本發(fā)明涉及一種方法，尤其是一種共軌系統(tǒng)中燃油噴射量的精確控制方法，屬于電控高壓共軌控制的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在電控高壓共軌柴油機(jī)中，軌內(nèi)壓力的穩(wěn)定性對噴油量的精度起到?jīng)Q定性作用。隨著國家法規(guī)對排放水平的提高，軌壓的穩(wěn)定性控制顯得越來越重要。

在電控高壓共軌系統(tǒng)中，泵油控制和噴油控制是獨立的，噴油量的控制是根據(jù)當(dāng)前目標(biāo)噴油量和當(dāng)前軌壓查表獲取噴油器的噴油脈寬（即加電延遲時間），所以，噴油脈寬和噴油過程的實際軌壓決定了實際噴油量的大小。軌壓是通過控制高壓泵的泵油量進(jìn)行控制的。目前高壓泵按結(jié)構(gòu)分為直列泵和轉(zhuǎn)子泵，直列泵的壓油速率高，泵油能力強(qiáng)；轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)緊湊，壓油速率低，泵油能力相對弱一點。高壓泵按控制閥分為計量閥式高壓泵和開關(guān)閥式高壓泵，計量閥式高壓泵無需知道安裝相位就可以建立軌壓，開關(guān)閥式高壓泵必須明確相位才能夠建立軌壓。不論哪種配置高壓泵，都有吸油過程和壓油過程，才能完成建壓過程。

如圖4所示，為一般高壓泵工作示意圖，其中，401為低壓腔，402為建壓腔，403為高壓腔，404為壓油柱塞，405為壓油凸輪，所述壓油凸輪405包含三個突起，表示工作一個循環(huán)，共完成三次壓油。根據(jù)目標(biāo)軌壓和實際軌壓不同，每次的壓油量是不同的，就會出現(xiàn)噴油過程會處于不同的壓油階段，對噴油量產(chǎn)生不同的影響。

目前，排放法規(guī)還沒有那么嚴(yán)格，噴油過程軌壓變化對噴油量的影響可以不考慮，所以，大部分的做法是在固定角度采樣軌壓或在噴射前采樣軌壓，根據(jù)軌壓和油量查QtoT表格獲得噴油脈寬。所述獲得噴油脈寬做法的局限性是：在任意安裝相位的系統(tǒng)中，由于每臺發(fā)動機(jī)的壓油過程和噴油過程不完全一樣，表現(xiàn)出壓油過程對噴油過程的影響程度也不一樣，同樣的，同一臺發(fā)動機(jī)不同噴油提前角也導(dǎo)致壓油過程對噴油過程的影響程度不一樣，這都導(dǎo)致相同的噴油脈寬和相同的噴射起始軌壓，最終實際噴油量不一樣。

公開號為CN103527338A的文件公開了一種噴油修正方法及系統(tǒng)，其采集電池電壓的大??；根據(jù)采集的電池電壓的大小確定加電補(bǔ)償因子；利用所述加電補(bǔ)償因子修正加電時間；根據(jù)修正后的加電時間控制噴油器的噴油時間通過檢測電池電壓來確定加電補(bǔ)償因子，利用加電補(bǔ)償因子來修正加電時間。這樣可以彌補(bǔ)電機(jī)損壞造成的電磁閥驅(qū)動電流下降引起的噴油特性變化。

公開號為CN104747308A的文件公開了一種發(fā)動機(jī)噴油量修正控制系統(tǒng)，其公開了一種發(fā)動機(jī)噴油量修正控制系統(tǒng)，包括平順度指標(biāo)計算模塊、平順度控制激活模塊、平順度控制模塊、缸平衡油量修正模塊；平順度指標(biāo)計算模塊用于根據(jù)曲軸位置信號、凸輪軸位置信號，計算輸出發(fā)動機(jī)各缸的平順度指標(biāo)；平順度控制激活模塊，用于控制平順度控制模塊開始或結(jié)束工作；平順度控制模塊, 用于根據(jù)發(fā)動機(jī)各缸的平順度指標(biāo)及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷輸出發(fā)動機(jī)各缸的平順度控制值到缸平衡油量修正模塊；缸平衡油量修正模塊，用于將發(fā)動機(jī)各缸的平順度控制值量化成發(fā)動機(jī)各缸噴油器的噴油量修正信號；從而可以在發(fā)動機(jī)瞬態(tài)工況點對發(fā)動機(jī)平順度進(jìn)行有效控制，避免發(fā)動機(jī)動態(tài)過程加速不連續(xù)和抖動。

