一种电磁燃油泵喷嘴的驱动控制装置制造方法及图纸

一种电磁燃油泵喷嘴驱动控制装置，包括：用于控制通过螺线管电流的驱动电流控制器，用于测量驱动电压的驱动电压检测器，用于测量剩余时间的剩余时间生成器，利用柱塞位移信号，尤其是剩余电压曲线的特征参数剩余时间，得到目标反馈信号预测驱动脉宽，以预测的驱动脉宽控制每次喷油目标油量，从而实现对电磁燃油泵喷嘴装置闭环控制，以提高对发动机燃料供应的精度，避免和减少由于机械磨损，复位弹簧力改变，喷嘴开启压力改变，燃油通道阻力变化，喷嘴流量系数改变，液体粘性改变、燃料杂质带来摩擦力变化，驱动电压变化等因数引起的喷射流量的变化，与此同时，可以实现ＥＣＵ单元对电磁燃油泵喷嘴工作的实时监控，进行非正常状态和故障诊断。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术申请为申请号：200610079743.8、申请日为2006年5月12日、专利技术创造名称为“一种电磁燃油泵喷嘴的驱动控制方法及其装置”的分案申请。原申请要求了优先权，作为优先权基础的在先申请的申请日为2006年4月11日，申请号为200610050296.3，在先申请国家为中国。
本专利技术属于发动机
，具体涉及发动机管理系统，尤其涉及一种电磁燃油泵喷嘴装置的闭环控制方法和装置。
技术介绍
电磁燃油泵喷嘴，作为一种新型燃料供应单元，已经被证明可应用于发动机管理系统，尤其在以单缸机为动力的两轮机动车辆上得到了大量应用。此类电磁燃油泵喷嘴装置的具体结构在中国专利ZL01103954.X“电动燃油喷射装置”，中国专利申请200510119712.6“一种燃油喷射装置”，以及专利申请CN1474910A“电子控制燃料喷射装置”中均有描述。所述电磁燃油泵喷嘴包括电磁泵和喷嘴，电磁泵包括螺线管、柱塞和燃料压送室，控制装置包含控制软件和硬件电路，电磁燃油泵喷嘴由控制装置发出的脉冲电压所驱动，所述电磁泵在电压脉冲驱动下由柱塞压送燃油至喷嘴，燃油达到所定压力时经喷嘴喷出。电磁燃油泵喷嘴装置通常采用脉冲电压驱动，脉冲电压信号由发动机管理系统的ECU单元提供。电磁燃油泵喷嘴装置循环燃油喷射量不仅与脉冲宽度有关，而且与驱动电压值的大小、机械运动、线圈温度等因数都有关系。因此如何确定脉冲宽度是这类喷射装置控制的一个关键问题。在所示电磁燃油泵喷嘴中，柱塞的回位运动通常采用复位弹簧来实现，也可以采用另外一组螺线管装置提供柱塞回位力。中国专利ZL01103954.X“电动燃油喷射装置”涉及两个螺线管，一个用于驱动柱塞压送燃油，另一个用于帮助柱塞回位，用于帮助柱塞回位的回位脉冲宽度仅仅与驱动电压有关。与传统的BOSCH电喷燃油系统相比，电磁燃油泵喷嘴装置循环燃油喷射量对电压的依赖更强，对环境温度的敏感性更强。特别是，当电磁燃油泵喷嘴装置中的运动件的运动阻力因机械摩擦、液体粘性、污染物、燃油蒸汽等因素发生变化时，相应的燃油喷射量也随之改变，甚至出现非正常喷射。因为以上诸多因素对燃油喷射量都有影响，所以对于电磁燃油泵喷嘴装置的驱动需要采用一种自修正式闭环控制策略。采用这种策略，ECU单元发出驱动脉冲后，通过一种能够反映燃油实际喷射量的信号获得反馈，根据反馈信息确定驱动信号的修正量，然后对驱动电压脉冲进行调整，从而避免由于机械摩擦、液体粘性、复位弹簧力、喷嘴开启压力、电压变化等因数引起的喷射流量的变化。与此同时，ECU单元可以实现对喷射装置的实时监控，排除影响喷射的因素，弥补存在误差，从而保证正确的喷油量。