專利名稱：用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的螺線管致動(dòng)燃料噴射器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射。
更M地，本發(fā)明涉;sj ]來(lái)驅(qū)動(dòng)螺線管致動(dòng)燃料噴射器的方法。
背景技術(shù)：
用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的控制系統(tǒng)和方法在本領(lǐng)&議眾所周知的，例如從
US-A-4459670， US-A-4355619以及EP-A-0114378。
傳統(tǒng)的螺線管燃料噴射器具有螺線管致動(dòng)器，并包括具有電流線圈和電連接 的閥外殼以及具有t觜和可移動(dòng)閥針的閥座。當(dāng)向這種噴射器提供能量時(shí)，即向 螺線管致動(dòng)器提供電流時(shí)，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)提升閥針離開它的閥座，從而 允許燃料流經(jīng)噴射器并從噴嘴流出以噴向相應(yīng)汽缸的燃燒室。當(dāng)噴射器被去能時(shí)，
即電流不再提供至螺線管致動(dòng)器時(shí)，閥4"N皮壓在閥座上。
為了產(chǎn)生燃料噴射，用于噴射的額^動(dòng)時(shí)間和用于噴射器的額定激勵(lì)時(shí)間
(ET)通過(guò)電子噴射控制單元并考慮到若干參數(shù)而預(yù)先確定，這些^lt例如包括待 噴射的燃料量、發(fā)動(dòng)積逸變、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、廢氣排放。參見

圖1的曲線，具有預(yù) 定額^動(dòng)值Vpu^(吸^(pull-in)電壓)的電壓V在額定激勵(lì)時(shí)間(te) 0到噴射 器螺線管處從而在所述螺線管內(nèi)產(chǎn)生激勵(lì)電流I的流動(dòng)，激勵(lì)電*^一段時(shí)間內(nèi)非 常迅速;4A/Jf^曾大到預(yù)定峰值(Ipu,或吸合電流)，該段時(shí)間定義為"吸合期間"。 為了允許噴射器噴針的起動(dòng)運(yùn)動(dòng)，激勵(lì)電流的快速增加允許線圏產(chǎn)生足夠強(qiáng)的力 以移動(dòng)噴射器內(nèi)的積械錨。
為了實(shí)現(xiàn)錨的快速運(yùn)動(dòng)，螺線管電流I必須盡可能快速地ii^峰值I一如為此， 將具有Vp^in的初始電壓;^口到噴射器是常見的措施，Vpuu-in(例如，在50V和70V
之間)比電動(dòng)汽車的電池可用的典型電壓值VBATT (例如，12V)高。較高的初始
電壓值可用本身已知的增壓電路得到。
仍然參見圖l的曲線圖，在吸合期間的未c,當(dāng)打開錨提升時(shí)，通常不再有 ^^可將電流i保持在峰值的需要，因?yàn)槿剂献陨韷毫ΜF(xiàn)能夠提供部分力，ii^H呆持
錨打開是必需的。由于這個(gè)原因，噴射器電流可被減小，如圖l的上部曲線圖所示，其中，噴射器螺線管內(nèi)的電^￡}斬減小至^的較低水平。
在吸合期間內(nèi)，螺線管電流I的梯A^上與施加到噴射器的電壓Vpuu-ij直成 正比。電壓V的Vpuu-in值通常通過(guò)硬件沒(méi)置，但由于操作中的一些原因，它會(huì)比期 望值低，因?yàn)橐恍﹨?shù)諸如環(huán)境溫度的變化、硬件部件的老化等。如果吸合電壓 Vpuu.m的實(shí)際值比期望額定值低，吸合期間內(nèi)電流I的轉(zhuǎn)換*或梯度相應(yīng)地減小，
且吸合期間的相應(yīng)持續(xù)時(shí)間增加，如圖2中揭:供的三個(gè)示例性曲線圖所示。結(jié)果， 錨提升運(yùn)動(dòng)相應(yīng)地延遲，在圖2中，通過(guò)三個(gè)示例性曲線圖顯示了錨的位移L(其 中Lc表示噴射器關(guān)閉時(shí)錨的位置，L。表示噴射器打開時(shí)錨的位置)。
這樣，當(dāng)吸合電壓比期望額定值低時(shí)，實(shí)際噴4t起動(dòng)相對(duì)于額定激勵(lì)時(shí)間具 有一定延時(shí)，且實(shí)際噴射的燃料數(shù)量不同于，特別地，小于預(yù)期的量。
在通過(guò)噴射控制單元所設(shè)置的激勵(lì)時(shí)間末，為了減小任何進(jìn)一步的時(shí)延以及 燃料實(shí)際噴射量與期望量之間的差別，噴射器螺線管內(nèi)的電流I必須盡可能決地恢 復(fù)為零。
為了把噴射器電流I盡可能快地帶到零，具有相同初始吸合電壓值的電壓被方
便Mii^到噴射器，^f旦是具有相對(duì)或相^i及性。
依照m^"技術(shù)的方法可能出現(xiàn)另一種問(wèn)題，該問(wèn)題通過(guò)兩個(gè)后續(xù)噴射之間的 時(shí)間間隔表示。在某些情況下，由于閉合位移內(nèi)錨的低速，當(dāng)兩個(gè)后續(xù)噴射彼此 非常接近時(shí)，兩個(gè)噴射時(shí)刻會(huì)融合到"-^，產(chǎn)生遠(yuǎn)離期望數(shù)量的燃料噴射總量。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提高驅(qū)動(dòng)螺線管致動(dòng)燃料噴射器的精 確度。
