致动器中的参数估计的制作方法_3

文档序号:9214126阅读:来源:国知局
号75。
[0093] 喷射器激活信号75的特征在于喷射持续时间和包括最初峰值引入电流和次要保 持电流的电流波形。最初峰值引入电流的特征在于稳态攀升W实现峰值电流,其可W如该 里所述地被选择。最初峰值引入电流在电线圈24中产生电磁力,该电磁力作用在阀组件18 的电枢部分21上W克服弹黃力并促动阀组件18沿第二方向82到达打开位置,从而使得加 压燃料开始流动通过燃料喷嘴28。当实现最初峰值引入电流时,喷射器驱动器50将电线 圈24内的电流减小到次要保持电流。次要保持电流的特征在于小于最初峰值引入电流的 稍稳态电流。次要保持电流是由喷射器驱动器50控制W维持阀组件18在打开位置从而使 得加压燃料流继续流动通过燃料喷嘴28的电流水平。次要保持电流优选地由最小电流水 平指示。在一些实施例中,喷射器驱动器50被构造成能够提供负电流流动W用于从电线圈 24汲取电流的双向电流驱动器。如本文所使用的,术语"负电流流动"指的是用于给电线圈 充能的电流的流动方向被反向。因此,术语"负电流流动"和"反向电流流动"在此可被互换 地使用。在喷射器驱动器50被构造成双向电流驱动器的实施例中,喷射器致动信号75可 由用于从电线圈24汲取电流的负电流流动附加地表征。
[0094] 该里的实施例设及针对在发动机循环期间紧密间隔的多个燃料喷射事件来控制 燃料喷射器。如本文所使用的,术语"紧密间隔"指的是在每个连续燃料喷射事件之间的停 延时间小于预定停延时间阔值。如本文所使用的,术语"停延时间"指的是在连续每对燃料 喷射事件的第一燃料喷射事件(致动器事件)的喷射结束和对应的第二燃料喷射事件(致 动器事件)的喷射开始之间的时间段。停延时间阔值能够被选择成定义时间段,使得小于 停延时间阔值的停延时间表明产生针对每个燃料喷射事件传送的喷射燃料质量幅值的不 稳定和/或偏差。喷射燃料质量幅值的不稳定和/或偏差可W响应于次要磁作用的存在。 次要磁作用包括燃料喷射器内的持续的祸电流和磁滞W及基于此的残余通量。由于在紧密 间隔的燃料喷射事件之间的最初通量值的转变而存在持续的祸电流和磁滞。因此,停延时 间阔值不由任意固定值来定义,并且其选择可W基于但不限于燃料温度、燃料喷射器温度、 燃料喷射器类型、燃料压力和燃料属性(例如燃料种类和燃料混合)。如本文所使用的,术 语"通量"指的是表明由电线圈24产生的总磁场且穿过电枢部分的磁通量。因为电线圈24 的应链接磁巧内的磁通量,所W该个通量因此能够从磁链被算出。磁链基于穿过电枢部分 的通量密度、电枢部分的邻近气隙的表面面积和线圈24的应数。因此,除非另有声明,否则 术语"通量"、"磁通量"和"磁链"在此可被互换地使用。
[0095] 对于不是紧密间隔的燃料喷射事件,独立于停延时间的固定电流波形可W被用于 每个燃料喷射事件,因为一个连续对中的第一燃料喷射事件对该连续对中的第二燃料喷射 事件的被传送喷射燃料质量几乎不具有影响。但是,当第一和第二燃料喷射事件紧密间隔 且利用固定电流波形时,第一燃料喷射事件可能倾向于影响第二燃料喷射事件和/或更随 后的燃料喷射事件的被传送喷射燃料质量。只要燃料喷射事件被发动机循环的一个或更多 个在前燃料喷射事件影响,则对应的燃料喷射事件的相应被传送喷射燃料质量能够导致在 多个发动机循环过程中不可接受的可重复性,并且连续的燃料喷射事件被看作是紧密间隔 的。更大体地,其中来自在前致动器事件的残余通量相对于标准情况(例如相对于不存在 残余通量时的情况)会影响随后致动器事件的执行的任意连续的致动器事件被看作是紧 密间隔的。
