被加热的汽车部件的温度控制的灵敏度增大的电阻确定制造技术

技术编号:10194213 阅读:151 留言:0更新日期:2014-07-10 01:14
本发明专利技术涉及用于被加热的汽车部件的温度控制的灵敏度增大的电阻确定。确定被加热的部件的电阻用于温度控制和监控。接收电压表示信号,所述电压表示信号与跨越加热器部件的电压成比例。通过确定在电压基线偏移和电压表示信号之间的差值而生成增强的电压表示信号,所述电压基线偏移表示加热器部件的最小操作电压。接收电流表示信号,所述电流表示信号与通过加热器部件的电流成比例。通过确定在电流基线偏移和电流表示信号之间的差值而生成增强的电流表示信号,所述电流基线偏移表示加热器部件的最小操作电流。所述增强的电流表示信号被调制以生成与调制量成比例的电阻表示信号,所述调制量使得增强的电流表示信号近似等于所述增强的电压表示信号。

【技术实现步骤摘要】
被加热的汽车部件的温度控制的灵敏度增大的电阻确定对相关申请的交叉引用 本申请与以下5个美国临时专利申请相关: 在与本临时专利申请同日提交的并且由代理人案号2012P01913US所识别的、由Perry Czimmek、Mike Hornby 和 Doug Cosby 所专利技术的 Using Resistance Equivalent toEstimate Temperature of a Fuel-1njector Heater (使用电阻等效以估计燃料喷射器加热器的温度)。在与本临时专利申请同日提交的并且由代理人案号2012P01914US所识别的、由Perry Czimmek 所专利技术的 Tuned Power Amplifier With Loaded Choke For InductivelyHeated Fuel Injector (用于电感加热的燃料喷射器的具有加载扼流圈的调谐功率放大器)。在与本临时专利申请同日提交的并且由代理人案号2012P01915US所识别的、由Perry Czimmek 所专利技术的 Tuned Power Amplifier with Multiple Loaded Chokes forInductively Heated Fuel Injectors (用于电感加热的燃料喷射器的具有多重加载扼流圈的调谐功率放大器)。在与本临时专利申请同日提交的并且由代理人案号2012P02060US所识别的、由Perry Czimmek、Mike Hornby 和 Doug Cosby 所专利技术的 Using Resistance Equivalent toEstimate Heater Temperature of an Exhaust Gas After-Treatment Component (使用电阻等效以估计废气后处理部件的加热器温度)。在与本临时专利申请同日提交的并且由代理人案号2012P02175US所识别的、由 Perry Czimmek 所专利技术的 Resistance Determination For Temperature Control OfHeated Automotive Components (用于被加热的汽车部件的温度控制的电阻确定)。
本专利技术的实施例通常涉及用于汽车加热器并且更具体地用于为可变喷雾燃料喷射器或电子催化剂而控制加热器的功率电子设备。
技术介绍
有用于改进内燃机排放质量的持续需要。同时,有最小化发动机曲柄发动次数(engine crank times)和从接通到开走的时间同时维持最大燃料经济性的压力。这些压力适用于用可替代燃料被供给燃料的发动机以及那些用汽油被供给燃料的发动机,所述可替代燃料诸如乙醇。在冷温度发动机起动期间,常规的火花点火内燃机由高碳氢化合物排放和不佳的燃料点火和可燃性所表征。除非在停止和热浸(hot-soak)之后发动机已经处于高温,否则曲柄发动时间可能是过度的,或者发动机可能根本不起动。在较高速度和负载下,操作温度升高并且燃料雾化和混合改进。在实际发动机冷起动期间,完成起动所必需的浓集(enrichment)许可(leave)具体化为高尾管碳氢化合物排放的非化学计量(off-stoichiometric)燃料供给。最差的排放在发动机操作的最初几分钟期间,在此之后催化剂和发动机接近操作温度。关于乙醇供给燃料的车辆,由于燃料的乙醇百分比部分增大到100%,冷起动的能力变得越来越变小,导致一些制造者包括双燃料系统,其中用常规汽油为发动机起动供给燃料,并且用乙醇级(ethanol grade)为发动机运行供给燃料。这种系统是昂贵并且冗余的。对在低温下冷起动排放和起动困难的另一个解决方案是将燃料预热到以下温度:其中燃料当被释放到歧管或大气压力时快速汽化或立即汽化(“闪速沸腾”(flash boil))。只要考虑燃料状态,预热燃料重现热发动机。已经提议了许多预热方法,大多数预热方法涉及在燃料喷射器中预热。燃料喷射器被广泛用于将燃料计量供给到汽车发动机的进气歧管或汽缸中。燃料喷射器通常包括包含大量加压燃料的外壳、燃料进口部分、包含针阀的喷嘴部分和机电致动器,所述机电致动器诸如电磁螺线管、压电致动器或用于致动针阀的另外的机械装置。当针阀被致动时,加压燃料通过阀座中的喷口喷出并且进入到发动机中。已经被用于预热燃料的一种技术是包括具有时变或稳态电流的燃料喷射器的电阻性加热金属元件。电能在几何上和材料上适合于由焦耳或欧姆损耗加热的部件内部被转换成热,所述焦耳或欧姆损耗由通过该部件的电流流动所引起。被加热的燃料喷射器不仅在解决与汽油系统相关联的上述问题中是有用的,而且在预热乙醇级燃料以在没有冗余汽油燃料系统的情况下成功完成起动中也是有用的。因为加热技术使用电流,所述系统包括电子设备,所述电子设备用于向燃料喷射器中的部件提供适当激励。该激励可以包括控制电能并且确定何时施加电能。常规电阻性加热是开环或在没有基于温度的电能控制情况下被完成的。远程恒温器或计算模型可以被合并以提供某种控制用以防止失控温度事件和对燃料喷射器的损害。更复杂的方法可以监控通过加热器的电流以估计温度或指引热电耦、正/负温度系数传感器或用于确定温度的其它装置用于更精确地调节喷射器加热器温度。被加热的金属部件将具有对电流的电阻正温度系数(即当其温度升高时其电阻将增大)。理想地,知道初始电阻和最终电阻将允许以某一精确度知道部件温度。用于电阻性加热器的最佳金属通常具有非常小的正温度系数并且因此只通过监控电流来测量电阻改变将由许多互相连接部件的老化和线束电阻而降低灵敏度。因此,从其它串联部件的电阻改变来辨别加热器部件的电阻改变变得困难。更精确地知道加热器部件的电阻改变以便可以完成温度控制将会是有利的。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例,被加热的部件的电阻被确定用于温度控制和监控。与跨越(across)加热器部件的电压成比例的电压表示信号被接收。通过确定在电压基线偏移和所述电压表不信号之间的差值来生成增强的电压表不信号,所述电压基线偏移表不加热器部件的最小操作电压。与通过加热器部件的电流成比例的电流表示信号被接收。通过确定在电流基线偏移和所述电流表示信号之间的差来生成增强的电流表示信号,所述电流基线偏移表示加热器部件的最小操作电流。所述增强的电流表示信号被调制以生成与调制量成比例的电阻表示信号,所述调制量使得所述增强的电流表示信号近似地等于所述增强的电压表不信号。【附图说明】图1是用于本专利技术实施例的操作环境的图示。图2是根据本专利技术的实施例的信号流图。图3类似于图2并且描绘根据本专利技术实施例的用于增大电阻测量灵敏度的附加部件。图4是根据本专利技术的实施例的简化示意图。图5类似于图4并且描绘根据本专利技术实施例的用于增大电阻测量灵敏度的附加部件。图6是描绘根据本专利技术实施例的功能性的示波器数据的图表。【具体实施方式】本专利技术的实施例目的在于确定在最小操作点以上的加热器部件电阻并且提供信号,所述信号在感兴趣范围内将该电阻表示为等效于信号表示电压与信号表示电流的除法的输出解。可以通过精确测量跨越在电子组件内部的小值精确电阻器或“电流感测电阻器”的电压降来测量电流。该电压降与流经电阻器的本文档来自技高网
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被加热的汽车部件的温度控制的灵敏度增大的电阻确定