該目的和其它目的根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的主要特征由權(quán)利要求l 限定。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的方法的特征在于，監(jiān)測(cè)初始(吸合)電壓的實(shí)際 值，且噴射起動(dòng)時(shí)間和螺線管激勵(lì)時(shí)間作為所述初始(吸合)電壓值的函數(shù)而被 修改，從而至少部分地^Hf嘗所述初始電壓的實(shí)際值相對(duì)于它的額定值的偏差。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，螺線管電流初始/Af:到所述J^值需要的時(shí)間期間(吸合 期間)的實(shí)際持續(xù)時(shí)間被監(jiān)測(cè)，且噴射起動(dòng)時(shí)間和螺線管激勵(lì)時(shí)間作為它的函數(shù) 被修改。根據(jù)下文的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步特性和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其^if過(guò)非限制 性例子并參照附圖提供，其中
圖l，其已經(jīng)被描述，示出了兩個(gè)曲線圖，表示施加到燃料噴射器的螺線管上
電壓V的示例性時(shí)間變化和所述螺線管內(nèi)電流I流量的相應(yīng)變化；
圖2,其已經(jīng)被描述，示出了螺線管電流1的變化以及由于^>到噴射器上的 吸合電壓V的變化引起的噴射器錨的位移L的變化；以及
圖3是一方框圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的方法運(yùn)行的噴射控制系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
在第一實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的方法基^^基于監(jiān)測(cè)吸^(pull-in)電壓的實(shí)際值 當(dāng)所述電壓的實(shí)際值比期望值低，即比預(yù)定額定值低時(shí)，噴射起動(dòng)時(shí)間和螺線管 激勵(lì)時(shí)間被修改從而至少部分地^M嘗吸合電壓的實(shí)際值相對(duì)于額定值的偏差。特
正比于檢測(cè)到的吸合電壓減小的量，且螺線管激勵(lì)時(shí)間ET相對(duì)于它的額定值增加 M上正比于吸合電壓的減小的量。
通常，吸合電壓的減小、噴射起動(dòng)時(shí)間的相應(yīng)提前以及螺線管激勵(lì)時(shí)間的增 加之間的函數(shù)關(guān)系可以通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法提前獲得，且可以映射在噴射控制單 元的^^渚器里。
參照?qǐng)D3，這樣的電子單元ECU可包括主處理器l,其連接至噴射硬件塊2， 該噴射硬件塊2實(shí)際上驅(qū)動(dòng)噴射器螺線管3。該主處理器l接收多個(gè)輸入信號(hào)，提 供關(guān)于一些預(yù)定^lt值，諸如發(fā)動(dòng)才Ai4vl，所需發(fā)動(dòng)機(jī)功率等的信息?？紤]到發(fā) 生的燃料噴射，處理器1的主計(jì)算塊4以本身已知的方式計(jì)算噴射額^動(dòng)時(shí)間 te以及噴射器螺線管3的額定激勵(lì)時(shí)間ET,其是所述^lt值的函數(shù)。
主處理器1進(jìn)一步包括^M嘗塊5,該^M嘗塊5在輸入5a處接收信號(hào)或指示所 選^lt實(shí)際值的數(shù)據(jù)，在當(dāng)前所描述的第一實(shí)施例中，這些^lt^初始吸合電壓
VpuiHn的值。
4hj嘗塊5檢查所i^斤選^lt的當(dāng)前值是否實(shí)際J^j"應(yīng)于預(yù)定額定值。如果所 述^lt的實(shí)際值比相應(yīng)的額定值低，4M嘗塊通過(guò)預(yù)先^^諸在^f諸裝置內(nèi)的上述映
射產(chǎn)生At信號(hào)，該信號(hào)表示通過(guò)其相對(duì)于相應(yīng)的額定值預(yù)測(cè)噴射起動(dòng)時(shí)間(或曲 柄角度)的量。另夕卜，外M嘗塊5^i是供了AET信號(hào)，其表示待加入到相應(yīng)的額定值的螺線管 激勵(lì)時(shí)間ET的增加。
At和AET信號(hào)或數(shù)據(jù)被提供給計(jì)算塊4,計(jì)算塊4順次相應(yīng)地向噴射硬件塊 2輸出螺線管激勵(lì)時(shí)間和噴射起動(dòng)時(shí)間的修改值。
在汽車中，電控單元通常設(shè)置在機(jī)罩的下方，即充滿螺線管噪音的環(huán)境中。 由于這個(gè)原因，所監(jiān)測(cè)的吸合電壓在提供給4Hf嘗塊5之前在才莫擬或者數(shù)字濾波器 (在圖3中以6表示)中進(jìn)行低通濾波是方便的。在某些情況下，由》M尋到的過(guò)濾 后的電壓可能不夠準(zhǔn)確以扭j于上面描述的^M嘗方法。
