用于燃料喷射控制的方法和装置制造方法及图纸

公开了一种在燃料喷射循环期间控制内燃发动机的燃料喷射器的方法，该方法包括：在燃料喷射循环的第一阶段期间，使用脉冲宽度调制以第一开关频率为燃料喷射器提供动力；以及在燃料喷射循环的第二阶段期间，使用脉冲宽度调制以不同于第一开关频率的第二开关频率为燃料喷射器提供动力。还公开了一种用于内燃发动机的燃料喷射装置。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料喷射控制的方法和装置
本公开涉及机动交通工具中的致动器控制，并且特别地但非排他地涉及控制交通工具的电磁阀致动器(例如，内燃发动机的燃料喷射器)的方法。本公开涉及用于机动交通工具的致动器控制，该机动交通工具诸如机动车(例如，汽车、货车、卡车、摩托车等)、工业或农业车辆(例如，拖拉机、叉车、推土机、挖掘机等)、船舶、飞行器或任何其他类型的交通工具。
技术介绍
电磁阀通常在汽车工程领域中用作致动器。在一个特定示例中，电磁阀用于致动内燃发动机中的燃料喷射器以将燃料喷射到汽缸中。此类电磁阀的运转可称为“峰值保持”；初始的“峰值”电流用于快速启动电磁阀，而较低的“保持”电流用于将电磁阀维持在其启动位置。电磁阀需要高电流来运转，并且在现代数字系统中，脉冲宽度调制(PWM)用于向电磁阀提供适当的电流。可以通过调节占空比接通/断开比和开关频率来改变电流。有一种趋势是在电磁阀致动器中使用较高电流，使得它们能够提供更大的力，例如，使得能够在喷射器中利用较高的燃料压力，以更好地控制发动机排放。然而，这些高电流会导致控制电磁阀的开关部件的损耗和散热。应当理解，在用于机动车应用的电磁阀致动器控制的领域中期望改进。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供了一种在致动循环期间控制机动交通工具的峰值保持电磁阀致动器的方法，其包括：在致动循环的第一阶段期间，使用脉冲宽度调制以第一开关频率为电磁阀致动器提供动力；在致动循环的第二阶段期间，使用脉冲宽度调制以低于第一开关频率的第二开关频率为电磁阀致动器提供动力；以及在致动循环的第三阶段期间，使用脉冲宽度调制以第三开关频率为电磁阀致动器提供动力。根据本公开的第二方面，提供了一种机动峰值保持电磁阀致动装置，其包括：电磁阀致动器，其被配置为通过致动循环来致动机动交通工具内的部件；以及控制器，其被配置为使用脉冲宽度调制来控制致动器，其中该控制器被配置为：在致动循环的第一阶段期间，使用脉冲宽度调制以第一开关频率为电磁阀致动器提供动力；在致动循环的第二阶段期间，使用脉冲宽度调制以低于第一开关频率的第二开关频率为电磁阀致动器提供动力；以及在致动循环的第三阶段期间，使用脉冲宽度调制以第三开关频率为电磁阀致动器提供动力。根据本公开的第三方面，提供了一种燃料喷射装置，其包括根据上述第二方面的峰值保持电磁阀致动装置，其中电磁阀致动器是燃料喷射器。根据本公开的第四方面，提供了一种内燃发动机，其包括根据上述第三方面的燃料喷射装置。根据本公开的第五方面，提供了一种机动交通工具，其包括根据上述第四方面的内燃发动机。根据本公开的第六方面，提供了一种存储程序的非暂时性计算机可读介质，该程序使控制器执行峰值保持电磁阀致动器的致动循环，该程序包括：在致动循环的第一阶段期间，使用脉冲宽度调制以第一开关频率为电磁阀致动器提供动力；在致动循环的第二阶段期间，使用脉冲宽度调制以低于第一开关频率的第二开关频率为电磁阀致动器提供动力；以及使用脉冲宽度调制为电磁阀致动器提供动力。第三开关频率可以高于第二开关频率。第三开关频率可以与第一开关频率相同、低于第一开关频率或高于第一开关频率。致动循环的第一阶段可以是启动阶段，在该阶段期间致动器从不活跃位置移动到活跃位置。在一些示例中，诸如在致动器是燃料喷射器或阀的情况下，第一阶段可以是喷射器或阀被打开的打开阶段。致动循环的第二阶段可以是保持阶段，在该阶段期间致动器被维持在活跃位置。在一些示例中，诸如在致动器是燃料喷射器或阀的情况下，第二阶段可以是喷射器或阀维持打开的保持阶段。致动循环的第三阶段可以是预停用阶段，此后，致动器从活跃位置移动到不活跃位置。在一些示例中，诸如在致动器是燃料喷射器或阀的情况下，第三阶段可以是预关闭阶段，此后，喷射器或阀被关闭。在致动循环的保持阶段期间，可以将施加到致动器的第二开关频率和/或有效电流减小到将致动器保持在活跃位置所需的最小值。应当理解，对于不同的致动器，这些最小值将是不同的，但是可以向本领域技术人员告知用于所讨论的致动器的最小频率/电流。上面提到的本公开的各方面可以用于在致动循环的第二阶段期间减少电磁阀致动器的功耗的目的。致动器可以是燃料喷射器，并且致动循环可以是燃料喷射循环。在致动循环的第一阶段期间，可以以第一有效电流为致动器提供动力。在致动循环的第二阶段期间，可以以低于第一有效电流的第二有效电流为致动器提供动力。在致动循环的第三阶段期间，可以以第三有效电流为致动器提供动力。第三有效电流可以大于第二有效电流。第三有效电流可以与第二有效电流相同、低于第二有效电流或高于第二有效电流。第三阶段可能需要对电流进行更严格的控制，使得当电流停止时，衰减时间和电磁阀的打开更一致。如果将电流调到足以保持电磁阀启动的最低水平，则电磁阀动作可能更快。减小的纹波使得电磁阀关闭时间更一致。如果纹波较大(按照第二阶段)，则关掉时的确切电流水平将是可变的，从而导致电磁阀打开时间的变化。在一些示例中，可以在就在第三阶段之前的第二阶段的结束部分期间使用脉冲宽度调制以高于第二开关频率的第四开关频率为电磁阀致动器提供动力。换句话说，可以在第三阶段开始之前不久在第二阶段结束时提高开关频率。这可以改善第三阶段开始时的响应时间，其可以提供更严密、更准确的第三阶段控制。第四开关频率可以与第一开关频率、第二开关频率和/或第三开关频率相同，或者可以高于或低于第一开关频率、第二开关频率和/或第三开关频率。在第三阶段之后，施加到电磁阀致动器的电流可以被去除或减小到低于致动器的启动电流阈值，使得致动器从活跃位置移动到不活跃位置。这可以被称为正在关闭或关闭阶段(即，第三阶段之后的致动循环的进一步的第四阶段)。为了避免说明书中不必要的重复工作和反复文本，可以仅关于本专利技术的一个或若干个方面或实施例来描述某些特征。然而，应当理解，在技术上可行的情况下，关于本专利技术的任何方面或实施例描述的特征也可以与本专利技术的任何其他方面或实施例一起使用。附图说明为了更好地理解本专利技术，并且为了更清楚地显示本专利技术如何实现，现在将以举例的方式参考附图，在附图中：图1是具有内燃发动机的示例性交通工具；图2是包括燃料喷射器的示例性内燃发动机；以及图3是表示在燃料喷射循环期间控制内燃发动机的燃料喷射器的示例性方法的图表。具体实施方式图1示出了包括内燃发动机10的示例性机动交通工具1。在该示例中，机动交通工具1是汽车，但是应当理解，本公开的原理同样可应用于其他机动车(例如，汽车、货车、卡车、摩托车等)、工业或农业车辆(例如，拖拉机、叉车、推土机、挖掘机等)、船舶、飞行器或任何其他类型的交通工具。交通工具1包括被配置为对交通工具1的移动提供动力的内燃发动机(或ICE)10。在一些示例中，内燃发动机可以由电动马达辅助或与其一起设置，以使得交通工具1是混合动力交通工具。图2示出了示例性ICE10的详细视图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在致动循环期间控制机动交通工具(1)的峰值保持电磁阀致动器(20)的方法，其包括：/n在所述致动循环的第一阶段期间，使用脉冲宽度调制以第一开关频率为所述电磁阀致动器(20)提供动力；/n在所述致动循环的第二阶段期间，使用脉冲宽度调制以低于所述第一开关频率的第二开关频率为所述电磁阀致动器(20)提供动力；以及/n在所述致动循环的第三阶段期间，使用脉冲宽度调制以第三开关频率为所述电磁阀致动器(20)提供动力。/n

