CN110573718B - 流体喷射装置的指纹识别 - Google Patents

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Abstract

本说明书的主题尤其可以在用于表征流体喷射器的方法中具体实施，该方法包括：接收波形数据集合；识别拉动轨迹；确定检测阈值水平值；识别数据集合中的第一子集，该第一子集代表电波形集合中的所选第一电波形；识别打开值；识别代表性关闭值；识别锚定值；基于数据集合、拉动轨迹、第一子集和打开值来识别数据集合中的第二子集；识别最大电值；基于数据集合、锚定值和最大电值来识别打开轨迹；识别保持值；以及提供与流体喷射器相关联的特性，所述特性包括拉动轨迹、打开轨迹、保持值、锚定值和代表性关闭值。

Description

流体喷射装置的指纹识别
本申请要求2017年3月3日提交的美国专利申请号15/449514的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本说明书涉及确定流体喷射器的机电响应。
背景技术
螺线管操作的气体或液体流体阀使用电磁致动的形式。这些机构一般包括线圈和衔铁，衔铁自由移动并且在线圈携载电流时通过由线圈产生的磁拉力被致动。衔铁通常被弹簧加载远离激励位置，使得当将功率脉冲施加到线圈时，衔铁被拉到激励位置中并在移动时打开或关闭阀。一般来说，一旦螺线管的衔铁已移动到其操作行程的终点，衔铁就不再进一步做功了。
螺线管经常与双位阀相组合，由此阀被螺线管拉动（当被激励时）并通过弹簧返回（当被去激励时）。附接到螺线管的阀可以在一个位置中关闭并且在第二位置中打开，或者它可以是带有两个阀座的转换阀。在一些应用中（诸如，燃料喷射器），出于控制和诊断的目的，期望测量螺线管操作阀的打开和关闭位置的定时。
柴油和汽油燃料喷射器需要具有精确的操作时间。阀确定燃料喷射定时。阀控制器还确定燃料喷射持续时间，燃料喷射持续时间影响喷射到柴油、汽油或双燃料发动机的气缸中的燃料量。发动机的性能（气缸之间的平衡、功率、燃料消耗、排放和效率）因此受到影响。
发明内容
一般来说，本文件描述了用于确定流体喷射器的机电响应的***和技术。
一种用于表征流体喷射器的计算机实施的方法包括：接收代表电波形集合的数据集合，每个波形对应于向流体喷射器的致动器提供的电激励的所选幅度；基于数据集合来识别拉动轨迹；基于数据集合来确定检测阈值水平值；基于检测阈值水平值和数据集合来识别数据集合中的第一子集，该第一子集代表电波形集合中的所选第一电波形；基于数据集合来识别代表性打开值；基于代表性打开值和数据集合来识别代表性关闭值；基于数据集合和第一子集来识别锚定值；基于数据集合、拉动轨迹、第一子集和代表性打开值来识别数据集合中的第二子集，该第二子集代表电波形集合中的所选第二电波形；基于第二子集来识别最大电值；基于数据集合、锚定值和最大电值来识别打开轨迹；基于数据集合来识别保持值；以及提供与流体喷射器相关联的特性，所述特性包括拉动轨迹、打开轨迹、保持值、锚定值和代表性关闭值。
各种实施方式可以包括以下特征中的一些、全部，或不包括以下特征。电波形集合可以是流体喷射器的电流波形，数据集合可以是代表电流波形的流体喷射器电流测量值的第一集合，拉动轨迹可以是流体喷射器电流测量值的第二集合，代表性打开值可以是第一流体喷射器电流测量值，锚定值可以是第二流体喷射器电流测量值，最大电值可以是第三流体喷射器电流测量值，并且打开轨迹可以是流体喷射器电流测量值的第三集合。识别拉动轨迹可以包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表波形集合中的相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面（magnitude-wise）相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；确定差分波形包括零交叉点；以及识别所选对中的第二波形的时间方面的局部最大值并将其添加到数据的第四子集；以及提供该第四子集作为与流体喷射器相关联的拉动轨迹。时间方面的第一局部最大值可以是流体喷射器的螺线管衔铁开始相对于流体喷射器的去激励状态移动的效果。识别数据集合中的第二子集可以包括：识别拉动轨迹的最后值；识别数据集合中对应于最后值的子集；以及将所识别的子集提供为第二子集。识别锚定值可以包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表波形集合中的相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；确定差分波形是将包括零交叉点的第一差分波形；以及提供零交叉点作为与流体喷射器相关联的锚定值。识别打开轨迹可以包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表波形集合中的相继的一对，每个所选对代表流体喷射器的两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；将所确定的差分波形添加到差分波形数据集合；识别差分波形数据集合内的锚定点；识别差分波形数据集合内的最大电值；确定差分波形数据集合内的锚定值和最大电值之间的线的数学表达式；识别差分值集合内与数学表达式相交的值的集合；以及提供所识别的值集合作为与流体喷射器相关联的打开轨迹。确定检测阈值水平值可以包括：估计电波形集合中的一个或多个电波形的标称噪声水平。该方法可以包括：基于与流体喷射器相关联的代表性打开值，利用螺线管致动波形来致动流体喷射器的螺线管。识别保持值可以包括：识别流体喷射器的第一稳定波形，该第一稳定波形包括由拉动轨迹描述的值并且满足一个或多个稳定标准；基于第一稳定波形来确定最小电值；以及提供最小电值作为与流体喷射器相关联的保持值。
