CN102493886B - 一种喷油器开启时间修正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷油器开启时间修正方法及装置，其中，方法包括：检测增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间的波动过程中增压电流的频率变化；当增压电流的频率的变化值超过设定值时记录该时间点为电磁阀开启点；电磁阀开启点为喷油器实际开启时间；记录电子控制单元发出控制信号的起始点即原开启时间到实际开启时间的时间间隔，该时间间隔则为开启时间偏移量；所述控制信号用于使喷油器电磁阀两端施加电压。在实际进行发动机控制时，原加电时间与开启时间偏移量相加是实际加电时间。实际加电时间经过开启时间偏移量延迟后，即是修正后的实际控制时的开启时间；实际控制时的开启时间是准确的，真实反应喷油器的性能。

Description

一种喷油器开启时间修正方法及装置

技术领域

本发明涉及电控喷油器控制技术领域，特别涉及一种喷油器开启时间修正方法及装置。

背景技术

高压共轨系统中，喷油器是关键部件之一，喷油量的精确控制直接影响发动机的动力性和经济性。

高压共轨电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管，通过公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机变化的程度。

参见图1，该图为现有技术中电控喷油器的结构图。

当驱动电压作用在喷油器线圈101上时会产生电流，通电的电磁铁产生电磁力吸引衔铁102上升，释放控制孔104被打开，控制腔内的压力减小，针阀在压力差的作用下向上移动，喷油器开始喷油；当驱动电压消失后，衔铁102在复位弹簧和油液阻力的作用下落座。

图1中其他标号代表的部件名称如下：

103-球阀；105-充油控制孔；106-针阀杆；107-喷嘴针阀压力环；108-喷孔；109-高压连接管。

上电后，喷油器电磁阀并不是立即开启，而是有一定的滞后，滞后时间与驱动电磁阀的增压电压和增压电流有关，其中增压电流的上升下降速度又与喷油器线圈的电阻和电感相关。

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、摩擦系数都会发生变换，导致喷油器电磁阀的响应特性发生改变，最终也会影响喷油器的开启时间。

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以对喷油器电磁阀两端施加电压的持续时间即喷油器的加电时间当作喷油时间，然后通过对喷射提前角(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)和加电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。在喷油器老化后，虽然加电时间没变，但喷油器实际开启时间发生变化(一般是开启时间发生延迟)，实际喷射提前角发生变化，实际喷油时间必然发生变化，则如果不对喷油器实际开启时间进行修正，势必影响发动机的各种性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种喷油器开启时间修正方法及装置，能够准确地确定喷油器实际开启时间。

本发明提供一种喷油器开启时间修正方法，包括以下步骤：

检测增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间的波动过程中增压电流的频率变化；

当增压电流的频率的变化值超过设定值时记录该时间点为电磁阀开启点；

电磁阀开启点为喷油器实际开启时间；记录电子控制单元发出控制信号的起始点即原开启时间到实际开启时间的时间间隔，该时间间隔则为开启时间偏移量；所述控制信号用于使喷油器电磁阀两端施加电压。

优选地，还包括，由所述开启时间偏移量补偿加电时间，具体为：

将所述开启时间偏移量与原加电时间相加获得实际加电时间。

优选地，还包括，由所述开启时间偏移量补偿喷油提前角，具体为：

将所述开启时间偏移量和发动机转速转化为喷油提前角偏移量；

将所述喷油提前角偏移量和原喷油提前角相加获得实际喷油提前角。

优选地，在所述检测增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间的波动过程中增压电流的频率变化，之前还包括：

减小增压电流上限值和增压电流下限值之间的间隔，具体为：

保持增压电流上限值不变，增大增压电流下限值；或，减小增压电流上限值，保持增压电流下限值不变；或，同时增大增压电流下限值并减小增压电流上限值。

优选地，还包括：

多次测量所述喷油器实际开启时间，计算开启时间偏移量，对多次计算的开启时间偏移量取加权平均值，获得最终的喷油器开启时间偏移量。

本发明还提供一种喷油器开启时间修正装置，包括：检测单元、电磁阀开启点确定单元、记录单元；

所述检测单元，用于检测增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间的波动过程中增压电流的频率变化；