公開號為CN102359418A的文件公開了一種發(fā)動機(jī)燃油噴射控制方法，其公開了一種發(fā)動機(jī)燃油噴射控制方法，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在液壓諧振轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)時，根據(jù)當(dāng)前工況下的油壓脈動幅值、噴油器當(dāng)前噴射壓力及噴油器名義公稱壓力，計算當(dāng)前噴射壓力下的噴射脈寬補(bǔ)償系數(shù)，再將噴射脈寬補(bǔ)償系數(shù)乘到當(dāng)前常規(guī)噴油驅(qū)動脈寬上，對噴油驅(qū)動脈沖的脈寬進(jìn)行修正，得到當(dāng)前壓力修正噴油驅(qū)動脈寬，電子控制裝置控制發(fā)送經(jīng)脈寬修正后的噴油驅(qū)動脈沖給各缸噴油器，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在液壓諧振轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)時，不同溫度點下的混和氣空燃比控制在一合理的區(qū)間，不會造成空燃比嚴(yán)重偏稀，而且不會增加供油管路的成本及安裝復(fù)雜度。

以上三個公開文件都沒有考慮壓油過程軌壓變化對噴油量的影響，都是假定噴射過程軌壓是恒定的。公開號為CN102359418A的文件也僅僅是根據(jù)噴射前的當(dāng)前軌壓對噴油脈寬進(jìn)行修正，而沒有考慮壓油過程對軌壓的變化影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種共軌系統(tǒng)中燃油噴射量的精確控制方法，其針對噴油過程軌內(nèi)壓力變化對噴油量的影響，對最終噴射脈寬進(jìn)行修正，實現(xiàn)燃油噴射量的精確控制。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種共軌系統(tǒng)中燃油噴射量精確控制方法，所述燃油噴射量精確控制方法包括如下步驟：

步驟S1、針對開關(guān)閥式高壓泵或任意下安裝相位的計量閥式高壓泵，連續(xù)采樣軌壓，并根據(jù)所述采集軌壓的變化過程，確定高壓泵的實際建壓結(jié)束點；

步驟S2、確定實際建壓起始點；

步驟S3、根據(jù)噴油提前角、噴油脈寬、實際建壓起始點、建壓結(jié)束點，確定壓油過程與噴油過程中的無建壓過程的噴油時間T1、有建壓過程的噴油時間T2；

步驟S4、根據(jù)發(fā)動機(jī)工況、無建壓過程的噴油時間T1、有建壓過程的噴油時間T2，確定噴油脈寬的修正量，并根據(jù)所述噴油脈寬修正量對噴油脈寬進(jìn)行修正，以得到最終噴油脈寬。

所述步驟S1中，首先在每個飛輪齒采樣軌壓，根據(jù)軌壓變化趨勢初步判斷建壓過程和建壓結(jié)束點E，然后在建壓結(jié)束點E附近，再采用快速采樣軌壓模式，根據(jù)軌壓變化趨勢精確判斷建壓行程，確定建壓結(jié)束點E1、E2…E_n。

所述建壓結(jié)束點E附近為建壓結(jié)束點E前、后各一個飛輪齒的位置，所述采用快速采樣軌壓模式為等時間間隔采樣。

所述步驟S2中，確定實際建壓起始點的過程為：

步驟S2-1、根據(jù)泵油量、高壓泵的柱塞直徑以及建壓結(jié)束點，首先獲得相對壓油起始點P，P = A_Q*V_Q/(L_Q*π*d)，其中，A_Q為柱塞總的壓油行程對應(yīng)的飛輪角度，V_Q為柱塞總的壓油行程對應(yīng)的容積，L_Q為柱塞總的壓油行程對應(yīng)的柱塞升程，d為柱塞直徑；

