高压油泵性能测试方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种高压油泵性能测试方法及系统，测试系统包括：油箱、加热棒、进油管、回油管、高压油泵、计量阀、燃油温度传感器、高压油管、共轨管、燃油压力传感器、喷油器和电子控制单元。测试方法为：在保证燃油温度恒定的条件下，通过上位机控制界面，对油泵转速和计量阀控制信号PWM波的占空比进行调节，得出被测试泵的轨压-占空比关系曲线图和轨压-转速关系曲线图，与标准泵进行比较，判断是否在允许误差范围内。其优点是：整个过程保持燃油温度恒定，避免了因为环境温度的变化对高压油泵泵油效率的影响；测试系统中采用进油计量阀，实现对高压油泵进油量的精确控制；测试方法中，不需要使用减压阀和流量计，且无需安装限压阀。

【技术实现步骤摘要】
高压油泵性能测试方法及系统
本专利技术涉及一种高压油泵性能测试方法及系统，用于测试高压油泵性能。
技术介绍
在出厂前，需要有测试高压油泵性能的试验系统对燃油泵进行性能检测。现有技术中，泵的进口和出口都使用压力传感器；在流量测量方面，使用流量计。这样的解决方案存在以下问题：（1）由于压力传感器是将压力值转化为电压值，再经A/D转换送入单片机系统，因此增加一个传感器就增加了测量误差的可能性和计算误差；（2）使用两个压力传感器，增加了成本。用流量计测流量，也增加了使用成本；（3）泵中压力较大时，需要用减压阀，也增加了系统的复杂度和成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高压油泵性能测试方法及系统，采用简单的测试装置和测试方法，实现高压油泵性能的测试。按照本专利技术提供的技术方案，所述的高压油泵性能测试系统，包括油箱、高压油泵、共轨管和电子控制单元ECU组成的高压共轨系统，其中，所述的油箱内置有加热棒，油箱上接有进油管和回油管的一端，所述进油管的另一端接高压油泵的进油端，进油管上安装有燃油温度传感器，回油管另一端接高压油泵的回油接头，所述高压油泵的进油端安装有进油计量阀，高压油泵的高压接头接高压油管，高压油管另一端接共轨管，共轨管的端部设有燃油压力传感器，共轨管下方接有多个喷油器；所述加热棒、燃油温度传感器、进油计量阀和燃油压力传感器均连接到电子控制单元，电子控制单元连接上位计算机，在测试过程中，电子控制单元读取燃油温度传感器的温度值，并且通过对加热棒的控制，保持燃油温度恒定；电子控制单元还读取燃油压力传感器测量的轨压值、高压油泵的转速，以及发出进油计量阀驱动信号PWM波。所述喷油器在测试过程中也需要工作，喷油脉宽和喷油时刻设为固定值。所述高压油泵性能测试方法为，首先根据高压油泵性能设计要求，得出标准泵参数，并且对标准泵进行标定试验，得出轨压-占空比关系曲线以及轨压-转速关系曲线；测试时，在保证油箱中燃油温度恒定的条件下，通过上位计算机控制界面，对高压油泵转速和进油计量阀驱动信号PWM波的占空比进行调节，得出高压油泵的相关参数特性曲线，具体包括两部分：a、固定转速，通过改变进油计量阀驱动信号PWM波的占空比，得出被测试泵的轨压-占空比关系曲线图；然后与标准泵的轨压-占空比关系曲线图进行比较，判断是否在允许误差范围内；b、固定占空比，通过改变高压油泵的转速，得出被测试泵的轨压-转速关系曲线图；然后与标准泵的轨压-转速关系曲线图进行比较，判断是否在允许误差范围内；若两部分的测试数据都在允许误差范围内，则被测试泵的性能符合要求。本专利技术的优点是：1）测试的整个过程保持燃油温度恒定，避免了因为环境温度的变化对高压油泵泵油效率的影响，保证了测试的可靠性。2）测试系统中采用进油计量阀，实现对高压油泵进油量的精确控制，从而提高了测试精度。3）测试方法中，不需要测量燃油流量，因此不需要使用减压阀和流量计，从而降低了成本。4）测试方法中，仅需要读取共轨管中的燃油压力（轨压），喷油器相当于一种流量控制阀，因此无需安装限压阀，从而避免牵涉到限压阀的性能，简化了测试装置。附图说明图1是高压油泵性能测试系统结构图。图2是进油计量阀供油泵的原理图。图3是轨压与占空比的关系曲线图。图4是轨压与转速的关系曲线图。图5是测试信号流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，所述高压油泵性能测试系统，包括油箱1、加热棒7、高压油泵2、进油计量阀8、燃油温度传感器11、燃油压力传感器5、共轨管3、喷油器6、进油管10、回油管9、高压油管4。所述的油箱1中置有加热棒7，用来加热油箱1中的燃油，使其保持在设定的温度值T0。所述的高压油泵2进油端接进油管10，进油管10中流过的为低压燃油，进油管10上置有燃油温度传感器11，燃油温度传感器11用来测量进入高压油泵2的燃油温度。所述的高压油泵2的进油位置安装有进油计量阀8，用来调节进入高压泵柱塞的进油量，从而调节共轨压力。该种调节轨压的方式为进油调节，同在高压泵出油端或共轨处的高压端调节，降低油泵的功率消耗以及燃油的不必要压缩。进油计量阀8在控制线圈没有通电时，该阀是导通的，可以提供最大流量的燃油，电子控制单元通过占空比信号控制进油计量阀8。所述的高压油泵2上有回油接头，用来接回油管9，油泵中多余的燃油从回油管9流至油箱1。高压油泵2上有高压接头，用来接高压油管4，泵出的燃油经高压油管4进入共轨管3，共轨管3中的燃油为高压燃油，共轨管3的端部设有燃油压力传感器5，用来测量轨压。