CN102374053B - 用于控制喷油器的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于控制喷油器的方法和设备，其中所述方法包括测量喷油器到达增压电压或增压电流的实际增压时间；根据标定增压时间和所述实际增压时间来计算加电时间偏移量；将所述加电时间偏移量转换为提前角偏移量；以及基于标定提前角和所述提前角偏移量来计算实际提前角。利用本发明所提供的方法和设备，可以减少标定的工作量，实现对喷油器的喷射油量的精确控制，从而提高发动机的性能。

Description

用于控制喷油器的方法和设备

技术领域

本发明一般地涉及喷油器，更具体地，本发明涉及用于控制喷油器的方法和设备。

背景技术

喷油器是一种用于控制燃油喷射量的精密器件。通常，在给喷油器的电磁阀加电后，电磁阀并不会立即开启，而是存在一定的滞后。该滞后的时间与驱动电磁阀的增压电压或电流的上升速度有关，而该上升速度又涉及喷油器的电阻和电感等电子器件。

为了尽量消除上述的滞后，通常采用的方法是直接把对喷油器的加电时间当作喷油时间，即，将开始对喷油器加驱动电压到停止对其加驱动电压的该段时间视为喷油时间，这样计算的喷油时间包括了实际上并未喷油的电磁阀开启时间。接着，通过对喷射提前角和加电时间的标定来补偿实际喷油时间，例如通过标定软件根据实际的效果在线修改电子控制单元(ECU)中的数据来实现补偿。

上述方法存在不足之处。首先，当由于硬件老化或更换而造成电磁阀的开启时间发生变换时，该方法需要对提前角和加电时间进行重新标定，这就增大了喷射提前角和加电时间的标定工作量。其次，该方法没有考虑增压电压或电流的上升速度以及喷油器的老化问题。随着喷油次数的增加或者喷油器出现老化，增压电压的上升速度将会降低，由此造成电磁阀开启缓慢。在保持相同的喷油提前角和加电时间情况下，喷油器的喷油量必然减小。因此，如果不对喷油器的喷射提前角以及加电时间进行控制，将影响到发动机的动力性、经济性和排放性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对喷油器在多次喷射或老化而发生电磁阀开启时间滞后时，如何在没有增加额外的标定工作量的情况下实现对喷油器的每次喷射量的精确控制。

为了解决上述的技术问题，本发明的一个方面提供了一种用于控制喷油器的方法，包括：

测量喷油器到达增压电压或增压电流的实际增压时间；

根据标定增压时间和所述实际增压时间来计算加电时间偏移量；

将所述加电时间偏移量转换为提前角偏移量；以及

基于标定提前角和所述提前角偏移量来计算实际提前角。

在一个实施方式中，上述测量实际增压时间包括通过电子控制单元ECU的模数转换通道来采集关于喷油器的增压电压或增压电流的数据。

在另一实施方式中，上述将所述时间偏移量转换为提前角偏移量包括利用下式来计算得到提前角偏移量：

其中为提前角偏移量，n是发动机的转速，Δt是加电时间偏移量。

在又一实施方式中，上述方法进一步包括基于标定加电时间和所述加电时间偏移量来计算实际加电时间。

本发明的另一方面提供了一种用于控制喷油器的设备，包括：

测量模块，用于测量喷油器到达增压电压或增压电流的实际增压时间；

第一计算模块，用于根据标定增压时间和所述实际增压时间来计算加电时间偏移量；

转换模块，用于将所述加电时间偏移量转换为提前角偏移量；以及

第二计算模块，用于基于标定提前角和所述提前角偏移量来计算实际提前角。

在一个实施方式中，上述测量模块配置用于通过电子控制单元ECU的模数转换通道来采集关于喷油器的增压电压或增压电流的数据。

在另一实施方式中，上述转换模块配置用于利用下式来计算得到提前角偏移量：

其中为提前角偏移量，n是发动机的转速，Δt是加电时间偏移量。

在又一实施方式中，上述设备进一步包括第三计算模块，用于基于标定加电时间和所述加电时间偏移量来计算实际加电时间。

通过本发明的上述方法和设备，通过测量实际增压时间，并且利用该实际增压时间获得加电时间偏移量，可以对ECU数据中的喷油提前角进行补偿，从而实现对喷射的精确控制。另外，通过对加电时间进行补偿，可以进一步实现对每次喷射油量的精确控制。由于本发明只需将得到的偏移量加到原标定的提前角和加电时间上，无需对原标定值进行修改，从而不会额外增加标定工作量。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施方式的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在附图中：