步驟S2-2、根據(jù)當(dāng)前軌壓PC_now和燃油溫度查表獲得壓縮修正系數(shù)K_Q，對相對壓油起始點P進(jìn)行修正，并將K_Q*P換算得到各次實際建壓起始點P1、P2…P_n。

步驟S4中，根據(jù)有建壓過程的噴油時間T2以及當(dāng)前轉(zhuǎn)速，確定角度Angle；在得到角度Angle后，根據(jù)無建壓過程的噴油時間T1、角度Angle和軌壓查表獲取修正系數(shù)k1、k2，利用修正系數(shù)k1、k2分別對無建壓過程的噴油時間T1、有建壓過程的噴油時間T2進(jìn)行修正，以分別得到無建壓過程的噴油修正量T1_crr、建壓過程的噴油修正量T2_crr，則最終噴油脈寬T_crr=T1+T1_crr+T2+T2_crr。

本發(fā)明的優(yōu)點：針對開關(guān)閥式高壓泵或任意安裝相位的計量閥式高壓泵，首先根據(jù)軌壓變量過程，確定高壓泵的實際建壓結(jié)束點，然后根據(jù)泵油量和高壓泵的機(jī)械參數(shù)，確定高壓泵的實際建壓起始點，根據(jù)發(fā)動機(jī)工況、以及噴油過程和建壓過程的相對關(guān)系，得到噴油脈寬的修正量，根據(jù)噴油脈寬修正量進(jìn)行修正，得到最終噴油脈寬，從而實現(xiàn)精確的燃油控制。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有燃油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例中具體控制邏輯的示意圖。

圖3為本發(fā)明的流程圖。

圖4為現(xiàn)有高壓泵的工作示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1-郵箱、2-控制單元、3-出油管、4-燃油濾清器、5-輸油泵、6-流量調(diào)節(jié)閥、7-高壓泵、8-回油管、9-軌壓傳感器、10-高壓軌管、11-壓力調(diào)節(jié)閥、12-噴油器、401-低壓腔、402-建壓腔、403-高壓腔、404-壓油柱塞以及405-壓油凸輪。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖3所示：為了實現(xiàn)燃油噴射量的精確控制，本發(fā)明燃油噴射量精確控制方法包括如下步驟：

步驟S1、針對開關(guān)閥式高壓泵或任意下安裝相位的計量閥式高壓泵，連續(xù)采樣軌壓，并根據(jù)所述采集軌壓的變化過程，確定高壓泵的實際建壓結(jié)束點；

本發(fā)明實施例中，首先在每個飛輪齒采樣軌壓，根據(jù)軌壓變化趨勢初步判斷建壓過程和建壓結(jié)束點E，然后在建壓結(jié)束點E附近，再采用快速采樣軌壓模式，根據(jù)軌壓變化趨勢精確判斷建壓行程，確定建壓結(jié)束點E1、E2…E_n。

本發(fā)明實施例中，可以采用軌壓傳感器9在每個飛輪齒進(jìn)行軌壓采樣，具體采樣過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，在采樣得到軌壓后，能夠根據(jù)軌壓變化趨勢判斷建壓過程以及建壓結(jié)束點E，具體判斷過程為本技術(shù)領(lǐng)域所熟知，此處不再贅述。具體實施時，所述建壓結(jié)束點E附近為建壓結(jié)束點E前、后各一個飛輪齒的位置，所述采用快速采樣軌壓模式為等時間間隔采樣，具體時間間隔的大小可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇確定，具體選擇確定過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知。建壓結(jié)束點En中的n與柱塞個數(shù)以及每個柱塞的凸輪凸起個數(shù)有關(guān)，具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。

步驟S2、確定實際建壓起始點；

本發(fā)明實施例中，確定實際建壓起始點的過程為：

步驟S2-1、根據(jù)泵油量、高壓泵的柱塞直徑以及建壓結(jié)束點，首先獲得相對壓油起始點P，P = A_Q*V_Q/(L_Q*π*d)，其中，A_Q為柱塞總的壓油行程對應(yīng)的飛輪角度，V_Q為柱塞總的壓油行程對應(yīng)的容積，L_Q為柱塞總的壓油行程對應(yīng)的柱塞升程，d為柱塞直徑；

