具有集成驱动器的致动器的制造方法
【专利说明】具有集成驱动器的致动器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年3月20日提交的美国临时申请N0.61/955，953的优先权。
技术领域
[0003]本发明涉及一种螺线管启动的致动器。
【背景技术】
[0004]这部分中的陈述只是提供与本发明相关的背景信息。因此，这些陈述并不意图构成承认为现有技术。
[0005]可以使用螺线管致动器来控制流体(液体和气体)，或者用于定位或用于控制功能。螺线管致动器的典型示例是燃料喷射器。燃料喷射器用于将加压燃料喷射到歧管中、进气端口中，或者直接喷射到内燃机燃烧室中。已知的燃料喷射器包括电磁启动的螺线管装置，其克服机械弹簧以打开位于喷射器的末端的阀，从而允许燃料流过。喷射器驱动器电路控制到电磁启动的螺线管装置的电流流动，以打开和闭合喷射器。喷射器驱动器电路可以以峰值保持控制结构或者饱和开关结构工作。
[0006]利用包括喷射器启动信号的校准对燃料喷射器进行校准，该喷射器启动信号包括喷射器打开时间、或者喷射持续时间、以及在预定或者已知燃料压力下运转的对应计量或输送的喷射燃料质量。喷射器运转可特征在于与喷射持续时间相关的每个燃料喷射事件的喷射燃料质量。喷射器特征包括计量燃料流量，其处于与高速高负载的发动机运转相关联的高流速和与发动机怠速状态相关联的低流速之间的范围上。
[0007]已知的是，将外部喷射器驱动器经由电线和/或电缆连接到燃料喷射器。这些电线具有阻降和寄生电容以及电感，其与从喷射器驱动器向燃料喷射器行进的电流干涉，从而影响了燃料喷射器的高速运转。此外，燃料喷射器内的电压和磁通测量的准确性可以作为反馈提供给外部喷射器驱动器。这些电压和磁通测量的准确性由于这些测量必须行进穿过将燃料喷射器连接到喷射器驱动器的电线的距离，所以这些测量可能受到影响。
【发明内容】
[0008]一种用于控制电磁启动致动器的操作的设备，包括启动控制器，该启动控制器集成在致动器的连接器组件内或者集成到紧密靠近致动器的电力传输电缆中。该启动控制器包括:控制模块，其构造为生成致动器指令信号；以及致动器驱动器，其包括双向电流驱动器。致动器驱动器构造为从控制模块接收致动器指令信号，并且生成用于控制提供给致动器的电流的方向和量值的启动指令信号。
[0009]1.一种用于控制电磁启动致动器的操作的设备，包括:
[0010]启动控制器，集成在所述致动器的连接器组件内或者集成到紧密靠近所述致动器的电力传输电缆中，该启动控制器包括:
[0011]控制模块，其构造为生成致动器指令信号；以及
[0012]致动器驱动器，其包括双向电流驱动器，其构造为从所述控制模块接收所述致动器指令信号，并且生成用于控制提供给所述致动器的电流的方向和量值的启动指令信号。
[0013]2.如方案I所述的设备，其中所述启动控制器位于靠近所述致动器的位置，这防止了所述启动控制器与所述致动器之间的电流流动受到不期望的干扰。
[0014]3.如方案I所述的设备，其中所述致动器是直喷式燃料喷射器，并且所述控制模块生成的致动器指令信号包括待由所述燃料喷射器输送到内燃机燃烧室的期望喷射燃料质量。
[0015]4.如方案I所述的设备，还包括至少一个传感器装置，其集成在所述致动器的主体内，并且电气操作性地联接到所述启动控制器，该至少一个传感器装置构造为测量所述致动器的操作期间的一个或多个参数，这些参数作为反馈提供给所述启动控制器。
[0016]5.如方案4所述的设备，其中作为反馈提供给所述启动控制器的所述一个或多个参数指示所述致动器内的磁通匝连数、电压和电流中的一个。
[0017]6.如方案4所述的设备，其中所述启动控制器进一步构造为基于所述致动器的反馈参数来修改所述致动器的操作。