所述电磁阀开启点确定单元，用于根据检测单元的检测结果确定增压电流的频率的变化值超过设定值时的时间点，该时间点为电磁阀开启点，即喷油器实际开启时间；

所述记录单元，用于记录电子控制单元发出控制信号的起始点即原开启时间到所述实际开启时间的时间间隔，该时间间隔则为开启时间偏移量；所述控制信号用于使喷油器电磁阀两端施加电压。

优选地，还包括：实际加电时间获得单元；

所述实际加电时间获得单元，用于将所述开启时间偏移量与原加电时间相加获得实际加电时间。

优选地，还包括：喷油提前角偏移量获得单元和实际喷油提前角获得单元；

所述喷油提前角偏移量获得单元，用于将所述开启时间偏移量和发动机转速转化为喷油提前角偏移量；

所述实际喷油提前角获得单元，用于将所述喷油提前角偏移量和原喷油提前角相加获得实际喷油提前角。

优选地，还包括与所述检测单元连接的减小单元；

所述减小单元，用于减小增压电流上限值和增压电流下限值之间的间隔，具体为：保持增压电流上限值不变，增大增压电流下限值；或，减小增压电流上限值，保持增压电流下限值不变；或，同时增大增压电流下限值并减小增压电流上限值。

优选地，还包括：加权平均值获得单元，用于由所述记录单元记录的多次计算的开启时间偏移量取加权平均值，获得最终的喷油器开启时间偏移量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的方法通过检测增压电流的频率变化，来确定电磁阀开启点，这样，无论喷油器怎样老化，该电磁阀开启点是随着变化的，因此本发明重新确定的电磁阀开启点可以真实反映喷油器的现实状态。当获得电磁阀开启点以后，实际操作是在特定工况下(如怠速工况)，以电子控制单元ECU开始发出控制信号的起始点即原开启时间，计算从原开启时间到电磁阀开启点即喷油器实际开启时间之间的时间间隔，该时间间隔为开启时间偏移量；当获得开启时间偏移量以后，在实际进行发动机控制时，原加电时间与开启时间偏移量相加便是实际加电时间。该实际加电时间经过开启时间偏移量延迟后，即是本发明修正后的实际控制时的开启时间；该实际控制时的开启时间是准确的，可以真实反应喷油器的性能。而不是像现有技术那样不考虑喷油器的老化，以出厂时标定的值为基准来作为开启时间。

附图说明

图1是现有技术中电控喷油器的结构图；

图2是本发明提供的喷油器驱动电压、驱动电流及针阀行程示意图；

图3是本发明提供的喷油器开启时间修正方法实施例一流程图；

图4是本发明提供的方法实施例二流程图；

图5是本发明提供的方法实施例三流程图；

图6是本发明提供的喷油器开启时间修正装置实施例一结构图；

图7是本发明提供的喷油器开启时间修正装置实施例二结构图；

图8是本发明提供的喷油器开启时间修正装置实施例三结构图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解和实施本发明的技术方案，下面首先介绍喷油器的驱动电压、驱动电流以及针阀行程。

参见图2，该图为本发明提供的喷油器驱动电压、驱动电流及针阀行程示意图。

喷油器的驱动电压分为增压电压和保持电压，喷油器的驱动电流分为增压电流和保持电流。其中，增压电流与增压电压对应，保持电流与保持电压对应，如图2所示。

在增压电流阶段，驱动电流设有上限值和下限值，分别称为增压电流上限值和增压电流下限值；在保持电流阶段，驱动电流设有上限值和下限值，分别称为保持电流上限值和保持电流下限值。

在增压电流阶段：当检测到驱动电流达到增压电流上限值时，将驱动电压置零，使增压电流下降。需要说明的是，此增压电流阶段，对应的是将增压电压置零。当检测到驱动电流达到增压电流下限值时，将驱动电压置为预定值，使增压电流回升。因此，本发明采用通过控制驱动电压的变化来使增压电流始终在增压电流上限值和增压电流下限值之间波动。