图1示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于控制喷油器的方法的流程图；

图2示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于控制喷油器的方法的详细流程图；以及

图3是示意性示出根据本发明一个实施方式的用于控制喷油器的设备的框图。

具体实施方式

本发明的各个实施方式针对喷油器在多次喷射或老化情况下开启时间变化的情况，测量加载到电磁阀上的实际增压电压或电流的大小及其到达的实际增压时间，根据测量的实际增压时间与标定的增压时间估算电磁阀的响应时间偏移量(也即加电时间偏移量)，然后依据响应时间偏移量来对ECU数据中的喷油提前角和加电时间进行补偿或修正，从而实现每次喷射油量的精确控制。

在概括介绍了本发明后，下面将结合附图来详细地描述本发明的各个实施方式。

图1示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于控制喷油器的方法100的流程图。

该方法100开始于步骤S101，并且前进到步骤S102。在步骤S102中，方法100测量喷油器到达增压电压或增压电流的实际增压时间。接着，方法100前进到步骤S103，其中根据标定增压时间和实际增压时间来计算加电时间偏移量(也即电磁阀的响应时间偏移量)。在得到加电时间偏移量后，方法100在步骤S104中将所述加电时间偏移量转换为提前角偏移量。接着，方法100前进到步骤S105。在该步骤S105中，方法100基于标定提前角和提前角偏移量来计算实际提前角。最后，方法100在步骤S106处结束。

在一个实施方式中，上述方法100测量实际增压时间包括通过ECU的A/D转换通道来采集关于喷油器的增压电压或增压电流的数据。在另一实施方式中，方法100将时间偏移量转换为提前角偏移量包括利用下式来计算得到提前角偏移量：

Δφ＝3×n×Δt/500，(1)

其中Δφ为提前角偏移量(单位为度)，n是发动机的转速(单位为转/分钟)，Δt是加电时间偏移量(单位为毫秒)。

在又一实施方式中，上述方法100可以进一步包括基于标定加电时间和所述加电时间偏移量来计算实际加电时间。

图2示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于控制喷油器的方法200的详细流程图。该方法200开始于步骤S201，并且在步骤S202中测量实际增压电压或增压电流，此处可以利用ECU的AD通道定时地采集驱动喷油器的增压电压或电流，当喷油器在增压电压的作用下产生较大增压电流促使电磁阀快速地开启时，驱动喷油器的增压电流或电压可达到某个峰值(例如48V)。此后，驱动喷油器的电流或电压将保持在相对低的电流或电压处(例如24V)以便维持电磁阀的开度。

在测量实际增加电压或增压电流后，方法200在步骤S203中计算实际增压时间，该实际增压时间表示从初始施加驱动电压或电流的时刻开始到实际达到所需增压电压或增压电流的峰值时刻所经历的时间段。接着，方法200前进到步骤S204。在步骤S204中，方法200根据实际增压时间和标定增压时间计算加电时间偏移量，其中标定增压时间是喷油器出厂时所测得的增压时间，其可以作为常量标注在ECU的数据库中。这里的计算可以是求差运算，即用实际增压时间减去标定增压时间从而得到加电时间偏移量，也即电磁阀的响应时间偏移量。

在计算得到加电时间偏移量后，方法200前进到步骤S205。在该步骤S205中，方法200根据发动机的转速和加电时间偏移量计算提前角偏移量。这里计算提前角偏移量可以通过式(1)进行。

在计算得到提前角偏移量后，方法200在步骤S206中根据提前角偏移量和标定提前角计算实际提前角，其中标定提前角是喷油器出厂时所测量的供油提前角，其可以作为常量标注在ECU的数据库中。这里的计算可以是求和运算，即将得到的提前角偏移量和标定提前角相加，从而得到供油的实际提前角。

接着，方法200在步骤S207中根据加电时间偏移量和标定加电时间计算实际加电时间。这里的标定加电时间是喷油器出厂时所测量的加电时间，其也可以作为常量标注在ECU的数据库中。这里的计算可以是求和运算，即将得到的加电时间偏移量与标定加电时间相加，从而得到实际加电时间。最终，方法200在步骤S208处结束。

尽管结合图2所示的顺序描述了本发明的方法200，但本领域技术人员基于本申请的公开能够理解步骤S207是本发明可选的和优选的步骤。通过该步骤计算实际加电时间，可以在控制喷油提前角基础上控制喷油器的加电时间，从而进一步实现对喷油器的精确控制。