[0018]7.如方案I所述的设备，其中所述启动控制器集成在所述致动器的连接器组件内，使得电流流动能够从所述启动控制器直接行进，来控制所述致动器。
[0019]8.如方案I所述的设备，其中所述启动控制器集成到紧密靠近所述致动器的电力传输电缆中，该电力传输电缆将所述启动控制器电气操作性地连接到所述致动器的连接器组件。
[0020]9.如方案8所述的设备，其中所述启动控制器由第二电力传输电缆电气操作性地连接到外部控制模块和外部电源。
[0021]10.如方案8所述的设备，其中所述启动控制器电气操作性地连接到升压转换器，该升压转换器电气操作性地连接到外部控制模块和外部电源。
[0022]11.如方案I所述的设备，其中所述致动器驱动器包括两个开关组，其构造为基于由所述控制模块确定的开关状态来控制所述致动器驱动器和所述致动器之间的电流流动。
[0023]12.一种用于控制电磁启动的直喷式燃料喷射器的操作的设备，包括:
[0024]启动控制器，集成在所述燃料喷射器的连接器组件内或者集成到紧密靠近所述燃料喷射器的电力传输电缆中，该启动控制器包括:
[0025]控制模块，其构造为生成喷射器指令信号，该喷射器指令信号包括待由所述燃料喷射器输送到内燃机燃烧室的期望喷射燃料质量；以及
[0026]喷射器驱动器，其包括双向电流驱动器，该双向电流驱动器构造为从所述控制模块接收所述喷射器指令信号，并且生成用于控制提供给所述燃料喷射器的电流的方向和量值的启动指令信号。
[0027]13.如方案12所述的设备，其中所述启动控制器位于靠近所述燃料喷射器的位置，这防止了所述启动控制器和所述燃料喷射器之间的电流流动受到不期望的干扰。
[0028]14.如方案12所述的设备，还包括至少一个传感器装置，该至少一个传感器装置集成在所述燃料喷射器的主体内，并且电气操作性地联接到所述启动控制器，该至少一个传感器装置构造为测量所述燃料喷射器的操作期间的一个或多个参数，这些参数作为反馈提供给所述启动控制器。
[0029]15.如方案14所述的设备，其中作为反馈提供给所述启动控制器的所述一个或多个参数指示所述燃料喷射器内的磁通匝连数、电压和电流中的一个。
[0030]16.如方案14所述的设备，其中所述启动控制器进一步构造为基于所述燃料喷射器的反馈参数来修改所述燃料喷射器的操作。
[0031]17.如方案12所述的设备，其中所述启动控制器集成在所述燃料喷射器的连接器组件内，使得电流流动能够从所述启动控制器直接行进，来控制所述燃料喷射器。
[0032]18.如方案12所述的设备，其中所述启动控制器集成到紧密靠近所述燃料喷射器的电力传输电缆中，该电力传输电缆将所述启动控制器的输出端电气操作性地连接到所述致动器的连接器组件，并且将所述启动控制器的输入端电气操作性地连接到外部控制模块和外部电源。
[0033]19.如方案12所述的设备，其中所述致动器驱动器包括两个开关组，其构造为基于由所述控制模块确定的开关状态来控制所述致动器驱动器和所述致动器之间的电流流动。
[0034]20.一种用于控制电磁启动的直喷式燃料喷射器的操作的设备，包括:
[0035]电磁燃料喷射器，其包括至少一个传感器装置，该至少一个传感器装置集成在所述燃料喷射器的主体内，并且电气操作性地联接到启动控制器，且构造为测量所述燃料喷射器的操作期间的一个或多个参数，这些参数作为反馈提供给所述启动控制器；
[0036]外部控制模块和电源，其电气操作性地联接到启动控制器，该外部控制模块和电源位于所述燃料喷射器的外部；
[0037]启动控制器，集成在所述燃料喷射器的连接器组件内或者集成到紧密靠近所述燃料喷射器的电力传输电缆中，该启动控制器包括:
[0038]控制模块，其构造为生成喷射器指令信号，该喷射器指令信号包括待由所述燃料喷射器输送到内燃机燃烧室的期望喷射燃料质