在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明方法的替代實(shí)施例，選取的待監(jiān)測(cè)的參l議吸合 期間的實(shí)際持續(xù)時(shí)間，即螺線管電流I乂A^到峰值所需要的時(shí)間期間，峰值在圖1 中表示為IpulWn。通常，除監(jiān)測(cè)吸合期間的實(shí)際值夕卜，也監(jiān)測(cè)噴射器電流下降期間 的實(shí)際持續(xù)時(shí)間(即螺線管電流I最終下降為零所需的時(shí)間，見圖l)，且兩個(gè)監(jiān) 測(cè)參數(shù)(吸合期間和下降期間)祐冗于根據(jù)以前的^f諸映射確定噴射起動(dòng)時(shí)間和 螺線管致動(dòng)時(shí)間的相應(yīng)4H嘗值。
在以上描述的任一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的方法可以包括監(jiān)測(cè)同一噴射器的兩 個(gè)相繼燃料噴射之間的時(shí)間間隔，以及當(dāng)所述時(shí)間間隔比預(yù)定最小閾值小時(shí)，將 兩個(gè)相繼燃料噴射合并為單個(gè)噴射。在這種情況下，所獲得的單個(gè)噴射具有與兩 個(gè)額定單獨(dú)噴射的合并相等的激勵(lì)時(shí)間。
正如上面已經(jīng)指出的，本發(fā)明允許提高噴射起動(dòng)時(shí)間和噴射器激勵(lì)時(shí)間的控 制精度，且適用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的螺線管致動(dòng)燃料噴射器(3)的方法，其中，為產(chǎn)生燃料噴射，用于噴射的額定起動(dòng)時(shí)間(te)和用于噴射器(3)的額定激勵(lì)時(shí)間(ET)被作為預(yù)定參數(shù)的函數(shù)預(yù)先確定，且具有初始預(yù)定額定值(Vpull-in)的電壓(V)在額定起動(dòng)時(shí)間(te)被施加到所述螺線管(3)，從而導(dǎo)致在螺線管(3)內(nèi)激勵(lì)電流(I)的流動(dòng)，該激勵(lì)電流從零增大到一預(yù)定峰值(Ipull-in)，其特征在于，監(jiān)測(cè)至少一個(gè)所選參數(shù)的實(shí)際值，所選參數(shù)與螺線管電流(I)從零到所述峰值(Ipull-in)所需要的時(shí)間期間相關(guān)，以及改變作為所述至少一個(gè)所選參數(shù)值的函數(shù)的噴射起動(dòng)時(shí)間(te)和螺線管激勵(lì)時(shí)間(ET)，從而至少部分地補(bǔ)償所述所選參數(shù)的實(shí)際值相對(duì)于預(yù)定額定值的偏差。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一個(gè)所選參l議所述初始電壓(vpulHn)的實(shí)際值。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述至少一個(gè)所選參I議螺線管電流(I) A/Jf:至所述峰值(IpulWn)所需要的時(shí)間期間的實(shí)際持續(xù)時(shí)間。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述螺線管電流(I)最后降為零所需的 時(shí)間期間的實(shí)際持續(xù)時(shí)間作為另 一所選^lb皮監(jiān)測(cè)。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，監(jiān)測(cè)同一噴射器的兩次相繼 燃料噴射之間的時(shí)間間隔，且當(dāng)所述時(shí)間間隔比預(yù)定最小閾值小時(shí)，所述兩次相 繼燃料噴4^皮合并為 一次單次噴射。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的螺線管致動(dòng)燃料噴射器的方法。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)螺線管操作燃料噴射器的精確控制需要比通常應(yīng)用到噴射器的可用電池電壓(V_batt)高的吸合電壓(V_pull-in)，且噴射盡可能迅速地結(jié)束，以便燃料噴射緊緊遵循螺線管電流輪廓。當(dāng)初始吸合電壓比期望額定值低時(shí)，出現(xiàn)相噴射燃料量對(duì)于額定數(shù)量的偏差。通過(guò)監(jiān)測(cè)所選參數(shù)的實(shí)際值，諸如初始吸合電壓(V_pull-in)的實(shí)際值，克服這種不方便，且噴射起動(dòng)時(shí)間(t_e)和螺線管激勵(lì)時(shí)間(ET)相應(yīng)地被修改。
文檔編號(hào)G05B15/00GK101526040SQ20091012674
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者保羅·卡薩索 申請(qǐng)人:Gm全球科技運(yùn)作股份有限公司