专利名称：柴油汽车共轨喷油器检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型 涉及柴油汽车发动机喷油器检测为汽车零部件功能检测和工业控制 算法在汽车养护领域的应用，尤其涉及一种柴油汽车共轨喷油器检测系统。
背景技术：
随着人们生活质量的不断提高，对汽车的动力性、经济性、排放性、安全性、 及舒适性等方面的要求越来越高。柴油机以其良好的经济性、动力性和可靠性而成为各 类车辆的主要动力，柴油机的采用率越来越高。柴油机燃油的好坏直接影响排放指标，而柴油汽车共轨喷油器长期使用后，可 能造成油污堵塞，损坏，以及喷油器电路故障等情况，喷油器检测台用以检测喷油器喷 油量是否达标，是否损坏，密封和雾化性能是否良好，同时控制高压柴油用以冲洗喷油 器油污，检验喷油器电路是否正常。喷油器检测台的使用性能取决于其关键共轨部件轨 压的控制精度，因此，开发高性能的检测台共轨系统及轨压的控制方法尤为有迫切。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种柴油汽车共轨喷油器检测系统，其用以检测 喷油的功能和性能，将测试的共轨轨压控制在目标轨压的士0.5Mpa以内。为实现上述目的，本实用新型提供一种柴油汽车共轨喷油器检测系统，包括 一油箱、电控高压油泵、与该电控高压油泵电性连接的电机、一共轨、喷油器、及分别 与油箱、电控高压油泵、电机、共轨、喷油器相联系的轨压控制单元，该电控高压油泵 与油箱之间连接有一回油管，共轨与电控高压油泵及喷油器之间均通过一高压油管相连 通，电机带动电控高压油泵将燃油从油箱传入共轨，该共轨与电控高压油泵之间设有一 油泵比例阀以控制进入共轨的油量，共轨上还设有一轨压传感器与轨压控制单元电性联 系，喷油器一端通过油管分别与油箱及电控高压油泵连接。所述油箱内设有一加热棒、温度传感器、及一液位传感器，该加热棒、温度传 感器、液位传感器、及电机均通过轨压控制单元进行控制调节。所述电控高压油泵上设有油泵输出口，一高压油管通过该油泵输出口将电控高 压油泵与共轨相连通；该电控高压油泵与油箱之间的回油管上设有一滤清器。所述共轨一端设有一共轨安全阀，共轨上设有共轨安全阀的一端通过一油管与 从喷油器一端引出的油管相连通。所述喷油器一侧还设有一喷油测试量杯。所述轨压控制单元还电性连接一紧急制动阀，该紧急制动阀控制整机供电电 源，其分别与轨压传感器、温度传感器、整机供电电源、电机、一显示屏、键盘、进油 电磁阀、及液位传感器电性联系。本实用新型的有益效果本实用新型所提供的柴油汽车共轨喷油器检测系统， 其系统内轨压控制采用前端闭环控制，通过PI算法和D项模糊控制综合算法的方法，适应不同阶段调节要求，对轨压稳定起到较好的效果，压力精度可达到士0.5MPA。为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用 新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限 制。
以下结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式
详细描述，将使本实用新型 的技术方案及其他有益效果显而易见。附图中，
图1为本实用新型的柴油汽车共轨喷油器检测系统结构示意图；图2为本实用新型柴油汽车共轨喷油器检测系统内轨压的控制方法原理图；图3为轨压传感器对应的电压值与喷油器电流波形图；图4为共轨轨压控制的三个阶段示意图；图5为采用本实用新型控制方法的轨压控制效果图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型 的优选实施例及其附图进行详细描述。如