公开了一种用于表征用于流体喷射器的喷射器的***，该***包括：数据处理设备；以及存储指令的计算机存储器存储装置，所述指令可由计算机装置执行并且在进行这种执行时使计算机装置执行包括以下各者的操作：接收代表电波形集合的数据集合，每个波形对应于向流体喷射器的致动器提供的电激励的所选幅度；基于数据集合来识别拉动轨迹；基于数据集合来确定检测阈值水平值；基于检测阈值水平值和数据集合来识别数据集合中的第一子集，该第一子集代表电波形集合中的所选第一电波形；基于数据集合来识别代表性打开值；基于代表性打开值和数据集合来识别代表性关闭值；基于数据集合和第一子集来识别锚定值；基于数据集合、拉动轨迹、第一子集和代表性打开值来识别数据集合中的第二子集，该第二子集代表电波形集合中的所选第二电波形；基于第二子集来识别最大电值；基于数据集合、锚定值和最大电值来识别打开轨迹；基于数据集合来识别保持值；以及提供与流体喷射器相关联的特性，所述特性包括拉动轨迹、打开轨迹、保持值、锚定值和代表性关闭值。
各种实施例可以包括以下特征中的一些、全部，或不包括以下特征。电波形集合可以是流体喷射器的电流波形，数据集合可以是代表电流波形的流体喷射器电流测量值的第一集合，拉动轨迹可以是流体喷射器电流测量值的第二集合，代表性打开值可以是第一流体喷射器电流测量值，锚定值可以是第二流体喷射器电流测量值，最大电值可以是第三流体喷射器电流测量值，并且打开轨迹可以是流体喷射器电流测量值的第三集合。识别拉动轨迹可以包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表波形集合中相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；确定差分波形包括零交叉点；以及识别所选对中的第二波形的时间方面的局部最大值并将其添加到数据的第四子集；以及提供该第四子集作为与流体喷射器相关联的拉动轨迹。时间方面的第一局部最大值可以是流体喷射器的螺线管衔铁开始相对于流体喷射器的去激励状态移动的效果。识别数据集合中的第二子集可以包括：识别拉动轨迹的最后值；识别数据集合中对应于最后值的子集；以及将所识别的子集提供作为第二子集。识别锚定值可以包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一个代表波形集合中相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一个：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；确定差分波形是将包括零交叉点的第一差分波形；以及提供零交叉点作为与流体喷射器相关联的锚定值。识别打开轨迹可以包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表波形集合中相继的一对，每个所选对代表流体喷射器的两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；将所确定的差分波形添加到差分波形数据集合；识别差分波形数据集合内的锚定点；识别差分波形数据集合内的最大电值；确定差分波形数据集合内的锚定值和最大电值之间的线的数学表达式；识别差分值集合内与数学表达式相交的值的集合；以及提供所识别的值的集合作为与流体喷射器相关联的打开轨迹。确定检测阈值水平值可以包括：估计电波形集合中的一个或多个电波形的标称噪声水平。***可以包括：基于与流体喷射器相关联的代表性打开值，利用螺线管致动波形来致动流体喷射器的螺线管。识别保持值可以包括：识别流体喷射器的第一稳定波形，该第一稳定波形包括由拉动轨迹描述的值并且满足一个或多个稳定标准；基于第一稳定波形来确定最小电值；以及提供最小电值作为与流体喷射器相关联的保持值。
在第一方面，一种用于表征流体喷射器的计算机实施的方法包括：接收代表多个电波形的数据集合，每个波形对应于向流体喷射器的致动器提供的电激励的所选幅度；基于数据集合来识别拉动轨迹；基于数据集合来确定检测阈值水平值；基于检测阈值水平值和数据集合来识别数据集合中的第一子集，该第一子集代表所述多个电波形中的所选第一电波形；基于数据集合来识别代表性打开值；基于代表性打开值和数据集合来识别代表性关闭值；基于数据集合和第一子集来识别锚定值；基于数据集合、拉动轨迹、第一子集和代表性打开值来识别数据集合中的第二子集，该第二子集代表所述多个电波形中的所选第二电波形；基于第二子集来识别最大电值；基于数据集合、锚定值和最大电值来识别打开轨迹；基于数据集合来识别保持值；以及提供与流体喷射器相关联的特性，所述特性包括拉动轨迹、打开轨迹、保持值、锚定值和代表性关闭值。
