防止车辆的发动机熄火的方法和设备与流程

本公开涉及一种用于防止车辆的发动机熄火的方法和设备，更具体地，涉及一种当在高压燃料压力传感器的输出信号中已经出现波动(drift)时可防止车辆的发动机熄火的方法和设备。

背景技术：

可将发动机的燃料供应系统，特别地，汽油直喷(gdi)发动机的燃料供应系统，分类成高压系统和低压系统。与图1所示的燃料喷射装置2类似，高压系统可包括：高压泵2a，其用于再次压缩由低压燃料泵从高压燃料箱泵送的燃料；燃料过滤器2b，其用于过滤由高压泵2a泵送的燃料；共用轨道2c，其用于将由燃料过滤器2b过滤的高压燃料的压力保持现状，并通过高压燃料管道2d将其分配到单个喷射器2e中；喷射器2e，其用于将通过高压燃料管道2d供应的燃料喷射到发动机6的燃烧室中；高压燃料压力传感器(未示出)，等等。另一方面，低压系统可包括低压泵、低压燃料压力传感器，等等，其可将储存于燃料箱中的燃料运送到高压系统。

同时，供应到发动机的气缸中的燃料的量由共用轨道2c中的高压燃料的压力值和应用于喷射器2e的电脉冲时间决定。因此，发动机控制单元1首先确定所需喷射燃料量和对应于喷射燃料量的目标高压燃料压力，以获得目标输出扭矩。然后，发动机控制单元1使用高压燃料压力传感器测量高压泵2a的下游侧处的燃料压力，使用所测量的燃料压力和目标燃料压力确定高压泵2a的电机致动器的控制占空值，并且根据所确定的控制占空值对电机41进行进给控制。

因此，为了对发动机供应精确的喷射燃料量，精确地测量实际的高压燃料压力值是重要的。当所测量的压力值比实际燃料压力过高或过低时，也会不准确地计算燃料喷射量，并且不供应合适的燃料。结果，发动机熄火的问题会出现。

同时，灵敏度或输出水平由于时间、温度或任何原因而产生的不稳定变化叫做传感器特征的不稳定或波动。当波动出现在用于测量高压燃料压力的高压燃料压力传感器的输出信号中时，如图5a所示，所测量的燃料压力立即增加或减小。

因此，当使用在其中已经出现波动的传感器信号执行燃料量控制时，基于错误的燃料压力错误地计算燃料量。也就是说，出现立即喷射过少或过多燃料的问题，因此如图5a所示，发动机的每分钟转速变得不稳定，从而导致发动机熄火现象。

在背景中描述的内容帮助理解本公开的背景，并且可包括对于本公开所属领域中技术人员来说之前未知的内容。

技术实现要素：

本公开旨在解决上述相关技术的问题，本公开的一个目的是提供一种防止车辆的发动机熄火的方法，和用于防止车辆的发动机熄火的设备，其可解决当已经在高压燃料压力传感器的输出信号中出现波动时导致的发动机熄火的问题。

本公开将目标压力与通过高压燃料压力传感器测量的高压燃料压力进行比较，以判断是否出现信号波动。另外，当确定已经在输出信号中出现波动时，本公开不是通过使用高压燃料压力传感器的输出值执行压力控制，而是通过使用在高压燃料泵的上游的低压燃料压力或预定压力值，从而抑制由于信号波动而产生的发动机熄火。

更具体地，用于解决以上问题的本公开涉及一种防止车辆的发动机熄火的方法，发动机具有燃料喷射装置，用于通过高压燃料泵对储存于燃料箱中的燃料加压以将燃料运送到共用轨道，并将暂时储存于共用轨道中的燃料通过喷射器喷射到发动机中。该方法可包括以下步骤：判断在用于测量高压燃料泵的下游侧处的燃料压力的高压燃料压力传感器的输出信号中是否出现波动；并且基于高压燃料压力传感器的输出信号，用预定压力值替换高压燃料压力值来执行燃料压力控制。

根据用于解决以上问题的本公开的另一优选实施例的防止车辆的发动机熄火的方法可包括以下步骤：当确定已经在用于测量高压燃料泵的下游侧处的燃料压力的高压燃料压力传感器的输出信号中出现波动时，不是通过使用高压燃料压力传感器的输出信号来执行燃料压力控制，而是基于高压燃料泵的上游侧处的低压燃料压力来执行低压控制。

更优选地，防止车辆的发动机熄火的方法可包括，基于高压燃料压力传感器的输出信号，用预定压力值替换高压燃料压力值来执行燃料压力控制，然后通过基于高压燃料泵的上游侧处的低压燃料压力的低压控制来执行燃料压力控制。