图1所示，本实用新型提供一种柴油汽车共轨喷油器检测系统，其包括一 油箱1、电控高压油泵2、与该电控高压油泵2电性连接的电机3、一共轨4、喷油器5、 及分别与油箱1、电控高压油泵2、电机3、共轨4、喷油器5相联系的轨压控制单元6， 该电控高压油泵2与油箱1之间连接有一回油管11，共轨4与电控高压油泵2及喷油器5 之间均通过一高压油管相连通，电机3带动电控高压油泵2将燃油从油箱1传入共轨4， 该共轨4与电控高压油泵2之间设有一油泵比例阀22以控制进入共轨4的油量，共轨4 上还设有一轨压传感器42与轨压控制单元6电性联系，喷油 器5 —端通过油管52分别与 油箱1及电控高压油泵2连接。其中，油箱1内设有一加热棒12、温度传感器14、及一液位传感器16，该加热 棒12、温度传感器14、液位传感器16、及电机3均通过轨压控制单元6进行控制调节。电控高压油泵2上设有油泵输出口 24，一高压油管26通过该油泵输出口 24将电 控高压油泵2与共轨4相连通；该电控高压油泵2与油箱1之间的回油管11上还设有一 滤清器112，未进入共轨4的油量经过回油管11并通过滤清器112的过滤返回油箱1中。在本实用新型中，所述共轨4一端设有一共轨安全阀44，共轨4上设有共轨安全 阀44的一端通过一油管46与从喷油器5 —端引出的油管52相连通。喷油器5 —侧还设 有一喷油测试量杯54。轨压控制单元6还电性连接一紧急制动阀62，该紧急制动阀62控 制整机供电电源，其分别与轨压传感器42、温度传感器14、整机供电电源、电机3、一 显示屏、键盘、进油电磁阀(未图示)、及液位传感器16电性连接。使用时，该轨压控 制单元6与人机界面7相连接，对于共轨4而言，电机3带动电控高压油泵2将燃油压入 共轨4，为共轨4燃油的输入端和轨压增压端，共轨4连接的高压油管48和喷油器5为共 轨4燃油输出端和轨压卸压端。同时共轨4上的轨压传感器42为轨压反馈介质。对于同一个测试工况，轨压控制单元6控制喷油器5的喷油脉宽和时间间隔按固定频率等量输 出，同时该轨压控制单元6根据轨压传感器42的反馈，控制电控高压油泵2输入到共轨 4中的油泵比例阀22，控制油泵比例阀22开度，达到调节共轨轨压作用。当进入到共轨 4中的平均油量和喷油器5喷出的油量达到动态平衡，轨压稳定在目标轨压，实现轨压控 制。本实用新型的轨压控制采用前端闭环控制，测试工况的目标轨压为控制算法的 输入，轨压传感器42采集的轨压值为算法反馈值，输出油泵比例阀开度。在轨压控制过 程中，采用PID算法和轨压变化速率模糊控制算法对电压PWM及电流大小进行调节，调 节油泵比例阀，进而调节柴油机的共轨，从而调节喷油器5压力，在该过程中，轨压传 感器42对柴油机共轨轨压进行采集，并将采集的轨压作为反馈值传送到 轨压控制单元， 其控制原理如图2所示。当测试开始时，轨压控制单元6控制电机3运转和打开喷油器5 后，逐步建立轨压，当共轨轨压持续稳定在测试工况目标压力10秒后，打开喷油测试量 杯54收集规定次数的喷油量，将实际喷油量和该工况下的标准值进行比较，可以确定喷 油器5是否堵塞或损坏。同样原理控制轨压稳定，可以用来检测喷油器5的雾化效果、 密封效果、以及将共轨轨压调节到一定的高压以冲洗喷油器5内部残留污粒，轨压控制 单元6根据喷油器5电压电流反馈判断喷油器5电路是否故障。当轨压调节至目标轨压附近时，轨压的波动主要由喷油器5喷油引起，也受喷 油器5回油、油温等因素影响。轨压波动幅度由轨压和喷油脉宽决定，轨压越大喷油器5 打开和关闭瞬间压力波动越大，喷油脉宽越长，轨压波动也越大。如图3所示，其中位 于图上方的曲线为轨压传感器42对应的电压值，轨压越高电压越大，下方线段为喷油器 5电流波形，当喷油器5打开瞬间，共轨轨压在延迟0.5ms后急速下降，当喷油器5关闭 瞬间，延迟0.5ms后轨压又急速上升，之后做短时间震荡。控制算法对喷油后压力波动 做调节，将轨压快速稳定到目标轨压值，备下一次喷油。本实用新型中，喷油器5的喷油量测试精度主要取决于共轨轨压的稳定精度， 在喷油量测过程中，共轨轨压越稳定，对实际测量的喷油量平均值越精确，因此共轨轨 压的控制对系统的性能起决定性作用。在本实用新型中，步骤2的共轨轨压控制包括三 个阶段(如图4所示)，其分别为轨压启动阶段、轨压上升阶段、及轨压维持阶段；轨压 启动阶段为油泵比例阀22从全关到轨压出现上升的调节过程，轨压上升阶段为轨压从开 始上升到达目标轨压的调节过程，轨压维持阶段为轨压上升到目标轨压并维持目标轨压 的调节过程。