不准确等问题。所述自学习逻辑首先是油压向下学习，直到高压油路压力波动值大于阈值a，然后转向向上学习，直到高压油路压力波动值小于阈值a，即为最终自学习压力值。
12.根据本发明的一实施例，在发动机供油控制方法中，，所述高压油路油压波动值等于当前油路油压减去油路油压的低通滤波后的值的绝对值。
13.根据本发明的一实施例，在发动机供油控制方法中，所述低压油泵出口目标压力查表和所述温度查表的表数据均是由高压油泵供应商提供或通过台架试验获取。
14.本发明在第二方面，提供一种发动机供油控制装置，所述控制装置包括如下功能模块：参数获取模块，用于获取高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力。
15.目标压力计算模块，用于通过将高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力三者相加得到低压油泵出口目标压力。
16.预控占空比计算模块，用于根据燃油流量和低压油泵出口目标压力查表得到低压油泵预控占空比。
17.占空比修正模块，用于分别根据目标压力和燃油流量的变化量对低压油泵占空比进行动态修正，同时根据低压油泵供电电压进行占空比修正。
18.最终占空比计算模块，用于通过预控占空比加上以上修正占空比得到低压油泵的最终占空比，输出进行供油控制。
19.本发明在第三方面，还提供一种发动机，所述发动机为高压直喷发动机，其配置有以上所述的发动机供油控制装置。
20.通过以上的技术方案可见，本发明取消了低压油路的油压传感器，通过软件控制策略加自学习逻辑来实现按需供油，从而了降低高压直喷发动机供油系统的硬件成本，使产品更具竞争力。并且，采用软件控制策略加自学习逻辑来实现按需供油，可以不受原来油压传感器安装位置和监测精度的影响，由此可以提高供油控制精度。
21.附图说明：图1为本发明一实施例的高压直喷发动机低压油泵按需供油控制方法示意图。
22.图2为本发明一实施例的低压油路油压自学习控制逻辑图。
23.图3为本发明一实施例的高压直喷发动机低压油泵按需供油控制装置示意图。
具体实施方式
24.为便于理解，下面将结合附图对本发明的按需供油和自学习系统与方法作详细说明。
25.本发明提出的发动机供油控制方法，主要思路是：先根据高压油泵的转速和温度查表获取使高压油泵不产生气蚀的最小的高压油泵入口压力，该压力也就是低压油路远离低压油泵端的压力，然后使用该压力加上低压油路两端的压差和自学习压力得到低压油泵出口目标压力。再根据燃油流量和低压油泵出口目标压力查表得到低压油泵预控占空比。由于没有低压传感器反馈实际压力信号，所以需要分别根据目标压力和燃油流量的变化量对低压油泵占空比进行动态修正，同时也需要根据低压油泵供电电压进行占空比修正，最后通过预控占空比加上以上修正占空比即可得到低压油泵的最终占空比，作为供油控制的
输出。
26.本发明所述的自学习压力，其自学习逻辑首先是油压向下学习，即学习压力逐渐下降，直到高压油路压力波动大于阈值a，然后转向向上学习，直到高压油路压力波动小于阈值a，该值即为最终自学习压力值。
27.如本发明的一个实施例，如图1所示，为高压直喷发动机低压油泵按需供油方法，其中涉及到高压油泵入口压力、低压油路压差、自学习压力、低压油泵目标压力、低压油泵预控占空比、压力流量动态修正占空比和低压油泵供电电压修正占空比等的计算过程，其最终目标是计算低压油泵的目标占空比。详细的控制包括：1、获取三个参数：高压油泵入口压力、低压油路压差、自学习压力（1）计算高压油泵入口压力：它是根据高压油泵的转速和油温查表获取的使高压油泵不产生气蚀的最小的高压油泵入口压力。这是高压油泵本身的特性，该表数据由高压油泵供应商提供或通过台架试验获取。高压油泵可通过发动机凸轮驱动，在这种情况下，高压油泵的转速等于发动机转速。高压油泵的油温可根据高压油路温度模型进行估算。
28.（2）计算低压油路压差：这个压差是根据燃油流量和燃油温度查询压力损失修正表获取，该表数据由台架试验获取。
29.（3）自学习压力：自学习压力是控制压力的一个偏移值，其目的是为了自动适应系统变化引起的供油变化，其学习逻辑将在另一个实施例中进行描述。
30.2、计算目标压力：这里目标压力是指低压油泵出口目标压力，由上述的高压油泵入口压力、低压油路压差、自学习压力相加所得。
31.3、计算低压油泵预控占空比：低压油泵预控占空比通过燃油流量和低压油泵目标压力查表获取，这是低压油泵本身的特性，该表数据由油泵供应商提供或通过台架试验获取。
32.4、修正占空比：（1）计算压力、流量动态修正占空比：该部分分为压力动态修正和流量动态修正值。压力动态修正是通过低压油泵目标压力的变化值查询修正表获取；同样，流量动态修正是通过燃油流量的变化值查询修正表获取。涉及的两张表数据通过台架试验获取。
33.（2）低压油泵供电电压修正占空比：根据供电电压查表获取其修正值，该表格数据由供应商提供或台架试验获取。
34.5，计算最终占空比：通过预控占空比加上以上修正占空比即得到低压油泵的最终占空比，输出进行供油控制。
35.以上需要的低压油路油压自学习压力是通过自学习获得，自学习是为了自动适应系统变化引起的供油变化，实现按需供油的目的。其实现的原理是获取使高压油泵不产生气蚀的最小油压，如果高压油泵产生气蚀，那么高压油路的油压就会产生波动，因此，可以根据高压油路油压的波动情况作为学习判断条件，自学习压力的初始值等于上一次的自学习值。如图2所示，如发明的另一个实施例，详细的自学习方法如下所述：s1，判断高压油路油压波动值是否大于阈值a，该阈值是根据实际情况进行标定。这里，高压油路油压波动值等于当前油路油压减去油路油压的低通滤波后的值的绝对值。
36.s2，自学习压力减小，学习步长a。
37.s3，自学习压力增加，学习步长b。
38.s4，判断高压油路油压波动值是否大于阈值a。
39.当自学习完成时，对本次的自学习压力值进行存储并更新当前使用的自学习压力值。
40.再如图3所示，另一个实施例是高压直喷发动机低压油泵按需供油控制装置，该控制装置包括参数获取模块、目标压力计算模块，预控占空比计算模块，占空比修正模块，最终占空比计算模块等。其中：参数获取模块是用于获取高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力。其又包含高压油泵入口压力计算模块和自学习模块。高压油泵入口压力计算模块根据高压油泵的转速和油温查表获取的使高压油泵不产生气蚀的最小的高压油泵入口压力。自学习模块根据高压油路油压的波动情况作为学习判断条件，进行油压向下学习和向上学习，得到最终自学习压力值。
41.所述目标压力计算模块通过将以上得到的高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力三者相加得到低压油泵出口目标压力。
42.所述预控占空比计算模块根据燃油流量和低压油泵出口目标压力查表得到低压油泵预控占空比。
43.所述占空比修正模块分别根据目标压力和燃油流量的变化量对低压油泵占空比进行动态修正，同时根据低压油泵供电电压进行占空比修正。
44.所述最终占空比计算模块通过预控占空比加上以上修正占空比得到低压油泵的最终占空比，输出进行供油控制。
45.以上的发动机供油控制装置配置于高压直喷发动机，实现发动机的按需供油。
46.由以上的实施例可见，本发明的创新点在于取消了低压油路的压力传感器，通过软件控制策略加自学习逻辑来实现按需供油，从而降低了高压直喷发动机供油系统的成本。