在第二方面，根据方面1，所述多个电波形是流体喷射器的电流波形，数据集合是代表电流波形的流体喷射器电流测量值的第一集合，拉动轨迹是流体喷射器电流测量值的第二集合，代表性打开值是第一流体喷射器电流测量值，锚定值是第二流体喷射器电流测量值，最大电值是第三流体喷射器电流测量值，并且打开轨迹是流体喷射器电流测量值的第三集合。
在第三方面，根据方面1或2，识别拉动轨迹还包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表多个波形中相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；确定差分波形包括零交叉点；以及识别所选对中的第二波形的时间方面的局部最大值并将其添加到数据的第四子集；以及提供该第四子集作为与流体喷射器相关联的拉动轨迹。
在第四方面，根据方面3，时间方面的第一局部最大值是流体喷射器的螺线管衔铁开始相对于流体喷射器的去激励状态移动的效果。
在第五方面，根据方面3或4，识别数据集合中的第二子集还包括：识别拉动轨迹的最后值；识别数据集合中对应于最后值的子集；以及将所识别的子集提供为第二子集。
在第六方面，根据方面1至5中的任一项，识别锚定值还包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表多个波形中相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；确定差分波形是将包括零交叉点的第一差分波形；以及提供零交叉点作为与流体喷射器相关联的锚定值。
在第七方面，根据方面1至6中的任一项，识别打开轨迹还包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表所述多个波形中相继的一对，每个所选对代表流体喷射器的两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；将所确定的差分波形添加到差分波形数据集合；识别差分波形数据集合内的锚定点；识别差分波形数据集合内的最大电值；确定差分波形数据集合内的锚定值和最大电值之间的线的数学表达式；识别差分值集合内与数学表达式相交的值的集合；以及提供所识别的值的集合作为与流体喷射器相关联的打开轨迹。
在第八方面，根据方面1至7中的任一项，其中，确定检测阈值水平值还包括：估计所述多个电波形中的一个或多个电波形的标称噪声水平。
在第九方面，根据方面1至8中的任一项，其还包括：基于与流体喷射器相关联的代表性打开值，利用螺线管致动波形来致动流体喷射器的螺线管。
在第十方面，根据权利要求1至9中的任一项，其中，识别保持值还包括：识别流体喷射器的第一稳定波形，该第一稳定波形包括由拉动轨迹描述的值并且满足一个或多个稳定标准；基于第一稳定波形来确定最小电值；以及提供最小电值作为与流体喷射器相关联的保持值。
在第十一方面，一种用于表征用于流体喷射器的喷射器的***，该***包括：数据处理设备；以及存储指令的计算机存储器存储装置，所述指令可由计算机装置执行并且在进行这种执行时使计算机装置执行包括以下各者的操作：接收代表多个电波形的数据集合，每个波形对应于向流体喷射器的致动器提供的电激励的所选幅度；基于数据集合来识别拉动轨迹；基于数据集合来确定检测阈值水平值；基于检测阈值水平值和数据集合来识别数据集合中的第一子集，该第一子集代表所述多个电波形中的所选第一电波形；基于数据集合来识别代表性打开值；基于代表性打开值和数据集合来识别代表性关闭值；基于数据集合和第一子集来识别锚定值；基于数据集合、拉动轨迹、第一子集和代表性打开值来识别数据集合中的第二子集，该第二子集代表所述多个电波形中的所选第二电波形；基于第二子集来识别最大电值；基于数据集合、锚定值和最大电值来识别打开轨迹；基于数据集合来识别保持值；以及提供与流体喷射器相关联的特性，所述特性包括拉动轨迹、打开轨迹、保持值、锚定值和代表性关闭值。
在第十二方面，根据方面11，所述多个电波形是流体喷射器的电流波形，数据集合是代表电流波形的流体喷射器电流测量值的第一集合，拉动轨迹是流体喷射器电流测量值的第二集合，代表性打开值是第一流体喷射器电流测量值，锚定值是第二流体喷射器电流测量值，最大电值是第三流体喷射器电流测量值，并且打开轨迹是流体喷射器电流测量值的第三集合。
在第十三方面，根据方面11或12，识别拉动轨迹还包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表多个波形中的相继对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；确定差分波形包括零交叉点；以及识别所选对中的第二波形的时间方面的局部最大值并将其添加到数据的第四子集；以及提供该第四子集作为与流体喷射器相关联的拉动轨迹。