步驟S2-2、根據(jù)當(dāng)前軌壓PC_now和燃油溫度查表獲得壓縮修正系數(shù)K_Q，對相對壓油起始點P進(jìn)行修正，并將K_Q*P換算得到各次實際建壓起始點P1、P2…P_n。

本發(fā)明實施例中，對確定的開關(guān)閥式高壓泵或任意下安裝相位的計量閥式高壓泵，泵油量、高壓泵的柱塞直徑等參數(shù)能唯一確定，獲取壓縮修正系數(shù)K_Q的過程也為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。

步驟S3、根據(jù)噴油提前角、噴油脈寬、實際建壓起始點、建壓結(jié)束點，確定壓油過程與噴油過程中的無建壓過程的噴油時間T1、有建壓過程的噴油時間T2；

本發(fā)明實施例中，根據(jù)噴油提前角、噴油脈寬、實際建壓起始點、建壓結(jié)束點，確定壓油過程與噴油過程中的無建壓過程的噴油時間T1、有建壓過程的噴油時間T2的具體過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。

步驟S4、根據(jù)發(fā)動機(jī)工況、無建壓過程的噴油時間T1、有建壓過程的噴油時間T2，確定噴油脈寬的修正量，并根據(jù)所述噴油脈寬修正量對噴油脈寬進(jìn)行修正，以得到最終噴油脈寬。

本發(fā)明實施例中，根據(jù)有建壓過程的噴油時間T2以及當(dāng)前轉(zhuǎn)速，確定角度Angle；在得到角度Angle后，根據(jù)無建壓過程的噴油時間T1、角度Angle和軌壓查表獲取修正系數(shù)k1、k2，利用修正系數(shù)k1、k2分別對無建壓過程的噴油時間T1、有建壓過程的噴油時間T2進(jìn)行修正，以分別得到無建壓過程的噴油修正量T1_crr、建壓過程的噴油修正量T2_crr，則最終噴油脈寬T_crr=T1+T1_crr+T2+T2_crr。

本發(fā)明實施例中，根據(jù)有建壓過程的噴油時間T2以及當(dāng)前轉(zhuǎn)速確定角度Angle的過程、以及根據(jù)無建壓過程的噴油時間T1、角度Angle和軌壓查表獲取修正系數(shù)k1、k2的具體過程，均為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。

下面以進(jìn)油計量閥式高壓泵為例進(jìn)行具體的說明，具體地，柱塞個數(shù)為2個，單個柱塞每循環(huán)壓油3次，控制對象為6缸發(fā)動機(jī)。

圖1為燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其中，油箱1通過出油管3連接燃油濾清器4；燃油濾清器4通過輸油管連接輸油泵5；輸油泵5從油箱1中輸送燃油給高壓泵7，流量調(diào)節(jié)閥6控制進(jìn)入高壓泵的燃油流量，燃油經(jīng)高壓泵7加壓后儲存到高壓軌管10中，噴油器12通過高壓油管和高壓軌管10連接。壓力調(diào)節(jié)閥11通過釋放高壓燃油到回油管8中，降低高壓軌管10中的壓力，回油管8中的回油最終回到油箱1中；軌壓傳感器9用于檢測高壓軌管10內(nèi)軌壓；此外，該系統(tǒng)還包括一個控制單元2，它控制流量調(diào)節(jié)閥6、壓力調(diào)節(jié)閥11和噴油器12，并且監(jiān)測高壓軌管10中的燃油壓力。

設(shè)置在高壓泵前端的流量調(diào)節(jié)閥6，通過該閥控制進(jìn)入高壓泵的燃油量，然后壓入高壓軌管10中；設(shè)置在高壓端的軌壓傳感器9實時監(jiān)控軌壓?？刂茊卧?根據(jù)不同工況控制流量調(diào)節(jié)閥6和噴油器12。

圖2為具體控制邏輯關(guān)系圖介紹。圖中有兩個柱塞，分別叫第一柱塞和第二柱塞。E1為第一柱塞的建壓結(jié)束點，E2為第二柱塞的建壓結(jié)束點；P1為第一柱塞的建壓起始點，P2為第二柱塞的建壓起始點；D為第一柱塞的整個壓油行程，D1為第一柱塞的無效建壓行程，D2為第一柱塞的有效建壓行程；C為第二柱塞的整個壓油行程，C1為第二柱塞的無效建壓行程，C2為第二柱塞的有效建壓行程；A1表示噴油起始點，A2表示噴油結(jié)束點；T表示噴油脈寬；T1表示無建壓過程的噴油時間，T2表示有建壓過程的噴油時間。

