此，前饋確定器模塊904輸出包括對(duì)應(yīng)單向電流命令903 (具有最佳的 過(guò)沖值）的第一部分和對(duì)應(yīng)沿反向第二方向的命令的負(fù)電流（具有最佳的負(fù)沖值）的第二 部分的雙向電流命令905。如上所述，從電線圈24抽取電流有效地改善了對(duì)燃油噴射器內(nèi) 的磁力和磁通量的響應(yīng)時(shí)間，使得一致和穩(wěn)定的噴射燃油質(zhì)量輸送得W在連續(xù)的燃油噴射 事件被輸送。
[0049] 優(yōu)選地，前饋確定器模塊904的前饋?lái)?xiàng)包括具有基于燃油噴射器的（多個(gè)）操作 參數(shù)951可調(diào)整的系數(shù)的傳遞函數(shù)，該操作參數(shù)951包括，但不限于，燃油噴射器溫度，操作 電壓，要輸送的期望的噴射燃油質(zhì)量。燃油噴射器的操作參數(shù)可W由任意（多種）方法獲 得。（多個(gè)）操作參數(shù)951可W從外部模塊，例如，ECM5,基于前述輸入?yún)?shù)51來(lái)提供，如 參考圖1-1在上文中所描述的。在一些實(shí)施例中，前饋?lái)?xiàng)可W包括其中選擇系數(shù)使得沿正 的第一方向和負(fù)的第二方向分別施加的電流的所得的過(guò)沖和負(fù)沖導(dǎo)致剩余磁通的期望的 值和縮短磁力響應(yīng)時(shí)間的傳遞函數(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，選擇的系數(shù)在正在進(jìn)行的運(yùn)行期間在燃油 噴射器10的使用期限內(nèi)是可調(diào)整和可調(diào)節(jié)的，因?yàn)樗麄兪腔谌加蛧娚淦鞯模ǘ鄠€(gè)）操作 參數(shù)951。示例性的傳遞函數(shù)能夠由W下的關(guān)系來(lái)表達(dá)：
其中S是拉普拉斯算子，W及曰1與a2是多項(xiàng)式系數(shù)。
[0化0] 從前饋確定器模塊904輸出的雙向電流命令905沒(méi)有說(shuō)明燃油噴射器內(nèi)存在的電 流，例如，流過(guò)電線圈的電流。雙向電流命令905由此輸入至差分單元906并且與來(lái)自燃油 噴射器10的電流反饋913相比較。在示出的實(shí)施例中，電流反饋913表示由位于燃油噴射 器10與噴射器驅(qū)動(dòng)器910之間的電流路徑上的電流傳感器912測(cè)得的電流。在一些實(shí)施 例中，電流傳感器912可W集成在燃油噴射器10內(nèi)。差分單元906輸出基于雙向電流命令 905與由電流傳感器912測(cè)得的電流反饋913之間比較的可調(diào)整的雙向電流命令907。 [0化1] 調(diào)整的電流命令907被輸入至PI控制模塊908,由此命令的PWM電力流信號(hào)909 得W產(chǎn)生，并且輸入至噴射器驅(qū)動(dòng)器910?；诿畹腜WM電力流信號(hào)909,其說(shuō)明了燃油 噴射器10內(nèi)的電流反饋913,噴射器驅(qū)動(dòng)器910可W沿用于激勵(lì)電線圈24W致動(dòng)燃油噴射 器10用來(lái)輸送期望的燃油流速901的正的第一方向921和沿用于在最優(yōu)的負(fù)沖處在燃油 噴射事件之后從電線圈24抽取電流用來(lái)消除剩余磁通的出現(xiàn)并改善磁力的響應(yīng)時(shí)間的負(fù) 的第二方向923雙向地施加電流。
[0化2] 圖7示出了分別代表燃油噴射器內(nèi)針對(duì)兩次連續(xù)的燃油噴射事件的測(cè)得的電流 和測(cè)得的磁通量的非限制性示例性曲線1400和1410。曲線1400和1410中的每一個(gè)內(nèi)的 水平X軸表示W(wǎng)秒（S)作單位的時(shí)間。參考曲線1400,豎直y軸表示W(wǎng)安培（A)作單位的 電流。波形線1410表示單向地施加至燃油噴射器的電線圈的測(cè)得的電流，并且波形線1402 表示雙向地施加至每次燃油噴射事件的電線圈的測(cè)得的電流。在每次燃油噴射事件的結(jié)束 處，W波形線1401表示的單向施加的測(cè)得的電流被控制至零。W波形線1402表示的雙向 施加的測(cè)得的電流首先減小至零，并且隨后在每次燃油噴射事件的結(jié)束處電流被沿反向負(fù) 的方向驅(qū)動(dòng)。雙向施加的測(cè)得的電流可W包括基于譬如施加至命令的電流的傳遞函數(shù)的前 饋?lái)?xiàng)的最佳的過(guò)沖和負(fù)沖值，如參考圖9的前饋控制模塊900在上文中所述的。
