本发明涉及确定喷油器的针开启延迟(od)的方法。针开启延迟可被认为是启动脉冲被发送到喷油器的时间到针开始背离其底座移动以分配燃油的时间之间的时间滞后。
背景技术：
现代的喷油器通常使用用于启动阀的电致动器(诸如通过压电或螺线管操作的致动器)，该阀开启和闭合，以便经由针背离底座的移动而将燃油分配到燃烧室。通常，一定持续时间的启动脉冲被发送到喷油器，以经由启动致动器来启动喷油器。现代的喷油器是通过液压操作的，因为不同于用致动器直接致动针，致动器用于操作阀(系统)以便控制喷油器中的压力，以便通过利用这些压力使针朝向或远离针底座移动来间接地操作喷油器，从而选择性分配燃油。因此，在致动器操作的阀的开启和闭合与针的开启和闭合之间有区别。
在脉冲的上升沿(即，启动起点)和针阀开启之间通常有时间延迟；这被称为开启延迟。
喷油器的一些设计通常还提供常常由额外布线提供的开关信号，其中，布线上的信号提供了检测喷油器系统中的两个移动部何时彼此接触或分开的手段。例如，这可以是检测阀针与喷嘴/针底座何时彼此接触或分开或者何时针在开启(背离阀座移动)之后到达其终点(完全开启点)。许多现有技术系统使用该开关信号来确定喷油器针阀或其他部件的开启时间。然而，使用确定针开启时间的开关信号有时是不可靠的。
技术实现要素：
一方面，提供了一种确定螺线管致动的喷油器的开启延迟(odinjx)的方法，所述喷油器包括螺线管致动的阀，所述螺线管致动的阀适于致动针阀，所述针阀包括针，所述针适于在所述喷油器的操作循环期间从闭合状态移动至开启状态再移动至闭合状态，该方法包括以下步骤：
a)为一系列测试喷射循环提供不同的螺线管致动器驱动脉冲持续时间信息(ton)；
b)针对每个循环，确定所述螺线管致动的阀的闭合时间(vct)；
c)针对每个循环，确定针闭合时间(nct)；
d)针对每个循环，确定针下降开始时间(nfst)；
e)针对每个循环，根据由步骤d)和步骤b)确定的值，确定控制室填充时间(ccft)；
f)针对每个循环，根据在步骤b)和c)中的值，确定针闭合延迟(ncd)；
g)通过相对于ton、vcd和ccft的值之和绘制针闭合持续时间ncd的值来提供测试图形；
h)确定ccft阈值；
i)根据所确定的图形，确定ncd的程度为所述ccft阈值时与所述图形的交点处的所述和的值；
j)根据所确定的和的值来确定所述开启延迟(odinjx)。
所述开启延迟可被确定为所述交点处的所确定的和。
可根据下式求得所述控制室填充时间：
ccft＝nfst-vct。
可根据下式求得所述针闭合延迟(ncd)：
ncd＝nct–vct。
可根据所述喷油器的开关信号确定nfst和/或nct。
可通过分析所述螺线管致动的阀的螺线管两端的电压并确认毛刺的时间来确定所述螺线管致动的阀的所述闭合时间(vct)。
所述方法可包括：存储针对参考喷油器相对于ton、vcd和ccft之和的ncd值的参考图形，并且根据在步骤h)中求得的值和所述参考图形中的数据来提供开启延迟的精确值(refinedod_injx)。
可根据下式来确定所述开启延迟的精确值(refinedod_injx)：
refinedod_injx＝odinjx (odref_map–pseudo_odref_map)，
其中，odinjx是在步骤j)中求得的开启延迟的初始估计值；
odref_map是针对参考喷油器存储或确定的值，表示针对所述参考喷油器的ncd为零值时的和(ton vcd ccft)；
pseudo_odref_map是参照所述参考图形在ncd为所述ccft阈值时的和(ton vcd ccft)的值。
所述方法可包括：针对每个循环，根据步骤c)和d)确定所述针下降持续时间(nfd)；其中，nfd是根据下式确定的：nfd＝nct-nfst，并且其中，针闭合延迟ncd是根据下式确定的：ncd＝ccft nfd。
附图说明
现在将以举例方式参照附图来描述本发明，在附图中：
图1示出了螺线管操作的喷油器系统的示意图；
图2a、图2b、图2c示出了参考针位置和通过额外布线流向地的电流的喷油器的三种操作状态；
图3示出了发送到螺线管的启动脉冲的对应时间线(上部图形)，中间图形示出了作为从针开启到闭合的时间的喷射时间段的对应时间线，并且下部图形示出了在各种与图2中的操作状态对应的开启状态、闭合状态以及中间状态的情况下开关信号的对应电压状态；
图4分别示出了启动脉冲、阀升程、针命令(位置)和针升程的对应时间线。
