一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正方法及系统。本发明所要解决的技术问题如何通过调整喷油提前角、喷油脉宽，提供一种简便、快捷的喷油器针阀响应时间测量测量方法及系统。修正系统，包括：燃油供给系统、喷油器、喷油控制器；喷油器电流测量装置，数据存储装置，发动机标定参数存储单元，修正单元。本发明当发动机启动时，可快速完成喷油器开启时间、喷油脉宽的修正。
【专利说明】一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正方法及系统
【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种电磁喷油器，具体来说涉及一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正方法及系统。
【背景技术】:
[0002]在发动机燃油喷射系统中，喷油器是关键部件之一，精确的喷油定时和喷油量控制直接影响着发动机的动力性、经济性及尾气排放。
[0003]通常，电磁喷油器的结构简图如图1所示，主要由电磁线圈1、喷油器壳体2、衔铁
3、针阀4、弹簧5、喷孔6、挡块7、接线柱8、轭铁9等几部分组成。喷油器头部的针阀与衔铁连为一体，针阀的运动规律和衔铁保持一致。当喷油器电磁线圈接收到喷油器脉冲电压后，产生电磁力，衔铁被吸起，针阀打开，燃油通过喷孔喷出。当喷油脉冲终止时，电磁力逐渐变小，针阀在弹簧力作用下，返回阀座，喷油结束，电磁喷油器完成一次喷油是电路系统、磁路系统、机械运动系统共同作用的结果。
[0004]喷油器接收到控制脉宽信号后并不是立即开启，而是有一定的滞后，滞后时间与控制脉宽信号的控制电压大小和线圈电流大小有关，其中线圈电流的变化曲线又与喷油器线圈电阻和电感有关。同样，喷油器的关闭也不是当控制脉宽信号结束后立即结束的，当喷油器控制电压信号结束后，因为电磁线圈储存的电磁能不会立即被消耗，喷油器关闭时刻也往往晚于控制电压信号结束时刻。在实际发动机标定时，喷油器的喷油脉宽是指对喷油器电磁阀两端施加控制电压的持续时间，而实际发动机的喷油时间要大于控制电压脉宽持续时间。
[0005]发动机长时间运转后，喷油器线圈的电阻和电感以及复位弹簧，系统摩擦系数都会发生改变，喷油器电磁阀的响应特性也会随之发生改变，最终影响喷油器的开启时间(开启时间一般会变短)和实际喷油脉宽的长度(喷油脉宽长度会变长)。
[0006]目前多数发动机厂家只在发动机出厂时，直接将电子控制单元发出控制信号map刷入ECU控制单元，然后通过对喷油器提前角(电子控制单元发出控制信号时发动机曲轴位置与发动机曲轴上止点之间的曲轴转角)和控制电压时间的标定来控制喷油器喷油，但这并没有考虑到喷油器的老化问题以及喷油器实际工作时间。在喷油器老化后，虽然控制电压脉宽持续时间没有变化，但喷油器的实际开启时间和喷油持续时间已经发生变化，如果不对喷油器实际开启时间和喷油脉宽进行修正，势必影响发动机的动力性、经济性及尾气排放。
【发明内容】
:
[0007]本发明所要解决的技术问题如何通过调整喷油提前角、喷油脉宽，使喷油器老化后实际喷油是在不破坏喷油器结构的情况下，提供一种简便、快捷的一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正方法及系统。
[0008]本发明的技术方案如下:[0009]一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正系统，包括:燃油供给系统11、喷油器21、喷油控制器14 ;还包括:喷油器电流测量装置15 ;数据存储装置13 ;发动机标定参数存储单元17，存储着原始的喷油器喷油时长h、喷油器滞后喷油时间Atc1、喷油脉冲时间起点，喷油脉宽Ttl信息；修正单元18，存储着供油提前角θ x、修正后的喷油脉宽值1\。
[0010]所述喷油器电流测量装置为霍尔电流传感器；所述喷油控制器为车用ECU单元。
[0011]在上述测量系统上实现的一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正方法，包括以下步骤:
[0012](一)准备工作:调整燃油供给系统，使供油压力稳定到所需的喷油压力；设定喷油器控制器适当的喷油参数，试喷，排空燃油供给系统和喷油器之间管道和喷油器内的空气，使喷油器进入正常工作预备状态；打开电流测量系统，使喷油器供电线路中的一根穿过电流测量系统；在喷油器控制器中设置目标脉宽和喷油频率；
[0013](二)测量过程:
[0014]启动喷油器，电流测量装置测量喷油器工作过程中经过喷油器的电流大小并传送给数据存储装置；