[005引參考曲線1410,豎直y軸表示W(wǎng)韋伯（師）作單位的磁通量。波形線1411表示響 應(yīng)于由曲線1400的波形線1401表示的單向施加的測(cè)得的電流的燃油噴射器內(nèi)的測(cè)得的磁 通量。波形線1412表示響應(yīng)于由曲線1400的波形線1402表示的雙向施加的測(cè)得的電流 的燃油噴射器內(nèi)的測(cè)得的磁通量。響應(yīng)于由曲線1400的波形線1401表示的單向施加的測(cè) 得的電流在燃油噴射事件的結(jié)束處減小至零并且維持在零，曲線1410的波形線1411示出 了被減小的測(cè)得的磁通量。然而，由波形線1412表示的測(cè)得的磁通量響應(yīng)于由曲線1400 的波形線1402表示的沿反向負(fù)方向驅(qū)動(dòng)并且具有最佳的過(guò)沖和負(fù)沖值的雙向施加的測(cè)得 的電流而經(jīng)歷更快速的剩余磁通減小。
[0054] 圖8示出了一系列非限制性的示例性的曲線1330,1340和1350,代表磁致動(dòng)器內(nèi) 的測(cè)得的線圈電流、磁力和磁通量，其中使用W雙方向的方式施加至燃油噴射器的電流控 制磁通。例如，可W使用圖6的前饋控制模塊900控制磁通雙向地施加電流至磁致動(dòng)器。 測(cè)得的線圈電流表示為從線圈驅(qū)動(dòng)器雙向提供至磁致動(dòng)器的電磁線圈的電流。曲線1330， 1340和1350中的每一個(gè)的水平X軸表示W(wǎng)秒（S)作單位的時(shí)間。曲線1330示出了具有 測(cè)得的電流波形1331的測(cè)得的線圈電流。沿曲線1330的左側(cè)的豎直y軸表示W(wǎng)安培（A) 作單位的電流。曲線1340示出了響應(yīng)于測(cè)得的電流波形1331的具有測(cè)得的磁力波形1341 的測(cè)得的磁力，沿左側(cè)的豎直y軸表示W(wǎng)牛頓（腳作單位的力。曲線1350示出了響應(yīng)測(cè)得 的電流波形1331的具有測(cè)得的磁通量波形1351的測(cè)得的磁通量，沿左側(cè)的豎直y軸表示 W韋伯（Wb)作單位的磁通。在區(qū)域1361，沿正方向的測(cè)得的電流從正值減小直至零，并且 隨后電流被沿反向負(fù)方向驅(qū)動(dòng)至小于零的值持續(xù)最佳的持續(xù)時(shí)間。響應(yīng)沿反向負(fù)方向驅(qū)動(dòng) 的電流，測(cè)得的磁力波形1341急驟減小至期望值，并且測(cè)得的磁通量波形1351急驟減小 至零。據(jù)此，當(dāng)電流沿反向負(fù)方向被施加至電磁線圈時(shí)，電流被從電磁線圈抽取，用來(lái)直接 控制磁通量至低于被動(dòng)剩余磁通水平的水平，優(yōu)選控制至零，并且當(dāng)電流僅降低至并且維 持在零并沒(méi)有沿負(fù)的第二方向被驅(qū)動(dòng)時(shí)，磁力在比圖4的非限制性的示例性的曲線1300， 1310和1320示出的響應(yīng)時(shí)間更快得多的響應(yīng)時(shí)間完美地達(dá)到更低的值。
[0化5] 本公開(kāi)已經(jīng)描述了某些優(yōu)選的實(shí)施例和其修改。閱讀和理解本說(shuō)明之后，其他人 可W想到進(jìn)一步的修改和改變。因此，意在本公開(kāi)并不限于W可預(yù)期執(zhí)行本公開(kāi)的最佳形 式公開(kāi)的（多個(gè)）具體的實(shí)施例，而是本公開(kāi)將包括所有落入附隨的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所 有實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 電磁致動(dòng)系統(tǒng)，包括： 致動(dòng)器，其包含電線圈、磁芯和電樞； 可控雙向驅(qū)動(dòng)電路，其用于選擇性地驅(qū)動(dòng)電流沿兩個(gè)方向中的任意一個(gè)通過(guò)電線圈； 和 控制模塊，其為驅(qū)動(dòng)電路提供致動(dòng)器命令，以有效驅(qū)動(dòng)電流沿第一方向通過(guò)電線圈，用 以致動(dòng)電樞，并且在電樞致動(dòng)之后沿第二方向通過(guò)電線圈，用以抵抗致動(dòng)器內(nèi)的剩余磁通， 所述控制模塊包括前饋控制模塊，其被配置用來(lái)修改所述致動(dòng)器命令，用以將致動(dòng)器內(nèi)的 剩余磁通收斂至優(yōu)選的磁通水平。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁致動(dòng)系統(tǒng)，其中所述優(yōu)選的磁通水平包含零磁通水平。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁致動(dòng)系統(tǒng)，其中所述優(yōu)選磁通水平包含其量值小于零電 流下電線圈內(nèi)被動(dòng)達(dá)到的剩余磁通水平的量值的非零磁通水平。