更优选地，防止车辆的发动机熄火的方法可进一步包括判断车辆现在是否处于怠速行驶状态(idledrivingstate)，并且当车辆处于怠速行驶状态时，执行燃料压力控制。

更优选地，从与取决于车辆的行驶状态的燃料压力值相关的预定映射图确定预定压力值。

更优选地，判断在高压燃料压力传感器的输出信号中是否出现波动的步骤可包括，判断目标燃料压力和从高压燃料压力传感器测量的实际燃料压力之间的压力差是否等于或大于特定值(certainvalue)；当压力差等于或大于该特定值时，增加计数；并且当计数等于或大于特定值时，确定已经在高压燃料压力传感器的输出信号中出现波动。

更优选地，防止车辆的发动机熄火的方法可进一步包括，判断在启动之后是否已经过去预定时间，并且当确定在启动之后已经过去预定时间时执行燃料压力控制。

根据用于解决以上问题的本公开的防止发动机熄火的设备可包括：燃料喷射装置，其用于通过高压燃料泵对储存于燃料箱中的燃料加压以将燃料运送到共用轨道，并将暂时储存于共用轨道中的燃料通过喷射器喷射到发动机中；高压燃料压力传感器，其用于测量高压燃料泵的下游侧处的高压燃料压力；以及发动机控制单元，其用于判断在高压燃料压力传感器的输出信号中是否出现波动，并且在出现波动时，基于高压燃料压力传感器的输出信号，用预定压力值替换高压燃料压力值来执行燃料压力控制。

根据用于解决以上问题的本公开的另一优选实施例的防止发动机熄火的设备可包括：燃料喷射装置，其用于通过高压燃料泵对储存于燃料箱中的燃料加压以将燃料运送到共用轨道，并将暂时储存于共用轨道中的燃料通过喷射器喷射到发动机中；高压燃料压力传感器，其用于测量高压燃料泵的下游侧处的高压燃料压力；以及发动机控制单元，其用于判断在高压燃料压力传感器的输出信号中是否出现波动，并且在出现波动时，不是通过使用高压燃料压力传感器的输出信号来执行燃料压力控制，而是基于高压燃料泵的上游侧处的低压燃料压力来执行低压控制。

优选地，发动机控制单元基于高压燃料压力传感器的输出信号，用预定压力值替换高压燃料压力值来执行燃料压力控制，然后通过基于高压燃料泵的上游侧处的低压燃料压力的低压控制来执行燃料压力控制。

优选地，当车辆处于怠速行驶状态时，发动机控制单元执行燃料压力控制。

优选地，发动机控制单元包括与取决于车辆的行驶状态的燃料压力值相关的预定映射图，并且使用预定映射图确定预定压力值。

根据本公开的一个方面，当已经在高压燃料压力传感器的输出信号中出现波动时，发动机控制单元可以不是使用高压燃料压力传感器的输出值来执行压力控制，而是使用预定压力值或高压燃料泵的上游处的低压燃料压力来执行压力控制。因此，可有效地抑制由于信号波动而产生的发动机熄火，并且可保证车辆稳定性。

附图说明

图1是举例说明了gdi发动机的燃料供应系统的高压系统的构造的图示。

图2是举例说明了根据本公开的一个优选实施例的用于防止发动机熄火的设备的构造的框图。

图3是举例说明了根据本公开的一个优选实施例的防止发动机熄火的方法的流程图。

图4a和图4b是举例说明了根据本公开的另一优选实施例的防止发动机熄火的方法的流程图。

图5a是举例说明了根据传统控制方法的在压力传感器输出信号中出现波动和发动机的每分钟转数此时在燃料压力控制中的变化的曲线图。

图5b是举例说明了当应用根据本公开的防止发动机熄火的方法时在压力传感器输出信号中出现波动和发动机的每分钟转数此时的变化的曲线图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述本公开的实施例。

图2是举例说明了根据本公开的一个优选实施例的用于防止发动机熄火的设备的构造的框图。

根据本公开的用于防止发动机熄火的设备构造为包括：燃料喷射装置，其包括高压燃料泵50、共用轨道60和喷射器70；发动机控制单元10，其用于控制燃料喷射装置以防止发动机熄火；高压燃料压力传感器61，其用于测量高压燃料泵50的下游处的高压燃料压力；和/或低压燃料压力传感器40，其用于测量高压燃料泵50的上游处的低压燃料压力。

