CN116480480B - 一种基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃油喷射控制技术领域，尤其涉及一种基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，包括：输送模块，用以将燃油箱中的燃油输送至对应燃烧位置，包括用以提供喷油动力的喷油泵和与所述喷油泵相连用以输送燃油的输送管路；喷射模块，包括用以提供喷射场所的发动机燃烧室、与所述输送管路相连用以对燃油进行雾化喷射操作的喷油嘴以及设置在所述发动机燃烧室上方用以向发动机燃烧室室内输送空气的压气组件；检测模块，其分别与所述输送模块和所述喷射模块相连；中控模块，用以根据所述热量传感器在若干检测周期内检测到的热量的方差判定喷射的均匀性是否在允许范围内；本发明实现了燃油喷射控制精度的提高。
Description
技术领域
本发明涉及喷油嘴燃油喷射技术领域，尤其涉及一种基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统。
背景技术
现有技术中的喷油嘴的控制系统对于燃油喷射过程中的均匀性控制精准性和喷射精度的控制精度较低。
中国专利公开号：CN110360015B公开了一种GDI发动机两用燃料控制系统，系统包括与汽车ECU喷油信号高边驱动输出端并联的喷油嘴截断电阻；喷油嘴截断模块，用于与所述喷油嘴截断电阻并联；喷油嘴信号采集电路，用于采集喷油嘴信号并输出喷油嘴截断信号PTO给所述喷油嘴截断模块；当处于汽油工作状态时，喷油嘴截断信号PT0控制喷油嘴截断模块闭合导通，当处于燃气工作状态时，喷油嘴截断信号PT0在喷油嘴工作周期内控制所述喷油嘴截断模块断开；喷油嘴电流补偿模块，当所述喷油嘴截断模块处于断开模式时用于向喷油嘴补偿输入电流，本方案解决了燃气系统传统的点火仿真和点火驱动也不再能满足GDI发动机系统需求的问题；由此可见，所述GDI发动机两用燃料控制系统存在由于对输送管路压力反映出的燃油输送过程的不均匀的判定不精准和对于振动导致的抽油过程的抽油组件的抽油角度发生偏移导致燃油喷射均匀性降低的问题。
发明内容
为此，本发明提供一种基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，用以克服现有技术中由于对输送管路压力反映出的燃油输送过程的不均匀的判定不精准和对于振动导致的抽油过程的抽油组件的抽油角度发生偏移导致燃油喷射均匀性降低的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，包括：输送模块，用以将燃油箱中的燃油输送至对应燃烧位置，包括用以提供喷油动力的喷油泵和与所述喷油泵相连用以输送燃油的输送管路；喷射模块，其与所述输送模块相连，包括用以提供喷射场所的发动机燃烧室、与所述输送管路相连用以对燃油进行雾化喷射操作的喷油嘴以及设置在所述发动机燃烧室上方用以向发动机燃烧室室内输送空气的压气组件；检测模块，其分别与所述输送模块和所述喷射模块相连，包括设置在所述输送管路上用以对管路压力进行检测的压力传感器和设置在所述发动机燃烧室外部侧面上用以对发动机燃烧室内的热量进行检测的热量传感器；中控模块，其分别与所述输送模块、所述喷射模块以及所述检测模块相连，用以根据所述热量传感器在若干检测周期内检测到的热量的方差判定喷射的均匀性是否在允许范围内，并根据所述热量的方差与预设第二方差的差值将喷油嘴半角调节至第一对应角度，或，根据所述压力传感器检测到的管路压力将设置在所述燃油箱中的抽油组件的高度调节至对应高度，以及，在第一条件下根据单位时间内发动机的功率变化量将所述喷油嘴半角调节至第二对应角度；其中，所述第一条件为所述中控模块完成对于喷油嘴半角的初次调节。
进一步地，所述中控模块控制所述热量传感器对若干检测周期内的发动机燃烧室的热量进行检测，根据检测结果计算热量方差，并根据所述热量方差判定燃油喷射的均匀性是否在允许范围内，其中，
所述中控模块在预设第一方差条件下和预设第二方差条件下判定燃油喷射的均匀性低于允许范围，其中，
