[发明专利]一种适用于柴油机燃油系统多次喷射策略的喷油规律在线测量系统及其在线测量方法

说明书

本发明公开了一种适用于柴油机燃油系统多次喷射策略的喷油规律在线测量方法及其在线测量方法。步骤1：通过实验装置采集喷油器进油口的水锤压力信号；步骤2：基于步骤1的喷油器进油口的水锤压力信号与压力波反射原理计算燃油声速；步骤3：基于步骤2的燃油声速与液电模拟方法对预喷水锤压力震荡进行模拟，获取预喷水锤震荡的模拟信号；步骤4：基于步骤3的预喷水锤压力震荡模拟信号，对步骤1的测得的水锤压力信号进行解耦，获取由主喷过程产生的燃油压力波动信号；步骤5：基于步骤4的解耦后的燃油压力波动信号进行喷油规律的计算，实现喷油规律在线测量。本发明针对多次喷射过程中，燃油喷射过程的精确控制是亟待解决的瓶颈性问题。

技术领域

本发明属于柴油机燃油系统测试及控制领域，具体涉及一种适用于柴油机燃油系统多次喷射策略的喷油规律在线测量系统及其在线测量方法。

背景技术

随着能源危机和环境问题的日益严峻，柴油机逐渐向着智能，绿色，高效的方向发展。柴油机的燃烧品质由燃油喷射过程及油气混合程度共同决定，是典型的扩散燃烧。因此NO_x和碳烟排放之间存在一种此消彼长的关系。目前先进的控制策略和新的燃烧理念大都致力于在提高柴油机动力性与经济性的同时实现二者折中排。

多次喷射策略可以促进缸内燃油与空气的混合，实现缸内放热规律的主动调节进而优化燃烧，是提升发动机性能的重要手段。其中先导喷射是最为常用的多次喷射方式。先导燃油燃烧放热提高了缸内温度，喷射过程形成较强的缸内气流扰动，为主喷的燃烧反应提供较好的热氛围，缩短了主喷燃油的滞燃期，降低燃烧压力及温度，实现NOx和PM的折中排放控制。

多次喷射的喷油正时直接决定主喷燃烧前的缸内温度。理想情况下，采用多次喷射方式，柴油机的颗粒物排放会明显降低，特别是优化了先导喷射与主喷之间的喷油正时与间隔时间，使前一次喷入的燃油燃烧时形成的颗粒物不与主喷燃油混合，保证主喷燃油进入温度足够高的区域，既可以促进燃烧又能减低主喷颗粒物的排放。但是如果主喷燃油燃烧前温度过高，则主喷滞燃期缩短，预混合燃烧比例减小，颗粒物排放将会增加。如果主喷燃油燃烧前温度过低，主喷预混燃烧比例增加，虽然降低了颗粒物排放水平，但是将会导致最大压力升高率的增加，柴油机工作过程相对粗暴。因此为了解决良好的排放水平与低燃烧噪声之间的矛盾关系，需要精确控制喷油器实际喷油正确时间。

同时，对于高压共轨系统，先导喷射引起的燃油系统内压力波动将会影响主喷的针阀运动，进而导致主喷过程的喷油规律发生畸变，影响燃油喷雾在缸内的时空发展情况，使得燃烧过程及污染物排放水平难以达到预计效果。另外，先导喷射引起的强烈燃油压力波动现象将会导致主喷过程的喷油压力偏离预定值，实际喷油量与标定MAP存在偏差，传统的喷油量开环控制策略无法实现燃料注入量的精确控制。

因此多次喷射过程中，燃油喷射过程的精确控制是亟待解决的瓶颈性问题，而实现燃油喷射过程精确控制的前提是实现喷油规律的准确感知与实时反馈。

发明内容

本发明提供一种适用于柴油机燃油系统多次喷射策略的喷油规律在线测量系统及其在线测量方法，针对多次喷射过程中喷油量波动以及喷油规律畸变的问题，并且避免了喷油器复杂的线下标定过程。

本发明通过以下技术方案实现：

一种适用于柴油机燃油系统多次喷射策略的喷油规律在线测量系统，所述在线测量系统包括喷油器1、压力传感器2、数据采集卡3、进油支管4、公共油管5、柴油泵6、柴油箱7、数据收集器8、电荷放大器9、冲击力传感器10、冲击力传感器支架11和上位机12；

所述喷油器1的进油口通过进油支管4与公共油管5的一端相连接，所述公共油管5的另一端通过柴油泵6与柴油箱7相连接；

所述喷油器1的出油口与冲击力传感器10相连接，所述冲击力传感器10放置在冲击力传感器支架11上；