在第十四方面，根据方面13，时间方面的第一局部最大值是流体喷射器的螺线管衔铁开始相对于流体喷射器的去激励状态移动的效果。
在第十五方面，根据方面13或14，识别数据集合中的第二子集还包括：识别拉动轨迹的最后值；识别数据集合中对应于最后值的子集；以及将所识别的子集提供为第二子集。
在第十六方面，根据方面11至15中的任一项，其中，识别锚定值还包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一个代表多个波形中的相继对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一个：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；确定差分波形是待包括零交叉点的第一差分波形；以及提供零交叉点作为与流体喷射器相关联的锚定值。
在第十七方面，根据方面11至16中的任一项，识别打开轨迹还包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表所述多个波形中的相继对，每个所选对代表流体喷射器的两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；将所确定的差分波形添加到差分波形数据集合；识别差分波形数据集合内的锚定点；识别差分波形数据集合内的最大电值；确定差分波形数据集合内的锚定值和最大电值之间的线的数学表达式；识别差分值集合内与数学表达式相交的值的集合；以及提供所识别的值的集合作为与流体喷射器相关联的打开轨迹。
在第十八方面，根据方面11至17中的任一项，确定检测阈值水平值还包括：估计所述多个电波形中的一个或多个电波形的标称噪声水平。
在第十九方面，根据方面11至18中的任一项，其还包括：基于与流体喷射器相关联的代表性打开值，利用螺线管致动波形来致动流体喷射器的螺线管。
在第二十方面，根据权利要求11至19中的任一项，识别保持值还包括：识别流体喷射器的第一稳定波形，该第一稳定波形包括由拉动轨迹描述的值并且满足一个或多个稳定标准；基于第一稳定波形来确定最小电值；以及提供最小电值作为与流体喷射器相关联的保持值。
本文中所描述的***和技术可提供一个或多个以下优点。首先，***可以表征喷射器的衔铁部件（例如，阀）的机械运动，以实现对这种喷射器的监测、诊断和预测。第二，***可以在喷射器或其他电磁致动器的老化时提供非侵入式自适应（例如，动态）燃料控制。第三，***可以实现发动机上的喷射器或阀的自动化校准。第四，***可以实现任何喷射器中的气缸平衡并检测不平衡。第五，该***可以确定用于诊断不准确的加燃料的信息，诸如弹簧失效、阀粘滞、阀磨损、电连接器松动和控制设置不正确。第六，***可以确定可以在过程中使用以保护发动机免受喷射器相关失效的影响并抵抗控制泄漏（run-off）、漂移和其他不稳定性的信息。第七，***可以确定反弹度量，诸如喷射器衔铁反弹多长时间、第一次反弹的时间以及衔铁稳定时间。
在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施方式的细节。从说明书和附图以及权利要求书将会明白其他特征和优点。
附图说明
图1是示出用于往复式发动机的示例流体进入***的示意图。
图2是流体喷射器的示例电流波形的图表。
图3是流体喷射器的示例电流波形集合的图表。
图4和图5是示例拉动轨迹的图表。
图6是示例右裕度和示例右裕度轨迹的图表。
图7和图8是示例差分波形集合的图表。
图9是示出示例波形集合和示例打开轨迹的图表。
图10是示出示例波形集合、拉动轨迹、右裕度、右裕度轨迹、电流保持值和示例打开轨迹的图表。
图11是示出示例致动器指纹的图表。
图12是用于确定流体喷射器的响应的示例过程的流程图。
具体实施方式
本文件描述了用于确定单独的流体（例如，燃料）喷射器机电响应图（下文称为喷射器的“指纹”）的***和技术。流体喷射器通常包括电磁致动器外加机械流体进入阀，机械流体进入阀的位置控制喷射（例如，喷射到发动机的燃烧室中的进气口或直接喷射到发动机的燃烧室中）的流体（例如，燃料）的量。在现代实施例中，喷射器可包括压力调节和到燃烧室中的直接输送。在其中确定流体喷射器的流体输送响应的应用中，“指纹”是整个流体喷射器的机电响应的表示。这种指纹代表阀、用于驱动阀的致动器、***的内部体积、端口的几何形状、通道的几何形状、其他几何特征的组合或者可以确定从喷射器供应到喷射器输送的流体输送动力学的这些任何其他适当变量的组合的独特电磁和机械特性。为了本文件的目的，术语“喷射器”包括任何机电流体控制装置，诸如燃料喷射器或流体喷射器。
一般来说，为了满足严格的排放和效率要求，发动机控制器被设计成在燃烧循环内的精确时间处向往复式发动机的一个或多个气缸中的每一个气缸输送精确量的燃料。这一般通过调整致动螺线管操作的燃料喷射器阀的电流波形的开始和持续时间来完成。该阀可以是单级电动液压或者是电动-气动喷射***或多级电动-液压或电动气动喷射***的一部分。例如，在共轨柴油机应用中，该阀可以致动第二液压级（例如，喷嘴）喷射器或泵。
