專利名稱：最小化共軌壓力不規(guī)則的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種最小化由于數(shù)字(電子)控制單元中電池電壓監(jiān)測上的混疊效應(yīng)(aliasing effect)造成的共軌壓力不規(guī)則的方法,該數(shù)字控制單元能夠在共軌柴油動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中執(zhí)行計(jì)量閥單元的PWM調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
在柴油共軌動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中，如在圖I中示意地示出的，重要的是使得燃料壓力在布置于發(fā)動(dòng)機(jī)噴射器上游的共用軌道中傳輸，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的效率和規(guī)則性。這樣的軌道中的燃料壓力通常受控于電子數(shù)字控制單元，該單元調(diào)節(jié)(通常使用數(shù)字PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù))計(jì)量閥單元，該計(jì)量閥單元控制供給軌道的高壓泵中的燃料進(jìn)入量。所述電子控制單元一般至少接收監(jiān)測(數(shù)字化)電池電壓信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)(使用已知的檢測器正常地獲取的)作為輸入，并提供PWM信號(hào)作為輸出，其具有需要的負(fù)載循環(huán)。但，如在本領(lǐng)域中已知的，在柴油共軌動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中，電池電壓信號(hào)(出于通用的目的可被視為相當(dāng)平坦的)實(shí)際上受電壓降和噪聲的影響，其在高靈敏度載荷(例如計(jì)量閥單元)的PWM調(diào)節(jié)由電子(數(shù)字化)控制單元執(zhí)行時(shí)不能被忽視。事實(shí)上，共軌動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)通常包括數(shù)字控制單元，用于基于來自多個(gè)相關(guān)檢測器的數(shù)字化信號(hào)以及基于受監(jiān)測的電池電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)多個(gè)致動(dòng)器。在所述致動(dòng)器中，如已經(jīng)提及的，計(jì)量閥通常通過恰當(dāng)?shù)目刂破髂K受PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù)調(diào)節(jié)。在這樣的環(huán)境中，應(yīng)指出在柴油共軌動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)多個(gè)致動(dòng)器(例如，燃料噴射器)一般與發(fā)動(dòng)機(jī)位置(即，和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)同步，并因此其引入對(duì)電池電壓信號(hào)的總體周期性的影響。更具體地，這樣的對(duì)電池電壓信號(hào)的總體周期性的影響可如下地描述-穿過動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的電路、具有傳導(dǎo)和輻射的噪聲的電池電壓降產(chǎn)生與電池電壓信號(hào)的電壓均值疊加的周期性波紋；和-電池電壓信號(hào)(定義為其均值加上所述周期性波紋)的第一諧波頻率被和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速直接地關(guān)聯(lián)。當(dāng)取樣頻率和電池電壓信號(hào)諧譜匹配時(shí)，電池電壓監(jiān)測中的混疊可以因此通過電子控制單元影響計(jì)量閥單元的調(diào)節(jié)，并因此導(dǎo)致柴油共用軌道中的可能的過度的壓力不規(guī)則(振動(dòng))。具體地，考慮取樣時(shí)間ts(例如，12. 5毫秒)，由于前述疊加于電池電壓均值上的周期性波紋可被認(rèn)為是發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載周期的因數(shù)，電池電壓的數(shù)字化將導(dǎo)致實(shí)質(zhì)地由電池電壓均值加上低頻組分形成的電壓信號(hào)，其具有的頻率為
權(quán)利要求
1.一種用于最小化由于在數(shù)字電子控制単元(9)中電池電壓監(jiān)控上的混疊效應(yīng)造成的共軌壓カ不規(guī)則的方法，該控制単元(9)夠在共軌(5)油動(dòng)カ傳統(tǒng)系系統(tǒng)中執(zhí)行計(jì)量閥単元(4)的PWM(脈沖寬度調(diào)制)調(diào)節(jié)，其中至少發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(ω)被檢測且至少電池電壓信號(hào)(X)被監(jiān)測且輸入至用于PWM調(diào)節(jié)所述柴油共軌動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)的所述計(jì)量閥單元的所述電子控制單元(9)的控制器模塊，該方法包括步驟 a.計(jì)算所述電池電壓信號(hào)(X)上的混疊頻率，該混疊頻率為所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)(ω)的函數(shù)； b.在所述電池電壓信號(hào)(X)被輸入至所述控制器模塊之前通過至少ー個(gè)數(shù)字非線性陷波濾波器對(duì)所述電池電壓信號(hào)進(jìn)行濾波，所述至少ー個(gè)數(shù)字非線性陷波濾波器在所述混疊頻率(faliasing)的第一諧波上置中。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述數(shù)字非線性陷波濾波器至少基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)(ω)計(jì)算。
3.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述對(duì)所述電池電壓信號(hào)(X)濾波的步驟包括提供動(dòng)態(tài)飽和至所述至少ー個(gè)數(shù)字陷波濾波器的輸出(Y)的步驟，所述動(dòng)態(tài)飽和使得陷波濾波器輸出(Y)在陷波濾波器輸出(Y)和電池電壓信號(hào)(X)間的差值的絕對(duì)值IY-Xl在超過實(shí)驗(yàn)地設(shè)定的校準(zhǔn)后的參數(shù)AXci時(shí)跟隨所述電池電壓信號(hào)(X)，以比造成混疊效應(yīng)的電池電壓波紋幅度嚴(yán)格地高。
4.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法此外，其中所述至少一個(gè)非線性陷波濾波器使用表現(xiàn)為Z形式的下列函數(shù)實(shí)施