首先，参考图2，将描述可将根据本公开的用于防止发动机熄火的设备应用于其的发动机的燃料供应系统。

将指定燃料储存在燃料箱20中，并且通过低压燃料泵30在预定低压下泵送储存于燃料箱20中的燃料，以将其供应到包括高压燃料泵的高压系统。发动机控制单元1使用目标低压压力值和从低压燃料压力传感器40测量的低压燃料泵30的下游处的燃料压力值来确定电机致动器(bldc电机)31的控制占空值，并且根据控制占空值对电机致动器进行反馈控制，以控制使得从低压燃料泵30排出的燃料可实现预定低压。

通过高压燃料泵50将从低压燃料泵30排出的低压燃料压缩到更高的压力。将所压缩的高压燃料暂时储存在共用轨道60中，并将其通过高压燃料管道(未示出)供应到多个气缸的喷射器70，以喷射到发动机的该多个气缸中。

如上所述，根据高压燃料的压力值和用于控制喷射器的信号的电脉冲时间，来确定供应到气缸中的燃料的供应量。因此，为了获得目标输出扭矩，发动机控制单元10确定所需喷射燃料量和对应于所需喷射燃料量的目标高压燃料压力。然后，发动机控制单元10使用高压燃料压力传感器61测量高压燃料泵50的下游侧处的燃料压力，然后确定高压燃料泵50的电机致动器51的控制占空值(controldutyvalue)，使得所测量的高压燃料压力符合目标压力，并且根据所确定的控制占空值对高压燃料泵50的电机致动器51进行反馈控制。

优选地，如图3所示，高压燃料压力传感器61安装在共用轨道60内以测量储存于共用轨道60中的燃料的压力，以测量高压燃料泵50的下游处的高压燃料压力。然而，如图5a和图5b所示，会出现高压燃料压力传感器61的输出水平由于时间、温度，或者任何原因而快速地增加或减小的现象，不管实际的燃料压力值是多少。

当即使已经在高压燃料压力传感器61的输出信号中出现波动，也使用高压燃料压力传感器61的输出值连续地执行燃料压力控制时，会出现这样的问题：与取决于所需输出的优选燃料喷射量相比，基于所测量的燃料压力的燃料喷射量变得过量(多)或过小(少)。结果，发动机的每分钟转数变得不稳定，导致发动机熄火问题。特别地，在发动机的每分钟转数较低的怠速行驶段中，在燃料压力传感器信号中出现波动时出现发动机熄火的可能性快速地变高。

因此，为了解决以上问题，根据本公开的一个方面，当在燃料压力传感器信号中出现波动时，发动机控制单元10不是通过使用高压燃料压力传感器61的输出值来执行压力控制。

为此，发动机控制单元10首先判断是否已经出现波动。在本文中，可通过将所测量的燃料压力与目标压力值进行比较，来判断是否已经出现波动。例如，当目标燃料压力值和由高压燃料压力传感器61测量的高压燃料压力值之间的差超过预定参考值时，可合理地怀疑已经出现波动。然而，所测量的压力值的快速变化不会由压力传感器的波动现象导致，而是可以是由于燃料供应系统的瞬时物理异常或噪声，或者其他原因而导致的暂时现象。因此，在本公开的优选实施例中，为了更弄清是否已经在信号中出现波动，当目标压力值和所测量的燃料压力之间的差超过参考值时，使计时器增加。然后，当计时器超过预定值时，也就是说，使目标压力值和所测量的燃料压力之间的差超过参考值的现象重复预定参考值或更多次时，确定已经出现波动。

同时，当确定已经在高压燃料压力传感器61的输出信号中出现波动时，本公开的优选实施例执行低压控制，而不执行基于高压燃料泵50的下游侧处的高压压力的压力控制，并且该优选实施例仅执行基于高压燃料泵50的上游侧处的低压压力的压力控制。也就是说，其执行控制使得从低压燃料压力传感器40测量的测量值符合目标低压。通过反馈控制低压燃料泵30的电机致动器31，或者调节安装在低压燃料泵30和高压燃料泵50之间的燃料供应管道中的低压燃料阀(未示出)的打开，来执行低压控制。发动机的每分钟转数相对低到500-600rpm，并且燃料喷射量或燃料压力的变化量在车辆的怠速行驶过程中不大，同时如上所述，具有易于出现发动机熄火问题的特征。因此，需要执行控制以进一步对防止发动机熄火加权(weigh)，而不是在怠速行驶过程中进行精确燃料压力控制。因此，本公开不执行基于高压燃料泵50的下游侧处的高压的高压控制，而是执行基于高压燃料泵50的上游侧处的低压的低压控制，从而防止发动机熄火。