类似于与可以对人指纹的细节进行分析以产生独特地识别单个人的数学表达式的方式，机电流体***部件（诸如，螺线管操作的流体喷射器）可以表现出独特的性能特性，该性能特性可以被分析以识别可以独特地表征它们的操作和动态行为的特性图或“指纹”。由于例如老化或积垢，喷射器的指纹可能通过使用随时间变化。指纹可以随时间被重新确定并进行比较，以识别、表征和/或诊断致动器行为的变化。例如，燃料喷射器可以在其是新的时进行指纹识别，并且在使用一段时间之后（例如，检修间隔）再次进行指纹识别，并且可以将后者与前者进行比较以便快速且容易地确定燃料喷射器的操作行为是否已改变。指纹信息还可以用作这种行为变化的原因的指标、用作用于确定是否需要喷射器检修（例如，维修或更换）的工具、用作用于预测直到将需要检修为止的估计时间的工具、用作到喷射器调节或校准过程或者可以基于燃料喷射器操作特性执行的任何其他适当过程的输入。
一般来说，流体喷射器利用具有不同能量水平的致动波形的集合（例如，不同电流的集合或不同电压的集合）来激励。在本文件中，基于所选能量水平的单独致动被称为“射次（shot）”或“轮次（run）”。在每个射次期间测量致动器的功率消耗，以识别对应的反馈波形的集合。对反馈的集合进行分析以识别代表若干个对应操作特性的数据和/或特征的若干个预定子集。下文将更详细讨论这种特征的示例和识别它们的手段。这些特征共同概述了用于在进一步的分析或操作中使用的致动器的所选操作特性。为了本文件中讨论的描述的目的，“数据”和“数据的集合”的概念是同义的。
图1是示出用于往复式发动机的示例流体（例如，燃料）进入***100的示意图。在一些实施方式中，***10可以用于确定喷射器（诸如，螺线管操作的流体喷射器20）的响应行为。致动器控制器100（诸如，发动机控制模块（ECM））是滞后电流或电压控制器，其用于控制喷射器20的致动并响应于被致动来测量喷射器的行为以便确定喷射器指纹。通过确定喷射器指纹，控制器100可以监测、诊断和/或预测流体喷射器20的衔铁部件（例如，阀）的机械运动。
示例流体进入***100的流体喷射器20是螺线管阀，其包括可在第一配置和第二配置之间移动的阀22（例如，针阀），在第一配置中阀22处于机械“关闭”位置处，在第二配置中阀22处于机械“打开”位置处。阀22由致动器24（例如，螺线管）驱动，该致动器具有定子、螺线管线圈、复位弹簧和衔铁。静止时，弹簧将阀22推向“关闭”位置，从而阻止加压流体（例如，燃料）从流体通道35（例如，燃料廊道）流动到流体喷嘴。当从控制器100向致动器24施加电流时，流体喷射器20操作，从而以足够的力拉动衔铁以克服弹簧的偏压并使阀22朝向“打开”位置移动，从而允许加压流体从流体通道35流动到进气路径36并继续流动到燃烧室42的进气阀40。
控制器100提供控制信号（例如，电流），所述控制信号激励螺线管线圈，这进而使喷射器20打开。控制器100还监测控制信号（例如，电流消耗、反电动势）以确定在致动期间喷射器20的阀何时以及如何移动。一般而言，通过确定喷射器20在各种致动刺激下的操作行为，控制器100可以确定其可如何减小流向喷射器20的螺线管线圈的电流（例如，以节省功率）和/或确定阀22从“关闭”位置移动到“打开”位置所花费的时间量（例如，用于校准阀定时、诊断故障、预测故障）。
根据一个实施方式，控制器100可以用于本文描述的操作。控制器100包括处理器102、存储器104、存储装置106和切换控制器108。处理器102能够处理用于在***100内执行的指令。在一个实施方式中，处理器102可以是现场可编程门阵列（FPGA）处理器。例如，随着非常快速的FPGA的出现，可以仔细观察切换控制器108逻辑并以非常快的时钟速率检测电流和电压波形的非常小的变化。
在另一个实施方式中，处理器102可以是单线程处理器。在另一个实施方式中，处理器102可以是多线程处理器。在一些实施方式中，处理器102可以能够处理存储在存储器104中或存储装置106上的指令，以从流体喷射器20收集信息并向流体喷射器20提供控制信号。
存储器104在控制器100内存储信息。在一些实施方式中，存储器104可以是计算机可读介质。在一些实施方式中，存储器104可以是易失性存储器单元。在一些实施方式中，存储器104可以是非易失性存储器单元。
存储装置106能够为***100提供大容量存储。在一个实施方式中，存储装置106是计算机可读介质。在各种不同的实施方式中，存储装置106可以是非易失性信息存储器单元（例如，快闪存储器）。
切换控制器108为控制器100提供控制信号输出操作。切换控制器108向驱动致动器24的驱动器30提供致动控制信号（例如，脉冲宽度调制（PWM）驱动器信号）。例如，切换控制器108可以包括场效应晶体管（FET）或可以将来自处理器102的逻辑电平信号转换成具有足够功率来驱动致动器24的螺线管线圈的电流和/或电压波形的其他切换装置。在另一个实施方式中，切换控制器108从流体喷射器20接收反馈信号，诸如阻抗值（L、R）、上升时间常数（L/R）和反向传播的电磁力信号（例如，反电动势）。
