CN102777302A - 一种高压共轨高速电磁阀驱动参数优化试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压共轨高速电磁阀驱动参数优化试验装置及方法，装置主要包括驱动装置、变量泵、共轨管、带高速电磁阀的喷油器、油箱、油量计量器、转速传感器、压力传感器、控制单元，所述方法的框图可分为驱动装置、油路和电路三大部分；在油路部分，油的运行方向为：油箱→变量泵→共轨管→带高速电磁阀的喷油器→油量计量器；在电路部分，控制单元通过电路组成4条信息流通道；驱动装置和变量泵连接，驱动变量泵旋转。本发明可实现电磁阀快速复位；可保证高速电磁阀快速开启、可靠吸合和快速关断，可实现以稳定状态向发动机缸内供油的目标，用最终的稳定喷油量为判据，确定出具有工程实际应用价值的电磁阀驱动参数。

Description

一种高压共轨高速电磁阀驱动参数优化试验方法

技术领域

 本发明属于电磁阀驱动技术领域，具体涉及一种高压共轨高速电磁阀驱动参数优化试验方法。

背景技术

在共轨燃油系统中，电磁阀驱动是影响控制性能的关键技术之一。目前，比较典型的是双电流的驱动方式。

在实际应用中，需要确定电磁阀驱动开启电流、维持电流、开启电流持续时间3个关键参数，国内外公开的相关资料上主要涉及2种方法：第一种方法是应用机、电、磁、液集成仿真建模软件的方式进行参数的确定；第二种方法是应用测试电磁阀阀杆行程的方式进行参数的确定。

这2种方法在实际应用中都有一定的局限性：第一种方法采用仿真的方式，主要取决于机、电、磁、液集成仿真模型建立的准确性，通常由于建模过程中引用许多理想模型，导致最终的模型和实物相差较大，确定出的参数需要根据仿真结果进行修正，人为因素较多；第二种方法采用直接测试电磁阀阀杆行程的方式，是最直接、最准确的方法，但实际应用中，由于电磁阀阀杆行程非常小，无法用常规的测试手段进行，同时需要在电磁阀上加工相应的测试孔，无法在成品上应用。

发明内容

本发明就是为了解决现有的两种确定电磁阀驱动关键参数的方法，结果需要模拟修正、人为因素较多，无法用常规手段测试、无法在成品上应用等各种需要改进的问题。

本发明的技术方案：

一种高压共轨高速电磁阀驱动参数优化试验装置及方法，装置主要包括驱动装置、变量泵、共轨管、带高速电磁阀的喷油器、油箱、油量计量器、转速传感器、压力传感器、控制单元部件，该方法的框图可分为驱动装置、油路和电路三大部分；

在油路部分，油的运行方向为：油箱→变量泵→共轨管→带高速电磁阀的喷油器→油量计量器，变量泵设有两个油口，进油口和油箱连接，出油口与共轨管入口连接，共轨管出口与带高速电磁阀的喷油器入口连接，带高速电磁阀的喷油器出口与油量计量器连接；

在电路部分，控制单元通过电路组成4条信息流通道：转速传感器一端和驱动装置相连，另一端和控制单元相连；压力传感器一端和共轨管相连，另一端和控制单元相连；控制单元和变量泵相连；控制单元和带高速电磁阀的喷油器相连。

驱动装置和变量泵连接，驱动变量泵旋转。

本发明的有益效果：

1.在降低系统发热量的同时，加速电磁阀关断时的电流泻放速度，可实现电磁阀快速复位；

2.从高速电磁阀的实际应用情况出发，准确的电磁阀驱动参数，可保证高速电磁阀快速开启、可靠吸合和快速关断，同时可有效控制电磁阀的发热，提高其使用寿命；

3.可实现高压共轨部件以稳定的状态向发动机缸内供油的目标，用最终的稳定喷油量为判据，确定出具有工程实际应用价值的电磁阀驱动参数。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为需要确定的驱动参数的示意图；

图3为开启电流确定的示意图；

图4为维持电流确定的示意图；

图5为开启电流维持时间确定的示意图。

具体实施方式

一种高压共轨高速电磁阀驱动参数优化试验方法，主要包括驱动装置、变量泵、共轨管、带高速电磁阀的喷油器、油箱、油量计量器、转速传感器、压力传感器、控制单元等部件，该方法的原理框图可分为驱动装置、油路和电路三大部分；

在油路部分，油的运行方向为：油箱→变量泵→共轨管→带高速电磁阀的喷油器→油量计量器，变量泵设有两个油口，进油口和油箱连接，出油口与共轨管入口连接，共轨管出口与带高速电磁阀的喷油器入口连接，带高速电磁阀的喷油器出口与油量计量器连接；

在电路部分，控制单元通过电路组成4条信息流通道：转速传感器一端和驱动装置相连，另一端和控制单元相连；压力传感器一端和共轨管相连，另一端和控制单元相连；控制单元和变量泵相连；控制单元和带高速电磁阀的喷油器相连。

