一種燃料噴射的控制方法和控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種燃料噴射的控制方法和控制系統(tǒng)，該控制方法獲取噴嘴實際開啟時間，比較噴嘴實際開啟時間與標定開啟時間的大小，判斷噴嘴實際開啟時間是否處于誤差范圍內，如果超出允許誤差范圍，則增大用于噴嘴電磁閥開啟的高占空比電流，使所述噴嘴電磁閥的開啟時間與所述標定開啟時間T0的差值在允許誤差范圍內；本發(fā)明通過增大用于噴嘴電磁閥開啟的高占空比電流縮短電磁閥的開啟時間，這樣電磁閥的開啟時間接近標定開啟時間T0，從而不會影響噴嘴完全開啟后采用較小占空比的電流來驅動噴嘴電磁閥，實現(xiàn)噴射量的控制時間，不僅有效避免了因噴嘴老化所帶來的一系列問題，在實現(xiàn)噴射量的精確控制的同時，可以明顯降低標定工作量。
【專利說明】一種燃料噴射的控制方法和控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及燃料噴射【技術領域】，特別涉及一種燃料噴射的控制方法和控制系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]燃料噴射式內燃機首先根據運轉狀態(tài)決定的燃料量變換為燃料噴射閥的噴射時間，然后根據該噴射時間通過控制燃料噴射閥中噴嘴的開閉控制燃料的供給量，燃料供給量的精確性將直接影響內燃機的動力性能和經濟性能。
[0003]以內燃機為發(fā)動機為例，現(xiàn)有技術中燃料噴射閥中噴嘴的開閉主要由噴嘴內設置的電磁閥控制，為了從燃料噴射閥高精度地進行適當量的燃料噴射，需要根據燃料的壓力設定維持燃料噴射閥的開閥時間，并且迅速地進行燃料噴射閥的開閥動作，但是由于噴嘴長時間運轉后，噴嘴線圈的電阻和電感以及復位彈簧，摩擦系數(shù)都會發(fā)生變化，導致噴嘴電磁閥的響應特性發(fā)生改變，最終也會影響噴嘴的開啟時間，導致燃料噴射閥的開閥時間延遲，這樣燃料開閥時間比預定開閥時間要延遲，也就是說，開閥時間要占據一定量的噴射的時間，噴射量時間縮短，出現(xiàn)噴射量不準確的情況。因此，一般為了獲取比較精確的噴射量，需要對原噴射時間進行修正。
[0004]現(xiàn)有技術中一般常用的修正方法為:測量開閥延遲時間，在原來預定的噴射時間上加上開閥延遲時間得到的時間設定為向燃料噴射閥的通電時間，這樣在一定程度上可以避免噴射量偏離所希望的值。
[0005]但是，這樣雖然在一定程度上解決了開閥延遲所帶來的噴射量不準確的誤差，卻明顯增加了開閥時間，相應大大延長噴嘴的工作量。
[0006]因此，如何提供一種燃料噴射的控制方法，在實現(xiàn)噴射量精確控制的基礎上，降低標定工作量，是本領域內技術人員亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的為提供一種燃料噴射的控制方法，在實現(xiàn)噴射量精確控制的基礎上，降低標定工作量。另外，本發(fā)明的另一目的為提供一種燃料噴射的控制系統(tǒng)。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種燃料噴射的控制方法，該控制方法按以下步驟進行:
[0009]S11、預先獲取噴嘴實際開啟時間T ；
[0010]S12、計算噴嘴實際開啟時間T與標定開啟時間TO的差值，如果T-TO小于等于預設值，則執(zhí)行步驟S13，如果T-TO大于預設值，則執(zhí)行步驟S14 ；
[0011]S13、按原高占空比電流開啟噴嘴電磁閥；
[0012]S14、增大用于噴嘴電磁閥開啟的高占空比電流，使所述噴嘴電磁閥的開啟時間與所述標定開啟時間TO的差值在允許誤差范圍內。
[0013]優(yōu)選地，步驟Sll中噴嘴實際開啟時間T的測量通過以下方法獲取:在銜鐵運動過程中，將檢測到銜鐵和閥座之間產生反向電流的時刻定義為噴嘴開啟時刻，所述噴嘴實際開啟時間T為加電起始時刻到噴嘴開啟時刻的這段時間。
[0014]優(yōu)選地，在高占空比電流未達到最大值之前，當檢測到當前時刻電流數(shù)值等于前一時刻的電流數(shù)值時，則所述當前時刻即為產生反向電流時刻。