5.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述混疊頻率(faliasing)被根據(jù)下列公式計(jì)算
6.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中用于PWM調(diào)節(jié)所述柴油共軌動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)量閥單元的所述控制器模塊具有主傳遞函數(shù)，該方法包括平行于所述控制模塊的主傳遞函數(shù)引入附加傳遞函數(shù)F(Z)的步驟，所述附加傳遞函數(shù)至少具有避免降低帶寬且同時(shí)在低頻率實(shí)現(xiàn)高增益的約束。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述控制器模塊包括具有PI(比例積分)主傳遞函數(shù)的閉合控制回路，且表現(xiàn)為Z形式的所述附加傳遞函數(shù)被定義為
8.一種用于PWM調(diào)節(jié)柴油共軌動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)中的計(jì)量閥単元的裝置其中至少發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(ω)被檢測，且至少電池電壓信號(hào)(X)被監(jiān)測且輸入至用于PWM調(diào)節(jié)所述柴油共軌動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的所述計(jì)量閥單元的數(shù)字電子控制単元(9)中的控制器模塊，所述裝置包括 a.用于計(jì)算所述電池電壓信號(hào)⑴上的混疊頻率(faliasing)的器件，該混疊頻率為所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)(ω)的函數(shù)； b.用于執(zhí)行至少ー個(gè)數(shù)字非線性陷波濾波器的器件，所述至少ー個(gè)數(shù)字非線性陷波濾波器置中所述混疊頻率(faliasing)的第一諧波上； c.用于在所述電池電壓信號(hào)(X)被輸入至所述控制器模塊前由所述至少ー個(gè)數(shù)字非線性陷波濾波器對(duì)其進(jìn)行濾波的器件。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其包括用于至少基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)(ω)計(jì)算所述數(shù)字非線性陷波濾波器的參數(shù)的器件。
10.如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其中所述用于實(shí)施至少ー個(gè)數(shù)字非線性陷波濾波器的器件包括實(shí)施動(dòng)態(tài)飽和至所述至少ー個(gè)數(shù)字陷波濾波器的輸出(Y)的器件，所述動(dòng)態(tài)飽和使得陷波濾波器輸出(Y)在陷波濾波器輸出(Y)和電池電壓信號(hào)(X)間的差值的絕對(duì)值IY-Xl在超過實(shí)驗(yàn)地設(shè)定的校準(zhǔn)后的參數(shù)AXci時(shí)跟隨所述電池電壓信號(hào)(X)，以比造成所述混疊效應(yīng)的電池電壓波紋幅度嚴(yán)格地高。
11.如權(quán)利要求8至10中任意一項(xiàng)所述的裝置，包括用于實(shí)施具有下列表現(xiàn)為Z形式的傳遞函數(shù)的所述至少一個(gè)非線性陷波濾波器的器件
12.如權(quán)利要求8至10中任意一項(xiàng)所述的裝置，其包括用于實(shí)施具有主傳遞函數(shù)、用于PWM調(diào)節(jié)所述柴油共軌動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)量閥單元的所述控制器模塊的器件，且還包括平行于所述控制器的所述主傳遞函數(shù)引入附加傳遞函數(shù)的器件，所述附加傳遞函數(shù)至少具有避免降低帶寬且同時(shí)在低頻率實(shí)現(xiàn)高增益的約束。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其包括一器件用于實(shí)施使用閉合控制回路PWM調(diào)節(jié)所述柴油共軌動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)的所述計(jì)量閥單元的所述控制器模塊，該閉合控制回路具有PI(比例積分)調(diào)節(jié)器，且包括用于實(shí)施表現(xiàn)為Z形式的所述附加傳遞函數(shù)的器件
14.一種用于PWM調(diào)節(jié)柴油共軌(6)動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)中的計(jì)量閥単元(4)的數(shù)字電子控制単元(9)中的控制器模塊，其包括為微處理器和用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求8至14中任意一項(xiàng)的裝置的存儲(chǔ)器，其中該裝置包括用于驅(qū)動(dòng)柴油共軌動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)中共用軌道出)的高壓泵(3)的計(jì)量閥単元(4)的器件，所述微處理器能夠接收和執(zhí)行所述裝置的所述器件。
全文摘要
一種用于最小化由于在數(shù)字電子控制單元(9)中電池電壓監(jiān)控上的混疊效應(yīng)造成的共軌壓力不規(guī)則的方法，該控制單元(9)夠在共軌(5)油動(dòng)力傳統(tǒng)系系統(tǒng)中執(zhí)行計(jì)量閥單元(4)的PWM(脈沖寬度調(diào)制)調(diào)節(jié)，其中至少檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(ω)且至少電池電壓信號(hào)(X)被監(jiān)測且輸入至用于PWM調(diào)節(jié)所述柴油共軌動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的所述計(jì)量閥單元的所述電子控制單元(9)的控制器模塊，該方法包括的步驟有a.計(jì)算所述電池電壓信號(hào)(X)上的混疊頻率，該混疊頻率為所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)(ω)的函數(shù)；b.在所述電池電壓信號(hào)(X)被輸入至所述控制器模塊之前通過至少一個(gè)數(shù)字非線性陷波濾波器對(duì)所其進(jìn)行濾波，所述至少一個(gè)數(shù)字非線性陷波濾波器在所述混疊頻率(faliasing)的第一諧波上置中。
文檔編號(hào)F02D28/00GK102733973SQ201210088668
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者M.丁蒂諾, S.尼杜 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司