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁致動(dòng)系統(tǒng)，其中所述剩余磁通反饋控制模塊包括電線圈 電流反饋回路，其被配置用來(lái)修改所述致動(dòng)器命令，用以將電線圈電流收斂至期望的電線 圈電流。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁致動(dòng)系統(tǒng)，其中所述前饋控制模塊包括響應(yīng)于系統(tǒng)的至 少一個(gè)操作參數(shù)的前饋確定器模塊，所述系統(tǒng)的至少一個(gè)操作參數(shù)響應(yīng)于致動(dòng)器的致動(dòng)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁致動(dòng)系統(tǒng)，其中所述前饋控制模塊包括響應(yīng)于系統(tǒng)的至 少一個(gè)操作參數(shù)的前饋確定器模塊，所述系統(tǒng)的至少一個(gè)操作參數(shù)響應(yīng)于致動(dòng)器的致動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁致動(dòng)系統(tǒng)，其中所述前饋控制模塊被配置用來(lái)建立所述 致動(dòng)器命令的過(guò)沖分量和負(fù)沖分量。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁致動(dòng)系統(tǒng)，其中所述前饋控制模塊被配置用來(lái)建立所述 致動(dòng)器命令的過(guò)沖分量和負(fù)沖分量。9.用于控制電磁致動(dòng)器的方法，包括： 當(dāng)期望致動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流沿第一方向通過(guò)致動(dòng)器的電線圈；和 當(dāng)不期望致動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流沿第二方向通過(guò)電線圈以足將致動(dòng)器內(nèi)的剩余磁通減小至 低于在零線圈電流下致動(dòng)器內(nèi)被動(dòng)達(dá)到的水平，其中驅(qū)動(dòng)電流沿第二方向通過(guò)電線圈包括 基于響應(yīng)于致動(dòng)器的致動(dòng)的系統(tǒng)的至少一個(gè)操作參數(shù)修改流過(guò)電線圈的電流。10. 用于控制燃油噴射器致動(dòng)的系統(tǒng)，包括： 燃油噴射器，其包括電線圈、磁芯和電樞； 可控雙向驅(qū)動(dòng)電路，其響應(yīng)于電流命令用于驅(qū)動(dòng)電流沿第一方向通過(guò)電線圈以致動(dòng)電 樞，在電樞致動(dòng)之后沿第二方向通過(guò)電線圈，并且之后達(dá)到零；和 前饋控制模塊，其被配置用來(lái)確定所述電流命令的優(yōu)選的過(guò)沖分量和優(yōu)選的負(fù)沖分量 并基于優(yōu)選的過(guò)沖和負(fù)沖分量修改電流命令。
【專利摘要】公開(kāi)了具有前饋控制的致動(dòng)器。電磁致動(dòng)系統(tǒng)包括致動(dòng)器，該致動(dòng)器具有電線圈、磁芯和電樞。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括可控雙向驅(qū)動(dòng)電路，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)電流沿兩個(gè)方向當(dāng)中的任意一個(gè)通過(guò)電線圈?？刂颇K為驅(qū)動(dòng)電路提供致動(dòng)器命令，用來(lái)有效地驅(qū)動(dòng)電流沿第一方向通過(guò)電線圈，用以致動(dòng)電樞，并且在電樞致動(dòng)之后沿第二方向通過(guò)電線圈，用以抵抗致動(dòng)器內(nèi)的剩余磁通?？刂颇K包括前饋控制模塊，其被配置用來(lái)修改致動(dòng)器命令，以將致動(dòng)器內(nèi)的剩余磁通收斂至優(yōu)選的磁通水平。
【IPC分類】F02M51/06, F02D41/30
【公開(kāi)號(hào)】CN104929833
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510245257
【發(fā)明人】C·S·納穆杜里, S·戈帕拉克里什南, T·W·內(nèi)爾, A·M·奧梅肯達(dá)
【申請(qǐng)人】通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年3月20日
【公告號(hào)】DE102015103890A1