具有集成驅(qū)動器的致動器的制造方法
【專利說明】具有集成驅(qū)動器的致動器
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年3月20日提交的美國臨時申請N0.61/955，953的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種螺線管啟動的致動器。
【背景技術(shù)】
[0004]這部分中的陳述只是提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息。因此，這些陳述并不意圖構(gòu)成承認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]可以使用螺線管致動器來控制流體(液體和氣體)，或者用于定位或用于控制功能。螺線管致動器的典型示例是燃料噴射器。燃料噴射器用于將加壓燃料噴射到歧管中、進(jìn)氣端口中，或者直接噴射到內(nèi)燃機(jī)燃燒室中。已知的燃料噴射器包括電磁啟動的螺線管裝置，其克服機(jī)械彈簧以打開位于噴射器的末端的閥，從而允許燃料流過。噴射器驅(qū)動器電路控制到電磁啟動的螺線管裝置的電流流動，以打開和閉合噴射器。噴射器驅(qū)動器電路可以以峰值保持控制結(jié)構(gòu)或者飽和開關(guān)結(jié)構(gòu)工作。
[0006]利用包括噴射器啟動信號的校準(zhǔn)對燃料噴射器進(jìn)行校準(zhǔn)，該噴射器啟動信號包括噴射器打開時間、或者噴射持續(xù)時間、以及在預(yù)定或者已知燃料壓力下運轉(zhuǎn)的對應(yīng)計量或輸送的噴射燃料質(zhì)量。噴射器運轉(zhuǎn)可特征在于與噴射持續(xù)時間相關(guān)的每個燃料噴射事件的噴射燃料質(zhì)量。噴射器特征包括計量燃料流量，其處于與高速高負(fù)載的發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的高流速和與發(fā)動機(jī)怠速狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的低流速之間的范圍上。
[0007]已知的是，將外部噴射器驅(qū)動器經(jīng)由電線和/或電纜連接到燃料噴射器。這些電線具有阻降和寄生電容以及電感，其與從噴射器驅(qū)動器向燃料噴射器行進(jìn)的電流干涉，從而影響了燃料噴射器的高速運轉(zhuǎn)。此外，燃料噴射器內(nèi)的電壓和磁通測量的準(zhǔn)確性可以作為反饋提供給外部噴射器驅(qū)動器。這些電壓和磁通測量的準(zhǔn)確性由于這些測量必須行進(jìn)穿過將燃料噴射器連接到噴射器驅(qū)動器的電線的距離，所以這些測量可能受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]一種用于控制電磁啟動致動器的操作的設(shè)備，包括啟動控制器，該啟動控制器集成在致動器的連接器組件內(nèi)或者集成到緊密靠近致動器的電力傳輸電纜中。該啟動控制器包括:控制模塊，其構(gòu)造為生成致動器指令信號；以及致動器驅(qū)動器，其包括雙向電流驅(qū)動器。致動器驅(qū)動器構(gòu)造為從控制模塊接收致動器指令信號，并且生成用于控制提供給致動器的電流的方向和量值的啟動指令信號。
[0009]1.一種用于控制電磁啟動致動器的操作的設(shè)備，包括:
[0010]啟動控制器，集成在所述致動器的連接器組件內(nèi)或者集成到緊密靠近所述致動器的電力傳輸電纜中，該啟動控制器包括:
[0011]控制模塊，其構(gòu)造為生成致動器指令信號；以及
[0012]致動器驅(qū)動器，其包括雙向電流驅(qū)動器，其構(gòu)造為從所述控制模塊接收所述致動器指令信號，并且生成用于控制提供給所述致動器的電流的方向和量值的啟動指令信號。
[0013]2.如方案I所述的設(shè)備，其中所述啟動控制器位于靠近所述致動器的位置，這防止了所述啟動控制器與所述致動器之間的電流流動受到不期望的干擾。
[0014]3.如方案I所述的設(shè)備，其中所述致動器是直噴式燃料噴射器，并且所述控制模塊生成的致動器指令信號包括待由所述燃料噴射器輸送到內(nèi)燃機(jī)燃燒室的期望噴射燃料質(zhì)量。
[0015]4.如方案I所述的設(shè)備，還包括至少一個傳感器裝置，其集成在所述致動器的主體內(nèi)，并且電氣操作性地聯(lián)接到所述啟動控制器，該至少一個傳感器裝置構(gòu)造為測量所述致動器的操作期間的一個或多個參數(shù)，這些參數(shù)作為反饋提供給所述啟動控制器。