图5示出了相对于ccft/ncd绘制的和(ton vcd ccft)的值的图形；
图6和图7示出了将喷油器的弹道和非弹道(完全升高)操作的各种参数的值进行比较的其他图形；
图8例示了将开启延迟的估计值精确化的高级方法。
具体实施方式
图1示出了螺线管操作的喷油器系统的示意图，该系统包括喷油器1(以示意性横截面示出)并且包括允许检测喷油器的操作状态的额外布线2。该图示出了ecu部3、线束部4和喷油器部5。喷油器部展示了致动器的螺线管6。额外布线5根据针的位置提供如所示出的通向地的电流路径7和8。可通过测量线9上的电压来监视喷油器的操作状态，从而允许当针完全闭合、完全开启和部分开启时检测针接触的状态。
图2a至图2c示出了参考针位置和通过额外布线流向地的电流的喷油器的三种操作状态。图2a示出了在闭合状态a下的针，在闭合状态下，当针接触针底座(底部接触)时有电流流向地——线9上的电压为0v。图2b示出了在状态b下针部分开启，并且没有通过附加布线与地接触，因此没有电流流动；线9上的电压高。图2c示出了当针处于开启位置c并且有通过额外布线经由通路7的顶部接触(针完全开启)到达地的流动时的针。线9上的电压为0v。
图3示出了发送到螺线管的启动脉冲10的对应时间线(上部图形)，中间图形示出了作为从针开启到闭合的时间的喷射时间段11的对应时间线，并且下部图形示出了在与图2中的操作状态对应的各种开启状态、闭合状态和中间状态的情况下的开关信号线9上的对应电压状态。状态a是针闭合的情况，针随后在p1处开始升高，并且因为当针在过渡状态b下部分开启/闭合时没有通过额外布线的电流路径，所以开关线9上的信号变为高。状态c是针到达完全开启点p2的情况，并且因为电流由于顶部接触而通过额外布线流动时，开关线9上的信号变为零。因为状态d期间针闭合(部分闭合)，所以当针处于过渡状态(部分开启)时开关线上的电压在点p3处再次变为高，并且当针碰上针底座并且被闭合时，开关信号电压在点p4处在状态e下变为零。
因此，根据开关信号的状态(通过监视电压的状态)，可以确定在p3点处的针下降开始时间。因此，该图示出了当针完全升高，顶部开关被启动并且开关信号变为0v时的各种状态。当针正向底座返回时，顶部开关中的短路消失并且开关信号从0v变为5v。针闭合时间(nct)为点p4。nfd：针下降持续时间也可还通过开关信号来计算，并且被确定为图3的点p3和p4之间的时段d。
图4分别示出了启动脉冲110、阀升程111、针命令(位置)112和针升程112的对应时间线。在附图和说明书中使用了以下注释：
not：针开启时间
nct：针闭合时间
vct：阀闭合时间
nfst：阀下降开始时间
ccft：控制室填充时间
od：针开启延迟
vcd：阀闭合延迟
ncd：针闭合延迟/持续时间，
nol：针开启长度/持续时间
nfd：针下降持续时间
因此，该图示出了螺线管喷油器的操作中的各种参数的对应时间线。上部图形110示出了具有长度(持续时间)ton的启动脉冲。下面示出了阀升程111，并且示出了阀在点p11处开始移动/开启并且在点p12处闭合。假定的vcd是启动脉冲的终点和vct时间之间的时间。下方的图形12示出了针有效命令，并且下部图形113示出了针的实际移动并且示出了其中针升高以允许喷射燃油的小时间跨度，并且它示出了在时间跨度nol内小钟形的脉冲。如可看出的，在启动脉冲的起点和(针开始升高的时间)开启延迟之间有大的时间跨度。针下降持续时间如所示出的，通常在nol的后半部。当查看图形时，以下等式和公式适用：
od nol＝ton vcd ccft nfd
ccft＝nfst–vct
在nol＝0时，nfd＝0
od＝ton vcd ccft
ncd＝ccft nfd，在nol＝0、nfd＝0时，ncd＝ccft
在ncd＝ccft时，ton vcd ccft＝od
发明的详细描述
在本发明的一些方面，根据以下输入参数来确定针开启延迟：
a)(致动器)阀闭合时间(vct)。可通过分析螺线管致动器两端的电流/电压来确定该参数。通常，当螺线管阀闭合时，在电压图形中存在能觉察到毛刺，可优选地通过查看dv/dt的值或二阶导数来确定毛刺。通过观察当前曲图形中的拐点来确定毛刺，并且这种技术在本领域中是众所周知的。
b)如上所述，可通过开关信号提供针闭合时间(nct)信息，即时间段d的终点处的点p4处的时间。这提供了参数nct。