所述中控模块在预设第一方差条件下初次判定燃油输送的均匀性低于允许范围，根据第一压力传感器检测到的管路压力对燃油输送的均匀性是否低于允许范围进行二次判定；
所述中控模块在预设第二方差条件下判定需减小喷油嘴的半角。
进一步地，所述预设第一方差条件为，热量方差大于预设第一方差且小于等于预设第二方差；所述预设第二方差条件为，热量方差大于预设第二方差；所述预设第一方差小于所述预设第二方差。
进一步地，所述中控模块在预设第二方差条件下设有若干根据热量方差与预设第二方差的差值减小所述喷油嘴半角的调节方式，其中，每种调节方式对减小喷油嘴半角的调节大小不同。
进一步地，所述中控模块在预设第一方差条件下根据第一压力传感器检测到的管路压力对燃油输送的均匀性是否低于允许范围进行二次判定，其中，
所述中控模块在预设管路压力条件下二次判定燃油输送的均匀性低于允许范围，对抽油组件的高度进行调节。
进一步地，所述预设管路压力条件为管路压力大于预设管路压力。
进一步地，所述中控模块在预设管路压力条件下设有若干根据管路压力与预设管路压力的差值增大所述抽油组件的高度的调节方式，其中，每种高度调节方式对抽油组件的高度的调节大小不同。
进一步地，所述中控模块在所述第一条件下根据单位时间内发动机的功率变化量判定雾化后的燃油的运动速率是否在允许范围内，其中，
所述中控模块在预设第一变化量条件下判定雾化后的燃油的运动速率低于允许范围，对所述喷油嘴半角进行二次调节。
进一步地，所述预设第一变化量条件为单位时间内发动机的功率变化量大于预设变化量。
进一步地，所述中控模块在预设第一变化量条件下设有若干根据单位时间内发动机的功率变化量与预设变化量的差值增大所述喷油嘴半角的二次调节方式，其中，每种半角二次调节方式对增大所述喷油嘴半角的调节大小不同。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明所述系统通过设置的输送模块、喷射模块、检测模块以及中控模块，通过根据所述热量的方差与预设第二方差的差值将喷油嘴半角调节至第一对应角度，降低了由于对喷油嘴半角的调节不精准对于喷油的精准性的影响，通过根据所述压力传感器检测到的管路压力将设置在所述燃油箱中的抽油组件的高度调节至对应高度，降低了由于汽车振动时对于燃油箱中的抽油组件的抽油精准性和抽油效率的影响；通过根据单位时间内发动机的功率变化量将所述喷油嘴半角调节至第二对应角度，降低了由于对喷油嘴半角的二次调节不精准对于燃油喷射速率的影响，实现了对于燃油喷射控制精度的提高。
附图说明
图1为本发明实施例基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统整体结构框图；
图2为本发明实施例基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统的检测模块结构框图；
图3为本发明实施例基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统的检测模块与中控模块连接的连接结构框图；
图4为本发明实施例基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统的输送模块结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1、图2、图3以及图4所示，其分别为本发明实施例基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统整体结构框图、检测模块结构框图、检测模块与中控模块连接的连接结构框图以及输送模块结构框图；本发明一种基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，包括：
输送模块，用以将燃油箱中的燃油输送至对应燃烧位置，包括用以提供喷油动力的喷油泵和与所述喷油泵相连用以输送燃油的输送管路；
喷射模块，其与所述输送模块相连，包括用以提供喷射场所的发动机燃烧室、与所述输送管路相连用以对燃油进行雾化喷射操作的喷油嘴以及设置在所述发动机燃烧室上方用以向发动机燃烧室室内输送空气的压气组件；