本文描述的特征可以在数字电子电路或计算机硬件、固件、软件或它们的组合中实施。设备可以在信息载体中（例如，在机器可读存储装置中）有形地具体实施以由可编程处理器执行的计算机程序产品中实施；并且方法步骤可以由执行指令的程序的可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并产生输出来执行所描述的实施方式的功能。所描述的特征可以有利地在可在可编程***上执行的一个或多个计算机程序中实施，所述可编程***包括至少一个可编程处理器、至少一个输入装置和至少一个输出装置，所述可编程处理器被联接以从数据存储***接收数据和指令并且将数据和指令传输到数据存储***。计算机程序是可以在计算机中直接或间接地使用以执行某项活动或带来某个结果的一组指令。计算机程序可以以任何形式的编程语言（包括编译或解释语言）编写，并且计算机程序可以以任何形式部署，包括部署为独立程序或部署为模块、部件、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元。
举例来说，用于执行指令程序的合适的处理器既包括通用和专用微处理器，又包括任何种类的计算机的唯一处理器或多个处理器中的一个。一般来说，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器。一般来说，计算机还将包括用于存储数据文件的一个或多个大容量存储装置，或者还将操作性地联接以与用于存储数据文件的一个或多个大容量存储装置通信；这种装置包括磁盘（诸如，内部硬盘和可移动磁盘）；磁光盘；以及光盘。适合于有形地具体实施计算机程序指令和数据的存储装置包括所有形式的非易失性存储器，举例来说包括半导体存储器装置，诸如EPROM、EEPROM和快闪存储器装置；磁盘，诸如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可以由ASIC（专用集成电路）补充，或并入ASIC（专用集成电路）中。
在一些实施方式中，该检测连同阀关闭时间数据可以用于校准和补偿流体喷射器20致动的定时，以提高流体输送的精度和/或可重复性。在一些实施方式中，确定喷射器动态操作特性可以在流体喷射器20老化时实现非侵入式自适应（例如，动态）流体减少。在一些实施方式中，操作特性检测可以用于减小在用于致动流体喷射器20的驱动波形的后期阶段中的电流，这在一些应用中可以完成以减少功率消耗、增加使用寿命和/或减少流体喷射器20和/或控制器10的成本。
图2是喷射器的示例电流波形200的图表。在一些实施方式中，电流波形200可以代表在图1的示例控制器100使示例流体喷射器20的阀22打开时观察到的电流。
一般来说，控制器100通过将基本上整个电流轮廓细分成多个段来定义用于致动的电流轮廓。在一些实施方式中，每个段可以构造有定义用于FET桥接电路的控制方案的一组参数。在一些实施方式中，每个段可以被构造成分析高侧和/或低侧比较器（HSC/LSC）切换。在一些实施方式中，可在执行分段之前在FPGA中完成信号滤波以减少与FET相关的噪声。
电流波形200代表在喷射器被致动时（例如，在流体喷射器20的阀20打开时）观察到的电流。电流波形200包括代表致动的各个阶段的许多个段。
在拉入（pull-in）阶段210期间，电流增加以增加作用在衔铁（例如，阀22）上的磁场强度。随着磁场强度的增加，在某一点处，衔铁将开始从其阀座（例如，“关闭”位置）移动并加速直到它到达其停止位置（例如，“打开”位置）。
在滞后控制阶段220期间，电流波形200响应于衔铁撞击硬止挡件（例如，阀22到达“打开”位置）而振荡。在滞后控制阶段220期间，电流波形200上升和下降。可以通过如下公式来解释线圈电流的上升和下降时间：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
其中：
L是线圈电感（亨利），它是线圈电流I（安培）和衔铁位置x（米）的函数。
V是在该阶段期间供应的电压（伏特）。
EMFb是反电动势（伏特）。
R是线圈电阻（欧姆）。
电压可以是升高电压或电池电压，但通常将24 V电池电压用于共轨应用。EMFb指的是在衔铁运动期间产生的反电动势，并且它在拉入阶段期间与驱动电压相反。一旦衔铁撞击硬止挡件（诸如，在“打开”位置处），EMFb就会突然下降到基本上为零，并且这可以通过在电流和FET比较器波形处进行监测来检测。在本文描述的滞后电流控制下，监测FET比较器占空比以确定阀22已在何时到达“打开”位置。阀22到达“打开”位置的时间被认为是阀打开时间（VOT）。
滞后控制阶段220可以分成两个时间间隔——在阀22在“打开”位置处撞击止挡件之前和之后。在阀22撞击止挡件之前，EMFb非常大，并且一旦阀22撞上止挡件，EMFb就突然下降到基本上为零。根据以上公式，电流转换速率主要由EMFb控制。电感（L）、电阻（IR）和电压（V）可以近似为常数。在这种情况下，切换控制器108（例如，FET比较器）的脉宽调制（PWM）占空比可以在阀22撞击止挡件之后趋向平缓。在使用中，滞后控制实际上具有快速（例如，10微秒）循环速率，其中在T2内可能有更多的分区和有趣的/有用的电流控制形状。例如，可以驱动滞后控制，使得在第一次冲击时产生可检测的尖锐的最小值或可检测的高信噪比特征。