通过上述低压控制，能够稍微抑制由于压力传感器的输出信号波动而产生的发动机熄火。然而，稳定地从高压控制切换到低压控制的过程需要一定时间，并且无法完全排除由于该时间过程中的错误压力值而出现发动机熄火的可能性。因此，为了更可靠地抑制由于信号波动而产生的发动机熄火，需要更快速的响应方法。

为此，当确定已经在高压燃料压力传感器61的输出信号中出现波动时，本公开的另一优选实施例不使用高压燃料压力传感器61的输出值，而是使用由预定映射图(map)确定的压力值，作为高压燃料泵50的下游侧处的高压压力。为此，发动机控制单元10将取决于车辆的行驶状态(特别是怠速行驶状态)的高压燃料压力值的表作为映射图储存。例如，将对应于发动机的状态变量(例如发动机的怠速每分钟转数或旋转扭矩)的高压燃料压力值以表格的形式储存在发动机控制单元10中，并且发动机控制单元10根据基于表格的车辆的行驶状态选择合适的高压燃料压力值，并用所选择的高压燃料压力值替换所测量的燃料压力值。因此，将所替换的高压燃料压力值假设为实际的高压燃料压力值，执行压力控制使得高压燃料泵50的下游侧处的压力变成目标压力值。如图5b所示，甚至当由高压燃料压力传感器61测量的压力值超过目标压力值3.5mpa或更大时，可以看到可能用预先储存的压力值替换所测量的压力值，从而稳定地保持发动机的每分钟转数。结果，可解决由于波动出现而产生的发动机熄火问题。

然而，预先储存在发动机控制单元10中的压力值不是实际的高压燃料压力值，而只是取决于行驶状态的估计值。因此，难以使用所替换的压力值继续进行燃料压力控制或燃料喷射量控制。

按照根据本公开的另一优选实施例，用预先储存的压力值替换所测量的压力值，然后切换到低压控制。能够用预先储存的压力值替换所测量的压力值，以首先提供抢先的且立即的响应，然后切换到低压控制，从而一定防止发动机熄火的可能性，另外，防止稍微实施稳定燃料压力控制和燃料量喷射控制。优选地，其通过用预先储存的压力值替换所测量的压力值来执行高压控制，然后可在预定时间过去之后将其立即切换到低压控制。

在切换到低压控制之后，发动机控制单元10在对应的行驶周期过程中将低压控制状态保持现状，直到驾驶员关闭点火钥匙为止。然后，在驾驶员重新启动之后，判断是否已经出现波动，并且当确定已经出现波动时，取消低压控制，并再次执行正常高压控制。

图3是举例说明了根据本公开的优选实施例的用于防止发动机熄火的方法的流程图。图3所示的控制方法是涉及一种用于当已经出现信号波动时通过执行低压控制来防止发动机熄火的控制方法的实施例。

如图3所示，发动机控制单元10首先判断车辆现在是否处于怠速行驶状态s10。如上所述，在怠速行驶状态中，发动机的每分钟转数相对低到大约500-600rpm，并且具有非常高的出现由于信号波动而产生的发动机熄火问题的可能性。另一方面，当将现有的高压控制切换到用于发动机熄火防止控制的低压控制时，难以精确地执行燃料压力控制和燃料喷射量控制以实现所需扭矩。因此，在怠速行驶状态中仅执行发动机熄火防止控制，并且首先判断是否处于怠速行驶状态以将剩余行驶状态中的高压控制保持原样s90。

当确定处于怠速行驶状态时，发动机控制单元10判断在启动之后是否已经过去一定时间s20。由于燃料压力不稳定直到启动之后过去该一定时间为止，所以难以基于燃料压力和目标压力之间的差来判断是否已经出现信号波动。因此，通过首先判断在启动之后是否已经过去一定时间来判断是否仅在已经过去该一定时间之后、在执行取决于以上的控制之后，及在启动之后将高压控制在该一定时间内保持原样之后，已经出现信号波动s90。

当确定车辆的行驶状态处于怠速状态且在启动之后已经过去一定时间时，发动机控制单元10使用高压燃料压力传感器61测量高压燃料泵50的下游侧处的高压燃料的燃料压力，以判断是否已经出现信号波动s30。当在压力信号中出现波动时，高压燃料压力传感器61的信号水平立即快速地改变。因此，出现这样的情况：所测量的高压燃料的压力值超过用于实现所需扭矩的目标燃料压力值。因此，为了判断是否已经出现波动，发动机控制单元10首先判断由高压燃料压力传感器61测量的高压燃料压力值中的差是否已经超过预定参考值s40。

