CN109312686B - 用于控制螺线管阀的致动的发动机控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

发动机控制系统和方法利用处理器和与处理器通信的阀控制器。具有螺线管的阀与阀控制器通信。阀控制器被构造为从处理器接收组合的选择和控制信号、对编码在信号中的期望的电流曲线进行解码、感测编码在信号中的控制代码、并响应于感测到控制代码根据所解码的期望的电流曲线操作螺线管。

Description

用于控制螺线管阀的致动的发动机控制系统和方法

技术领域

本技术领域总体上涉及用于螺线管阀的控制技术，并且更具体地涉及控制内燃机中的燃料喷射器阀。

背景技术

用于交通工具的内燃机通常包括用于将燃料喷射到发动机中的喷射器阀，例如直接喷射到汽缸中。这些喷射器阀通常各自都由螺线管驱动。也就是说，螺线管控制阀的打开和关闭。控制和调节供应到螺线管的电流以实现发动机的期望性能。更具体地，可以基于一个或多个电流曲线定义来控制供应到螺线管的电流。

可以利用专用集成电路（“ASIC”）来控制阀。这样，ASIC基于从外部处理器接收的指令和命令根据电流曲线定义中的一个或多个将电流施加到螺线管。

因此，期望提供一种用于有效地控制螺线管阀的致动的系统和方法。另外，从随后的发明内容和具体实施方式以及所附权利要求结合附图和该背景技术，其他期望的特征和特性将变得显而易见。

发明内容

在一个示例性实施例中，一种控制螺线管的致动的方法包括接收组合的选择和控制信号。该方法还包括对编码在信号中的值进行解码，该值对应于期望的电流曲线。该方法还包括基于所解码值并且响应于对该值进行解码从多个电流曲线中选择期望的电流曲线。该方法还包括感测编码在信号中的控制代码，并响应于感测到控制代码根据所选择的期望的电流曲线操作螺线管。

在一个示例性实施例中，发动机控制系统包括处理器和与处理器通信的阀控制器。该系统还包括具有与阀控制器通信的螺线管的阀。阀控制器被构造为从处理器接收组合的选择和控制信号、对编码在信号中的期望的电流曲线进行解码、感测编码在信号中的控制代码、并响应于感测到控制代码根据所解码的期望的电流曲线操作螺线管。

附图说明

将容易理解所公开的主题的其他优点，因为当结合附图考虑时通过参考以下具体实施方式可以更好地理解所述主题，在附图中：

图1是示出根据一个示例性实施例的交通工具中的发动机控制系统的框图；

图2是示出根据一个示例性实施例的控制螺线管的致动的方法的流程图；

图3是示出根据一个示例性实施例的操作螺线管的电流曲线的曲线图；

图4是示出根据另一示例性实施例的操作螺线管的电流曲线的曲线图；

图5是示出根据一个示例性实施例的根据第一电流曲线选择螺线管的第一电流曲线和开始操作的曲线图；

图6是示出根据一个示例性实施例的根据第二电流曲线选择螺线管的第二电流曲线和开始操作的曲线图；

图7是示出根据一个示例性实施例的根据第一电流曲线选择螺线管的第一电流曲线和结束操作的曲线图；和

图8是示出根据一个示例性实施例的根据第二电流曲线选择螺线管的第二电流曲线和结束操作的曲线图。

具体实施方式

参考附图，其中在若干视图中相同的数字表示相同的部件，在此示出和描述了发动机控制系统100和控制螺线管102的致动的方法200。

参考图1，示例性实施例的发动机控制系统100用于控制交通工具106的发动机104的至少一个方面。发动机104可以是内燃机（未单独编号），其例如用诸如汽油或柴油燃料的石油产品供给燃料。当然，本领域技术人员理解，其他燃料可以与发动机104一起使用和/或可以实施其他类型的发动机104。如本领域技术人员容易理解的，交通工具106可以是汽车、卡车、拖拉机、摩托车、船舶、飞行器等。

发动机控制系统100包括处理器108。处理器108能够执行计算、操纵数据和/或执行指令，即运行程序。如本领域技术人员所理解的，处理器108可以用微处理器、微控制器、专用集成电路（“ASIC”）和/或（多个）其他设备（未示出）来实施。如本领域技术人员还所理解的，处理器108可以包括用于存储数据和/或指令的存储器（未示出）。

发动机控制系统100还包括阀控制器110。在示例性实施例中，阀控制器110独立于处理器108并且用ASIC（未单独编号）实施。然而，应该理解的是，如本领域技术人员所理解的，阀控制器110可以用其他设备来实施。