[0015]数据提取:获得tA、tB、tc、tD、tE、tF时刻，tA为电流开始增长对应的时间点，tB为自tA时刻电流连续增长到第一个极大值对应的时间点，t。为自tB时刻电流连续下降到第一个极小值对应的时间点，tD为自t。时刻电流连续增长到第二极大值对应的时间点，tE为自tD时刻电流连续下降到第二极小值对应的时间点，tF为自tE时刻电流连续增长到第三极大值对应的时间点；获得喷油器当前的实际喷油时长t1; h = tF-tB ;将喷油器当前的实际喷油时长h与喷油脉宽存储单元中存储的喷油时长h进行比较，并获得差值tx = h - t0 ;获得喷油器滞后喷油时间At1 = tB_tA。
[0016](三)修正过程:
[0017]将喷油器滞后喷油时间At1与发动机标定参数存储单元中原始喷油器滞后喷油时间Atci相比较，得到:喷油器实际较原始发动机提前喷射时间为At，At = AtcrAt1;
[0018]将施加在喷油器上的脉冲电压信号施加时间延迟At，并将其转换为供油提前角Θ X ;修正后的喷油脉宽值T1 = Ttl - tx ;
[0019]供油提前角θχ、修正后的喷油脉宽值T1存入喷油脉宽修正单元；在喷油控制器下次启动时，将修正后的供油提前角θ χ、喷油脉宽T1导入车用E⑶单元。
[0020]本发明的优点和积极效果是:
[0021]本发明提出的喷油器开启时间、喷油脉宽的修正方法及系统通过检测喷油器电磁阀电流曲线的极值，来确定喷油器的开启点和关闭点，无论喷油器如何老化或者瞬时电压、燃油压力、燃油性质如何变化，检测的喷油延迟和喷油脉宽是随之变化的，均可真实的反应发动机的工作状态。当发动机启动时，发明装置可快速完成喷油器喷油开启时间和喷油脉宽的修正。修正后的喷油开启时间和喷油脉宽是符合发动机实时工况的，可以完全保证喷油时刻、喷油量的精确性，为发动机动力性、经济型以及尾气排放做好准备。
【专利附图】
【附图说明】:
[0022]图1是喷油器的基本物理结构简图；图中，I代表电磁线圈，2代表喷油器壳体，3代表衔铁，4代表针阀，5代表弹簧，6代表喷孔，7代表挡块，8代表接线柱，9代表轭铁。[0023]图2是本发明实施方式中推荐的实施例的喷油器开启时间、喷油脉宽的修正系统功能框图；图中，11代表燃油供给系统，13代表数据存储装置，14代表喷油控制器，15代表喷油器电流测量装置，16代表数据采集卡，17代表发动机标定参数存储单元，18代表修正单元，21代表喷油器。
[0024]图3是本发明【具体实施方式】中推荐的实施例的喷嘴工作过程中，喷嘴控制器对喷嘴施加的脉冲控制电压信号和在此过程中电流测量系统测量到通过喷油器电磁线圈的电流大小曲线。
[0025]图4是原始标定的喷油器喷油脉宽、实际喷油时长、滞后喷油时间的示意图；图中，横坐标代表时间。
[0026]图5是老化后喷油器喷油脉宽、实际喷油时长、滞后喷油时间的示意图；图中，横坐标代表时间。
[0027]图6是修正后喷油器喷油脉宽、实际喷油时长、滞后喷油时间的示意图；图中，横坐标代表时间。
【具体实施方式】:
[0028]为详细说明本发明的技术内容、结构特征、所实现目的及效果，结合实施方式并配合附图给予详细说明。下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细说明。
[0029]一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正系统，包括:燃油供给系统11、喷油器21、喷油控制器14 ;还包括:喷油器电流测量装置15 ;数据存储装置13 ;发动机标定参数存储单元17，存储着原始的喷油器喷油时长h、喷油器滞后喷油时间Atc1、喷油脉冲时间起点，喷油脉宽Ttl信息；修正单元18，存储着供油提前角θ x、修正后的喷油脉宽值1\。
[0030]所述喷油器电流测量装置为霍尔电流传感器；所述喷油控制器为车用ECU单元。
[0031]在上述测量系统上实现的一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正方法，包括以下步骤:
[0032](一 )准备工作:调整燃油供给系统，使供油压力稳定到所需的喷油压力；设定喷油器控制器适当的喷油参数，试喷，排空燃油供给系统和喷油器之间管道和喷油器内的空气，使喷油器进入正常工作预备状态；打开电流测量系统，使喷油器供电线路中的一根穿过电流测量系统；在喷油器控制器中设置目标脉宽和喷油频率；
[0033]( 二)测量过程:
[0034]启动喷油器，电流测量装置测量喷油器工作过程中经过喷油器的电流大小并传送给数据存储装置；
