专利名称：用于驱动内燃机的螺线管致动燃料喷射器的方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的燃料喷射。
更M地，本发明涉;sj ]来驱动螺线管致动燃料喷射器的方法。
背景技术：
用于内燃机的燃料喷射器的控制系统和方法在本领&议众所周知的，例如从
US-A-4459670， US-A-4355619以及EP-A-0114378。
传统的螺线管燃料喷射器具有螺线管致动器，并包括具有电流线圈和电连接 的阀外壳以及具有t觜和可移动阀针的阀座。当向这种喷射器提供能量时，即向 螺线管致动器提供电流时，线圈产生磁场，该磁场提升阀针离开它的阀座，从而 允许燃料流经喷射器并从喷嘴流出以喷向相应汽缸的燃烧室。当喷射器被去能时，
即电流不再提供至螺线管致动器时，阀4"N皮压在阀座上。
为了产生燃料喷射，用于喷射的额^动时间和用于喷射器的额定激励时间
(ET)通过电子喷射控制单元并考虑到若干参数而预先确定，这些^lt例如包括待 喷射的燃料量、发动积逸变、发动机功率、废气排放。参见
图1的曲线，具有预 定额^动值Vpu^(吸^(pull-in)电压)的电压V在额定激励时间(te) 0到喷射 器螺线管处从而在所述螺线管内产生激励电流I的流动，激励电*^一段时间内非 常迅速;4A/Jf^曾大到预定峰值(Ipu,或吸合电流)，该段时间定义为"吸合期间"。 为了允许喷射器喷针的起动运动，激励电流的快速增加允许线圏产生足够强的力 以移动喷射器内的积械锚。
为了实现锚的快速运动，螺线管电流I必须尽可能快速地ii^峰值I一如为此， 将具有Vp^in的初始电压;^口到喷射器是常见的措施，Vpuu-in(例如，在50V和70V
之间)比电动汽车的电池可用的典型电压值VBATT (例如，12V)高。较高的初始
电压值可用本身已知的增压电路得到。
仍然参见图l的曲线图，在吸合期间的未c,当打开锚提升时，通常不再有 ^^可将电流i保持在峰值的需要，因为燃料自身压力现能够提供部分力，ii^H呆持
锚打开是必需的。由于这个原因，喷射器电流可被减小，如图l的上部曲线图所示，其中，喷射器螺线管内的电^￡}斩减小至^的较低水平。
在吸合期间内，螺线管电流I的梯A^上与施加到喷射器的电压Vpuu-ij直成 正比。电压V的Vpuu-in值通常通过硬件没置，但由于操作中的一些原因，它会比期 望值低，因为一些参数诸如环境温度的变化、硬件部件的老化等。如果吸合电压 Vpuu.m的实际值比期望额定值低，吸合期间内电流I的转换*或梯度相应地减小，
且吸合期间的相应持续时间增加，如图2中揭:供的三个示例性曲线图所示。结果， 锚提升运动相应地延迟，在图2中，通过三个示例性曲线图显示了锚的位移L(其 中Lc表示喷射器关闭时锚的位置，L。表示喷射器打开时锚的位置)。
这样，当吸合电压比期望额定值低时，实际喷4t起动相对于额定激励时间具 有一定延时，且实际喷射的燃料数量不同于，特别地，小于预期的量。
在通过喷射控制单元所设置的激励时间末，为了减小任何进一步的时延以及 燃料实际喷射量与期望量之间的差别，喷射器螺线管内的电流I必须尽可能决地恢 复为零。
为了把喷射器电流I尽可能快地带到零，具有相同初始吸合电压值的电压被方
便Mii^到喷射器，^f旦是具有相对或相^i及性。
依照m^"技术的方法可能出现另一种问题，该问题通过两个后续喷射之间的 时间间隔表示。在某些情况下，由于闭合位移内锚的低速，当两个后续喷射彼此 非常接近时，两个喷射时刻会融合到"-^，产生远离期望数量的燃料喷射总量。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的一个目的是提高驱动螺线管致动燃料喷射器的精 确度。
该目的和其它目的根据本发明的方法实现，本发明的主要特征由权利要求l 限定。
在一个实施例中，本发明的方法的特征在于，监测初始(吸合)电压的实际 值，且喷射起动时间和螺线管激励时间作为所述初始(吸合)电压值的函数而被 修改，从而至少部分地^Hf尝所述初始电压的实际值相对于它的额定值的偏差。
根据另一个实施例，螺线管电流初始/Af:到所述J^值需要的时间期间(吸合 期间)的实际持续时间被监测，且喷射起动时间和螺线管激励时间作为它的函数 被修改。根据下文的描述，本发明的进一步特性和优点将变得明显，其^if过非限制 性例子并参照附图提供，其中
图l，其已经被描述，示出了两个曲线图，表示施加到燃料喷射器的螺线管上
电压V的示例性时间变化和所述螺线管内电流I流量的相应变化；
图2,其已经被描述，示出了螺线管电流1的变化以及由于^>到喷射器上的 吸合电压V的变化引起的喷射器锚的位移L的变化；以及
图3是一方框图，其示出了根据本发明的方法运行的喷射控制系统。
具体实施例方式
在第一实施例中，根据本发明的方法基^^基于监测吸^(pull-in)电压的实际值 当所述电压的实际值比期望值低，即比预定额定值低时，喷射起动时间和螺线管 激励时间被修改从而至少部分地^M尝吸合电压的实际值相对于额定值的偏差。特
正比于检测到的吸合电压减小的量，且螺线管激励时间ET相对于它的额定值增加 M上正比于吸合电压的减小的量。