检测模块，其分别与所述输送模块和所述喷射模块相连，包括设置在所述输送管路上用以对管路压力进行检测的压力传感器和设置在所述发动机燃烧室外部侧面上用以对发动机燃烧室内的热量进行检测的热量传感器；
中控模块，其分别与所述输送模块、所述喷射模块以及所述检测模块相连，用以根据所述热量传感器在若干检测周期内检测到的热量的方差判定喷射的均匀性是否在允许范围内，并根据所述热量的方差与预设第二方差的差值将喷油嘴半角调节至第一对应角度，或，根据所述压力传感器检测到的管路压力将设置在所述燃油箱中的抽油组件的高度调节至对应高度，
以及，在第一条件下根据单位时间内发动机的功率变化量将所述喷油嘴半角调节至第二对应角度；
其中，所述第一条件为所述中控模块完成对于喷油嘴半角的初次调节。
具体而言，所述抽油组件包括：
油泵，用以提供抽油的动力；
抽油口，其与所述油泵相连，用以将燃油吸入油泵；
电动升降杆，其与所述抽油口相连，用以控制抽油口的高度。
本发明所述系统通过设置的输送模块、喷射模块、检测模块以及中控模块，通过根据所述热量的方差与预设第二方差的差值将喷油嘴半角调节至第一对应角度，降低了由于对喷油嘴半角的调节不精准对于喷油的精准性的影响，通过根据所述压力传感器检测到的管路压力将设置在所述燃油箱中的抽油组件的高度调节至对应高度，降低了由于汽车振动时对于燃油箱中的抽油组件的抽油精准性和抽油效率的影响；通过根据单位时间内发动机的功率变化量将所述喷油嘴半角调节至第二对应角度，降低了由于对喷油嘴半角的二次调节不精准对于燃油喷射速率的影响，实现了对于燃油喷射控制精度的提高。
请继续参阅图1所示，所述中控模块控制所述热量传感器对若干检测周期内的发动机燃烧室的热量进行检测，根据检测结果计算热量方差，并根据所述热量方差判定燃油喷射的均匀性是否在允许范围内，其中，
所述中控模块在预设第一方差条件下和预设第二方差条件下判定燃油喷射的均匀性低于允许范围，其中，
所述中控模块在预设第一方差条件下初次判定燃油输送的均匀性低于允许范围，根据第一压力传感器检测到的管路压力对燃油输送的均匀性是否低于允许范围进行二次判定；
所述中控模块在预设第二方差条件下判定需减小喷油嘴的半角。
请继续参阅图1所示，所述预设第一方差条件为，热量方差大于预设第一方差且小于等于预设第二方差；所述预设第二方差条件为，热量方差大于预设第二方差；所述预设第一方差小于所述预设第二方差。
具体而言，热量方差记为Q，预设第一方差记为Q1，预设第二方差记为Q2，其中Q1＜Q2。
请继续参阅图1和图2所示，所述中控模块在预设第二方差条件下设有若干根据热量方差与预设第二方差的差值减小所述喷油嘴半角的调节方式，其中，每种调节方式对减小喷油嘴半角的调节大小不同。
具体而言，第一种调节方式为，所述中控模块在预设第一方差差值条件下使用预设第二半角调节系数将所述喷油嘴半角调节至第一角度；
第二种调节方式为，所述中控模块在预设第二方差差值条件下使用预设第一半角调节系数将所述喷油嘴半角调节至第二角度；
其中，所述预设第一方差差值条件为，热量方差与预设第二方差的差值小于等于预设方差差值；所述预设第二方差差值条件为，热量方差与预设第二方差的差值大于预设方差差值；所述预设第一半角调节系数小于所述预设第二半角调节系数。
具体而言，热量方差与预设第二方差的差值记为△Q，设定△Q=Q-Q2，预设第一半角调节系数记为α1，预设第二半角调节系数记为α2，喷油嘴半角记为A，调节后的喷油嘴半角记为A’，设定A’=A×αi，其中，αi为预设第i半角调节系数，设定i=1，2。
请继续参阅图1所示，所述中控模块在预设第一方差条件下根据第一压力传感器检测到的管路压力对燃油输送的均匀性是否低于允许范围进行二次判定，其中，
所述中控模块在预设管路压力条件下二次判定燃油输送的均匀性低于允许范围，对抽油组件的高度进行调节。
请继续参阅1和图2所示，所述预设管路压力条件为管路压力大于预设管路压力。
具体而言，管路压力记为F，预设管路压力记为F0。
请继续参阅图1所示，所述中控模块在预设管路压力条件下设有若干根据管路压力与预设管路压力的差值增大所述抽油组件的高度的调节方式，其中，每种高度调节方式对抽油组件的高度的调节大小不同。