【技术特征摘要】
20200110 GB 2000366.11.一种在致动循环期间控制机动交通工具(1)的峰值保持电磁阀致动器(20)的方法，其包括：
在所述致动循环的第一阶段期间，使用脉冲宽度调制以第一开关频率为所述电磁阀致动器(20)提供动力；
在所述致动循环的第二阶段期间，使用脉冲宽度调制以低于所述第一开关频率的第二开关频率为所述电磁阀致动器(20)提供动力；以及
在所述致动循环的第三阶段期间，使用脉冲宽度调制以第三开关频率为所述电磁阀致动器(20)提供动力。


2.根据权利要求1所述的控制机动交通工具(1)的峰值保持电磁阀致动器(20)的方法，其中：
所述第三开关频率高于所述第二开关频率。


3.根据权利要求1所述的控制机动交通工具(1)的峰值保持电磁阀致动器(20)的方法，其中所述第三开关频率：
与所述第一开关频率相同；
低于所述第一开关频率；或者
高于所述第一开关频率。


4.根据权利要求1所述的控制机动交通工具(1)的电磁阀致动器(20)的方法，其中：
所述致动循环的所述第一阶段是启动阶段，在此期间所述致动器(20)从不活跃位置移动到活跃位置；
所述致动循环的所述第二阶段是保持阶段，在此期间所述致动器(20)被维持在所述活跃位置；以及
所述致动循环的所述第三阶段是预停用阶段，此后所述致动器(20)从所述活跃位置移动到所述不活跃位置。


5.根据权利要求4所述的控制机动交通工具(1)的电磁阀致动器(20)的方法，其中：
在所述致动循环的所述保持阶段期间，施加到所述致动器(20)的所述第二开关频率和/或有效电流减小到将所述致动器(20)保持在所述活跃位置所需的最小值。


6.根据权利要求1所述的控制机动交通工具(1)的电磁阀致动器(20)的方法，其中所述致动器20是燃料喷射器，并且其中所述致动循环是燃料喷射循环。


7.根据权利要求1所述的控制机动交通工具(1)的电磁阀致动器(20)的方法，其中：
在所述致动循环的所述第一阶段期间，以第一有效电流为所述电磁阀(20)提供动力；
在所述致动循环的所述第二阶段期间，以低于所述第一有效电流的第二有效电流为所述电磁阀(20)提供动力；以及
在所述致动循环的所述第三阶段期间，以第三有效电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·R·加勒德，J·汤布斯，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US