可以理解的是，同理，在保持电流阶段，通过控制驱动电压的变化来使保持电流始终在保持电流上限值和保持电流下限值之间波动。

在喷油器电磁阀开启过程中，由于衔铁的运动会导致线圈的电感特性发生变化，从而导致增压电流在波动过程中频率发生改变。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

参见图3，该图为本发明提供的喷油器开启时间修正方法实施例一流程图。

本发明实施例提供的喷油器开启时间修正方法，包括以下步骤：

S301：检测增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间的波动过程中增压电流的频率变化；

具体可以参见图2，在增压电流阶段，增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间波动时，增压电流的频率会发生变化，实时检测该频率的变化情况。

S302：当增压电流的频率的变化值超过设定值时记录该时间点为电磁阀开启点；

S303：记录电子控制单元发出控制信号的起始点即原开启时间到该电磁阀开启点即喷油器实际开启时间之间的时间间隔，该时间间隔则为开启时间偏移量；所述控制信号用于使喷油器电磁阀两端施加电压。

本发明提供的方法通过检测增压电流的频率变化，来确定电磁阀开启点，这样，无论喷油器怎样老化，该电磁阀开启点是随着变化的，因此本发明重新确定的电磁阀开启点可以真实反映喷油器的现实状态。当获得电磁阀开启点以后，实际操作是在特定工况下(如怠速工况)，以电子控制单元ECU开始发出控制信号的起始点即原开启时间，计算从原开启时间到电磁阀开启点即喷油器实际开启时间之间的时间间隔，该时间间隔为开启时间偏移量；当获得开启时间偏移量以后，在实际进行发动机控制时，原加电时间与开启时间偏移量相加便是实际加电时间。。该实际加电时间经过开启时间偏移量延迟后，即是本发明修正后的实际控制时的开启时间；该实际控制时的开启时间是准确的，可以真实反应喷油器的性能。而不是像现有技术那样不考虑喷油器的老化，以出厂时标定的值为基准来作为开启时间。

下面结合附图介绍在确定了开启时间偏移量以后，补偿加电时间的方法。

参见图4，该图为本发明提供的方法实施例二流程图。

需要说明的是，本实施例与图3所示的实施例的区别是增加了S404，其中S401-S403与S301-S303相同，在此不再赘述。

S404：将所述开启时间偏移量与原加电时间相加获得实际加电时间。

由于实际加电时间是在已经准确确定的实际开启时间的基础上获得的，这样由实际加电时间获得喷油器的喷油时间便是准确的。

下面结合附图介绍在确定了开启时间偏移量以后，补偿喷油提前角的方法。

参见图5，该图为本发明提供的方法实施例三流程图。

需要说明的是，本实施例与图3所示的实施例的区别是增加了S504-S505，其中S501-S503与S301-S303相同，在此不再赘述。

S504：将所述开启时间偏移量和发动机转速转化为喷油提前角偏移量；

S505：将所述喷油提前角偏移量和原喷油提前角相加获得实际喷油提前角。

由于实际喷油提前角是在已经准确确定的实际开启时间的基础上获得的，这样由实际喷油提前角获得喷油器的喷油提前角便是准确的。

本发明提供的喷油器开启时间修正方法另一实施例中，在所述检测增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间的波动过程中增压电流的频率变化，之前还包括：

减小增压电流上限值和增压电流下限值之间的间隔，具体为：

保持增压电流上限值不变，增大增压电流下限值；或，减小增压电流上限值，保持增压电流下限值不变；或，同时增大增压电流下限值并减小增压电流上限值。

本实施例减小电流上限值和增压电流下限值之间的间隔，是为了使增压电流的频率波动加快，从而能够更明显的确定电磁阀开启前和电磁阀开启后的增压电流的频率变化点的位置，检测结束后再将增压电流上限值和增压电流下限值调为正常值。

