用于确定阀打开点的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过脉宽调制信号控制二位阀。更具体地讲，本发明涉及用于确定这样的阀的打开点的方法。
【背景技术】
[0002]已经知道为了按比例控制二位阀而使用脉宽调制信号。这样的阀通常返回默认位置(例如关闭)，并且可以借助于控制信号控制到另一个位置，例如打开。由于返回装置、要克服的摩擦力或其它原因的存在，控制信号需要超出称为打开点的某个最小值，从而打开阀。在脉宽调制信号的情况中，该打开点或控制信号的最小值是最小占空比或开启占空比。
[0003]有必要精确地知道该打开点，以便能够模拟阀的行为，并且例如为了能够精确地估计经过所述阀的流量。
【发明内容】
[0004]本发明涉及一种用于确定由脉宽调制信号控制的二位阀的打开点的方法，该方法包括以下步骤:由具有随时间变化增加的占空比的脉宽调制的测试信号控制阀；通过观察由压力信号提供的检测信号的时间中的变化来检测阀的打开，该压力信号由布置在连接到阀的管道中的压力传感器测量并且在压力信号的所述变化的时刻注意到，该打开点是在所述注意到的时刻处的测试信号的占空比。
[0005]根据本发明的另一个特征，测试信号使得其占空比分阶段增长，以便在测量持续时间内具有恒定值，该持续时间有利地在I和4秒之间，优选地等于2秒。
[0006]根据本发明的另一个特征，该方法还包括在不存在控制的情况下由压力传感器测量以便学习噪声的初步步骤，该检测信号指示除去所述学习的噪声的测量的压力信号。
[0007]根据本发明的另一个特征，测试信号的频率使得出现最大压力的信噪比。
[0008]根据本发明的另一个特征，测试信号的占空比在阀不能打开的最小值和阀必然打开的最大值之间变化。
[0009]根据本发明的另一个特征，一旦检测到阀的打开，就停止测试并且取消测试信号。
[0010]根据本发明的另一个特征，压力传感器为现有压力传感器。
[0011]根据本发明的另一个特征，检测信号通过优选地此前除去学习的噪声的所述压力信号的频率分析获得。
[0012]根据本发明的另一个特征，该方法包括η次重复:由测试信号控制阀并且确定打开点，然后计算由此确定的η个打开点的平均值，其中η在2和10之间，优选地等于5。
[0013]根据本发明的另一个特征，在其中测量压力的变化保持较低的阶段中应用该方法。
[0014]根据本发明的另一个特征，该方法被应用于燃料蒸气过滤器的放泄阀，并且压力传感器是进气歧管的压力传感器。
[0015]根据本发明的另一个特征，该方法被应用于燃料喷射器，并且压力传感器是布置在喷射器系列上的燃料压力传感器。
【附图说明】
[0016]在阅读下文借助于参照附图给出的详细描述后，本发明的另外的特征、细节和优点将变得更清楚，在附图中:
-图1示意性地示出了在其环境中的阀；
-图2示出了脉宽调制信号的原理；
一图3不出了占空比概念；
-图4示意性地示出了进气回路和过滤器放泄阀；
图5示出了在该方法的过程中实施的不同信号。
【具体实施方式】
[0017]图1示出了本发明的典型环境。阀I布置在上游管道4和下游管道5之间。阀因此使得可以根据所述阀的打开或关闭位置来控制流体在这两根管道4和5之间的传递。阀I为二位阀。其通常在不存在控制的情况下返回到静止位置，例如关闭位置。控制能够引起阀I的位置向相反位置(例如打开位置)的变化。
[0018]处理单元3能够执行计算和处理操作，并且可以选择性地例如通过控制驱动阀I进入其打开位置，或者例如通过不存在控制进入其关闭位置。
[0019]虽然阀I为二位阀，但如已知那样，可以借助于脉宽调制(PffM)信号6提供比例控制。PWM信号6为全有或全无信号。该原理在于调制PffM信号6在高状态下的持续时间。因此，提供了时间比例性，以便模拟振幅比例性。
