一种电控共轨油泵试验台的标定方法技术

本发明专利技术提供一种高压共轨油泵试验台的标定方法，装载于上位机PC的标定软件对控制系统下达指令并根据控制器传递的信息驱动执行器动作，检测设备独立检测控制系统中执行器的工作，首先对两路转子泵电流传感器和一路油轨压力传感器进行标定，通过控制器对目标压力进行标定并按目标波形驱动喷油电磁阀实现喷油动作，然后根据不同的泵型分别对高压泵电磁阀进行标定，之后开启电机高压泵开始供油，对共轨压力进行标定，成功建立压力后分6个阶段进行喷油器电磁阀的标定，经由上位机驱动喷油器完成喷射动作。按此方法进行标定，整个系统不会因标定操作而产生损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种电控共轨油泵试验台的标定方法
本专利技术涉及一种电控油泵试验台的标定，用于共轨系统试验台的标定调试。
技术介绍
机械式喷油泵测试台向电控喷油泵的转化，可大量节省设备开支，获得了市场的青睐。通过在油泵试验台上加装一套控制系统，控制系统主要有传感器、执行器和控制器（ECU，Electroniccontrolunit）三部分组成，ECU对传感器信号进行处理，发出命令，控制执行器进行相应的动作。此种转化，除了必须的硬件改造，还需要在投入使用之前对之进行标定匹配，以写进最优控制参数。
技术实现思路
本专利技术提供一种对于高压共轨系统油泵试验台的标定系统并给出对应的标定方法。标定系统除了控制系统以外，还包括上位机、标定软件，通信设备和监测设备。通信设备根据实际情况可以是CAN模块及其转接线或者USB-RS232转接线，监测设备包括示波器和电流钳。上位机通过通信设备和控制系统连接，标定软件安装在上位机中，对控制系统下达指令并根据控制器传递的信息驱动执行器动作；监测设备独立监测控制系统中执行器的工作情况。一般情况下传感器包括：压力传感器、转子泵电流传感器和凸轮传感器；执行器包括：高压泵电磁阀、喷油器电磁阀和压力调节阀。传感器和执行器的工作参数就是所要标定的内容，包括：传感器MAP标定，高压泵电磁阀驱动参数的标定，共轨工作压力标定以及喷油器电磁阀的驱动参数标定。油泵开始供油后，此时的油还是低压状态，不能喷射，油从各个回油路回到油箱；如果传感器还没有标定，则需要通过上位机将传感器MAP写入到控制器中，才能获取正确的工作参数；之后开始标定高压泵的参数，驱动高压泵，向共轨管中供高压油；再来标定共轨工作压力，使共轨管中的压力达到目标压力，通过调压阀和压力传感器对压力实行闭环控制；最后驱动喷油器，完成喷射。在此过程中监测设备用以监测喷油器的电流波形。具体标定方法如下：传感器标定：传感器的标定包括两路转子泵电流传感器的MAP标定，一路油轨压力传感器的标定，凸轮传感器不需要标定。一般传感器的特性曲线都是固定的且需要借助第三方标准件或资料来进行的，传感器的标定只需要进行一次。随着所测物理量的变化，传感器的输出口会输出一个变化的电压值，这个电压值在控制器中被转换成对应的AD值。ECU采集到的AD值和传感器所测的物理量，有一个线性变化的范围，超过这个范围，即使所测物理量变化，AD值也不会产生变化。这最大和最小AD值可以通过改变所测物理量的大小来获得。由于在这个范围内，AD值和所测物理量是线性变化的，所以只要找出这个范围内的两组所测物理量和AD值的对应关系，通过简单的数学计算就可以得出类似Y=KX+B的MAP曲线。再将最大和最小AD值带入这个公式中获得最大和最小物理量，将这四个的数据按规定方式写入到ECU中，这个传感器标定就完成了。所有传感器标定完成之后，就可以按照具体参数驱动高压泵的电磁阀，对共轨管进行供油。正常供油后，通过控制器对目标压力进行标定并按目标波形驱动喷油电磁阀，完成喷油动作。电控共轨油泵试验台针对不同的测试对象需要进行分别标定，标定内容包括：高压泵电磁阀的标定，共轨工作压力的标定和喷油器电磁阀标定。传感器标定完成后，进行高压泵电磁阀参数的标定，不同的高压泵其电磁阀驱动需要标定的参数也不尽相同。