本发明提供的喷油器开启时间修正方法又一实施例中，还可以包括：

多次测量所述喷油器实际开启时间，计算开启时间偏移量，对多次计算的开启时间偏移量取加权平均值，获得最终的喷油器开启时间偏移量。

本实施例提供的对喷油器开启时间偏移量取加权平均值主要是为了提供测量精度。

基于上述喷油器开启时间修正方法，本发明还提供了喷油器开启时间修正装置，下面结合具体实施例来详细说明其组成部分。

参见图6，该图为本发明提供的喷油器开启时间修正装置实施例一结构图。

本发明实施例提供的喷油器开启时间修正装置，包括：检测单元601、电磁阀开启点确定单元602、记录单元603；

所述检测单元601，用于检测增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间的波动过程中增压电流的频率变化；

具体可以参见图2，在增压电流阶段，增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间波动时，增压电流的频率会发生变化，实时检测该频率的变化情况。

所述电磁阀开启点确定单元602，用于根据检测单元的检测结果确定增压电流的频率的变化值超过设定值时的时间点，该时间点为电磁阀开启点；

所述记录单元603，用于记录电子控制单元发出控制信号的起始点即原开启时间到所述电磁阀开启点即实际开启时间的时间间隔，该时间间隔则为开启时间偏移量；所述控制信号用于使喷油器电磁阀两端施加电压。

本发明以上实施例提供的装置通过检测增压电流的频率变化，来确定电磁阀开启点，这样，无论喷油器怎样老化，该电磁阀开启点是随着变化的，因此本发明重新确定的电磁阀开启点可以真实反映喷油器的现实状态。当获得电磁阀开启点以后，实际操作是在特定工况下(如怠速工况)，以电子控制单元ECU开始发出控制信号的起始点即原开启时间，计算从原开启时间到电磁阀开启点即喷油器实际开启时间之间的时间间隔，该时间间隔为开启时间偏移量；当获得开启时间偏移量以后，在实际进行发动机控制时，原加电时间与开启时间偏移量相加便是实际加电时间。。该实际加电时间经过开启时间偏移量延迟后，即是本发明修正后的实际控制时的开启时间；该实际控制时的开启时间是准确的，可以真实反应喷油器的性能。而不是像现有技术那样不考虑喷油器的老化，以出厂时标定的值为基准来作为开启时间。

参见图7，该图为本发明提供的喷油器开启时间修正装置实施例二结构图。

本发明实施例提供的喷油器开启时间修正装置，还包括：实际加电时间获得单元701；

所述实际加电时间获得单元701，用于将所述开启时间偏移量与原加电时间相加获得实际加电时间。

由于实际加电时间是在已经准确确定的实际开启时间的基础上获得的，这样由实际加电时间获得喷油器的喷油时间便是准确的。

参见图8，该图为本发明提供的喷油器开启时间修正装置实施例三结构图。

本发明实施例提供的喷油器开启时间修正装置，还包括：喷油提前角偏移量获得单元801和实际喷油提前角获得单元802；

所述喷油提前角偏移量获得单元801，用于将所述开启时间偏移量和发动机转速转化为喷油提前角偏移量；

所述实际喷油提前角获得单元802，用于将所述喷油提前角偏移量和原喷油提前角相加获得实际喷油提前角。

由于实际喷油提前角是在已经准确确定的实际开启时间的基础上获得的，这样由实际喷油提前角获得喷油器的喷油时间便是准确的。

需要说明的是，本发明提供的喷油器开启时间修正装置又一实施例中，还可以包括与所述检测单元连接的减小单元；

所述减小单元，用于减小增压电流上限值和增压电流下限值之间的间隔，具体为：保持增压电流上限值不变，增大增压电流下限值；或，减小增压电流上限值，保持增压电流下限值不变；或，同时增大增压电流下限值并减小增压电流上限值。

本实施例减小电流上限值和增压电流下限值之间的间隔，是为了使增压电流的频率波动加快，从而能够更明显的确定电磁阀开启前和电磁阀开启后的增压电流的频率变化点的位置，检测结束后再将增压电流上限值和增压电流下限值调为正常值。

需要说明的是，本发明提供的喷油器开启时间修正装置又一实施例中，还可以包括：加权平均值获得单元，用于由所述记录单元记录的多次所述喷油器实际开启时间，计算开启时间偏移量，对多次计算的开启时间偏移量取加权平均值，获得最终的喷油器开启时间偏移量。