具体而言，第一种高度调节方式为，所述中控模块在预设第一管路压力差值条件下使用预设第一高度调节系数将所述抽油组件的高度调节至第一高度；
第二种高度调节方式为，所述中控模块在预设第二管路压力差值条件下使用预设第二高度调节系数将所述抽油组件的高度调节至第二高度；
其中，所述预设第一管路压力差值条件为，管路压力与预设管路压力的差值小于等于预设管路压力差值；所述预设第二管路压力差值条件为，管路压力与预设管路压力的差值大于预设管路压力差值；所述预设第一高度调节系数小于所述预设第二高度系数。
具体而言，管路压力与预设管路压力的差值记为△F，设定△F=F-F0，预设管路压力差值记为△F0，预设第一高度调节系数记为β1，预设第二高度调节系数记为β2，抽油组件的高度记为H，调节后的抽油组件的高度记为H’，设定H’=H×（1+βj）/2，其中，βj为预设第j高度调节系数，设定j=1，2。
请继续参阅图1所示，所述中控模块在所述第一条件下根据单位时间内发动机的功率变化量判定雾化后的燃油的运动速率是否在允许范围内，其中，
所述中控模块在预设第一变化量条件下判定雾化后的燃油的运动速率低于允许范围，对所述喷油嘴半角进行二次调节。
请继续参阅图2所示，所述预设第一变化量条件为单位时间内发动机的功率变化量大于预设变化量。
具体而言，单位时间内发动机的功率变化量记为R，预设变化量记为R0。
请继续参阅1和图4所示，所述中控模块在预设第一变化量条件下设有若干根据单位时间内发动机的功率变化量与预设变化量的差值增大所述喷油嘴半角的二次调节方式，其中，每种半角二次调节方式对增大所述喷油嘴半角的调节大小不同。
具体而言，第一种喷油嘴半角二次调节方式为，所述中控模块在预设第一变化量差值条件下使用预设第三半角二次调节系数将所述喷油嘴半角调节至第三角度；
第二种喷油嘴半角二次调节方式为，所述中控模块在预设第二变化量差值条件下使用预设第四半角二次调节系数将所述喷油嘴半角调节至第四角度；
其中，所述预设第一变化量差值条件为，单位时间内发动机的功率变化量与预设变化量的差值小于等于预设变化量差值；所述预设第二变化量差值条件为，单位时间内发动机的功率变化量与预设变化量的差值大于预设变化量差值；所述预设第三半角二次调节系数小于所预设第四半角二次调节系数。
具体而言，单位时间内发动机的功率变化量与预设变化量的差值记为△R，设定△R=R-R0，预设变化量差值记为△R0，预设第三半角二次调节系数记为α3，预设第四半角二次调节系数记为α4，其中1＜α3＜α4，二次调节后的喷油嘴半角记为A”，设定A”=A’×αg，其中，αg为预设第g半角二次调节系数，设定g=3，4。
实施例1
本实施例1所述中控模块在预设第一变化量条件下设有若干根据单位时间内发动机的功率变化量与预设变化量的差值增大所述喷油嘴半角的二次调节方式，单位时间内发动机的功率变化量与预设变化量的差值记为△R，设定△R=R-R0，预设变化量差值记为△R0，预设第三半角二次调节系数记为α3，预设第四半角二次调节系数记为α4，α3=1.2，α4=1.4，△R0=50W，二次调节后的喷油嘴半角记为A”，设定A”=A’×αg，其中，αg为预设第g半角二次调节系数，设定g=3，4。
本实施例1求得△R=60W,A’=6°，中控模块判定△R＞△R0并使用预设第四半角二次调节系数α4将所述喷油嘴半角调节至第四角度，第四角度计算得A”=6°×1.4=8.4°。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，其特征在于，包括：
输送模块，用以将燃油箱中的燃油输送至对应燃烧位置，包括用以提供喷油动力的喷油泵和与所述喷油泵相连用以输送燃油的输送管路；
喷射模块，其与所述输送模块相连，包括用以提供喷射场所的发动机燃烧室、与所述输送管路相连用以对燃油进行雾化喷射操作的喷油嘴以及设置在所述发动机燃烧室上方用以向发动机燃烧室室内输送空气的压气组件；
检测模块，其分别与所述输送模块和所述喷射模块相连，包括设置在所述输送管路上用以对管路压力进行检测的压力传感器和设置在所述发动机燃烧室外部侧面上用以对发动机燃烧室内的热量进行检测的热量传感器；