[0016]5.如方案4所述的設(shè)備，其中作為反饋提供給所述啟動控制器的所述一個或多個參數(shù)指示所述致動器內(nèi)的磁通匝連數(shù)、電壓和電流中的一個。
[0017]6.如方案4所述的設(shè)備，其中所述啟動控制器進(jìn)一步構(gòu)造為基于所述致動器的反饋參數(shù)來修改所述致動器的操作。
[0018]7.如方案I所述的設(shè)備，其中所述啟動控制器集成在所述致動器的連接器組件內(nèi)，使得電流流動能夠從所述啟動控制器直接行進(jìn)，來控制所述致動器。
[0019]8.如方案I所述的設(shè)備，其中所述啟動控制器集成到緊密靠近所述致動器的電力傳輸電纜中，該電力傳輸電纜將所述啟動控制器電氣操作性地連接到所述致動器的連接器組件。
[0020]9.如方案8所述的設(shè)備，其中所述啟動控制器由第二電力傳輸電纜電氣操作性地連接到外部控制模塊和外部電源。
[0021]10.如方案8所述的設(shè)備，其中所述啟動控制器電氣操作性地連接到升壓轉(zhuǎn)換器，該升壓轉(zhuǎn)換器電氣操作性地連接到外部控制模塊和外部電源。
[0022]11.如方案I所述的設(shè)備，其中所述致動器驅(qū)動器包括兩個開關(guān)組，其構(gòu)造為基于由所述控制模塊確定的開關(guān)狀態(tài)來控制所述致動器驅(qū)動器和所述致動器之間的電流流動。
[0023]12.一種用于控制電磁啟動的直噴式燃料噴射器的操作的設(shè)備，包括:
[0024]啟動控制器，集成在所述燃料噴射器的連接器組件內(nèi)或者集成到緊密靠近所述燃料噴射器的電力傳輸電纜中，該啟動控制器包括:
[0025]控制模塊，其構(gòu)造為生成噴射器指令信號，該噴射器指令信號包括待由所述燃料噴射器輸送到內(nèi)燃機(jī)燃燒室的期望噴射燃料質(zhì)量；以及
[0026]噴射器驅(qū)動器，其包括雙向電流驅(qū)動器，該雙向電流驅(qū)動器構(gòu)造為從所述控制模塊接收所述噴射器指令信號，并且生成用于控制提供給所述燃料噴射器的電流的方向和量值的啟動指令信號。
[0027]13.如方案12所述的設(shè)備，其中所述啟動控制器位于靠近所述燃料噴射器的位置，這防止了所述啟動控制器和所述燃料噴射器之間的電流流動受到不期望的干擾。
[0028]14.如方案12所述的設(shè)備，還包括至少一個傳感器裝置，該至少一個傳感器裝置集成在所述燃料噴射器的主體內(nèi)，并且電氣操作性地聯(lián)接到所述啟動控制器，該至少一個傳感器裝置構(gòu)造為測量所述燃料噴射器的操作期間的一個或多個參數(shù)，這些參數(shù)作為反饋提供給所述啟動控制器。
[0029]15.如方案14所述的設(shè)備，其中作為反饋提供給所述啟動控制器的所述一個或多個參數(shù)指示所述燃料噴射器內(nèi)的磁通匝連數(shù)、電壓和電流中的一個。
[0030]16.如方案14所述的設(shè)備，其中所述啟動控制器進(jìn)一步構(gòu)造為基于所述燃料噴射器的反饋參數(shù)來修改所述燃料噴射器的操作。
[0031]17.如方案12所述的設(shè)備，其中所述啟動控制器集成在所述燃料噴射器的連接器組件內(nèi)，使得電流流動能夠從所述啟動控制器直接行進(jìn)，來控制所述燃料噴射器。
[0032]18.如方案12所述的設(shè)備，其中所述啟動控制器集成到緊密靠近所述燃料噴射器的電力傳輸電纜中，該電力傳輸電纜將所述啟動控制器的輸出端電氣操作性地連接到所述致動器的連接器組件，并且將所述啟動控制器的輸入端電氣操作性地連接到外部控制模塊和外部電源。
[0033]19.如方案12所述的設(shè)備，其中所述致動器驅(qū)動器包括兩個開關(guān)組，其構(gòu)造為基于由所述控制模塊確定的開關(guān)狀態(tài)來控制所述致動器驅(qū)動器和所述致動器之間的電流流動。
[0034]20.一種用于控制電磁啟動的直噴式燃料噴射器的操作的設(shè)備，包括:
[0035]電磁燃料噴射器，其包括至少一個傳感器裝置，該至少一個傳感器裝置集成在所述燃料噴射器的主體內(nèi)，并且電氣操作性地聯(lián)接到啟動控制器，且構(gòu)造為測量所述燃料噴射器的操作期間的一個或多個參數(shù)，這些參數(shù)作為反饋提供給所述啟動控制器；
[0036]外部控制模塊和電源，其電氣操作性地聯(lián)接到啟動控制器，該外部控制模塊和電源位于所述燃料噴射器的外部；
[0037]啟動控制器，集成在所述燃料噴射器的連接器組件內(nèi)或者集成到緊密靠近所述燃料噴射器的電力傳輸電纜中，該啟動控制器包括:
[0038]控制模塊，其構(gòu)造為生成噴射器指令信號，該噴射器指令信號包括待由所述燃料噴射器輸送到內(nèi)燃機(jī)燃燒室的期望噴射燃料質(zhì)