c)nfd：针下降持续时间。这也是根据开关信号计算的并且被确定为图2中的时间段d，即点p3和点p4之间的持续时间。这是可选的，仅在某些实施方式中需要(参见*)
d)喷油器(致动器)驱动脉冲长度信息。(ton)
e)ccft阈值。下文中将对此进行详细说明。
使用以上信息，对于具有不同启动脉冲持续时间的多个喷油器致动循环，相对于ncd绘制和(ton vcd ccft)的值的图形。
通过ncd＝nct–vct来计算ncd。图5示出了此图形。
(要注意，如果是处于完全升高，则另选地，可根据公式ncd＝ccft nfd来计算ncd)*
通过找到该曲线与对应于(即，等于)ccft阈值的ncd值之间的交点来确定根据一些方面的开启延迟；下文中将对ccft阈值进行说明。因此，利用以上的输入数据，通过提供具有不同启动脉冲长度(ton)的多个喷油器操作(循环)来绘制ncd曲线函数。这可使用“扫描(sweep)”来执行，在“扫描”中用例如连续增加的脉冲启动持续时间和以上参考的参数的后续测量值来启动喷油器。在进行此扫描期间，ton将增加，然后它将逐渐开启阀，然后逐渐开启针。在进行此扫描期间，ncd、vcd、ccft和nol将逐渐增加。
ton的值是启动脉冲持续时间。vcd(阀闭合延迟)的值是根据vct(阀闭合时间)确定的，并且是启动脉冲的终点和vct之间的时间。ccft被确定为＝nfst–vct。如上所述，可根据开关信号来确定nfst。概括一下，相对于ncd绘制(ton vcd ccft)的值并且将该值在如所提到的图5中示出。
如以上提到的，确定了ccft的阈值；这可被视为最大ccft。如果相对于脉冲长度(ton)绘制ccft，则该值将(在弹道范围期间)增大并且达到稳定段。这是ccft阈值，因此这可通过在增大脉冲长度的情况下查看其稳定值来确定。概括一下，相对于脉冲长度(ton)的ccft将上升并达到稳定段，并且稳定段处的值将被用作阈值。ccft阈值可被视为ncd阈值，如将在下面说明的。
重申一下，参照图5，在y轴(ncd轴，在ccft阈值)上水平绘制一条线，即，ncd轴上的ccft的阈值，并且在与该图形的交点处在x轴上被确定为开启延迟od。
图6和图7还示出了将针对喷油器的弹道和非弹道(完全升高)操作的各种参数的值进行比较的图形，参考标号表示启动脉冲(在完全升高的情况下，长度足以不按弹道模式操作)表示阀开启状态信号表示针信号并且示出了针升高状态。这例示了为什么当ncd＝ccft时od＝ton vcd ccft(图4对此进行了例示)。由于无法在弹道时测量ccft，因此使用完全升高ccft。ncd阈值将是取决于完全升高ccft的值。将绘制随(ton vcd 完全升高ccft)变化的ncd。可如上说明地计算完全升高ccft，此外例如根据螺线管的电压图形中的毛刺来确定阀闭合时间。ccft＝nfst–vct，参见图3。
精确化
以上，确定了od的估计值。然而，为了提供更准确的结果，对该初始估计值进行精确化，以提供更准确的估计值。将参照图8来说明这种精确化方法。如果将初始估计值称为被测喷油器的“伪”od(诸如，pseudoodinjx)，则它将高于真实od(odinjx)，因为所使用的ncd阈值(完全升高ccft)高于与极小数量(通常，0.1mg/冲程)对应的ccft。此外，在低的值时，关于ncd＝(ton vcd ccft)的数据是不可用的。图8中的曲线21是通过以上方法获得的曲线，与图5中的曲线相同。因此，图8中的图形21的用虚线示出的曲线的数据或部分常常是不可用的。
在精确化的实施方式中，提供了对于理想的(即，参考)喷油器而言所存储的相对于ton vcd ccft的ncd映射。可从记录在液压台上的数据/从喷射速率测量装置提供所存储的该参考映射(参考喷油器od)，并且将地图存储在ecu上。图8示出了对于理想/参考喷油器而言的相对于ncd绘制的(ton vcd ccft)的曲线图/图形20，连带示出了通过上述方法获得的针对被测喷油器的图形21，并且示出了针对以上方法确定的曲线图/图形，针对测试喷油器的图形injx20应该大体平行于针对参考喷油器的曲线injref21。再次要注意，在低的值时，关于测试喷油器的数据不可用。因此，测试图形与x轴绝不会出现相交，因为即使对于极小的数量，ncd不为零(它极小，但不为零)，它对应于小数量的ccft值。该延迟取决于喷油器的液压性能。然而，该数据常常是可用的。然后，采用以下的方法步骤：