电控共轨油泵试验台提供三种基本类型的高压泵驱动控制：Bosch的CP2泵型，转子泵型以及电装泵型。在试验台工作之前就要标定需要试验的泵型以及驱动其电磁阀的电压（12V/24V）。作为测试对象的标定，高压泵电磁阀的标定参数一般根据测试要求而定，并确认供油是否正常。一般情况下直接将参数输入到控制器就可以了。Bosch的CP2泵型分为常开型和常闭型。驱动方式是通过凸轮信号来触发，等待供油延时角后，按标定的占空比驱动电磁阀。Bosch的CP2泵型需要标定以下参数：驱动占空比，驱动缸数，供油延时角，常开/常闭泵型。转子泵型的标定通过调节持续通过两个电磁阀的电流大小，从而达到控制油量大小的目的，电流控制有开环和闭环两种，转子泵型需要标定以下参数：目标电流、电流的开环/闭环控制、闭环PWM控制的上限/开环的PWM值、闭环时的PID参数和控制频率。开环控制只需将参数输入进ECU即可，根据目标电流手动调节PWM值。闭环控制的PWM是由ECU根据采集到的实际电流值来自动调节的。闭环的PWM控制上限作为对电磁阀的保护，同时不能对控制产生影响。控制频率是对电磁阀驱动周期的一个细化，频率越高，占空比值的精度越高，控制越精确。电装泵型的标定是通过凸轮信号来触发，等待供油延时角后，按其标定的驱动脉宽来驱动电磁阀。所以针对电装泵型所要标定的参数有：驱动脉宽，驱动缸数，供油延时角。高压泵标定之后，开启电机后高压泵开始供油。此时压力调节阀处于完全打开状态，共轨管中不会建立压力。则需要对共轨工作压力进行标定，共轨压力控制有开环和闭环两种控制方式，需要标定的参数有：目标压力，开环/闭环参数，开环时的开环占空比，控制输出上限以及闭环时的闭环PID参数。开环控制只需要将目标值输入进ECU即可，根据目标压力手动调节PWM值。闭环控制的PWM是ECU根据采集到的实际的共轨压力来自动调节的。控制输出上限给调压阀提供保护，同时不能对设定的压力产生影响。当一定时间后压力达不到目标压力，会停止调压阀的控制，压力卸除。成功建立压力后，开始驱动喷油器进行喷油，一般情况下喷油器驱动有目标波形，需要对电参数进行修正来调节波形以达到目标波形。调节波形时需要通过示波器和电流钳来实时的监测驱动波形。一般情况下驱动分为6个阶段：一次冲击T1，一次回落T2，二次冲击T3，高位维持T4，二次回落T5，中位维持T6。由于部分电磁阀的一些特性，维持阶段单一的占空比可能会出现“翘尾”的现象，需要采取变占空比的方式,所以T4和T6阶段的实际驱动是分为T41~T47及T61~T67来进行的。综合以上，正常驱动喷油器需要标定参数：驱动6阶段的脉宽，高位工作电压（控制系统提供24、50、65、80四种），高位占空比（一组7参数），中位占空比（一组7参数），高/中位各占空比阶段脉宽，喷射频率。以上都标定完成后，通过上位机驱动喷油器，完成最终的喷射动作。相对于其它的标定方法，该标定方法在对于高压泵电磁阀的标定方面不同泵型的电磁阀驱动参数完全分离，不会因为参数设置错误而导致电磁阀产生不可预知的动作；在驱动喷油器方面重在对实际喷射的波形控制，不要求按目标参数来驱动喷油器，而是根据实际波形来调整波形达到目标，在维持阶段采用7段变占空比的方式，并且可以标定每一段的脉宽，可以更好的控制波形，并对脉宽和频率作了限制；喷油器电磁阀的驱动参数完全单独设置，与高压泵电磁阀的工作状态无关，可以更方便地做测试。按标定的顺序进行，即使数据标定出现很大的错误，配合控制器内部的保护措施，整个系统不会因为标定操作而产生损坏。附图说明图1标定系统框图图2标定方法图示图3喷油器驱动波形的标定参数图4喷油器高/中位变占空比图示具体实施方式以现有的一种共轨试验台控制系统的标定为例。