通常，吸合电压的减小、喷射起动时间的相应提前以及螺线管激励时间的增 加之间的函数关系可以通过简单的实验方法提前获得，且可以映射在喷射控制单 元的^^渚器里。
参照图3，这样的电子单元ECU可包括主处理器l,其连接至喷射硬件块2， 该喷射硬件块2实际上驱动喷射器螺线管3。该主处理器l接收多个输入信号，提 供关于一些预定^lt值，诸如发动才Ai4vl，所需发动机功率等的信息。考虑到发 生的燃料喷射，处理器1的主计算块4以本身已知的方式计算喷射额^动时间 te以及喷射器螺线管3的额定激励时间ET,其是所述^lt值的函数。
主处理器1进一步包括^M尝块5,该^M尝块5在输入5a处接收信号或指示所 选^lt实际值的数据，在当前所描述的第一实施例中，这些^lt^初始吸合电压
VpuiHn的值。
4hj尝块5检查所i^斤选^lt的当前值是否实际J^j"应于预定额定值。如果所 述^lt的实际值比相应的额定值低，4M尝块通过预先^^诸在^f诸装置内的上述映
射产生At信号，该信号表示通过其相对于相应的额定值预测喷射起动时间(或曲 柄角度)的量。另夕卜，外M尝块5^i是供了AET信号，其表示待加入到相应的额定值的螺线管 激励时间ET的增加。
At和AET信号或数据被提供给计算块4,计算块4顺次相应地向喷射硬件块 2输出螺线管激励时间和喷射起动时间的修改值。
在汽车中，电控单元通常设置在机罩的下方，即充满螺线管噪音的环境中。 由于这个原因，所监测的吸合电压在提供给4Hf尝块5之前在才莫拟或者数字滤波器 (在图3中以6表示)中进行低通滤波是方便的。在某些情况下，由》M寻到的过滤 后的电压可能不够准确以扭j于上面描述的^M尝方法。
在这种情况下，根据本发明方法的替代实施例，选取的待监测的参l议吸合 期间的实际持续时间，即螺线管电流I乂A^到峰值所需要的时间期间，峰值在图1 中表示为IpulWn。通常，除监测吸合期间的实际值夕卜，也监测喷射器电流下降期间 的实际持续时间(即螺线管电流I最终下降为零所需的时间，见图l)，且两个监 测参数(吸合期间和下降期间)祐冗于根据以前的^f诸映射确定喷射起动时间和 螺线管致动时间的相应4H尝值。
在以上描述的任一个实施例中，本发明的方法可以包括监测同一喷射器的两 个相继燃料喷射之间的时间间隔，以及当所述时间间隔比预定最小阈值小时，将 两个相继燃料喷射合并为单个喷射。在这种情况下，所获得的单个喷射具有与两 个额定单独喷射的合并相等的激励时间。
正如上面已经指出的，本发明允许提高喷射起动时间和喷射器激励时间的控 制精度，且适用于柴油发动机和汽油发动机。
权利要求
1.一种用于驱动内燃机的螺线管致动燃料喷射器(3)的方法，其中，为产生燃料喷射，用于喷射的额定起动时间(te)和用于喷射器(3)的额定激励时间(ET)被作为预定参数的函数预先确定，且具有初始预定额定值(Vpull-in)的电压(V)在额定起动时间(te)被施加到所述螺线管(3)，从而导致在螺线管(3)内激励电流(I)的流动，该激励电流从零增大到一预定峰值(Ipull-in)，其特征在于，监测至少一个所选参数的实际值，所选参数与螺线管电流(I)从零到所述峰值(Ipull-in)所需要的时间期间相关，以及改变作为所述至少一个所选参数值的函数的喷射起动时间(te)和螺线管激励时间(ET)，从而至少部分地补偿所述所选参数的实际值相对于预定额定值的偏差。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个所选参l议所述初始电压(vpulHn)的实际值。
3. 如权利要求l所述的方法，其中，所述至少一个所选参I议螺线管电流(I) A/Jf:至所述峰值(IpulWn)所需要的时间期间的实际持续时间。
4. 如权利要求3所述的方法，其中，所述螺线管电流(I)最后降为零所需的 时间期间的实际持续时间作为另 一所选^lb皮监测。
5. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，监测同一喷射器的两次相继 燃料喷射之间的时间间隔，且当所述时间间隔比预定最小阈值小时，所述两次相 继燃料喷4^皮合并为 一次单次喷射。
全文摘要
本发明涉及一种用于驱动内燃机的螺线管致动燃料喷射器的方法。柴油发动机或汽油发动机内螺线管操作燃料喷射器的精确控制需要比通常应用到喷射器的可用电池电压(V<sub>batt</sub>)高的吸合电压(V<sub>pull-in</sub>)，且喷射尽可能迅速地结束，以便燃料喷射紧紧遵循螺线管电流轮廓。当初始吸合电压比期望额定值低时，出现相喷射燃料量对于额定数量的偏差。通过监测所选参数的实际值，诸如初始吸合电压(V<sub>pull-in</sub>)的实际值，克服这种不方便，且喷射起动时间(t<sub>e</sub>)和螺线管激励时间(ET)相应地被修改。
文档编号G05B15/00GK101526040SQ20091012674
公开日2009年9月9日 申请日期2009年2月1日 优先权日2008年1月28日
发明者保罗·卡萨索 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司