阀控制器110与处理器108通信。这样，指令和/或数据可以至少从处理器108发送到阀控制器110，如下面更详细地描述的。

阀控制器110还与阀112通信。在图1所示的示例性实施例中，使用四个阀112，每个阀与阀控制器110通信。在该示例性实施例中，阀112每个为用于将燃料直接喷射到发动机104的汽缸（未示出）中的直接喷射阀112。然而，应该理解的是，阀112可以用于其他目的。例如，阀112中的一个或多个可以是用于调节到（多个）汽缸的空气和/或燃料流量的进气阀。此外，出于简化的目的，多个阀112在本文中可以以单数形式被简称为“阀112”。

在示例性实施例中，阀112包括上述螺线管102。如本领域技术人员所理解的，螺线管102在多个位置（例如打开位置和关闭位置）之间致动阀112。也就是说，螺线管102打开阀以允许流体从中流过并关闭阀以防止流体流动。螺线管102与阀控制器110通信。这样，阀控制器110可以向阀112和/或螺线管102发送信号和/或其他数据以控制阀112的致动。

上述阀控制器110被构造为执行控制螺线管102的致动的方法200，如下面并参考图2所描述的。然而，应当理解，本文描述的方法200可以用除了上述交通工具106、发动机104、阀控制器110和发动机控制系统100之外的其他设备实施。

在示例性实施例中，方法200包括在202处接收多个电流曲线，并且在204处存储多个电流曲线。更具体地，在示例性实施例中，这些电流曲线从处理器108被发送到阀控制器110并被存储在阀控制器110的存储器114中。图3和4分别示出了两个示例性电流曲线300、400。这些电流曲线300、400限定由垂直轴线302表示的电流，该电流在由水平轴线304表示的一定时间段内施加到螺线管102。具体地，图3中的电流曲线300表示上电流设定点和下电流设定点，而图4中的电流曲线400表示在开启检测的峰值阶段期间的占空比控制。当然，除了曲线300和400所示的两个示例之外，还可以实施许多其他电流曲线。

再次参考图2，方法200还包括在206处接收组合的选择和控制信号。在示例性实施例中，为每个阀112提供一个组合的选择和控制信号，并在阀控制器110处接收该组合的选择和控制信号。组合的选择和控制信号提供关于在阀112上应该实施多个电流曲线300、400中的哪一个的数据以及启动和/或停止阀112的操作的控制命令。换句话说，组合的选择和控制信号通知阀控制器110应该实施哪个电流曲线以及阀112的致动应该何时开始和/或结束。图5-8示出了四个示例性组合的选择和控制信号500以及施加到阀112的相应电流曲线300、400。

方法200还包括在208处对编码在信号500中的值进行解码。该值对应于期望的电流曲线300、400。在图5-8所示的示例性实施例中，通过对在一定时间段内在信号500中发生的触发502的数量进行计数来实现对编码在信号500中的值进行解码。每个触发502可以用信号500的下降沿504来实现。如本领域技术人员所理解的，下降沿504指的是从高电压状态（即“1”）运行到低电压状态（即“0”）的信号。当然，如本领域技术人员所理解的，触发502可以用其他标记来实现。

在示例性实施例中，预定的时间段响应于检测到第一下降沿504而开始。此外，应当理解，可以实施用于编码和/或解码信号500中的值的其他技术。仅作为一个示例，该值可以在信号500中被编码为二进制值，例如二进制编码数字。

再次参考图2，方法200还包括在210处基于所解码值并响应于对值进行解码从多个电流曲线300、400中选择期望的电流曲线300、400。如上所述的，在接收组合的选择和控制信号500之前，可以接收多个电流曲线300、400并将其存储在存储器114中。

方法200还包括在212处感测编码在信号500中的控制代码506。在图5-8所示的实施例中，通过感测信号状态的变化来实现感测控制代码。更具体地，在图5和6所示的实施例中，通过在该时间段之后感测信号中的下降沿来实现感测控制代码，而在图7和8所示的实施例中，通过在该时间段之后感测信号中的上升沿来实现感测控制代码。

方法200还包括在214处根据所选择的期望的电流曲线并响应于感测到控制代码来操作螺线管。也就是说，如上所述的，当接收到控制代码时，螺线管102采用由所解码值选择的电流曲线300、400进行操作。通过在接收组合的选择和控制信号500之前将多个电流曲线300、400存储在存储器114中，阀控制器110可以在一旦该值从信号500被解码并控制代码506被识别时就快速实施期望的电流曲线300、400。