[0015]優(yōu)選地，噴嘴的驅動電路上串聯(lián)有采樣電阻，通過檢測所述采樣電阻兩端的電壓差來計算所述高占空比電流的大小。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟S12中所述預設值的范圍為0.1-0.2msο
[0017]優(yōu)選地，所述步驟S14中高占空比電流的增加值為原電流占空比的8%_10%。
[0018]優(yōu)選地，所述步驟Sll中的噴嘴實際開啟時間T為多次測量的平均值。
[0019]本發(fā)明所提供的燃料噴射的控制方法可以預先動態(tài)計算噴嘴實際開啟時間，通過比較噴嘴實際開啟時間與標定開啟時間的大小，判斷噴嘴實際開啟時間是否處于誤差范圍內，如果噴嘴實際開啟時間超出允許誤差范圍，則增大用于噴嘴電磁閥開啟的高占空比電流，使所述噴嘴電磁閥的開啟時間與所述標定開啟時間TO的差值在允許誤差范圍內。
[0020]本發(fā)明通過增大用于噴嘴電磁閥開啟的高占空比電流縮短電磁閥的開啟時間，使其與所述標定開啟時間TO的差值在允許誤差范圍內，這樣電磁閥的開啟時間接近標定開啟時間T0，從而不會影響噴嘴完全開啟后采用較小占空比的電流來驅動噴嘴電磁閥，實現(xiàn)噴射量的控制時間，不僅有效避免了因噴嘴老化所帶來的一系列問題，在實現(xiàn)噴射量的精確控制的同時，可以明顯降低標定工作量。
[0021]在上述燃料噴射的控制方法的基礎上，本發(fā)明還提供了一種燃料噴射的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括:
[0022]獲取裝置，預先獲取噴嘴實際開啟時間T ；
[0023]控制器，計算噴嘴實際開啟時間T與標定開啟時間TO的差值，如果兩者的差值小于等于預設值，則按原高占空比電流開啟噴嘴；如果兩者的差值大于預設值，則增大用于噴嘴開啟的高占空比電流，使噴嘴的開啟時間與所述標定開啟時間TO的差值在允許誤差范圍內。
[0024]優(yōu)選地，所述獲取裝置通過以下方法獲取噴嘴實際開啟時間T的測量:在銜鐵運動過程中，將檢測到銜鐵和閥座之間產生反向電流的時刻定義為噴嘴開啟時刻，所述噴嘴實際開啟時間T為加電起始時刻到噴嘴開啟時刻的這段時間。
[0025]優(yōu)選地，所述獲取裝置包括串聯(lián)于所述噴嘴的驅動電路的采樣電阻和電流檢測設備，控制器通過檢測采樣電阻兩端的電壓差來計算所述高占空比電流的大小。
[0026]因本文中所提供的控制系統(tǒng)使用了上述控制方法，故該燃料噴射的控制系統(tǒng)也具有上述燃料噴射的控制方法的技術效果，在此不作贅述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明所提供的一種【具體實施方式】中燃料噴射的控制方法的流程圖；
[0028]圖2為本發(fā)明所提供的一種實施方式中噴嘴工作電流與時間之間的關系示意圖。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明的核心為提供一種燃料噴射的控制方法，該燃料噴射的控制方法通過及時補償針閥的開啟時間降低了標定工作量。另外，本發(fā)明的另一核心為提供一種燃料噴射控制系統(tǒng)。
[0030]為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合燃料噴射的控制方法和控制系統(tǒng)、附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0031]本文以內燃機為發(fā)動機為例介紹本文的技術方案，以便更好的理解技術方案，應當理解，內燃機包括發(fā)動機但不局限于發(fā)動機，還可以為其它類型的燃料機器。
[0032]發(fā)動機中噴嘴的開閉主要是由噴嘴內部設置的電磁閥控制，一般情況下，電磁閥的開啟分為兩個階段，第一階段為迅速開啟階段，當較大占空比的電流作用在噴油器線圈上時，電磁閥會被快速的開啟；第二階段為維持開啟狀態(tài)的噴射階段，通電的電磁鐵產生電磁力吸引銜鐵上升，釋放控制孔被打開，控制腔內的壓力減小，電磁閥的針閥在壓力差的作用下向上移動，當電磁閥完全開啟后，采用較小占空比的電流來驅動噴嘴電磁閥，實現(xiàn)噴射量的控制。一般通過控制這兩階段的時間總和來實現(xiàn)噴射量的控制，當驅動電流消失后噴油器銜鐵在復位彈簧和油液阻力的作用下落至閥座中。