i)根据参考喷油器图形，即，在所存储的映射/图表上，使用过零(y轴)来得到参数odrefmapzero的值(其中，ncd为零)。由于它是固定的，因此可将它存储在表中。
ii)另外，可变的并且如上说明地用于求得测试喷油器的测试喷油器(pseudo)odinjx的od的初始估计值的当前ncd阈值(当前阈值ccft)也被用于确定参考喷油器指定的pseudoodref_map的等同pseudoodref。
iii)将这两个参数与测试注射器的ncd阈值过零值(如先前描述地为伪odinjx)一起使用，从而(使用下式)得到真实odinjx：
estimated_refinedod_injx＝odref_map ((pseudo)_odinjx–pseudo_odref_map)
因此，总之，参考喷油器的真实od将作为校准值被存储在ecu中，它将被称为odref_map。参考喷油器的伪od也将根据测试喷油器的ncd的程度被作为校准值存储，它将被称为pseudo_odref_map。将把(pseudo)odinjx与pseudo_odref_map之差与odref_map相加，以具有injx的估计的od。
本发明是确定喷油器的od的间接方式。由于开关信号，旧系统是直接测量针的开启。但是，该系统有时是不可靠的。
1.一种确定螺线管致动的喷油器的开启延迟odinjx的方法，所述喷油器包括螺线管致动的阀，所述螺线管致动的阀适于致动针阀，所述针阀包括针，所述针适于在所述喷油器的操作循环期间从闭合状态移动至开启状态再移动至闭合状态，该方法包括以下步骤：
a)为一系列测试喷射循环提供不同的螺线管致动器驱动脉冲持续时间信息ton；
b)针对每个循环，确定所述螺线管致动的阀的闭合时间vct；
c)针对每个循环，确定针闭合时间nct；
d)针对每个循环，确定针下降开始时间nfst；
e)针对每个循环，根据由步骤d)和步骤b)确定的值，确定控制室填充时间ccft值；
f)针对每个循环，根据在步骤b)和c)中的值，确定针闭合延迟ncd；
g)通过相对于ton、vcd和ccft的值之和绘制针闭合持续时间ncd的值的图形来提供测试图形；
h)确定ccft阈值；
i)根据所确定的图形，确定ncd的程度为所述ccft阈值时与所述图形的交点处的所述和的值；
j)根据所确定的和的值来确定所述开启延迟odinjx。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述开启延迟被确定为所述交点处的所确定的和。
3.根据权利要求1至2所述的方法，其中，根据下式求得所述控制室填充时间：
ccft＝nfst-vct。
4.根据权利要求1至3所述的方法，其中，根据下式求得所述针闭合延迟ncd：
ncd＝nct–vct。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据所述喷油器的开关信号确定nfst和或nct。
6.根据权利要求1至5所述的方法，其中，通过分析所述螺线管致动的阀的螺线管两端的电压并确认毛刺的时间来确定所述螺线管致动的阀的所述闭合时间vct。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：存储针对参考喷油器的相对于ton、vcd和ccft之和的ncd值的参考图形，并且根据在步骤h)中求得的值和所述参考图形中的数据来提供开启延迟的精确值refinedod_injx。
8.根据权利要求7所述的方法，根据下式来确定所述开启延迟的精确值refinedod_injx：
refinedod_injx＝odinjx (odref_map–pseudo_odref_map)
其中，odinjx是在步骤j)中求得的开启延迟的初始估计值；
odref_map是针对参考喷油器存储或确定的值，表示针对所述参考喷油器的ncd为零值时的和(ton vcd ccft)；
pseudo_odref_map是参照所述参考图形在ncd为所述ccft阈值时的和(ton vcd ccft)的值。
9.根据权利要求1至8所述的方法，所述方法包括：针对每个循环，根据步骤c)和d)，确定所述针下降持续时间nfd；其中，nfd是根据下式确定的：nfd＝nct-nfst，并且其中，针闭合延迟ncd是根据下式确定的：ncd＝ccft nfd。
技术总结