[发明专利]一种共轨喷油器在车喷油量控制自学习方法

说明书

技术领域

本发明属于内燃机电控技术领域，尤其涉及一种共轨喷油器在车喷油量控制自学习方法。

背景技术

高压共轨燃油喷射系统不仅可以达到较高的喷射压力，还可以独立灵活地控制喷油正时、喷油速率和喷油压力，实现理想喷油规律，在降低排放的同时又能保证优良的动力性和燃油经济性。对于采用了颗粒捕集器DPF排气后处理系统的柴油机，为了满足理想的喷油规律，多采用5段喷射。如图1所示为5段喷射的作用描述：其中第1、2段为预喷，可以改善冷起动性能，缩短滞燃期，降低NO_x和发动机噪声；第3段为主喷；第4段为后喷，可以使Soot二次燃烧，降低Soot排放；第5段为迟喷，可以提高排气温度，有利于DPF的再生，并为NO_x吸附装置提供HC。小油量控制对燃烧的各个阶段有积极作用，适当的预喷油量对燃烧噪声和NO_x控制有很好的效果，预喷油量偏小会使燃烧噪声恶化，预喷油量偏大会增加发动机排放和燃油消耗量。

随着汽车排放法规的推进，柴油机高压共轨燃油系统的多次喷射作为一种能提高燃油经济性、改善排放、降低发动机噪音的重要技术手段，被广泛应用和推广。国内企业对高压共轨技术的研究从2000年以来也陆续展开。尽管国内的共轨技术研究者一致认为共轨喷油器的性能保证是核心难关，并在加工设备和试验手段等方面加以高度重视，但由于共轨喷油器执行元件的敏感性，其关键控制元件（如控制阀、节流孔板、油嘴等）的关键参数在使用过程中发生的微小变化都会对喷油器开启和关闭延迟产生影响，而这种影响对预喷射等小油量的喷射性能会造成极大变化，最终使系统性能恶化。

要保证喷油器小油量喷射的一致性和稳定性，一方面要在生产阶段通过生产工艺和测试手段保障出厂喷油器小油量喷射特性和一致性；另一方面要求在使用过程中随着喷油器相关敏感执行元件（如电磁铁、控制阀、节流孔板、油嘴等）发生老化，导致其特性产生不同程度的微小变化时，电控系统（ECU）必须能及时感知并对各缸喷油器特性进行重新标定。

目前对喷油器使用过程中喷射精度的标定主要是通过测定喷油器从喷射控制信号发出到喷油器即将喷射燃油所需要的控制时间，即小油量标定。一种方法是对柴油机系统进行定期保养，在保养时将喷油器从发动机上拆卸下来，在专用的燃油试验台上进行重新标定，虽然标定精度高，但成本较高，标定间隔周期长；另一种方法是在发动机倒拖工况下，采用缸压或转速检测方法进行小油量标定，优点是不用拆卸喷油器，可进行实时标定，但缸压检测需要增设缸压传感器，增加了发动机成本，转速检测判断有一定误差，标定精度不高。为了对喷油器进行实时、精确和低成本的标定，世界各大汽车公司对共轨喷油器小油量喷射的自学习算法进行了深入研究。

日本电装公司分析了喷油器各个执行元件的特性变化对开启延迟和关闭延迟的影响规律，并以此为基础总结了零部件分组的装配方法，使得零部件的机械差异性在总成上通过此消彼长的方式保证出厂的一致性，同时在控制算法上采取措施对开启和关闭延迟进行学习。Bosch公司对喷油器老化过程中小油量变化进行了深入研究，并设计了相关学习控制算法对老化后的喷射性能进行校正，并对效果进行了分析，发现小油量自学习修正可以明显改善小油量喷射的一致性和稳定性。国内同行对小油量喷射的自学习算法也进行了研究，在稳态的怠速工况，自学习过程实现比较方便，但不能覆盖发动机工作的全部轨压，学习效果有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种共轨喷油器在车喷油量控制自学习方法，能够诊断高压共轨喷油器使用过程中的老化状况，实现喷油器喷射特性的在车自学习，精确控制喷油器的小油量喷射量，确保共轨系统多次喷射的性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案步骤如下：

步骤(1).在整车运行过程中，监测发动机各特征参数数值，若监测到的特征参数：加速踏板位置、控制喷油量、离合器状态、挡位、水温、燃油温度在预设值范围内，则整车处在急收油门倒拖发动机减速工况，并将共轨压力迅速设定到要自学习的特征轨压点，轨压稳定后进行该轨压下的喷油器自学习；若特征参数：加速踏板位置、控制喷油量、离合器状态、挡位、水温、燃油温度在预设值范围外，则整车不处在急收油门倒拖发动机减速工况，结束本次自学习，重新开始判断。

所述的特征参数：加速踏板位置的预设值范围为0%；控制喷油量的预设值为0mm3；离合器闭合；挡位处在非空挡；水温处在正常工作的范围，即80℃                                               90℃；燃油温度处在正常工作的范围，即30℃；