中国专利申请CN1723344A(公开日为2006年1月18日)“燃料喷射控制方法及燃料喷射控制装置”提出了一种电流积分法，以减小驱动电压波动以及线圈温度变化对于-->喷射量的影响。理论上，该方法对于电源电压的波动和线圈温度的变化有一定的补偿作用，但对于影响喷射流量的其它因素却不能正确甚至给出相反的预测。这些因素包括喷射装置运动件机械阻力和流体粘性的改变等。例如，当喷射装置的运动件因杂质存在而运动不畅时，或者喷嘴流道堵塞发生时，当燃料压送室之外的燃料汽化时，电流积分原理都会产生反向判断。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，之目的在于提供一种驱动电磁燃油泵喷嘴的控制策略和装置，通过对电磁燃油泵喷嘴的实际喷射量进行信号检测，调整驱动电压脉冲宽度，对燃油喷射量进行修正，消除影响喷射精度的因素，实现燃油喷射量的闭环控制和喷射装置的非正常状态诊断。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种电磁燃油泵喷嘴的驱动控制方法，所述方法涉及电磁燃油泵喷嘴和控制装置，电磁燃油泵喷嘴包括电磁泵和喷嘴，电磁泵包括螺线管、柱塞和燃料压送室，控制装置包含一个ECU微电脑和一个电流控制器，电流控制器串联于螺线管与地之间，由ECU微电脑发出驱动脉冲信号控制所述电流控制器以在螺线管两端产生脉冲电压，所述电磁泵在脉冲电压驱动下由柱塞压送燃油至喷嘴，燃油达到所定压力时经喷嘴喷出，其特征在于，利用柱塞位移信号得到目标反馈信号，依目标反馈信号预测驱动脉宽，以预测的驱动脉宽控制每次喷油所要达到的目标油量。当被柱塞压送的燃油为液体时，柱塞位移信号可以作为目标反馈信号，以代表实际的喷射量。所述柱塞位移信号可以通过一种简单可靠的方法获得，即通过剩余电压曲线特征参数来表述柱塞的位移。剩余电压曲线是指驱动脉冲信号截止后相邻电流控制器螺线管一端的电压与驱动电压之差值随时间的变化过程。当驱动电压信号截至后，相邻电流控制器螺线管一端的电压值是一条随时间衰减的曲线，这条曲线的形状及其特征参数与线圈及其磁路组成的电感有关，而电感又与柱塞位置相关。相邻电流控制器螺线管一端的电压变化过程减去驱动电压得到剩余电压曲线，剩余电压曲线特征参数不仅能够反映柱塞的位置，而且可以在较大程度上消除电源电压变化对测量结果的影响。其中所述剩余电压特征参数之一为剩余电压，即驱动脉冲信号截止后某一固定时刻的剩余电压曲线的高度。其中所述剩余电压特征参数之二为剩余斜率，即驱动脉冲信号截止后某一固定时刻的剩余电压曲线之斜率。其中所述剩余电压特征参数之三为剩余时间，即从驱动脉冲信号截止时刻开始，到剩余电压曲线的高度下降到规定值之时间长度。一种基于剩余时间反馈控制的基本循环过程包括以下步骤：根据发动机的运行参数从ECU微电脑记忆单元提取目标剩余时间。ECU单元根据发动机的运行参数，例如发动机转速、节气门位置等信号，通过储存在ECU微电脑的数据库取得目标剩余时间；依据目标剩余时间推算驱动脉宽的初次预测值。根据目标剩余时间，并考虑驱动电压的变化推算驱动脉宽的初次预测值；将脉宽修正量加入到所述初次预测值而形成驱动脉宽预测值，按照驱动脉宽预测-->值驱动螺线管；检测并获得实测剩余时间；根据目标剩余时间与实测剩余时间之差确定脉宽修正量。依据实测剩余时间与目标剩余时间的差值，并考虑驱动电压变化确定下一个循环的脉宽修正量。