[0035]数据提取:获得tA、tB、tc、tD、tE、tF时刻，tA为电流开始增长对应的时间点，tB为自tA时刻电流连续增长到第一个极大值对应的时间点，t。为自tB时刻电流连续下降到第一个极小值对应的时间点，tD为自t。时刻电流连续增长到第二极大值对应的时间点，tE为自tD时刻电流连续下降到第二极小值对应的时间点，tF为自tE时刻电流连续增长到第三极大值对应的时间点；获得喷油器当前的实际喷油时长t1; h = tF-tB ;将喷油器当前的实际喷油时长h与喷油脉宽存储单元中存储的喷油时长h进行比较，并获得差值tx = h - t0 ;获得喷油器滞后喷油时间At1 = tB_tA。
[0036](三)修正过程:[0037]将喷油器滞后喷油时间At1与发动机标定参数存储单元中原始喷油器滞后喷油时间Atci相比较，得到:喷油器实际较原始发动机提前喷射时间为At，At = AtcrAt1;
[0038]将施加在喷油器上的脉冲电压信号施加时间延迟At，并将其转换为供油提前角Θ X ;修正后的喷油脉宽值T1 = Ttl - tx ;
[0039]供油提前角θχ、修正后的喷油脉宽值T1存入喷油脉宽修正单元；在喷油控制器下次启动时，将修正后的供油提前角θ χ、喷油脉宽T1导入车用E⑶单元。
[0040]从图4-图6对比可知，喷油器老化后，如果喷油脉冲起点和时长不变，就会造成喷油器比原始标定的喷油器早喷油、晚关闭，造成燃油的浪费；通过本发明，调整脉冲的起点，让修正后的喷油器喷油时刻与原始标定的喷油器喷油时刻一样，同时调整喷油脉宽，让修正后的喷油器喷油时长与原始标定的喷油器喷油时长一样，达到发明的目的。
[0041]本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对【具体实施方式】的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的【具体实施方式】用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。
【权利要求】
1.一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正系统，包括:燃油供给系统(11)、喷油器(21)、喷油控制器(14);其特征在于，还包括:喷油器电流测量装置(15);数据存储装置(13);发动机标定参数存储单兀(17)，存储着原始的嗔油器嗔油时长to、嗔油器滞后嗔油时间Atc1、喷油脉冲时间起点，喷油脉宽Ttl信息；修正单元(18)，存储着供油提前角QxJfE后的喷油脉宽值T1。
2.根据权利要求1所述一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正系统，其特征在于，所述喷油器电流测量装置为霍尔电流传感器。
3.根据权利要求1所述一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正系统，其特征在于，所述喷油控制器为车用ECU单元。
4.在权利要求1所述修正系统上实现的一种喷油器开启时间、喷油脉宽的修正方法，其特征在于，包括以下步骤: (一)准备工作:调整燃油供给系统，使供油压力稳定到所需的喷油压力；设定喷油器控制器适当的喷油参数，试喷，排空燃油供给系统和喷油器之间管道和喷油器内的空气，使喷油器进入正常工作预备状态；打开电流测量系统，使喷油器供电线路中的一根线路穿过电流测量系统；在喷油器控制器中设置目标脉宽和喷油频率； (二)测量过程: 启动喷油器，电流测量装置测量喷油器工作过程中经过喷油器的电流大小并传送给数据存储装置； 数据提取:获得V V tc、tD、tE、tF时刻，tA为电流开始增长对应的时间点，tB为自tA时刻电流连续增长到第一个极大值对应的时间点，t。为自tB时刻电流连续下降到第一个极小值对应的时间点，tD为自t。时刻电流连续增长到第二极大值对应的时间点，tE为自tD时刻电流连续下降到第二极小值对应的时间点，tF为自tE时刻电流连续增长到第三极大值对应的时间点；获得喷油器当前的实际喷油时长t1; = tF-tB;将喷油器当前的实际喷油时长与发动机标定参数存储单元中原始的喷油器喷油时长h进行比较，并获得差值tx =t1- t0 ;获得喷油器滞后喷油时间At1 = tB-tA ； (三)修正过程: 将喷油器滞后喷油时间At1与发动机标定参数存储单元中原始喷油器滞后喷油时间Atci相比较，得到:喷油器实际较原始发动机提前喷射时间为At，At = At0-At1 ； 将施加在喷油器上的脉冲电压信号施加时间延迟At，并将其转换为供油提前角θχ;修正后的喷油脉宽值T1 = TtTtx ； 供油提前角θχ、修正后的喷油脉宽值T1存入喷油脉宽修正单元；在喷油控制器下次启动时，将供油提前角θ χ、修正后的喷油脉宽T1导入车用E⑶单元。
【文档编号】F02D41/30GK104005869SQ201410265526
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】姚春德, 银增辉, 陈志方, 耿培林, 窦站成 申请人:天津大学