其中，在所述在轨压启动阶段中，主要通过对模糊项进行计算，以调节油 泵比例阀22占空比，尽快达到启动轨压，减少测试等待时间；在轨压上升阶段中，主要 对模糊项进行调节，调节轨压按设定速度勻速上升，将目标轨压分为多个阶段，根据实 际测试情况对每个阶段的模糊表进行标定和调节；由于对轨压精度要求较高，在轨压维 持阶段中，主要对PID算法中的I项进行调节，以在较小范围内调整轨压的精确，同时考 虑压力安全增加轨压保护项调节。本实用新型采用的PID算法即PI算法和D项模糊控制 综合算法，其可以适应不同阶段调节要求。P项控制压力的输出与输入误差信号成比例 关系，I项消除稳态误差，提高轨压精度，模糊D项调节轨压变化速率，对轨压变化过快 或过慢起调节作用，保护项主要用于最高工况下保证压力过高达到安全阀打开压力或过 高损坏高压油管或连接器件。[0028]如图5所示，通过测试和调试，对算法各项进行修正，本实用新型所采用的综合的轨压算法对轨压稳定起到较好的效果，压力精度可达到士0.5MPA。综上所述，本实用新型所提供的柴油汽车共轨喷油器检测系统，其系统内轨压 控制采用前端闭环控制，通过PI算法和D项模糊控制综合算法的方法，适应不同阶段调 节要求，对轨压稳定起到较好的效果，压力精度可达到士0.5MPA。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案 和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新 型后附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种柴油汽车共轨喷油器检测系统，其特征在于，包括一油箱、电控高压油泵、 与该电控高压油泵电性连接的电机、一共轨、喷油器、及分别与油箱、电控高压油泵、 电机、共轨、喷油器相联系的轨压控制单元，该电控高压油泵与油箱之间连接有一回油 管，共轨与电控高压油泵及喷油器之间均通过一高压油管相连通，电机带动电控高压油 泵将燃油从油箱传入共轨，该共轨与电控高压油泵之间设有一油泵比例阀以控制进入共 轨的油量，共轨上还设有一轨压传感器与轨压控制单元电性联系，喷油器一端通过油管 分别与油箱及电控高压油泵连接。
2.如权利要求1所述的柴油汽车共轨喷油器检测系统，其特征在于，所述油箱内设有 一加热棒、温度传感器、及一液位传感器，该加热棒、温度传感器、一液位传感器、及 电机均通过轨压控制单元进行控制调节。
3.如权利要求1所述的柴油汽车共轨喷油器检测系统，其特征在于，所述电控高压油 泵上设有油泵输出口，一高压油管通过该油泵输出口将电控高压油泵与共轨相连通；该 电控高压油泵与油箱之间的回油管上设有一滤清器。
4.如权利要求1所述的柴油汽车共轨喷油器检测系统，其特征在于，所述共轨一端设 有一共轨安全阀，共轨上设有共轨安全阀的一端通过一油管与从喷油器一端引出的油管 相连通。
5.如权利要求1所述的柴油汽车共轨喷油器检测系统，其特征在于，所述喷油器一侧 还设有一喷油测试量杯。
6.如权利要求1所述的柴油汽车共轨喷油器检测系统，其特征在于，所述轨压控制单 元还电性连接一紧急制动阀，该紧急制动阀控制整机供电电源，其分别与轨压传感器、 温度传感器、整机供电电源、电机、一显示屏、键盘、进油电磁阀、及液位传感器电性 联系。
专利摘要本实用新型提供一种柴油汽车共轨喷油器检测系统，包括一油箱、电控高压油泵、与该电控高压油泵电性连接的电机、一共轨、喷油器、及分别与油箱、电控高压油泵、电机、共轨、喷油器相联系的轨压控制单元，该电控高压油泵与油箱之间连接有一回油管，共轨与电控高压油泵及喷油器之间均通过一高压油管相连通，电机带动电控高压油泵将燃油从油箱传入共轨，该共轨与电控高压油泵之间设有一油泵比例阀以控制进入共轨的油量，共轨上还设有一轨压传感器与轨压控制单元电性联系，喷油器一端通过油管分别与共轨、油箱及电控高压油泵连接。本实用新型的柴油汽车共轨喷油器检测系统采用PI算法和D项模糊控制综合算法的方法，适应不同阶段调节要求，对轨压稳定起到较好的效果，压力精度可达到±0.5MPA。
文档编号F02M65/00GK201802535SQ201020290509
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者刘均, 姜建华, 李春 申请人:深圳市元征软件开发有限公司