[0033]請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供的一種【具體實施方式】中燃料噴射的控制方法的流程圖。
[0034]本發(fā)明提供了一種燃料噴射的控制方法，該控制方法包括以下步驟:
[0035]S11、預先獲取噴嘴實際開啟時間T ；
[0036]噴嘴實際開啟時間T的獲取可以通過設置于噴嘴內部的獲取裝置獲取電磁閥的針閥的開啟信號而獲得，獲取裝置可以為電流采集儀器，也可以為電壓采集儀器，通過電流或電壓信號判斷噴嘴實際開啟時間T。
[0037]S12、計算噴嘴實際開啟時間T與標定開啟時間TO的差值，如果T-TO小于等于預設值，則執(zhí)行步驟S13，如果T-TO大于預設值，則執(zhí)行步驟S14 ；
[0038]該步驟可以通過控制器進行判斷，該控制器可以為發(fā)動機電子控制單元(Electronic Control Unit,簡稱EOJ),也可以為其他獨立的控制器。預設值可以根據對發(fā)動機動力性能的使用控制精度具體設置，通常選擇0.2ms左右的數(shù)值即可滿足一般的使用控制精度要求。
[0039]S13、按原高占空比電流開啟噴嘴電磁閥；
[0040]也就是說，按原來控制器中設置的電流開啟噴嘴電磁閥的針閥。
[0041]S14、增加用于針閥開啟的高占空比電流，使噴嘴的開啟時間與所述標定開啟時間TO的差值在允許誤差范圍內；該允許誤差范圍可以根據實際情況確定數(shù)值，也可以為零，即增加用于針閥開啟的高占空比電流，使噴嘴的開啟時間與所述標定開啟時間TO相等。
[0042]本發(fā)明所提供的燃料噴射的控制方法可以預先動態(tài)計算噴嘴實際開啟時間，通過比較噴嘴實際開啟時間與標定開啟時間的大小，判斷噴嘴實際開啟時間是否處于誤差范圍內，如果噴嘴實際開啟時間超出允許誤差范圍，則增大用于噴嘴電磁閥開啟的高占空比電流，使所述噴嘴電磁閥的開啟時間與所述標定開啟時間TO的差值在允許誤差范圍內。
[0043]本發(fā)明通過增大用于噴嘴電磁閥開啟的高占空比電流縮短電磁閥的開啟時間，使其與所述標定開啟時間TO的差值在允許誤差范圍內，這樣電磁閥的開啟時間接近標定開啟時間T0，從而不會影響噴嘴完全開啟后采用較小占空比的電流來驅動噴嘴電磁閥，實現(xiàn)噴射量的控制時間，不僅有效避免了因噴嘴老化所帶來的一系列問題，在實現(xiàn)噴射量的精確控制的同時，可以明顯降低標定工作量。[0044]請參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供的一種實施方式中噴嘴工作電流與時間之間的關系示意圖；圖中縱坐標I表示電流，橫坐標t表示時間。
[0045]在一種優(yōu)選的實施方式中，上述步驟Sll中噴嘴實際開啟時間T的測量可以通過以下方法獲取:在銜鐵運動過程中，將檢測到銜鐵和閥座之間產生反向電流的時刻定義為噴嘴開啟時刻，所述噴嘴實際開啟時間T為加電起始時刻到噴嘴開啟時刻的這段時間。
[0046]銜鐵和閥座之間反向電流的檢測可以通過觀測高占空比電流曲線圖，如圖2所示，當電流在增大過程中出現(xiàn)拐點，拐點處所對應的時間點tl就是電磁閥的針閥完全開啟時刻，也就是噴嘴完全打開時刻。另外圖2中還給出了高占空比電流工作結束的時刻點t2，以及低占空比電流工作結束的時刻點t3。
[0047]上述確定電磁閥的針閥完全打開的方法比較準確，有利于精確控制噴射量，提高發(fā)動機性能。
[0048]以下給出了一種優(yōu)選地判斷銜鐵和閥座接觸時刻的實施方式，具體如下所述。
[0049]在一種優(yōu)選的實施方式中，在高占空比電流未達到最大值之前，當檢測到當前時刻電流數(shù)值等于前一時刻的電流數(shù)值時，則所述當前時刻即為產生反向電流時刻，該電流可以由電流表檢測，也可以由電壓表、萬能表檢測獲取；通過該方式判斷銜鐵和閥座接觸時刻比較準確，有利于增加發(fā)動機噴射量控制的精確性。
[0050]在一種優(yōu)選的實施方式中，獲取裝置可以包括串聯(lián)于噴嘴的驅動電路上的采樣電阻和電流檢測設備，控制器通過電流檢測設備檢測采樣電阻兩端的電壓差來計算高占空比電流的大??；該檢測方式無需改變噴嘴內部結構，結構比較簡單，易于實現(xiàn)。