Type1、Type2、Type3、Type4分別為不同建壓過程和噴油過程相對關(guān)系的4種示意結(jié)構(gòu)。其中，Type1表示在噴油的整個過程都不處于建壓行程，噴油量不受泵油過程影響；Type2表示噴油的后半部分處于建壓行程，主要對有建壓過程的噴油時間T2進(jìn)行修正；Type3表示噴油的整個過程都處于建壓行程，需要對整個噴油脈寬T進(jìn)行修正；Type4表示噴油的前半部分處于建壓行程，需要對無建壓過程的噴油時間T1和有建壓過程的噴油時間T2進(jìn)行不同修正。

如圖3為本發(fā)明的控制流程圖，具體為：

步驟S1，針對任意安裝相位的計量閥式高壓泵，首先在每個飛輪齒采樣軌壓，根據(jù)軌壓變化趨勢初步判斷建壓過程和建壓結(jié)束點E，然后在建壓結(jié)束點E附近（前后各一個飛輪齒），再采用快速采樣軌壓模式（等間隔采樣），根據(jù)軌壓變化趨勢精確判斷建壓行程，確定建壓結(jié)束點E1、E2、E3、E4、E5、E6。

步驟S2，根據(jù)泵油量、高壓泵的柱塞直徑、建壓結(jié)束點，首先獲得相對壓油起始點P，P = A_Q*V_Q/(L_Q*π*d)，A_Q為柱塞總的壓油行程對應(yīng)的飛輪角度，V_Q為柱塞總的壓油行程對應(yīng)的容積，L_Q為柱塞總的壓油行程對應(yīng)的柱塞升程，d為柱塞直徑。然后，根據(jù)當(dāng)前軌壓PC_now和燃油溫度查表獲得壓縮修正系數(shù)K_Q，對相對壓油起始點P進(jìn)行修正，并將K_Q*P換算出各次實際建壓起始點P1、P2、P3、P4、P5、P6。

步驟S3，根據(jù)噴油提前角A1、噴油脈寬T、建壓起始點、建壓結(jié)束點，計算無建壓過程的噴油時間T1、有建壓過程的噴油時間T2。噴油過程與建壓過程的實際相對關(guān)系主要有如下幾種：無重疊，如Type1；部分重疊，且無建壓過程的噴油時間T1在前，如Type2；全部重疊，如Type3；部分重疊，且無建壓過程的噴油時間T1在后，如Type4。

步驟S4，根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速N、噴油量Q_inj、泄漏量Q_leak、噴射前軌壓PC_now等發(fā)動機(jī)工況參數(shù)、以及噴油過程與建壓過程的相對關(guān)系（如無建壓過程的噴油時間T1、有建壓過程的噴油時間T2），計算噴油脈寬的修正量，對最終噴射脈寬進(jìn)行修正。根據(jù)轉(zhuǎn)速N和有建壓過程的噴油時間T2換算出角度Angle，分別根據(jù)無建壓過程的噴油時間T1、角度Angle和軌壓查表獲取修正系數(shù)k1、k2，修正各自的脈寬修正量T1_crr、T2_crr。最后，獲得最終噴油脈寬T_crr = T1 + T1_crr + T2+ T2_crr。

本發(fā)明針對開關(guān)閥式高壓泵或任意安裝相位的計量閥式高壓泵，首先根據(jù)軌壓變量過程，確定高壓泵的實際建壓結(jié)束點，然后根據(jù)泵油量和高壓泵的機(jī)械參數(shù)，確定高壓泵的實際建壓起始點，根據(jù)發(fā)動機(jī)工況、以及噴油過程和建壓過程的相對關(guān)系，得到噴油脈寬的修正量，根據(jù)噴油脈寬修正量進(jìn)行修正，得到最終噴油脈寬，從而實現(xiàn)精確的燃油控制。