[发明专利]准确检测机车喷油泵电磁阀闭合的设备和方法

说明书

本申请是申请号为200480034543.X、申请日为2004年8月20日、发明名称为“准确检测机车喷油泵电磁阀闭合的设备和方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明一般地涉及配备有喷油电磁阀的喷油系统的控制。具体地说，本发明涉及用于通过检测电磁阀闭合来控制燃油泵电磁阀的设备和方法。

背景技术

在发动机系统中，希望进行燃油泵电磁阀闭合的准确检测或发动机每一个汽缸的闭合点检测，以便提供喷油的准确定时以及对燃烧、排放物、发动机速度的平滑调节和燃油效率的控制。用于检测喷油电磁阀闭合的先有技术系统和方法涉及随着电流从峰值始动电流下降至保持电流，检测窗口内电磁阀电流斜率的变化。但是，先有技术系统易受发动机控制器和发动机汽缸电磁阀之间的电缆长度、老化、环境状态、燃油泵和发动机速度的影响。另外，这样一种检测方案的位置和特征标记可能随着泵的功能、电子电路/电缆/电磁阀的阻抗、电源电压、发动机速度、液压燃油压力、凸轮位置、老化和环境状态而改变。这些变动降低了传统的闭合点检测方法的可靠性和准确性。

在喷油系统中，电磁阀闭合的检测最好用来确定喷油定时中所需的任何补偿。为了达到运行目标，诸如燃烧质量、燃油效率和减小排放物，喷油定时是关键的控制变量。闭合点检测中的任何误差都影响这些重要的目标。具有一致的检测和精度的适当算法有助于达到这些目标。

因此，有必要改善闭合点的检测方法并把闭合点检测对改变电流波形特性的变动的敏感度减到最小。本发明通过调节从峰值电流至检测出闭合点的时刻的斜率而提供一种检测闭合点的改进的方法。

发明内容

通过以下特征之一来解决这些及其他问题：(i)通过响应电容充电电路而调节电流斜率来控制所述电流的标记特性；(ii)用于闭合点检测的闭合点检测时间窗口是电源电压的函数；以及(iii)时间窗口自适应地变化以补偿漂移、泵和电磁阀变动、环境状态变化和老化。

在一个方面，本发明涉及用于检测电磁阀闭合的系统。所述系统包括电耦合到电磁阀的电容充电电路。电容充电电路调节流过电磁阀的电流，以便响应该电磁阀的闭合而增大所述电流。

在另一方面，本发明涉及用于检测电磁阀闭合方法。所述方法包括这样调整流过电磁阀的电流，使得所述电流响应电磁阀的闭合而增大。

在另一方面，本发明涉及用于检测与机车柴油机汽缸相联系的喷油泵电磁阀的闭合点的系统。所述系统包括用于向电磁阀的绕组提供电流和电压的电磁阀驱动电路。所述电磁阀具有低侧驱动电路和高侧驱动电路。所述系统还包括用于检测通过电磁阀绕组的电流的传感器。包括电容充电电路，用于以电容充电值的函数的形式来改变所述电压和电流。所述系统还包括配置有用于确定所述电容充电值的计算机指令的处理器。处理器电耦合到电容充电电路并向电容充电电路提供电容充电。所述系统还包括用于检测所述电流斜率随时间的变化的检测器。所述斜率变化是响应所述电磁阀的闭合而从电流随时间减小变化到电流随时间增大。

在又一个方面，本发明涉及用于检测电磁阀闭合的系统，所述系统包括电耦合到电磁阀的电容充电电路。所述电容充电电路响应电流斜率参数而调节流过电磁阀的电流。所述电流斜率参数定义在去除对电磁阀的充电之后的电流变化。

在另一方面，本发明涉及用于检测电磁阀的闭合的方法。所述方法包括检测流过电磁阀的电流并确定电流斜率特性。电流斜率特性是电流和时间的函数。所述方法还包括这样调节电磁阀的电气特性，使得所述调节是响应电流斜率参数而进行的。所述电流斜率参数定义在去除对电磁阀的充电之后的电流变化。

在又一个方面，本发明涉及用于检测电磁阀闭合的系统。所述系统包括电耦合到电磁阀的电流检测器，用于检测流过电磁阀的电流。处理器确定电流斜率特性，其中所述电流斜率特性是检测出的电流和时间的函数。所述系统还包括电耦合到电磁阀的电容充电电路，用于调节流过电磁阀的电流。所述调节提供在响应电流斜率参数而去除电荷之后电流斜率特性的变化。

在另一方面，本发明涉及检测与机车柴油机汽缸相联系的喷油泵电磁阀闭合的方法。所述方法包括指定检测时段。所述方法还包括通过把电容充电特性加到电磁阀上来调节施加于所述电磁阀的电气特性。所述调节以时间的函数的形式改变所述电流。所述方法还包括检测流过电磁阀的电流并确定电流斜率。所述电流斜率是电流相对于时间的增量变化。所述方法还包括检测从负电流斜率到正电流斜率的电流斜率变化以及响应对斜率变化的检测而产生信号。

在又一个方面，本发明涉及检测电磁阀闭合的方法，所述方法包括以电磁阀电源电压的函数的形式确定用于检测所述电磁阀的闭合的闭合点窗口。