技术特征：
1.一种发动机供油控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力；将高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力三者相加得到低压油泵出口目标压力；根据燃油流量和所述低压油泵出口目标压力查表得到低压油泵预控占空比；分别根据所述低压油泵出口目标压力和燃油流量的变化量对低压油泵占空比进行动态修正，同时根据低压油泵供电电压进行占空比修正；通过预控占空比加上修正占空比即到低压油泵的最终占空比，输出进行供油控制。2.根据权利要求1所述的发动机供油控制方法，其特征在于，所述高压油泵入口压力是根据高压油泵的转速和温度查表获得的使高压油泵不产生气蚀的最小的高压油泵入口压力。3.根据权利要求1或2所述的发动机供油控制方法，其特征在于，所述自学习压力是通过自学习获得，逻辑首先是油压向下学习，直到高压油路压力波动值大于阈值a，然后转向向上学习，直到高压油路压力波动值小于阈值a，即为最终自学习压力值。4.根据权利要求3所述的发动机供油控制方法，其特征在于，所述高压油路油压波动值等于当前油路油压减去油路油压的低通滤波后的值的绝对值。5.根据权利要求3所述的发动机供油控制方法，其特征在于，所述低压油泵出口目标压力查表和所述温度查表的表数据均是由高压油泵供应商提供或通过台架试验获取。6.一种发动机供油控制装置，其特征在于，包括：参数获取模块，用于获取高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力；目标压力计算模块，用于通过将高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力三者相加得到低压油泵出口目标压力；预控占空比计算模块，用于根据燃油流量和低压油泵出口目标压力查表得到低压油泵预控占空比；占空比修正模块，用于分别根据目标压力和燃油流量的变化量对低压油泵占空比进行动态修正，同时根据低压油泵供电电压进行占空比修正；最终占空比计算模块，用于通过预控占空比加上以上修正占空比得到低压油泵的最终占空比，输出进行供油控制。7.根据权利要求6所述的发动机供油控制装置，其特征在于，所述高压油泵入口压力是根据高压油泵的转速和温度查表获得的使高压油泵不产生气蚀的最小的高压油泵入口压力。8.根据权利要求6或7所述的发动机供油控制装置，其特征在于，所述自学习压力是通过自学习获得，逻辑首先是油压向下学习，直到高压油路压力波动值大于阈值a，然后转向向上学习，直到高压油路压力波动值小于阈值a，即为最终自学习压力值。9.根据权利要求8所述的发动机供油控制装置，其特征在于，所述高压油路油压波动值等于当前油路油压减去油路油压的低通滤波后的值的绝对值。10.根据权利要求9所述的发动机供油控制装置，其特征在于，所述低压油泵出口目标压力查表和所述温度查表的表数据均是由高压油泵供应商提供或通过台架试验获取。11.一种发动机，其特征在于，所述发动机为高压直喷发动机，配置有权利要求6-10任
一项所述的发动机供油控制装置。

技术总结
本发明提供一种发动机供油控制方法、装置及发动机，所述方法包括获取高压油泵入口压力、低压油路压差和自学习压力；通过将三者相加得到低压油泵出口目标压力；根据燃油流量和低压油泵出口目标压力查表得到低压油泵预控占空比；分别根据目标压力和燃油流量的变化量对低压油泵占空比进行动态修正，同时根据低压油泵供电电压进行占空比修正；最后通过预控占空比加上以上修正占空比即得到低压油泵的最终占空比，输出进行供油控制。本发明取消低压油路的油压传感器，通过软件控制策略加自学习逻辑来实现按需供油，从而实现降低高压直喷发动机供油系统的硬件成本的目的。动机供油系统的硬件成本的目的。动机供油系统的硬件成本的目的。


技术研发人员：李涛 何建华
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/6/14