上述过程的第一个循环的脉宽修正量可以取值为零。为了实现对系统的实时监控，在上述循环过程中可以加入步骤：根据目标剩余时间与实测剩余时间之差诊断电磁燃油泵喷嘴并生成故障代码。如果实测剩余时间小于目标剩余时间并且其幅度超出了正常范围，例如是小于目标剩余时间的30％，则判断电磁燃油泵喷嘴出现故障，例如：喷嘴堵塞、柱塞卡死或者电线断路等。考虑到剩余时间在某种条件下有可能失效，在所述基本循环过程包括以下步骤：根据目标剩余时间与实测剩余时间之差判断剩余时间失效的步骤。剩余时间的失效是由于被柱塞压送的燃油中出现气体引起的。当所述燃油中的气体含量超过一定界限时，例如超过被压缩容积的2％，剩余时间则不能正确反映燃油喷射量，从而导致剩余时间超常而失效。剩余时间失效有可能发生在发动机高温状态，或者发动机启动之前后的一定时间内。剩余时间失效的主要特征是实测剩余时间大于目标剩余时间并且其差值超出了正常范围，例如是目标剩余时间的10％。据此原理，关于剩余时间有效性的检测可以有多种方法，其中一种比较实用的剩余时间的失效检测方法是，当实测剩余时间与目标剩余时间的差值大于所定值时，则认为剩余时间失效；剩余时间失效时通过无喷射空泵恢复剩余时间有效性的步骤。在不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁燃油泵喷嘴的驱动控制装置，电磁燃油泵喷嘴包括电磁泵和喷嘴，电磁泵包括螺线管、柱塞和燃料压送室，控制装置包含一个ＥＣＵ微电脑和一个电流控制器，电流控制器串联于螺线管与地之间，由ＥＣＵ微电脑发出驱动脉冲信号控制所述电流控制器以在螺线管两端产生脉冲电压，所述电磁泵在脉冲电压驱动下由柱塞压送燃油至喷嘴，燃油达到所定压力时经喷嘴喷出，其特征在于，所述装置包括：一个用于控制通过螺线管电流的驱动电流控制器，一个用于测量驱动电压的驱动电压检测器，一个用于测量剩余时间的剩余时间生成器，所述驱动控制装置利用柱塞位移信号得到目标反馈信号，依目标反馈信号预测驱动脉宽，以预测的驱动脉宽控制每次喷油所要达到的目标油量；　　柱塞位移信号通过测量剩余电压曲线的至少一个特征参数获得，剩余电压曲线是指驱动脉冲信号截止后相邻电流控制器螺线管一端的电压与驱动电压之差值随时间的变化过程，所述剩余时间为剩余电压曲线的特征参数，即从驱动脉冲信号截止时刻开始，到剩余电压曲线的高度下降到规定值之时间长度。

【技术特征摘要】
1.一种电磁燃油泵喷嘴的驱动控制装置，电磁燃油泵喷嘴包括电磁泵和喷嘴，电磁泵包括螺线管、柱塞和燃料压送室，控制装置包含一个ECU微电脑和一个电流控制器，电流控制器串联于螺线管与地之间，由ECU微电脑发出驱动脉冲信号控制所述电流控制器以在螺线管两端产生脉冲电压，所述电磁泵在脉冲电压驱动下由柱塞压送燃油至喷嘴，燃油达到所定压力时经喷嘴喷出，其特征在于，所述装置包括：一个用于控制通过螺线管电流的驱动电流控制器，一个用于测量驱动电压的驱动电压检测器，一个用于测量剩余时间的剩余时间生成器，所述驱动控制装置利用柱塞位移信号得到目标反馈信号，依目标反馈信号预测驱动脉宽，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郗大光，杨延相，刘昌文，
申请(专利权)人：浙江飞亚电子有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]