当所测量的压力值超过目标压力值参考值或更大时，可合理地怀疑已经出现波动。然而，为了确认是否已经出现信号波动，必须判断是否重复地出现所测量的压力值重复超过目标压力值参考值或更大的现象。为此，当所测量的压力值超过目标压力值参考值或更大时，发动机控制单元10将计时器增加1s50。当计时器随着增加的结果而超过预定参考值时，也就是说，当目标压力值和所测量的燃料压力之间的差重复超过参考值预定参考值或更多次时，确定已经出现波动s60。当驾驶员关闭点火钥匙时，将计时器重置为零，并且在下一个行驶周期中再次增加。

作为由高压燃料压力传感器61测量的结果，当确定已经在压力传感器信号中出现波动时执行低压控制，该低压控制不是执行基于高压燃料泵50的下游侧处的高压压力的压力控制，而是仅执行基于高压燃料泵50的上游侧处的低压压力的压力控制s70。也就是说，执行控制使得从低压燃料压力传感器40测量的测量值符合目标低压。结果，可能阻止由高压燃料压力传感器61的信号波动产生的影响，从而防止发动机熄火。

继续s70中的低压控制，直到驾驶员关闭点火钥匙为止s80。然后，当驾驶员执行重新启动时，再次判断是否已经出现波动，并且当确定尚未出现波动时，取消低压控制并再次执行正常高压控制。

图4a和图4b是举例说明了根据本公开的另一优选实施例的防止发动机熄火的方法的流程图。与图3所示的控制方法不同，当已经出现信号波动时，图4a和图4b所示的控制方法不执行低压控制，并且通过用预定压力值替换高压燃料压力值来执行高压控制，从而防止发动机熄火。将省略与图3所示的步骤基本上相同的步骤的详细描述。

如图4a和图4b所示，在s150中，当确定在压力传感器信号中已经出现波动时，发动机控制单元10不使用高压燃料压力传感器61的输出值，而是使用由预定映射图确定的压力值作为高压燃料泵50的下游侧处的高压压力。例如，从由对应于发动机的状态变量(例如发动机的怠速每分钟转数或旋转扭矩)的高压燃料压力值组成的表格中选择取决于车辆的当前行驶状态的适当的高压燃料压力值，并且用高压燃料压力值替换所测量的燃料压力值。然后将所替换的高压燃料压力值假设为实际的高压燃料压力值，执行高压控制使得高压燃料泵50的下游侧处的高压燃料压力变成目标压力值s160。结果，与图3所示的低压控制相同，可能阻止由高压燃料压力传感器61的信号波动产生的影响，从而防止发动机熄火。

优选地，发动机控制单元10判断在执行高压燃料的压力值的替换之后是否已经过去预定时间s170。当确定在压力传感器信号中已经出现波动时，发动机熄火立即出现的可能性变得非常高，使得首先必须立即用稳定的目标值替换高压燃料的压力值。然而，由于所替换的压力值不是实际的燃料压力值，所以用于实现所需扭矩的精确的燃料压力控制或燃料喷射控制是困难的。因此，当确定已经过去预定时间时，将控制从用于基于高压燃料泵50的下游侧处的压力控制压力的高压控制切换到图3所示的低压控制s180。

图5a举例说明了当应用传统控制方法时的当在高压压力传感器信号中出现波动时的发动机的每分钟转数的变化。根据图5a所示的内容，与目标压力值相比，在特定时间测量的高压燃料的压力值超过3.5mpa。结果，可以看到在此时在压力传感器信号中出现波动。同时，根据图5a所示的内容，可以看到在波动出现之后发动机的每分钟转数立即变得不稳定。也就是说，高压燃料的燃料压力值的快速变化的结果是，基于高压燃料的压力值供应到发动机的燃料的量也变化，从而发动机的驱动变得不稳定。结果，发动机熄火已经出现。

图5b举例说明了当应用根据本公开的用于防止发动机熄火的方法时的当在高压压力传感器信号中出现波动时的发动机的每分钟转数的变化。和图5a所示的情况一样，可以看到，与目标压力值相比，在特定时间测量的高压燃料的压力值超过3.5mpa，使得在信号中出现波动。然而，与像在已经出现波动的地方一样使用高压压力传感器信号的图5a的结果不同，图5b所示的实施例已经用预定压力值替换所测量的高压燃料压力值。结果，可以看到，将压力控制所基于的高压燃料压力值保持恒定，以稳定地保持发动机的每分钟转数，从而不导致发动机熄火问题。