EMF由法拉第电磁感应定律的原理解释，法拉第电磁感应定律是由于电导体与磁场的动态相互作用而在电导体上产生电动势或电压。楞次定律描述了感应场的方向。楞次定律和法拉第电磁感应定律的原理对此进行了解释，由以下公式给出：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。
该公式指示感应电压（ε）与磁通量（ϕ）的变化相反。楞次定律解释了当衔铁在磁场中移动时产生的反电动势（BEMF）。BEMF与衔铁的速度成比例增加，并且当衔铁停止移动时，BEMF变为零。
图3是流体喷射器20的示例电流波形集合300的图表。电流波形300中的每一者代表在图1的示例控制器100使示例流体喷射器20的阀22响应于不同的致动电流水平而打开时针对单独的射次（例如，轮次、致动）观察到的电流。尽管本文件中讨论的示例一般描述了由各种施加的致动电流（例如，以驱动螺线管型致动器）产生的电流波形，但在一些实施例中，可以使用类似的技术来基于由施加各种驱动电压产生的电压波形的集合来表征其他类型的致动器（例如，压电致动器）。
图4和图5是示例拉动轨迹400的图表。图4示出了叠加在电流波形的集合300上的拉动轨迹400，而图5仅示出了拉动轨迹（例如，作为致动器指纹的子分量）。
在控制和信号处理应用中，噪声、干扰以及电磁感应辐射和失真是信号模式检测和诊断中的潜在障碍。因此，可以实施估计和抵消噪声以改善自动指纹识别过程（比如本文中所描述的过程）所需的信噪比。
在该过程的这个步骤中，估计电流波形的标称噪声水平。在一些实施方式中，执行这种检测的最佳位置是在该过程开始和结束时的初始几个射次期间。在一些实施方式中，可以评估预定数量的样本以获得良好的统计测量结果。可以滤除噪声尖峰和振铃以改善信噪比，同时注意使得实际信号伪信号（比如，衔铁反弹）不受滤波的影响。在一些实施方式中，如果检测到过多的噪声，则可以重复自动过程，并且如果噪声持续存在，则可以向用户发送诊断警告并且可终止指纹识别过程。在一些实施方式中，还可以采取附加的噪声消减步骤，比如屏蔽、接地等。
一旦发现可接受的信噪比，于是就将其用于为接下来的步骤以创建阈值和缩放比例。首先计算感觉阈值，所述感觉阈值是该过程可以检测为真实信号的最弱信号。检测阈值水平是辨识阈值，其是通常为感觉阈值的2至6倍的因子。该过程可以依据所估计的噪声来确定所述因子。该检测阈值可以用于量化从可以使信息失真的随机噪声中辨别出信号中的信息承载模式的能力。
拉动轨迹400包括喷射开始（SOI）点410的集合。对于波形300中的每一者，SOI点410（例如，关闭点、阀打开时间VOT）与对应波形300的BEMF突然下降到零一致。在一些实施方式中，可以通过观察在滞后控制阶段220（例如，T2，拉动保持时段）期间的电流波形的最小值或从切换控制器108的占空比来监测该行为。
简要参考图7和图8，将每个喷射射次与其逐步相邻的射次进行比较。这通过以下步骤来完成：波形300中的一者中的每个点，识别另一个波形（例如，一般为不那么相邻的波形）中的在时间方面对应的点的当前值以形成差分波形700。图7和图8示出了由电流波形的集合300确定的这种差分波形的集合和子集。
仍参考图7和图8，在拉动轨迹识别阶段期间，检测其中与其逐步相邻的射次存在大的电流波形变化的第一喷射射次。在一些实施方式中，两个相邻波形之间的最小间隔可以基于信噪比。该第一大的变化由差分波形710显示。
参考回图4，从中确定差分波形710的较大电流波形300被识别为最小拉动电流波形402。该射次的拉动电流对应于如下状况：阀22移动并且在返回到阀座（例如，关闭位置）之前只是勉强到达停止位置。对应于波形402的SOI点被识别为点412。点412代表在磁场中经历任何有意义的累积以产生衔铁运动并由此产生流体流动所需的近似最小拉动电流。点412还代表拉动轨迹400的第一个（例如，开始）值。
随着电流在随后的射次中增加，SOI出现得更早，因为更强的磁场产生得更快，从而使阀22更快地加速到停止位置。对于如由波形300代表的每一步电流增加，识别并存储对应于每个波形300的SOI的点410。创建SOI的轨迹，该轨迹就是拉动轨迹400（例如，拉动电流轨迹）。
将拉动电流增加超过特定点不会加快阀打开时间，并且会促成焦耳或电阻加热。释放的热量与电流的平方I2和线圈电阻R成比例。此外，在一些示例中，打开可以甚至在实现拉动电流之前发生。这样的拉动电流被识别为最大拉动电流：即在超过该拉动电流的情况下对打开时间没有影响。参考图7和图8，表现出这种行为的差分波形700被识别为差分波形720。参考回图4，更大的电流波形300（由该电流波形确定差分波形720）被识别为最大拉动电流波形404。参考图4和图5，最大拉动电流波形404的SOI被识别为点414。点414还代表拉动轨迹400的最后（例如，结束）值。
图6是示例右裕度600和示例右裕度轨迹610的图表。一般而言，将拉动电流增加超过特定点不会加快阀打开时间，并且会促成焦耳或电阻加热。类似地，在比使衔铁稳定在停止位置处所需的时间更长的时间内保持拉动电流是不必要的，并且会对线圈和驱动器（例如，ECU）寿命和功率效率产生负面影响。
