CN104090495A - 大功率电控柴油机泵喷嘴供油系统建模方法 - Google Patents

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张春
花志远
董新宇
姜承赋
况涪洪
闫云艳
陈志瑞
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Abstract

本发明涉及一种大功率电控柴油机泵喷嘴供油系统建模方法，利用现象学模型原理，基于试验数据，将泵喷嘴的工作特性用二维特性表表示；喷油脉宽根据油泵电磁阀的开启时间、关闭时间和电力延迟时间计算得到；根据喷油脉宽和发动机转速查询特性表获得喷油质量，作为泵喷嘴单次喷射的燃油质量；泵喷嘴多次喷射的喷油特性采用不同的二维特性表表示，喷射序列用一维特性表表示；根据每次喷射的喷油提前角查询一维序列表获得喷射序列，进而选择对应的泵喷嘴二维特性表，获得本次的喷油量；最后，发动机的单缸循环喷油量由多次喷射的燃油质量相加得到。本发明具有较好的仿真精度，能够满足电控单元的功能测试需求。

Description

大功率电控柴油机泵喷嘴供油系统建模方法
技术领域
 本发明涉及发动机领域，具体涉及一种大功率电控柴油机泵喷嘴供油系统建模方法。
背景技术
大功率电控柴油机供油系统由油箱、低压输油泵、低压油管、电控泵喷嘴组成，其中，泵喷嘴是系统的关键部件，它将喷油泵、电磁阀和喷油嘴集成，作为一个部件装在每个气缸上。电控单元通过控制电磁阀驱动信号的脉宽长度及触发时刻实现对发动机喷油量和喷油正时的控制。
目前，针对发动机电控单元功能开发和测试应用的电控泵喷嘴实时模型，较为常见的建模方式是假设燃油在高压腔和喷嘴腔内的流动为一维稳态流动，基于物理公式分别对电磁阀、喷油泵、喷油嘴进行建模。电磁阀模块根据电磁阀的通电时间和物理参数计算燃油泄漏量，喷油泵模块假设柱塞腔整个空间压力变化是一致的，由流量变化和容积变化，得出喷油泵的压力变化。喷油嘴模块为多孔流量模型，利用薄壁小孔的流量公式计算通过喷油嘴的流量。
现有的泵喷嘴模型一般用于泵喷嘴结构设计阶段的仿真验证或者用于发动机电控单元控制算法的离线仿真验证阶段。但在发动机电控单元硬件在环仿真测试的应用中，出于模型运行实时性的考虑，模型的仿真步长一般不能太小；而现有的泵喷嘴模型较为复杂，运算量大，且液压计算公式在大步长下无法保证模型稳定性，因而在硬件在环仿真系统中运行时无法同时保证模型运行的稳定性和实时性。
发明内容
本发明目的是为了提供了大功率电控柴油机泵喷嘴供油系统建模方法，目的在于解决现有的泵喷嘴模型无法满足控制器硬件在环仿真测试需求的问题。
本发明采用的技术方案：
一种大功率电控柴油机泵喷嘴供油系统建模方法，
    ①利用现象学模型原理，基于试验数据，将泵喷嘴的工作特性用二维特性表表示；
②喷油脉宽根据油泵电磁阀的开启时间、关闭时间和电力延迟时间计算得到；
③根据喷油脉宽和发动机转速查询特性表获得喷油质量，作为泵喷嘴单次喷射的燃油质量；
④泵喷嘴多次喷射的喷油特性采用不同的二维特性表表示，喷射序列用一维特性表表示；
⑤根据每次喷射的喷油提前角查询一维序列表获得喷射序列，进而选择对应的泵喷嘴二维特性表，获得本次的喷油量；
⑥最后，发动机的单缸循环喷油量由多次喷射的燃油质量相加得到。
本发明与现有技术相比其有益效果是：本发明的泵喷嘴建模方法采用数学建模方式模拟泵喷嘴工作特性，使其在电控单元硬件在环仿真测试的应用中可以在较小步长下仍能保持良好的模型运行稳定性，同时也具有较好的仿真精度，能够满足电控单元的功能测试需求。
附图说明
图1为油泵电磁阀的开启时间、关闭时间和电力延迟时间的曲线图。
具体实施方式
 如图1所示，一种大功率电控柴油机泵喷嘴供油系统建模方法，
 ①利用现象学模型原理，基于试验数据，将泵喷嘴的工作特性用二维特性表表示；
②喷油脉宽根据油泵电磁阀的开启时间、关闭时间和电力延迟时间计算得到；
③根据喷油脉宽和发动机转速查询特性表获得喷油质量，作为泵喷嘴单次喷射的燃油质量；
④泵喷嘴多次喷射的喷油特性采用不同的二维特性表表示，喷射序列用一维特性表表示；
⑤根据每次喷射的喷油提前角查询一维序列表获得喷射序列，进而选择对应的泵喷嘴二维特性表，获得本次的喷油量；
⑥最后，发动机的单缸循环喷油量由多次喷射的燃油质量相加得到。

Claims (1)

1. 一种大功率电控柴油机泵喷嘴供油系统建模方法，其特征是：
    ①利用现象学模型原理，基于试验数据，将泵喷嘴的工作特性用二维特性表表示；
②喷油脉宽根据油泵电磁阀的开启时间、关闭时间和电力延迟时间计算得到；
③根据喷油脉宽和发动机转速查询特性表获得喷油质量，作为泵喷嘴单次喷射的燃油质量；
④泵喷嘴多次喷射的喷油特性采用不同的二维特性表表示，喷射序列用一维特性表表示；
⑤根据每次喷射的喷油提前角查询一维序列表获得喷射序列，进而选择对应的泵喷嘴二维特性表，获得本次的喷油量；
⑥最后，发动机的单缸循环喷油量由多次喷射的燃油质量相加得到。
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