共轨管3上面接六个喷油器6，用于燃油喷射。喷油器6的驱动方式为固定喷油脉宽和喷油时刻，避开了转速对喷油特性的影响。如图2所示，当进油计量阀的电磁铁21不通电时，在回位弹簧22的作用下，使节流口的开度最大，柱塞23下行时，低压油通过节流口、进油阀被吸入柱塞腔内，柱塞23上行时，进油阀在弹簧力作用下关闭，切断燃油回路，柱塞腔内的燃油压力迅速升高，向共轨管中供油。电磁铁21不通电时供油量最大。电磁铁21由脉宽调制波（PWM）驱动，调节占空比，使电磁铁的平均驱动电流产生变化。占空比越大，产生的驱动电流越大，电磁铁21产生的推力越大，使阀芯克服回位弹簧22的力将节流口的流通截面减小，柱塞23下行吸入的油量就少，当电磁铁21的驱动力使阀芯将节流口完全关闭时，高压油泵就停止向共轨管供油。进油计量阀是一个高精密部件，随着调节PWM波占空比的增加，流过电磁铁的平均驱动电流增大，使节流口的面积从大到小，直到关闭。本专利技术的高压油泵性能测试方法，在保持燃油温度恒定的条件下，通过上位机控制界面，完成如下两部分测试内容：（a）固定转速，通过改变进油计量阀驱动信号PWM波的占空比，得出共轨管中燃油压力与占空比的关系曲线图；然后与标准泵的轨压-占空比曲线图进行比较，判断是否在允许误差范围内；（b）固定占空比，通过改变油泵的转速，得出共轨管中燃油压力与转速的关系曲线图；然后与标准泵的轨压-转速曲线图进行比较，判断是否在允许误差范围内。具体包括如下步骤，如图5所示：步骤S10，开始程序；步骤S11，电子控制单元的单片机初始化；步骤S12，电子控制单元读取燃油初始温度T；步骤S13，燃油温度T与设定的温度目标值T0进行比较，看两者是否相等。其中，T0是大于常温的某个值，这样可通过加热燃油温度达到目标值，保证每次测试都让燃油处于相同的温度；若T与T0不相等，则进入步骤S14，若T与T0相等，则进入步骤S15；步骤S14，燃油温度T与目标值T0不相等，进行加热措施，并跳转到步骤S12；步骤S15，燃油温度T与目标值T0相等，则通过上位机操作界面，固定油泵转速，调节进油计量阀驱动信号的PWM波占空比，使占空比逐渐增大；步骤S16，电子控制单元读取每个占空比对应的共轨管的轨压值；步骤S17，根据所测的一系列数据，绘制被测试泵的轨压-占空比关系曲线图；步骤S18，将被测试泵的轨压-占空比关系曲线图与标准泵的轨压-占空比关系曲线图进行比较分析；步骤S19，判断数据误差是否在允许范围内；步骤S110，若数据误差超出允许范围，则判断为不合格产品；步骤S111，若数据误差在允许范围内，则测试程序继续，此时，固定进油计量阀驱动信号P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压油泵性能测试方法，其特征在于，在高压共轨系统的油箱内置加热棒，油箱的进油管上安装燃油温度传感器，在高压油泵的进油端安装进油计量阀，在共轨管的端部设置燃油压力传感器，所述加热棒、燃油温度传感器、进油计量阀和燃油压力传感器均连接到电子控制单元，电子控制单元连接上位计算机；首先根据高压油泵性能设计要求，得出标准泵参数，并且对标准泵进行标定试验，得出轨压‑占空比关系曲线以及轨压‑转速关系曲线；在测试过程中，电子控制单元读取燃油温度传感器的温度值，并且通过对加热棒的控制，保持燃油温度恒定；电子控制单元还读取燃油压力传感器测量的轨压值、高压油泵的转速，以及发出进油计量阀驱动信号PWM波；测试时，在保证油箱中燃油温度恒定的条件下，通过上位计算机控制界面，对高压油泵转速和进油计量阀驱动信号PWM波的占空比进行调节，得出高压油泵的相关参数特性曲线，具体包括两部分：a、固定转速，通过改变进油计量阀驱动信号PWM波的占空比，得出被测试泵的轨压‑占空比关系曲线图；然后与标准泵的轨压‑占空比关系曲线图进行比较，判断是否在允许误差范围内；b、固定占空比，通过改变高压油泵的转速，得出被测试泵的轨压‑转速关系曲线图；然后与标准泵的轨压‑转速关系曲线图进行比较，判断是否在允许误差范围内；若两部分的测试数据都在允许误差范围内，则被测试泵的性能符合要求。...

【技术特征摘要】
1.一种高压油泵性能测试方法，其特征在于，在高压共轨系统的油箱内置加热棒，油箱的进油管上安装燃油温度传感器，在高压油泵的进油端安装进油计量阀，在共轨管的端部设置燃油压力传感器，所述加热棒、燃油温度传感器、进油计量阀和燃油压力传感器均连接到电子控制单元，电子控制单元连接上位计算机；首先根据高压油泵性能设计要求，得出标准泵参数，并且对标准泵进行标定试验，得出轨压-占空比关系曲线以及轨压-转速关系曲线；在测试过程中，电子控制单元读取燃油温度传感器的温度值，并且通过对加热棒的控制，保持燃油温度恒定；电子控制单元还读取燃油压力传感器测量的轨压值、高压油泵的转速，以及发出进油计量阀驱动信号PWM波；测试时，在保证油箱中燃油温度恒定的条件下，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：周树艳，宋国民，陆召振，寇伟，杨鹏翔，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所，中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32