【技术保护点】
一种方法,包括:接收电压表示信号,所述电压表示信号与跨越加热器部件的电压成比例;通过确定在电压基线偏移和所述电压表示信号之间的差值来生成增强的电压表示信号,所述电压基线偏移表示加热器部件的最小操作电压;接收电流表示信号,所述电流表示信号与通过加热器部件的电流成比例;通过确定在电流基线偏移和所述电流表示信号之间的差值来生成增强的电流表示信号,所述电流基线偏移表示加热器部件的最小操作电流;和调制所述增强的电流表示信号以生成电阻表示信号,所述电阻表示信号与调制量成比例,所述调制量使得所述增强的电流表示信号近似等于所述增强的电压表示信号。

【技术特征摘要】
2012.12.31 US 61/7475591. 一种方法,包括: 接收电压表示信号,所述电压表示信号与跨越加热器部件的电压成比例; 通过确定在电压基线偏移和所述电压表示信号之间的差值来生成增强的电压表示信号,所述电压基线偏移表示加热器部件的最小操作电压; 接收电流表示信号,所述电流表示信号与通过加热器部件的电流成比例; 通过确定在电流基线偏移和所述电流表示信号之间的差值来生成增强的电流表示信号,所述电流基线偏移表示加热器部件的最小操作电流;和 调制所述增强的电流表示信号以生成电阻表示信号,所述电阻表示信号与调制量成比例,所述调制量使得所述增强的电流表示信号近似等于所述增强的电压表示信号。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述调制是脉宽调制。3.根据权利要求2所述的方法,至少部分基于与脉宽调制的百分比占空比成比例的信号来生成电阻表不信号。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述电阻表示信号和所述增强的电压表示信号的差值被积分以提供误差信号,所述误差信号被配置以控制所述调制,以便所述调制与加热器部件的电阻成比例。5.根据权利要求1所述的方法,其中所述电阻表示信号和所述增强的电压表示信号的差值被提供作为误差信号,所述误差信号被配置以控制所述调制,以便所述调制与加热器部件的电阻成比例。6.根据权利要求1所述的方法,其中所述电阻表示信号被定标以便所述电阻表示信号与加热器部件的电阻成比例。7.根据权利要求1所述的方法,其中通过跨越电阻器的电压的差动电压测量来生成所述电流表示信号,其中所述电阻器通过成比例地与通过加热器部件的电流量近似相同的电流量。8....

【专利技术属性】
技术研发人员:PR齐梅克
申请(专利权)人:大陆汽车系统公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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