图3是示意性示出根据本发明一个实施方式的用于控制喷油器的设备300的框图。如图3中所示，设备300包括测量模块301、第一计算模块302、转换模块303以及第二计算模块304。其中，测量模块301首先测量喷油器到达增压电压或增压电流的实际增压时间，并且将其传送到与其连接的第一计算模块302。第一计算模块302根据标定增压时间(例如出厂时预先设定)和从测量模块301接收到的实际增压时间来计算加电时间偏移量，接着将计算出的加电时间偏移量传送到与其连接的转换模块303。在转换模块303处，从第一计算模块302接收到的加电时间偏移量被转换为提前角偏移量，这里的转换例如可以借助于式(1)来完成。在经过转换得到提前角偏移量后，转换模块303将其送入到第二计算模块304。第二计算模块304基于标定提前角(例如可以在出厂时预先设定)和从转换模块303接收到的提前角偏移量来计算实际提前角。

尽管未在图3中示出，根据本发明的一个实施方式，设备300还可以包括第三计算模块。该第三计算模块从第一计算模块302接收加电时间偏移量，并且根据加电时间偏移量和标定加电时间(例如在出厂时预先设定)计算实际加电时间。

下面以示例性的数值为例来描述设备300的具体操作。首先，假设测量模块301测量到实际的增压电压或增压电流时间为120μs，假设标定增压时间为100μs，则第一计算模块302可以计算出加电时间偏移量为120-100＝20μs。接着，假设当前喷油提前角为5°、发动机的当前转速为1000r/min，则转换模块303可以根据式(1)计算出提前角偏移量假设标定提前角是5°，则第二计算模块304可以计算得到实际提前角等于5°+0.12°＝5.12°，因此可以将喷油提前角修正为5.12°。类似地，假设标定加电时间为1000μs，则第三计算模块可以计算得到实际加电时间等于1000+20＝1020μs，从而可以将实际加电时间修正为1020μs。

综上，结合附图对本发明的各个实施方式进行了详细的描述。本领域技术人员可以理解本发明的实施方式可以通过硬件、软件、固件、模块或者其结合来实现，也可以在供任何合适数据处理系统使用的信号承载介质上所设置的计算机程序产品中体现本发明。这种信号承载介质可以是传输介质或用于机器可读信息的可记录介质，包括磁介质、光介质或其他合适介质。可记录介质的示例包括：硬盘驱动器中的磁盘或软盘、用于光驱的光盘、磁带，以及本领域技术人员所能想到的其他介质。

应当注意，为了使本发明更容易理解，上面的描述省略了对于本领域的技术人员来说是公知的、并且对于本发明的实现可能是必需的更具体的一些技术细节。

提供本发明的说明书的目的是为了说明和描述，而不是用来穷举或将本发明限制为所公开的形式。对本领域的普通技术人员而言，许多修改和变更都是显而易见的。

因此，选择并描述实施方式是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，并使本领域普通技术人员明白，在不脱离本发明实质的前提下，所有修改和变更均落入由权利要求所限定的本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于控制电磁阀式喷油器的方法，包括： 

测量喷油器到达增压电压或增压电流的实际增压时间； 

根据标定增压时间和所述实际增压时间来计算加电时间偏移量； 

将所述加电时间偏移量转换为提前角偏移量；以及 

基于标定提前角和所述提前角偏移量来计算实际提前角。 

2.根据权利要求1所述的方法，其中测量实际增压时间包括通过电子控制单元ECU的模数转换通道来采集关于喷油器的增压电压或增压电流的数据。 

3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述时间偏移量转换为提前角偏移量包括利用下式来计算得到提前角偏移量： 

其中为提前角偏移量，n是发动机的转速，△t是所述加电时间偏移量。 

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于标定加电时间和所述加电时间偏移量来计算实际加电时间。 

5.一种用于控制电磁阀式喷油器的设备，包括： 

测量模块，用于测量喷油器到达增压电压或增压电流的实际增压时间； 

第一计算模块，用于根据标定增压时间和所述实际增压时间来计算加电时间偏移量； 

转换模块，用于将所述加电时间偏移量转换为提前角偏移量；以及 

第二计算模块，用于基于标定提前角和所述提前角偏移量来计算实际提前角。 

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述测量模块配置用于通过电子控制单元ECU的模数转换通道来采集关于喷油器的增压电压或增压电流的数据。 

7.根据权利要求5所述的设备，其中所述转换模块配置用于利用下式来计算得到提前角偏移量： 

其中为提前角偏移量，n是发动机的转速，△t是所述加电时间偏移量。 

8.根据权利要求5所述的设备，进一步包括第三计算模块，用于基于标定加电时间和所述加电时间偏移量来计算实际加电时间。