[發明專利]準確檢測機車噴油泵電磁閥閉合的設備和方法

有效

• 申請號: 201010522163.8
• 申請日: 2004-08-20
• 公開（公告）號: CN102052177A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: A·E·謝克;S·B·雷迪;S·J·迪納格;B·N·阿爾姆斯泰德特;A·彼得森;T·多夫黑姆;L·魯丹德
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30;F02D41/26;F02D1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;李家麟

本申請是申請號為200480034543.X、申請日為2004年8月20日、發明名稱為“準確檢測機車噴油泵電磁閥閉合的設備和方法”的申請的分案申請。

技術領域

本發明一般地涉及配備有噴油電磁閥的噴油系統的控制。具體地說，本發明涉及用于通過檢測電磁閥閉合來控制燃油泵電磁閥的設備和方法。

背景技術

在發動機系統中，希望進行燃油泵電磁閥閉合的準確檢測或發動機每一個汽缸的閉合點檢測，以便提供噴油的準確定時以及對燃燒、排放物、發動機速度的平滑調節和燃油效率的控制。用于檢測噴油電磁閥閉合的先有技術系統和方法涉及隨著電流從峰值始動電流下降至保持電流，檢測窗口內電磁閥電流斜率的變化。但是，先有技術系統易受發動機控制器和發動機汽缸電磁閥之間的電纜長度、老化、環境狀態、燃油泵和發動機速度的影響。另外，這樣一種檢測方案的位置和特征標記可能隨著泵的功能、電子電路/電纜/電磁閥的阻抗、電源電壓、發動機速度、液壓燃油壓力、凸輪位置、老化和環境狀態而改變。這些變動降低了傳統的閉合點檢測方法的可靠性和準確性。

在噴油系統中，電磁閥閉合的檢測最好用來確定噴油定時中所需的任何補償。為了達到運行目標，諸如燃燒質量、燃油效率和減小排放物，噴油定時是關鍵的控制變量。閉合點檢測中的任何誤差都影響這些重要的目標。具有一致的檢測和精度的適當算法有助于達到這些目標。

因此，有必要改善閉合點的檢測方法并把閉合點檢測對改變電流波形特性的變動的敏感度減到最小。本發明通過調節從峰值電流至檢測出閉合點的時刻的斜率而提供一種檢測閉合點的改進的方法。

發明內容

通過以下特征之一來解決這些及其他問題：(i)通過響應電容充電電路而調節電流斜率來控制所述電流的標記特性；(ii)用于閉合點檢測的閉合點檢測時間窗口是電源電壓的函數；以及(iii)時間窗口自適應地變化以補償漂移、泵和電磁閥變動、環境狀態變化和老化。

在一個方面，本發明涉及用于檢測電磁閥閉合的系統。所述系統包括電耦合到電磁閥的電容充電電路。電容充電電路調節流過電磁閥的電流，以便響應該電磁閥的閉合而增大所述電流。

在另一方面，本發明涉及用于檢測電磁閥閉合方法。所述方法包括這樣調整流過電磁閥的電流，使得所述電流響應電磁閥的閉合而增大。

在另一方面，本發明涉及用于檢測與機車柴油機汽缸相聯系的噴油泵電磁閥的閉合點的系統。所述系統包括用于向電磁閥的繞組提供電流和電壓的電磁閥驅動電路。所述電磁閥具有低側驅動電路和高側驅動電路。所述系統還包括用于檢測通過電磁閥繞組的電流的傳感器。包括電容充電電路，用于以電容充電值的函數的形式來改變所述電壓和電流。所述系統還包括配置有用于確定所述電容充電值的計算機指令的處理器。處理器電耦合到電容充電電路并向電容充電電路提供電容充電。所述系統還包括用于檢測所述電流斜率隨時間的變化的檢測器。所述斜率變化是響應所述電磁閥的閉合而從電流隨時間減小變化到電流隨時間增大。

在又一個方面，本發明涉及用于檢測電磁閥閉合的系統，所述系統包括電耦合到電磁閥的電容充電電路。所述電容充電電路響應電流斜率參數而調節流過電磁閥的電流。所述電流斜率參數定義在去除對電磁閥的充電之后的電流變化。

在另一方面，本發明涉及用于檢測電磁閥的閉合的方法。所述方法包括檢測流過電磁閥的電流并確定電流斜率特性。電流斜率特性是電流和時間的函數。所述方法還包括這樣調節電磁閥的電氣特性，使得所述調節是響應電流斜率參數而進行的。所述電流斜率參數定義在去除對電磁閥的充電之后的電流變化。

在又一個方面，本發明涉及用于檢測電磁閥閉合的系統。所述系統包括電耦合到電磁閥的電流檢測器，用于檢測流過電磁閥的電流。處理器確定電流斜率特性，其中所述電流斜率特性是檢測出的電流和時間的函數。所述系統還包括電耦合到電磁閥的電容充電電路，用于調節流過電磁閥的電流。所述調節提供在響應電流斜率參數而去除電荷之后電流斜率特性的變化。

在另一方面，本發明涉及檢測與機車柴油機汽缸相聯系的噴油泵電磁閥閉合的方法。所述方法包括指定檢測時段。所述方法還包括通過把電容充電特性加到電磁閥上來調節施加于所述電磁閥的電氣特性。所述調節以時間的函數的形式改變所述電流。所述方法還包括檢測流過電磁閥的電流并確定電流斜率。所述電流斜率是電流相對于時間的增量變化。所述方法還包括檢測從負電流斜率到正電流斜率的電流斜率變化以及響應對斜率變化的檢測而產生信號。

在又一個方面，本發明涉及檢測電磁閥閉合的方法，所述方法包括以電磁閥電源電壓的函數的形式確定用于檢測所述電磁閥的閉合的閉合點窗口。