[0051]上述步驟S12中的預設值的范圍可以為0.1-0.2ms，這樣即可滿足一般的使用需求，也簡化控制流程。
[0052]上述各實施例中，步驟S14中所述允許誤差范圍可以為0，也就是說，通過調整高占空比電流調節(jié)針閥時間開啟時間與標定開啟時間TO完全相同，使噴嘴的實際工作量與標定工作量相同。
[0053]所述各實施例中，步驟S14中高占空比電流的增加值為原電流占空比的8%_10%。
[0054]為了獲取噴嘴實際開啟時間的精確值，所述步驟Sll中的噴嘴實際開啟時間T為多次測量的平均值。
[0055]因本文中所提供的控制系統(tǒng)使用了上述控制方法，故該燃料噴射的控制系統(tǒng)也具有上述燃料噴射的控制方法的技術效果，在此不作贅述。
[0056]以上對本發(fā)明所提供的一種燃料噴射控制方法和控制系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種燃料噴射的控制方法，其特征在于，該控制方法按以下步驟進行: 511、預先獲取噴嘴實際開啟時間T； 512、計算噴嘴實際開啟時間T與標定開啟時間TO的差值，如果T-TO小于等于預設值，則執(zhí)行步驟S13，如果T-TO大于預設值，則執(zhí)行步驟S14 ； 513、按原高占空比電流開啟噴嘴電磁閥； 514、增大用于噴嘴電磁閥開啟的高占空比電流，使所述噴嘴電磁閥的開啟時間與所述標定開啟時間TO的差值在允許誤差范圍內。
2.如權利要求1所述的燃料噴射的控制方法，其特征在于，步驟Sll中噴嘴實際開啟時間T的測量通過以下方法獲取:在銜鐵運動過程中，將檢測到銜鐵和閥座之間產生反向電流的時刻定義為噴嘴開啟時刻，所述噴嘴實際開啟時間T為加電起始時刻到噴嘴開啟時刻的這段時間。
3.如權利要求2所述的燃料噴射的控制方法，其特征在于，在高占空比電流未達到最大值之前，當檢測到當前時刻電流數(shù)值等于前一時刻的電流數(shù)值時，則所述當前時刻即為產生反向電流時刻。
4.如權利要求1至3任一項所述的燃料噴射的控制方法，其特征在于，噴嘴的驅動電路上串聯(lián)有采樣電阻，通過檢測所述采樣電阻兩端的電壓差來計算所述高占空比電流的大小。
5.如權利要求4所述的燃料噴射的控制方法，其特征在于，所述步驟S12中所述預設值的范圍為0.1-0.2ms O
6.如權利要求4所述的燃料噴射的控制方法，其特征在于，所述步驟S14中高占空比電流的增加值為原電流占空比的8%-10%。
7.如權利要求1所述的燃料噴射的控制方法，其特征在于，所述步驟Sll中的噴嘴實際開啟時間T為多次測量的平均值。
8.一種燃料噴射的控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括: 獲取裝置，預先獲取噴嘴實際開啟時間T ； 控制器，計算噴嘴實際開啟時間T與標定開啟時間TO的差值，如果兩者的差值小于等于預設值，則按原高占空比電流開啟噴嘴；如果兩者的差值大于預設值，則增大用于噴嘴開啟的高占空比電流，使噴嘴的開啟時間與所述標定開啟時間TO的差值在允許誤差范圍內。
9.如權利要求8所述的燃料噴射的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取裝置通過以下方法獲取噴嘴實際開啟時間T的測量:在銜鐵運動過程中，將檢測到銜鐵和閥座之間產生反向電流的時刻定義為噴嘴開啟時刻，所述噴嘴實際開啟時間T為加電起始時刻到噴嘴開啟時刻的這段時間。
10.如權利要求9所述的燃料噴射的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取裝置包括串聯(lián)于所述噴嘴的驅動電路的采樣電阻和電流檢測設備，控制器通過檢測采樣電阻兩端的電壓差來計算所述高占空比電流的大小。
【文檔編號】F02D1/16GK103511090SQ201310435826
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權日:2013年9月23日
【發(fā)明者】劉穎帥, 李寧 申請人:濰柴動力股份有限公司