[發明專利]控制燃料系統的有效波形

無效

• 申請號: 201110276187.4
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102410096A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: N·巴尼;D·R·帕克特;J·文卡塔拉加萬;S·R·劉易斯;A·L·摩爾
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F02D41/20
• 分類號: F02D41/20;F02D41/38
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張靜娟;楊曉光

技術領域

本公開通常涉及電控燃料系統，以及更具體地，涉及用于控制燃料系統的燃料噴射器和/或泵中的螺線管的操作的有效波形。

背景技術

現今的電控燃料系統典型地包括多個電致動器，該電致動器的激活受電子控制器的控制。例如，燃料噴射器包括一個或多個電致動器以控制噴射時機和/或噴射量。在共軌燃料系統中，電控泵或其他致動器可控制向燃料噴射器的儲存器提供壓縮燃料的共軌中的壓力。雖然壓電致動器和螺線管被用作燃料系統中的電致動器，但螺線管在大多數應用中繼續占支配地位。多年來，為了改善一致性、穩健性(robustness)和速度以及其他性能特性，持續努力通過各種螺線管設計策略、壓力控制策略、質量特性改善、控制波形和其他考慮來改善致動器性能。

共有擁有的美國專利4922878教導了用于為燃料噴射器的螺線管供電以進行噴射過程的典型波形控制策略。該’878專利教導了具有以下能力的電子控制器，即，簡單地將基本上較高的電壓施加到螺線管電路以啟動螺線管銜鐵的移動從而開始噴射過程。例如，通過在噴射過程之間從系統電壓“電池”連續充電的電容器來供應該較高的電壓。為了減小開始將電壓施加到螺線管電路與銜鐵實際開始移動之間的時間延遲，常規方法為維持跨螺線管電路的該升高的電壓直到螺線管銜鐵開始從其初始空氣間隙位置朝向其最終空氣間隙位置移動。在該初始時期期間，通過電子控制器將螺線管電路中的電流控制為具有鋸齒圖形，該電子控制器通過在通常所謂的吸合時段(pull-in?duration)期間在達到最大電流時斷開電路以及在電流最小時閉合電路并重復該過程而將電流維持在最小和最大電流之間。在該吸合時段結束時，由于需要較少的能量來繼續銜鐵的移動，因而控制器下降到電池電壓和較低層平均電流，甚至更少的能量就可將銜鐵保持在其最終空氣間隙位置處。在吸合時段之后的這些較低層電流水平通常稱為保持電流水平。

如果本領域中所公知的，螺線管銜鐵的移動改變了導致燃料噴射過程發生的燃料噴射器內的壓力配置。當要結束噴射過程時，斷開電路，電流衰減，并且偏置裝置(例如，彈簧)將銜鐵移動回到其初始空氣間隙位置以再次改變燃料噴射器內的壓力條件并結束噴射過程。雖然該類型的波形控制策略已經良好運作了多年，但仍繼續努力在不影響性能的情況下減少硬件要求并減少電力/能量要求。

本公開涉及上述一個或多個問題。

發明內容

在一個方面，一種操作用于引擎的燃料系統的方法，包括：為所述燃料系統的螺線管供電；然后斷開對所述螺線管的供電。所述供電步驟包括：跨螺線管線圈電路施加來自電子控制器的升壓電壓；以及響應于所述螺線管線圈電路中的電流達到觸發電流，將所述升壓電壓改變到減小的電壓。

在另一方面，一種用于引擎的燃料系統的電子控制器，包括：處理器、與所述處理器通信的存儲器、螺線管線圈電路端口、電池端口以及包括升壓電源的驅動器電路。螺線管致動算法被存儲在所述存儲器上并能夠由所述處理器執行，其被配置為將所述螺線管線圈電路端口電連接到所述驅動器電路以提供升壓電壓，然后響應于通過所述螺線管線圈電路端口的電流達到觸發電流而解除所述螺線管線圈電路端口與所述驅動器電路的電連接，然后將所述螺線管線圈電路端口電連接到所述電池端口。

在又一方面，一種操作用于引擎的燃料噴射器的螺線管的方法，包括：跨螺線管線圈電路施加來自電子控制器的升壓電壓。比較螺線管線圈電流與預定觸發電流。響應于所述螺線管線圈電路中的電流達到所述觸發電流，將所述螺線管線圈電路中的電壓從所述升壓電壓改變到減小的電壓。

附圖說明

圖1為根據本公開的用于引擎的燃料系統的示意性視圖；

圖2為根據本公開的另一方面的螺線管致動算法的邏輯流程圖；

圖3為根據本公開的利用控制波形的電壓、螺線管線圈電流以及銜鐵位置對時間的關系的重疊圖；以及

圖4為與圖3相似的圖，除了示出了根據本公開的具有不同目標電流和不同吸合電流水平的兩個波形的比較。

具體實施方式