驱动装置和变量泵相连，用于驱动变量泵旋转泵油；变量泵和油箱相连接，从油箱中抽油，经过压缩，输入到共轨管中；油箱主要为了储存低压的燃油；共轨管一端连接变量泵、另一端连接带高速电磁阀的喷油器，用于储存稳定压力的燃油；转速传感器一端和驱动装置相连，用于采集驱动装置的相位，另一端和控制单元相连，把采集的相位输入到控制单元中；压力传感器和共轨管相连，用于采集共轨管中的燃油压力，另一端和控制单元相连，把采集的压力输入到控制单元中；控制单元和变量泵相连，用于控制变量向共轨管输入的油量，达到控制共轨管内燃油压力稳定；控制单元和带高速电磁阀的喷油器相连，用于控制电磁阀的开、关时刻，以一定的时段向油量计量器内喷油；油量计量器主要用于计量喷油器喷出的油量。

本发明所述试验方法的具体操作流程如下：

通过本试验方法主要确定电磁阀的开启电流I1，开启电流持续时间T，维持电流I2三个参数。开启电流的确定主要是应用逐步增加开启电流，测试喷油器喷出的油量不再增加时的电流为开启电流I1；维持电流的确定主要是应用逐步减小维持电流，测试喷油器喷出的油量刚出现减小时的电流为维持电流I2；开启电流持续时间的确定主要是应用逐步减小开启电流持续时间，测试喷油器喷出的油量刚出现减小时的时间为开启电流持续时间T。

确定开启电流I1：首先设置一个较小的开启电流，通电时间为tH，形成电磁阀的驱动电流曲线1；开启驱动装置，控制变量泵向共轨管中供油，使压力达到稳定值，测试并记录喷油器一定时段内的喷油量，以一定的电流步距增加开启电流的设定值，得到电流曲线2，测试的喷油器喷油量会随着电流的增加而增加；同样的方法测试电流曲线3下的喷油器喷油量，直到电流曲线N，喷油器的喷油量不再增加为止，此电流值作为电磁阀的开启电流I1。

确定维持电流I2：首先设置一个较大的维持电流，通电时间为tH，维持电流时间tL，形成电磁阀的驱动电流曲线1；开启驱动装置，控制变量泵向共轨管中供油，使压力达到稳定值，测试并记录喷油器一定时段内的喷油量，以一定的电流步距减小维持电流的设定值，得到电流曲线2，测试的喷油器喷油量不会随着电流的减小而减小；同样的方法测试电流曲线3下的喷油器喷油量，直到电流曲线N，喷油器的喷油量开始减小为止，此电流值作为电磁阀的维持电流I2。

确定开启电流持续时间T：首先设置一个较大的开启电流持续时间，通电时间为tH，开启电流持续时间tH0，形成电磁阀的驱动电流曲线1，开启驱动装置，控制变量泵向共轨管中供油，使压力达到稳定值，测试并记录喷油器一定时段内的喷油量，以一定的时间步距△t减小开启电流持续时间的设定值，得到电流曲线2，测试的喷油器喷油量不会随着持续时间的减小而减小；同样的方法测试电流曲线3下的喷油器喷油量，直到电流曲线N，喷油器的喷油量开始减小为止，此时间值tHn作为电磁阀的开启电流持续时间T。

对该试验方法的分析如下：

电磁阀为感性元件，在其两端施加电压信号时，电磁阀中的电流逐步增长，电磁力随着增大，当电磁吸力大于起始运动阻力时，衔铁带动阀杆一起开始运动。电磁阀完全闭合后，由于间隙变小，磁阻很小，需要一个较小的电流就能够保持电磁阀可靠吸合，直到电磁阀完全闭合，在降低系统发热量的同时，加速电磁阀关断时的电流泻放速度，实现电磁阀快速复位。

从高速电磁阀的实际应用情况出发，首先分析出电磁阀驱动参数的驱动主要是为了保证高速电磁阀快速开启、可靠吸合和快速关断，同时有效控制电磁阀的发热提高其使用寿命；在此基础上，根据高压共轨部件最终的目标是以稳定的状态向发动机缸内供油为目标，用最终的稳定喷油量为判据，确定出具有工程实际应用价值的电磁阀驱动参数。

Claims (1)

1.一种高压共轨高速电磁阀驱动参数优化试验装置及方法，其特征在于，一种高压共轨高速电磁阀驱动参数优化试验装置主要包括驱动装置、变量泵、共轨管、带高速电磁阀的喷油器、油箱、油量计量器、转速传感器、压力传感器、控制单元部件，所述方法的框图可分为驱动装置、油路和电路三大部分；

在油路部分，油的运行方向为：油箱→变量泵→共轨管→带高速电磁阀的喷油器→油量计量器，变量泵设有两个油口，进油口和油箱连接，出油口与共轨管入口连接，共轨管出口与带高速电磁阀的喷油器入口连接，带高速电磁阀的喷油器出口与油量计量器连接；在电路部分，控制单元通过电路组成4条信息流通道：转速传感器一端和驱动装置相连，另一端和控制单元相连；压力传感器一端和共轨管相连，另一端和控制单元相连；控制单元和变量泵相连；控制单元和带高速电磁阀的喷油器相连，驱动装置和变量泵连接。

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