[发明专利]喷油器模拟负载驱动电流波形调整系统及调整方法

说明书

本发明公开了一种喷油器模拟负载驱动电流波形调整系统及方法，所述喷油器模拟负载驱动电流波形调整系统包括喷油器真实负载、喷油器控制单元、喷油器电流测试装置、数据存储装置、调整单元、数据采集卡和喷油器模拟负载。本发明基于喷油器真实负载、得到喷油器真实负载驱动电流波形参数数据，通过调整单元调整喷油器模拟负载驱动电流波形保持阶段的斩波关断时间,不影响微处理器时间处理单元模块发出的喷射脉宽信号，保证了发动机的喷射正时系统不受影响，而且调整后，喷油器驱动电路功率开关器件的功耗和热应力与喷油器控制单元驱动喷油器真实负载时的功耗和热应力相等，解决了发动机控制单元环境试验时热应力不准确问题。

技术领域

本发明涉及发动机控制单元测试技术领域，尤其发动机喷油器模拟负载驱动电流波形调整系统及其调整方法。

背景技术

目前，发动机控制单元在做环境试验时(高温耐久试验、温度循环试验、湿热稳态试验等)，采用模拟负载替代真实负载进行环境试验，既降低了试验成本，又解决了真实负载在长时间试验过程中易损坏，影响试验进度等问题。采用模拟负载替代真实负载进行环境试验的方法非常适合于继电器、灯、风扇等负载，但是对喷油器这样复杂的执行器负载，应用电阻和电感的组合作为喷油器模拟负载却存在着喷油器驱动电路功率开关器热应力不准确问题，其具体表现为器件表面温度偏低，影响试验结果的准确性。

因为，喷油器作为驱动执行机构，其本质是一个带铁芯的线圈，在没有驱动时(关闭状态)，其有一定的电感值L1。为了满足喷射过程中喷油器的响应特性，喷油器驱动电路通常采用提升保持驱动模式。在喷油器开启阶段，对喷油器线圈以尽可能快的速度注入峰值电流，以达到使其快速开启的目的。喷油器完全开启后，磁路气隙减少，磁阻降低，此时以较小的保持电流维持吸合状态，此时的电感值为L2，其电感值与关闭状态时的电感值L1相差较大。驱动结束后，驱动电流快速降低到零以使喷油器快速关闭，此时的电感值恢复到L1。而喷油器模拟负载的电感值在喷油器关闭状态和吸合状态都是L1，其电感值不随喷油器的状态而改变，导致喷油器驱动电流波形保持阶段的斩波频率发生改变，具体表现为喷油器驱动电路功率开关器件的热应力发生改变。

这里以天然气发动机控制单元驱动天津哈那科技有限公司生产的H2200_N型喷嘴为例，测试条件为：蓄电池电压28V，环境温度85℃，发动机转速为1900RPM，喷射脉宽15ms。

发动机控制单元在驱动喷油器真实负载时，在喷油器驱动电路中，六路驱动通道的功率开关器件的温度(壳温)以及发动机控制单元壳体的温度(温度最高点)分别为116.6℃，117℃，115.5℃，114.8℃，118.5℃，117.7℃，96.8℃。

发动机控制单元在驱动喷油器模拟负载时，在喷油器驱动电路中，六路驱动通道的功率开关器件的温度(壳温)以及发动机控制单元壳体的温度(温度最高点)分别为111.4℃，112.1℃，110.2℃，110℃，113.3℃，111.8℃，92.8℃。

可知，采用喷油器模拟负载替代喷油器真实负载进行环境试验时，喷油器驱动电路功率开关器件和发动机控制单元壳体的热应力不同，其温度偏差分别为约5℃和4℃，严重影响试验结果的准确性，尤其是对发动机电控单元耐久性试验(寿命试验)的结果产生较大的偏差。

发明内容

本发明目的是提供一种喷油器模拟负载驱动电流波形调整系统及调整方法，其采用喷油器模拟负载替代喷油器真实负载进行环境试验时，发动机控制单元热应力不准确问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种喷油器模拟负载驱动电流波形调整系统，其特征在于，包括喷油器真实负载、喷油器控制单元、喷油器电流测试装置、数据存储装置、调整单元、数据采集卡和喷油器模拟负载；

所述喷油器控制单元连接于喷油器真实负载和喷油器模拟负载，用于向喷油器真实负载发送喷油器真实负载驱动电流波形，并且向喷油器模拟负载发送喷油器模拟负载驱动电流波形；