[0096] 示例性实施例进一步设及将来自燃料喷射器10的反馈信号42提供到激活控制器 80。下文将更具体讨论,传感器装置可W被集成到燃料喷射器10内W用于测量各种燃料喷 射器参数从而获得电线圈24的磁链、电线圈24的电压、穿过电线圈24的电流W及电线圈 24的电阻。电流传感器可W被设置在激活控制器80和燃料喷射器之间的电流路径上W便 测量被提供到电线圈24的电流,或者电流传感器能够在电流路径上被集成到燃料喷射器 10内。经由反馈信号42提供的燃料喷射器参数可W包括由被集成到燃料喷射器10内的对 应传感器装置直接测量的磁链、电压和电流。电阻可基于磁链、电压和电流的组合被估计。 另外或者替代性地,燃料喷射器参数可W包括经由反馈信号42提供到控制模块60且被控 制模块60使用来估计燃料喷射器10内的磁链、磁通量、电压、电流和电阻的替代物。电线 圈的电阻可有用于确定燃料喷射器10的操作温度。在具有电线圈24的磁链、电线圈24的 电压、提供到电线圈24的电流和电线圈24的电阻的反馈的情况下,控制模块60可W有利 地改变针对多个连续喷射事件至燃料喷射器10的激活信号75。将理解的是,受开环操作 控制的常规燃料喷射器仅基于从查找表获得的所需电流波形,而不需要与产生影响电枢部 分21的运动和燃料喷射器10的操作温度的磁链(例如磁通量)的分量的力有关的任何信 息。因此,仅考虑到用于控制燃料喷射器的电流流动的常规前馈燃料喷射器易于在紧密间 隔的连续燃料喷射事件中不稳定。
[0097] 图1的燃料喷射器10还包括探察线圈25,其被相互磁性禪合到电线圈24。探察 线圈可缠绕到电线圈和巧组件24的实屯、巧部上。在下文中,电线圈24将被互换地称为"主 线圈"。出于描述目的,探察线圈25被描述为在燃料喷射器的主体之外;但是本文的实施例 设及的是,探察线圈25与燃料喷射器10集成或集成在该燃料喷射器10内。本文的实施例 包括位于由主线圈24产生的磁场路径内的探察线圈25。因此,探察线圈25不限于任何具 体构造或空间取向。在一个实施例中,探察线圈25邻近于主线圈24被缠绕。在另一实施 例中,探察线圈25围绕主线圈24缠绕。探察线圈24可用于获得燃料喷射器10内的磁通 量W及用于估计主线圈24的电阻从而估计燃料喷射器10的操作温度。
[0098] 图2示出了根据图1的燃料喷射器和致动控制器的非限制性磁性结构的示意性截 面图。磁性结构可包括分别由小气隙206分开的第一和第二巧部202、204。主线圈208可 缠绕到第二巧部204上,分离的探察线圈210可邻近于主线圈208或围绕主线圈208缠绕, 使得当主线圈由电流充能时探察线圈210处于由主线圈208产生的磁通量路径内。因此, 主线圈208和探察线圈210相互磁性禪合。探察线圈210可包括电连接到电压传感器的端 子导线。探察线圈210可用于间接地测量当电流流经主线圈208时在间隙206中产生的磁 通量。探察线圈的磁链可根据下述方程来产生在探察线圈210中感生的电压:
[0099]
[0100] 其中,Vsc是探察线圈电压;
[0101] A是磁链;W及
[0102] t是时间。
[0103] 因此,根据如下方程可通过积分来得到气隙206中的磁通量:
[0104]
[0105] 其中,攀是气隙中的磁通量;W及
[0106]N是探察线圈中的预定应数。
[0107] 因此,探察线圈210可有利地用于在利用方程[1]获得探察线圈中感生的电压时 获得气隙中的磁通量。在不具有探察线圈210的情况下,获得气隙206中的磁通量会需要 考虑到主线圈25内的未知电阻下降,W获得主线圈208的电压。从图2的非限制性磁性结 构获得的方程可被应用W用于获得图1的燃料喷射器10内的各种参数。图2的非限制性 磁性结构的主线圈和探察线圈208、210分别对应于图1的相应主线圈和探察线圈24、25。 类似地,图2的非限制性磁性结构的第一巧部202对应于图1的电枢部分21。
[010引往回参考图1,探察线圈25可用作用于向致动控制器80提供反馈信号42的前述 传感器装置中的一个。具体地,探察线圈25被设置成间接地获得燃料喷射器内的磁通量。 在所述实施例中,相应主线圈和探察线圈24、25之间的相互磁性禪合包括表明紧贴的相互 禪合(例如,等于0. 99的相互禪合)。在该情形下,相应主线圈和探察线圈24、25中的每个 的磁链是大致相等的。因此,本文的实施例将隐含公开了,分别用于主线圈和探察线圈24、 25中的一者的磁链等于分别用于主线圈和探察线圈24、25中的另一者的磁链。
[0109] 本文的示例性实施例设及获得在探察线圈25中感生的电压W及利用相应主线圈 和探察线圈24、25之间的相互磁性禪合所固有的方程来估计主线圈24的电阻。在主线圈 24中感生的电压可由下述
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