本实施例提供的对喷油器开启时间偏移量取加权平均值主要是为了提高测量精度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种喷油器开启时间修正方法，其特征在于，喷油器的驱动电压分为增压电压和保持电压，喷油器的驱动电流分为增压电流和保持电流，其中，增压电流与增压电压对应，保持电流与保持电压对应，包括以下步骤： 

减小增压电流上限值和增压电流下限值之间的间隔，具体为： 

保持增压电流上限值不变，增大增压电流下限值；或，减小增压电流上限值，保持增压电流下限值不变；或，同时增大增压电流下限值并减小增压电流上限值； 

检测增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间的波动过程中增压电流的频率变化； 

当增压电流的频率的变化值超过设定值时记录该时间点为电磁阀开启点； 

电磁阀开启点为喷油器实际开启时间；记录电子控制单元发出控制信号的起始点即原开启时间到实际开启时间的时间间隔，该时间间隔则为开启时间偏移量；所述控制信号用于使喷油器电磁阀两端施加电压。 

2.根据权利要求1所述的喷油器开启时间修正方法，其特征在于，还包括，由所述开启时间偏移量补偿加电时间，具体为： 

将所述开启时间偏移量与原加电时间相加获得实际加电时间。 

3.根据权利要求1所述的喷油器开启时间修正方法，其特征在于，还包括，由所述开启时间偏移量补偿喷油提前角，具体为： 

将所述开启时间偏移量和发动机转速转化为喷油提前角偏移量； 

将所述喷油提前角偏移量和原喷油提前角相加获得实际喷油提前角。 

4.根据权利要求1-3任一项所述的喷油器开启时间修正方法，其特征在于，还包括： 

多次测量所述喷油器实际开启时间，计算开启时间偏移量，对多次计算的开启时间偏移量取加权平均值，获得最终的喷油器开启时间偏移量。 

5.一种喷油器开启时间修正装置，其特征在于，喷油器的驱动电压分为增压电压和保持电压，喷油器的驱动电流分为增压电流和保持电流，其中，增压电流与增压电压对应，保持电流与保持电压对应，包括：检测单元、电磁阀开启点确定单元、记录单元； 

还包括与所述检测单元连接的减小单元； 

所述减小单元，用于减小增压电流上限值和增压电流下限值之间的间隔，具体为：保持增压电流上限值不变，增大增压电流下限值；或，减小增压电流上限值，保持增压电流下限值不变；或，同时增大增压电流下限值并减小增压电流上限值； 

所述检测单元，用于检测增压电流在增压电流上限值和增压电流下限值之间的波动过程中增压电流的频率变化； 

所述电磁阀开启点确定单元，用于根据检测单元的检测结果确定增压电流的频率的变化值超过设定值时的时间点，该时间点为电磁阀开启点，即喷油器实际开启时间； 

所述记录单元，用于记录电子控制单元发出控制信号的起始点即原开启时间到所述实际开启时间的时间间隔，该时间间隔则为开启时间偏移量；所述控制信号用于使喷油器电磁阀两端施加电压。 

6.根据权利要求5所述的喷油器开启时间修正装置，其特征在于，还包括：实际加电时间获得单元； 

所述实际加电时间获得单元，用于将所述开启时间偏移量与原加电时间相加获得实际加电时间。 

7.根据权利要求5所述的喷油器开启时间修正装置，其特征在于，还包括：喷油提前角偏移量获得单元和实际喷油提前角获得单元； 

所述喷油提前角偏移量获得单元，用于将所述开启时间偏移量和发动机转速转化为喷油提前角偏移量； 

所述实际喷油提前角获得单元，用于将所述喷油提前角偏移量和原喷油提前角相加获得实际喷油提前角。 

8.根据权利要求5-7任一项所述的喷油器开启时间修正装置，其特征在于，还包括：加权平均值获得单元，用于由所述记录单元记录的多次计算的开启时间偏移量取加权平均值，获得最终的喷油器开启时间偏移量。 

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