如图5和6所示的，操作螺线管102进一步被定义为响应于感测到控制代码506根据所选择的期望的电流曲线300、400启动螺线管102的操作。也就是说，在这些图中，螺线管102不操作（即关闭），并根据编码在信号500中的电流曲线300、400打开。另一方面，图7和8示出了响应于感测到控制代码根据所选择的期望的电流曲线通过停止螺线管的操作来操作螺线管102。也就是说，图7和8示出螺线管102可操作（即打开），并然后响应于该值被解码并且控制代码506被识别而关闭。

通过利用单个组合的选择和控制信号500，控制系统100和方法200可以每次在螺线管102被控制时使用在阀控制器110上的仅一个输入引脚（未标号）来实施。这是有利的，因为减小了阀控制器110的包装尺寸和ASIC实施的复杂性，从而降低了成本并提高了可靠性。

尽管未在图2中示出，该方法还可以包括响应于检测到组合的选择和控制信号500中的错误而禁止螺线管102的操作。例如，当阀控制器110不能正确地解码信号500中的值或控制代码506时，则不操作螺线管102。作为一个示例，如果在信号500中的第一下降沿之后没有检测到上升沿，则没有找到值或控制代码506，因此不开始螺线管102的致动。同样地，如果上升沿和/或下降沿的数量太高，则不应该启动螺线管102的致动和/或应该结束螺线管102的致动。本领域技术人员理解，信号500中的这种错误可能由于处理器108中的故障、松散的电连接、RF干涉等而发生。

本文已经以说明性方式描述了本发明，并且应该理解，已经使用的术语旨在具有描述性而不是限制性的词语的性质。显然，鉴于上述教导，本发明的许多修改和变化都是可能的。本发明可以以除了在所附权利要求的范围内具体描述之外的其他方式实施。

Claims (15)

1.一种控制螺线管的致动的方法，所述方法包括：

接受组合的选择和控制信号；

对编码在所述信号中的值进行解码，所述值对应于期望的电流曲线；

基于所解码值并响应于对所述值进行解码从多个电流曲线中选择期望的电流曲线；

感测编码在所述信号中的控制代码；和

响应于感测到所述控制代码，根据所选择的期望的电流曲线操作所述螺线管；

其中，对编码在所述信号中的所述值进行解码包括对在预定的时间段内在所述信号中发生的触发的数量进行计数；

其中，对触发的数量进行计数包括对在所述时间段期间在所述信号中的上升沿的数量进行计数；

其中，对编码在所述信号中的所述值进行解码包括感测第一下降沿，并且其中所述时间段响应于感测到所述第一下降沿而开始。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，感测编码在所述信号中的所述控制代码包括在所述时间段之后感测所述信号中的下降沿。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，对触发的数量进行计数包括对在所述时间段期间在所述信号中的下降沿的数量进行计数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，对编码在所述信号中的所述值进行解码包括感测第一上升沿，并且其中所述时间段响应于感测到所述第一上升沿而开始。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，感测编码在所述信号中的所述控制代码包括在所述时间段之后感测所述信号中的上升沿。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于检测到所述组合的选择和控制信号中的错误而禁止所述螺线管的操作。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，操作所述螺线管包括响应于感测到所述控制代码根据所选择的期望的电流曲线启动所述螺线管的操作。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，操作所述螺线管包括响应于感测到所述控制代码根据所选择的期望的电流曲线停止所述螺线管的操作。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括接收多个电流曲线并存储所述多个电流曲线。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，接收所述多个电流曲线包括在接收组合的选择和控制信号之前接收所述多个电流曲线。

11.一种发动机控制系统，其包括：

处理器；

与所述处理器通信的阀控制器；和

具有与所述阀控制器通信的螺线管的阀；

所述阀控制器被构造为

从所述处理器接收组合的选择和控制信号，

对编码在所述信号中的值进行解码，所述值对应于期望的电流曲线；

基于所解码值并响应于对所述值进行解码从多个电流曲线中选择期望的电流曲线；

感测编码在所述信号中的控制代码，和

响应于感测到所述控制代码根据所解码的期望的电流曲线操作所述螺线管；

其中，对编码在所述信号中的所述值进行解码包括对在预定的时间段内在所述信号中发生的触发的数量进行计数；

其中，对触发的数量进行计数包括对在所述时间段期间在所述信号中的上升沿的数量进行计数；并且

其中，对编码在所述信号中的所述值进行解码包括感测第一下降沿，并且其中所述时间段响应于感测到所述第一下降沿而开始。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述阀控制器包括专用集成电路。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述阀控制器还被构造为接收多个电流曲线并存储所述多个电流曲线。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述阀还被定义为喷射阀。

15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述阀还被定义为进气阀。

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