该共轨试验台控制系统包括控制器ECU；两个电流传感器，用以对转子泵的电流闭环控制；一个油轨压力传感器，用以对共轨管中的压力的闭环控制；两路霍尔传感器，用以采集高压泵的凸轮信号；一个压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电控共轨油泵试验台的标定方法，上位机通过通信设备和控制系统连接，标定软件安装在上位机中，对控制系统下达指令并根据控制器传递的信息驱动执行器动作；监测设备独立监测控制系统中执行器的工作情况，其中传感器包括压力传感器、转子泵传感器和凸轮传感器，执行器包括高压泵电磁阀、喷油器电磁阀和压力调节阀，其特征在于按下列步骤进行标定：1）首先对传感器进行标定，传感器的标定只需要进行一次，包括两路转子泵电流传感器的标定和一路油轨压力传感器的标定，传感器输出的电压值在控制器中被转换成对应的AD值，此AD值与传感器所测物理量在一个线性变化的范围内，遵循Y=KX+B的MAP曲线，寻找此范围内两组所测物理量和AD值的对应关系，即可确定此线性算式，再将最大和最小AD值带入这个公式中获得最大和最小物理量，将这四个数据按规定方式写入到ECU中；2）进行高压泵电磁阀的标定，电控共轨油泵试验台提供Bosch的CP2泵型、转子泵型以及电装泵型三种高压泵驱动控制，其中，Bosch的CP2泵型通过凸轮信号触发，等待供油延时角后按标定的占空比驱动电磁阀，其需标定的参数有：驱动占空比、驱动缸数、供油延时角、常开/常闭泵型；转子泵型的标定通过调节持续通过两个电磁阀的电流大小实现油量大小的控制，其标定参数有：目标电流、电流的开环/闭环控制、闭环PWM控制的上限/开环的PWM值、闭环时的PID参数和控制频率，开环控制只需将参数输入进ECU，根据目标电流手动调节PWM值，闭环时的PWM有ECU根据采集到的实际电流值自动调节；电装泵性的标定通过凸轮信号触发，等待供油延时角后按标定的驱动脉宽驱动电磁阀，其标定参数有驱动脉宽、驱动缸数和供油延时角；3）开启电机，高压泵开始供油，压力调节阀完全打开，此时共轨管内并未建立压力；4） 进行共轨工作压力标定，需要标定的参数有：目标压力、开环/闭环参数、开环时的开环占空比、控制输出上限以及闭环时的闭环PID参数，开环控制只需要将目标值输入进ECU即可，根据目标压力手动调节PWM值，闭环控制的PWM是ECU根据采集到的实际的共轨压力来自动调节；4）成功建立压力后，驱动喷油器进行喷油；5)进行喷油器电磁阀标定，通过标定一次冲击T1、一次回落T2、二次冲击T3、高位维持T4、二次回落T5，中位维持T6、高位工作电压、高位占空比、中位占空比和高/中位各占空比阶段脉宽，用示波器和电流钳获取喷射波形，通过修正电参数调节波形以达到目标波形； 6)通过上位机驱动喷油器，进行喷射动作。...

【技术特征摘要】
1.一种电控共轨油泵试验台的标定方法，上位机通过通信设备和控制系统连接，标定软件安装在上位机中，对控制系统下达指令并根据控制器传递的信息驱动执行器动作；监测设备独立监测控制系统中执行器的工作情况，其中传感器包括压力传感器、转子泵传感器和凸轮传感器，执行器包括高压泵电磁阀、喷油器电磁阀和压力调节阀，其特征在于按下列步骤进行标定：1）首先对传感器进行标定，传感器的标定只需要进行一次，包括两路转子泵传感器的MAP标定和一路油轨压力传感器的标定，传感器输出的电压值在控制器中被转换成对应的AD值，此AD值与传感器所测物理量在一个线性变化的范围内，遵循Y=KX+B的MAP曲线，寻找此范围内两组所测物理量和AD值的对应关系，即可确定此线性算式，再将最大和最小AD值带入这个公式中获得最大和最小物理量，将这四个数据按规定方式写入到ECU中；2）进行高压泵电磁阀的标定，电控共轨油泵试验台提供Bosch的CP2泵型、转子泵型以及电装泵型三种高压泵驱动控制，其中，Bosch的CP2泵型通过凸轮信号触发，等待供油延时角后按标定的占空比驱动电磁阀，其需标定的参数有：驱动占空比、驱动缸数、供油延时角、常开/常闭泵型；转子泵型的标定通过调节持续通过两个电磁阀的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵紫云，薛小莉，陈浩，
申请(专利权)人：镇江恒驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32