[0020]这在图2中示出，该图包括随时间T推移的三个信号曲线。上曲线SI是待施加的信号，此处为台阶。中曲线S2是对应的PffM信号。下曲线S3是由负载接收的信号，其提供PWM信号S2对时间的积分，并且基本上复制信号SI。
[0021]用于表征PffM信号的重要变量是占空比R。PffM控制通常在时间间隔或周期P上离散化，限定频率F。对于每个周期来说，占空比R定义为其中信号处于高状态的时间与周期P的总时间的时间比L，R = 100 X L/Po该比率乘以100，以便表达为百分比。图3示出了作为时间T的函数的从顶部到底部的四个曲线C1-C4，这些曲线分别具有如下占空比R:
曲线 Cl:R = 10%，
曲线 C2:R = 30%，
曲线 C3:R = 50%，
曲线 C4:R = 90%ο
[0022]当阀I由PffM信号6控制时，所述阀的打开的持续时间与占空比R基本上成正比。经过阀I的流体流量可因此基于打开时间、基于占空比R并且基于其它因素来估计，所述其它因素为诸如可经过阀I的最大流量、在上游管道4和下游管道5之间的差压、或者还有流体类型、温度等。
[0023]然而，由于存在返回装置、要克服的摩擦力或其它原因，阀I实际上仅在控制信号6的占空比R超出某个最小值(称为打开点PO)时打开。另外，为了使任何导出的模型(例如，流量估计器)精确，或者对于其它应用来说，有必要精确地知道阀I基于其有效地打开的阀I的打开点PO或最小占空比R。
[0024]本发明涉及一种特别有效、快速且精确的方法，该方法使得有可能确定给定阀I的打开点PO。该方法需要控制阀I并且提供在管道4、5中(优选地在接近阀I的点处)的压力测量7的能力。在许多应用和特别地所设想的应用中，能够提供这样的压力信号7的压力传感器2已经可得并且有利地可被重新使用。根据本发明的方法的另一个优点是就地实施的能力，阀I在其工作环境中。
[0025]本发明的特定应用是用于机动车辆的燃料蒸气过滤器的放泄阀的表征。如图4所示，该图示出了机动车辆16的燃料供应系统的局部简图，蒸气过滤器11 (也称为罐11)与燃料箱10相关联。过滤器11由管道12连接到箱10，以便收集和存储过量的燃料蒸气。
[0026]标称燃料进入回路由管道13指示，该管道将箱10连接到发动机16，以便为所述发动机供应燃料。发动机16也包括由阀15控制的管道14或进气歧管，阀15使得可以将空气喷入发动机16中。
[0027]为了能够清洁过滤器11，有必要对所述过滤器进行泄放。为此，添加了附加的管道4、5，其将过滤器11连接到进气歧管14。存储在过滤器11中的燃料蒸气可因此由发动机16使用。阀I使得可以控制过滤器11向进气歧管14内的泄放并且在所述放泄阀I打开时将从过滤器11递送的燃料蒸气喷射到发动机16中。
[0028]处理单元3控制发动机并且控制进气，并且还管理过滤器11。为此，处理单元3借助于控制信号至少控制进气阀15，并且借助于另一个控制信号6控制放泄阀I。压力传感器2常规地布置在进气歧管14中并且将压力信号7提供至处理单元3。诸如温度传感器或燃料富集度传感器的另外的传感器(未示出)也可有利地与处理单元3交接。
[0029]在这样的上下文中，过滤器11的负载或填充率可能是未知的。过滤器11通常可以在车辆停在阳光下时充满。因为触点断开，处理单元3关闭并且因此是失灵的。在重新启动的情况中，知道过滤器11的负载是有用的。
[0030]为了估计过滤器11的负载，放泄阀I逐渐打开，并且观测对富集度传感器的影响。为了使这样的估计可靠，有必要精确地知道阀I的打开点PO。事实上，如果在其保持关闭的同时相信阀I打开，没有观察到富集度的变化，则可以推断过滤器11排空。在实际情况中，如果过滤器11