中控模块，其分别与所述输送模块、所述喷射模块以及所述检测模块相连，用以根据所述热量传感器在若干检测周期内检测到的热量的方差判定喷射的均匀性是否在允许范围内，并根据所述热量的方差与预设第二方差的差值将喷油嘴半角调节至第一对应角度，或，根据所述压力传感器检测到的管路压力将设置在所述燃油箱中的抽油组件的高度调节至对应高度，
以及，在第一条件下根据单位时间内发动机的功率变化量将所述喷油嘴半角调节至第二对应角度；
其中，所述第一条件为所述中控模块完成对于喷油嘴半角的初次调节。
2.根据权利要求1所述的基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，其特征在于，所述中控模块控制所述热量传感器对若干检测周期内的发动机燃烧室的热量进行检测，根据检测结果计算热量方差，并根据所述热量方差判定燃油喷射的均匀性是否在允许范围内，其中，
所述中控模块在预设第一方差条件下和预设第二方差条件下判定燃油喷射的均匀性低于允许范围，其中，
所述中控模块在预设第一方差条件下初次判定燃油输送的均匀性低于允许范围，根据第一压力传感器检测到的管路压力对燃油输送的均匀性是否低于允许范围进行二次判定；
所述中控模块在预设第二方差条件下判定需减小喷油嘴的半角。
3.根据权利要求2所述的基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，其特征在于，所述预设第一方差条件为，热量方差大于预设第一方差且小于等于预设第二方差；所述预设第二方差条件为，热量方差大于预设第二方差；所述预设第一方差小于所述预设第二方差。
4.根据权利要求3所述的基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，其特征在于，所述中控模块在预设第二方差条件下设有若干根据热量方差与预设第二方差的差值减小所述喷油嘴半角的调节方式，其中，每种调节方式对减小喷油嘴半角的调节大小不同。
5.根据权利要求4所述的基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，其特征在于，所述中控模块在预设第一方差条件下根据第一压力传感器检测到的管路压力对燃油输送的均匀性是否低于允许范围进行二次判定，其中，
所述中控模块在预设管路压力条件下二次判定燃油输送的均匀性低于允许范围，对抽油组件的高度进行调节。
6.根据权利要求5所述的基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，其特征在于，所述预设管路压力条件为管路压力大于预设管路压力。
7.根据权利要求6所述的基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，其特征在于，所述中控模块在预设管路压力条件下设有若干根据管路压力与预设管路压力的差值增大所述抽油组件的高度的调节方式，其中，每种高度调节方式对抽油组件的高度的调节大小不同。
8.根据权利要求7所述的基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，其特征在于，所述中控模块在所述第一条件下根据单位时间内发动机的功率变化量判定雾化后的燃油的运动速率是否在允许范围内，其中，
所述中控模块在预设第一变化量条件下判定雾化后的燃油的运动速率低于允许范围，对所述喷油嘴半角进行二次调节。
9.根据权利要求8所述的基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，其特征在于，所述预设第一变化量条件为单位时间内发动机的功率变化量大于预设变化量。
10.根据权利要求9所述的基于汽车发动机喷油嘴的智能控制系统，其特征在于，所述中控模块在预设第一变化量条件下设有若干根据单位时间内发动机的功率变化量与预设变化量的差值增大所述喷油嘴半角的二次调节方式，其中，每种半角二次调节方式对增大所述喷油嘴半角的调节大小不同。
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