一种基于喷油引起的轨压特征的多缸喷油一致性在线诊断方法技术

一种基于轨压降特征的多缸喷油一致性在线诊断方法，属于柴油机领域。多缸柴油机运行过程中，喷油器易发生磨损，致使各缸喷油量出现不同，导致柴油机转速波动，影响柴油机运行的平衡性。因此，需要调整多缸柴油机的各缸喷油量喷油脉宽，使得各缸喷油一致。本发明专利技术以各缸喷油引起的轨压降作为观测量，以喷油引起的轨压降相同为目标。首先各缸喷油器按照设定的喷油脉宽喷射，通过轨压传感器采集各缸喷油前后实时轨压，计算得到各缸轨压降，并根据各缸的轨压降的相差比例，对喷油脉宽进行修正，达到各缸喷油一致的目的。应用本发明专利技术方法可以提升柴油机的多缸喷油一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于喷油引起的轨压特征的多缸喷油一致性在线诊断方法
本专利技术是一种基于喷油引起的轨压降特征的多缸喷油一致性在线诊断方法，属于柴油机

技术介绍
多缸柴油机的单缸循环喷油量决定了柴油机多缸平衡性，影响整机的动力性和排放性能，开展多缸喷油循环油量一致性在线识别研究十分重要。多缸柴油机在运行过程中，喷油器易发生磨损，改变喷油器的流通能力，致使在一个循环内各缸喷油器的燃油喷射量出现不同，导致柴油机转速波动、机体发生抖动，影响柴油机运行的平衡性。目前，学术界主要以燃油燃烧形成的缸压、瞬态转速或者排气氧浓度变化等响应来进行多缸喷油一致性判断，由于这些方法都需要通过燃烧环节，因此响应速度和可辨别度均受到影响，并且无法实现单缸喷油量的快速准确识别。针对上述情况，本专利技术提出了一种基于喷油引起的轨压降特征在线识别柴油机多缸喷油一致性的方法，只需油轨上安装的压力传感器，即可在线精确识别多缸喷油一致性，并对其进行修正。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于喷油引起的轨压特征的多缸喷油一致性在线诊断方法，能够独立于柴油机通过轨压降识别各缸喷油一致性，并进行修正。喷油器喷油引起的轨压下降过程如图1所示。喷油引起的轨压降与喷油速率具有线性关系，对燃油速率进行时间积分得到喷油总量。而燃油流速又与喷油器流通能力有关，若喷油器流通能力变化，则导致喷油量变化。因此，本专利技术提出将喷油引起的轨压降作为判断各缸喷油量一致性的观测指标，若各缸喷油引起的轨压降相等，则表明各缸喷油量一致；若各缸喷油引起的轨压降不等，则对需要调整的喷油器喷油脉宽进行修正。本专利技术的识别方法从控制的角度来讲属于“按扰动值控制的开环控制”的方法，识别方法原理如图2所示。其中，扰动为喷油器流通能力的变化，以各缸喷油引起的轨压降作为观测指标进行各缸喷油量一致性的识别、修正，达到各缸喷油一致的目的。本专利技术方法的运行流程如图3所示。在执行本识别算法前，首先确定当前柴油机工况为大轨压、大喷油脉宽，因为在此工况下，喷油引起的轨压降数值较大，便于本专利技术方法的实现，使计算结果更加准确。工况满足条件后执行本算法。根据当前轨压和需求喷油量查询MAP表得到理论喷油脉宽。首先，各缸喷油器按照设定的喷油脉宽依次进行喷射，同时使用轨压传感器以不小于1KHz频率采集各缸喷油引起的实时轨压；数据处理后得到各缸喷油引起的轨压降。首先选出各缸轨压降的最大值，计算其余各缸轨压降的平均值，若轨压降最大值与轨压降平均值差值超过一定范围，如相差10％以上，则判断该缸轨压降不同，需要调整；若相差10％以下，则判断各缸轨压降相同，各缸喷油一致。之后在下一个喷射循环进行修正，将轨压降平均值与轨压降最大值的比值作为修正系数，对需要修正的喷油器喷油脉宽进行修正。之后继续采集各缸喷油前后的实时轨压，得到各缸轨压降，按照上述流程继续对最大轨压降进行修正，直至各缸的轨压降相同，达到各缸喷油一致的目的。附图说明图1为喷油引起的轨压下降过程示意图图2为识别方法原理图图3为识别方法运算流程图具体实施方式本专利技术提出一种基于喷油引起的轨压降特征的多缸喷油一致性在线诊断方法。在大轨压、大喷油脉宽工况下执行本算法。首先，各缸喷油器按照设定的喷油脉宽依次进行喷射，同时使用轨压传感器以不小于1KHz的采样频率采集实时轨压。计算得到喷油引起的各缸轨压降。首先选出各缸轨压降的最大值，计算其余各缸轨压降的平均值，若轨压降最大值与轨压降平均值差值超过一定范围，如相差10％以上，则判断该缸轨压降不同，需要调整；若相差10％以下，则判断各缸轨压降相同，各缸喷油一致。之后在下一个喷射循环进行修正，将轨压降平均值与轨压降最大值的比值作为修正系数，对需要修正的喷油器喷油脉宽进行修正。之后继续采集各缸喷油前后的实时轨压，得到各缸轨压降，按照上述流程继续对最大轨压降进行修正，直至各缸的轨压降相同，达到各缸喷油一致的目的。应用实例：选取三支喷油器，设置初始轨压为100MPa，喷油脉宽为2ms。判断初始轨压是否大于80MPa，若大于，则运行本算法；如小于，则不运行本算法。当轨压满足条件后，运行本算法。使用轨压传感器以不小于1000Hz的采样频率采集三支喷油器喷油前后的实时轨压，采集时长10ms。轨压采集与喷油器喷油同时开始。如表1所示，计算得到第三缸喷油器喷油引起的轨压降最大，为6.2MPa，计算另外两缸轨压降的平均值为4.3MPa，相差44.2％，大于10％。表明需要对第三缸喷油引起的轨压降进行修正。其中，第一缸、第二缸轨压降的平均值为4.3MPa，将一、二缸轨压降平均值与第三缸的轨压降比值作为修正系数，为0.69；对第三缸喷油器的喷油脉宽修正，得到修正后的喷油脉宽为1.4ms，在下一喷射循环中该喷油脉宽作用于第三缸喷油器，并再次采集三支喷油器喷油前后的实时轨压，计算三个缸的轨压降。如表1所示，第三缸的轨压降通过本专利技术方法修正至与第一、二缸轨压降相同，结束本专利技术算法。通过本专利技术方法可以有效地识别各缸喷油一致性，并对不同的轨压降进行修正，达到各缸喷油一致的目的。表1本专利技术算法修正前后结果对比结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于喷油引起的轨压特征的多缸喷油一致性在线诊断方法，其特征在于：以喷油引起的轨压降为观测指标，根据各缸喷油引起的轨压降相等来实现各缸喷油一致性的调整，达到各缸喷油量一致的目的。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于喷油引起的轨压特征的多缸喷油一致性在线诊断方法，其特征在于：以喷油引起的轨压降为观测指标，根据各缸喷油引起的轨压降相等来实现各缸喷油一致性的调整，达到各缸喷油量一致的目的。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：首先，各缸喷油器按照设定的喷油脉宽依次进行喷射，同时使用轨压传感器以不小于1KHz频率采集各缸喷油前后的实时轨压；处理采集到的轨压数据得到各缸喷油引起的轨压降；首先选出各缸轨压降的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇滔，王敬恩，赵宁，雷艳，刘显武，唐志尧，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11