发动机喷油器单次喷油量及发动机动态油耗测量方法
【专利摘要】本发明涉及发动机喷油器单次喷油量的标定、发动机动态油耗测量的测量。提供了车载运行发动机动态油耗的测量方法。技术方案如下：发动机喷油器单次喷油量标定系统包括：喷油器固定架，待标定喷油器，燃油收集器，与喷油器相连的喷油控制电路，燃料供给装置，氮气罐，活性炭，惰性气体。本发明发动机喷油器单次喷油量标定方法，最大程度地模拟了喷油器的实际工作参数，特别是喷油压力参数和喷嘴的背压参数，设备简易，操作性强。
【专利说明】
发动机喷油器单次喷油量及发动机动态油耗测量方法
技术领域
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[0001]本发明涉及发动机及其喷油器物理参数的测试，进一步涉及发动机喷油器单次喷油量的标定、发动机动态油耗测量的测量。
【背景技术】
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[0002]传统的发动机动态油耗测量方法有:重量分析法、抽样法、硫元素跟踪法等等，这些方法测试发动机的油耗需要附加很多的实验设备，一般适用于发动机台架实验，发动机一旦装车后，很难实施，因此，发动机在车载状态下的动态油耗测量是个难点，也是空白。
【发明内容】
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[0003]本发明目的在于提供了一种发动机喷油器单次喷油量标定方法，在此基础上，提供了车载运行发动机动态油耗的测量方法。具体技术方案如下:
[0004]发动机喷油器单次喷油量标定系统，包括:喷油器固定架3，安装在喷油器固定架上的待标定喷油器4，燃油收集器5，所述燃油收集器通过密封盖实现收集器内外的隔绝，喷油器的喷嘴贯穿密封盖，与喷油器相连的喷油控制电路2，控制喷油器的喷射脉宽、喷射次数;给喷油器提供燃料供给的燃料供给装置7，所述燃料供给装置的内部压力可调；与所述燃料供给装置相连的氮气罐8，通过调节氮气罐的输出压力，实现燃料供给装置的内部压力调节;位于燃油收集器内的活性炭6，用于吸附燃油蒸汽;位于燃油收集器内的惰性气体，模拟喷油器喷嘴所处的环境背压。标定过程如下:
[0005]步骤一:通过调节氮气罐的输出压力，实现燃料供给装置能够为喷油器提供稳定的喷射压力;通过喷油控制电路，设定一定的喷油脉宽和喷油次数;称取未喷油时燃油收集器的重量G1;
[0006]步骤二:开启喷油控制电路，按照预先的设置，完成N次喷射；
[0007]步骤三:称取喷油后燃油收集器的重量G2;
[0008]步骤四:得到特定喷射压力、喷射脉宽条件下，发动机喷油器单次喷油量P，P=(G2-Gi)/N；
[0009]调整喷射压力和喷射脉宽数值，得到喷油器单次喷油量的MAP图谱。
[0010]在上述标定系统和方法的基础上实现的发动机动态油耗测量方法，过程如下:
[0011]步骤五:将发动机的曲轴位置信号、喷油脉宽信号、喷射压力信号引出并延长至信号采集模块或单元；
[0012]步骤六:将引出的喷油信号生成以时间为横坐标的喷油信号曲线，T= UU代表喷油脉宽;将引出的曲轴信号生成以时间为横坐标的曲轴信号曲线，t代表发动机转一圈的时长，转速S = l/t;P代表引出的喷射压力信号；
[0013]步骤七:以T、P参数，找到生成的喷油器单次喷油量MAP图谱中对应的喷油器单次喷油量Q;
[0014]发动机动态油耗= Q*(S/2)*60*发动机喷油器个数。
[0015]本发明的有益效果:
[0016]本发明发动机喷油器单次喷油量标定方法，最大程度地模拟了喷油器的实际工作参数，特别是喷油压力参数和喷嘴的背压参数，设备简易，操作性强。
[0017]本发明发动机动态油耗测量方法，只需将发动机控制参数中的喷油器喷油脉宽T、MAP图谱中对应的喷油器单次喷油量Q，即可获得发动机的动态油耗，特别适用于车载测量，适用范围特别宽。
【附图说明】
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[0018]图1是发动机喷油器单次喷油量标定系统结构示意图；图中，I代表计算机，2代表喷油控制电路，3代表喷油器固定架，4代表喷油器，5代表燃油收集器，6代表活性炭，7代表燃料供给装置，8代表氮气罐。
[0019]图2是喷油信号-时间关系图，图中，横坐标为时间轴，纵坐标为喷油信号。
[0020]图3是曲轴位置信号-时间关系图，图中，横坐标为时间轴，纵坐标为曲轴位置信号；图3与图2的时间轴同步。
【具体实施方式】
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[0021 ] 实施例:
[0022]发动机动态油耗测量方法，过程如下:
[0023]过程一:发动机喷油器单次喷油量标定；
[0024]实现标定的系统包括:喷油器固定架3，安装在喷油器固定架上的待标定喷油器4，燃油收集器5，所述燃油收集器通过密封盖实现收集器内外的隔绝，喷油器的喷嘴贯穿密封盖，与喷油器相连的喷油控制电路2，控制喷油器的喷射脉宽、喷射次数;给喷油器提供燃料供给的燃料供给装置7，所述燃料供给装置的内部压力可调；与所述燃料供给装置相连的氮气罐8，通过调节氮气罐的输出压力，实现燃料供给装置的内部压力调节;位于燃油收集器内的活性炭6，用于吸附燃油蒸汽;位于燃油收集器内的惰性气体，模拟喷油器喷嘴所处的环境背压;标定过程如下:
[0025]过程1-1:通过调节氮气罐的输出压力，实现燃料供给装置能够为喷油器提供稳定的喷射压力;通过喷油控制电路，设定一定的喷油脉宽和喷油次数;称取未喷油时燃油收集器的重量G1,
[0026]过程1-2:开启喷油控制电路，按照预先的设置，完成N次喷射；
[0027]过程1-3:称取喷油后燃油收集器的重量G2;
[0028]过程1-4:得到特定喷射压力、喷射脉宽条件下，发动机喷油器单次喷油量Q，Q=(G2-Gi)/N；
[0029]调整喷射压力和喷射脉宽数值，得到喷油器单次喷油量的MAP图谱；
[0030]过程二:曲轴转速、喷油脉宽、喷射压力的测定
[0031 ]过程2-1:将发动机的曲轴位置信号、喷油脉宽信号、喷射压力信号引出并延长至信号采集模块或单元；
[0032]过程2-2:将引出的喷油信号生成以时间为横坐标的喷油信号曲线，Τ = ?2-^，Τ代表喷油脉宽;将引出的曲轴信号生成以时间为横坐标的曲轴信号曲线，t代表发动机转一圈的时长，转速S = I/t; P代表引出的喷射压力信号；
[0033]过程2-3:以T、P参数，找到过程一中生成MAP图谱中对应的喷油器单次喷油量Q;
[0034]发动机动态油耗= Q*(S/2)*60*发动机喷油器个数。
[0035]在本实施例中，曲轴位置传感器通过检测曲轴飞轮盘的齿数来确定曲轴的位置。飞轮盘齿数为60-2，曲轴位置传感器采集到每个齿的上升沿和下降沿，2个缺齿的位置显示连续的低电平或高电平，相邻两个缺齿之间就是发动机曲轴转动一圈，发动机一个循环曲轴转动两圈，3个缺齿位置之间就是发动机转动一个循环。
【主权项】
1.发动机喷油器单次喷油量标定方法，其特征在于，实现该方法的系统包括:喷油器固定架(3)，安装在喷油器固定架上的待标定喷油器(4)，燃油收集器(5)，所述燃油收集器通过密封盖实现收集器内外的隔绝，喷油器的喷嘴贯穿密封盖，与喷油器相连的喷油控制电路(2)，控制喷油器的喷射脉宽、喷射次数;给喷油器提供燃料供给的燃料供给装置(7)，所述燃料供给装置的内部压力可调；与所述燃料供给装置相连的氮气罐(8)，通过调节氮气罐的输出压力，实现燃料供给装置的内部压力调节;位于燃油收集器内的活性炭(6)，用于吸附燃油蒸汽;位于燃油收集器内的惰性气体，模拟喷油器喷嘴所处的环境背压;标定过程如下: 步骤一:通过调节氮气罐的输出压力，实现燃料供给装置能够为喷油器提供稳定的喷射压力;通过喷油控制电路，设定一定的喷油脉宽和喷油次数;称取未喷油时燃油收集器的重量Gi; 步骤二:开启喷油控制电路，按照预先的设置，完成N次喷射； 步骤三:称取喷油后燃油收集器的重量G2; 步骤四:得到特定喷射压力、喷射脉宽条件下，发动机喷油器单次喷油量PA=(G2-G1)/N； 调整喷射压力和喷射脉宽数值，得到喷油器单次喷油量的MAP图谱。2.发动机动态油耗测量方法，其特征在于，过程如下: 过程一:发动机喷油器单次喷油量标定； 实现标定的系统包括:喷油器固定架(3)，安装在喷油器固定架上的待标定喷油器(4)，燃油收集器(5)，所述燃油收集器通过密封盖实现收集器内外的隔绝，喷油器的喷嘴贯穿密封盖，与喷油器相连的喷油控制电路(2)，控制喷油器的喷射脉宽、喷射次数;给喷油器提供燃料供给的燃料供给装置(7)，所述燃料供给装置的内部压力可调；与所述燃料供给装置相连的氮气罐(8)，通过调节氮气罐的输出压力，实现燃料供给装置的内部压力调节;位于燃油收集器内的活性炭(6)，用于吸附燃油蒸汽;位于燃油收集器内的惰性气体，模拟喷油器喷嘴所处的环境背压;标定过程如下: 过程1-1:通过调节氮气罐的输出压力，实现燃料供给装置能够为喷油器提供稳定的喷射压力;通过喷油控制电路，设定一定的喷油脉宽和喷油次数;称取未喷油时燃油收集器的重量Gi， 过程1-2:开启喷油控制电路，按照预先的设置，完成N次喷射； 过程1-3:称取喷油后燃油收集器的重量G2; 过程1-4:得到特定喷射压力、喷射脉宽条件下，发动机喷油器单次喷油量Q，Q= (G2-Gi)/N； 调整喷射压力和喷射脉宽数值，得到喷油器单次喷油量的MAP图谱； 过程二:曲轴转速、喷油脉宽、喷射压力的测定 过程2-1:将发动机的曲轴位置信号、喷油脉宽信号、喷射压力信号引出并延长至信号采集模块或单元； 过程2-2:将引出的喷油信号生成以时间为横坐标的喷油信号曲线，T = ^t1, T代表喷油脉宽;将引出的曲轴信号生成以时间为横坐标的曲轴信号曲线，t代表发动机转一圈的时长，转速S = l/t;P代表引出的喷射压力信号；过程2-3:以T、P参数，找到过程一中生成MAP图谱中对应的喷油器单次喷油量Q;发动机动态油耗=Q* (S/2) *60*发动机喷油器个数。
【文档编号】G01F9/00GK105888909SQ201610221291
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】裴毅强, 赵乐文, 张小雨
【申请人】天津大学