针对每个右裕度点612识别促成右裕度轨迹610（例如，拉动保持电流）的点，并且右裕度轨迹610被识别为阀打开稳定性标准的表示。拉动轨迹400和右裕度轨迹610代表对喷射器打开的最佳控制的极限。
为了提供如何识别右裕度轨迹610的更好的概念性示例，我们再次参考图8，其包括右裕度轨迹850。如先前所讨论的，差分波形710被识别为与最小拉动电流波形402相关联，并且差分波形720被识别为与最大拉动电流波形404相关联。为了确定右裕度轨迹750，识别第二对差分波形。
通过定位差分波形820来识别上点852。差分波形820被识别为差分波形720之后的下一个顺序邻近的差分波形。差分波形820的峰值被视为上点852。
通过定位差分波形810来识别下点854。差分波形810被识别为差分波形710之后的下一个顺序邻近的差分波形。差分波形810的最小值被视为下点854。
在上点852和下点854之间执行插值，所述插值在右裕度轨迹850的图示中由直线代表。该线截断了若干个差分波形，并且这些截断点中的每一者被视为中间点856。中间点856、上点852和下点854的集合在差分域中被视为右裕度轨迹850。
参考图6，右裕度轨迹850被映射回到电流/时间域作为右裕度轨迹610。每个中间点856的电流/时间坐标被映射到电流波形集合300上以识别对应的右裕度点612。上点852的电流/时间坐标被映射到电流波形集合300上以识别对应的右裕度点614，并且下点854的电流/时间坐标被映射到电流波形集合300上以识别对应的右裕度点616（例如，右裕度锚定点）。右裕度点612、614和616一起定义右裕度轨迹610。与右裕度点614相关联的电流水平还代表最大拉动电流，在超过该最大拉动电流的情况下，致动器可不表现出进一步的致动性能优势，不过可允许电流暂时增加超过该水平。
基于右裕度点616来识别右裕度600。然而，在一些实施方式中，可基于其他因素来确定右裕度600。例如，右裕度600可以是基于已知值的预定值，所述已知值是诸如先前针对其他类似（例如，相同品牌和型号）流体喷射器的群体根据经验确定的设计参数或右裕度值。
再次参考图8，将讨论用于识别示例打开轨迹870的过程。尽管第一打开轮次检测到导致结果为电流小变化的第一阀衔铁运动，但是直到衔铁已完全到达停止位置并稳定下来而不返回到阀座才认为衔铁关闭或阀打开已发生。这之后经常是许多次反弹，然后它稳定下来。
导致流体喷射器的基本上稳定的打开的喷射射次被称为打开轮次或射次。在该射次期间，衔铁正加速并在停止位置处突然停止，并且根据上文所解释的楞次定律，该停止产生可以检测到的大的BEMF变化。
在图8的示例中，差分波形720的峰值被识别为上打开点872。为了确定下打开点874，对差分波形710进行分析以确定零交叉点（例如，其中差分值等于零）。在上打开点872和下打开点874之间执行插值，如由打开轨迹870的线所代表的。插值截断集合700中的多个中间差分波形，并且这些截断点中的每一者被识别为中间打开点876。
图9是示出示例波形集合300和示例打开轨迹910的图表。打开轨迹870被映射回到电流/时间域作为打开轨迹910。每个中间打开点876的电流/时间坐标被映射到电流波形集合300上以识别对应的打开点912。上打开点872的电流/时间坐标被映射到电流波形集合300上以识别对应的打开点914，并且下打开点874的电流/时间坐标被映射到电流波形集合300上以识别对应的打开点916。打开点912、914和916一起定义打开轨迹910。
当拉入电流增加，可以看到若干个随后的波形在一点（该点将被称为锚定点）处交叉，这代表阀打开的理想时间。在当前示例中，下打开点916被用于识别锚定点。在一些实施方式中，可使用其他技术来识别锚定点。例如，可直接对波形集合300进行分析以确定波形300可交叉的位置处的坐标。这些交叉点的位置可用数学方法组合以确定形心（例如，平均值或平均交叉点），并且形心的坐标可以被识别为锚定点或锚定值。
图10是示出示例波形集合300、示例拉动轨迹400、示例右裕度600、示例右裕度轨迹610、示例打开轨迹910以及示例电流保持值1010的图表。
对于给定的电磁致动器或流体喷射器，需要特定量的功率以便使衔铁（例如，阀针）开始移动，如由拉动轨迹400所代表的。对于给定的致动器或流体喷射器，也需要特定量的功率以便使衔铁完全打开，如由打开轨迹910所代表的。类似地，对于给定的致动器或流体喷射器，一旦衔铁完全打开，就可以使用特定的（例如，一般更少的）最小量的功率以便保持衔铁完全打开。该功率的量被称为最小保持电流1010。
在一些实施方式中，以安培为单位测量的线圈电流可以代表磁力（例如，Icoil（A）×Kt（N/A（=力（N））。例如，关于力的信息可以提供对衔铁的运动和/或是什么将衔铁保持在停止位置处的深刻理解。线圈电流与线圈电压一起也可以代表功率（例如，在稳定状态下，Vcoil（V）×Icoil（A）=功率（W））。例如，关于功率的信息可以用于识别用于电源、驱动器电路、线圈设计（例如，温度极限）的参数以及其他适当的功率相关的参数。在另一个示例中，驱动器输送功率，但是它是使衔铁移动的力。如果阀被卡住，则驱动器仍然可以提供相同的功率，但是衔铁和阀可能不会移动，并且通过确定力和功率两者，可以检测到卡住的状况。
再次参考回图8，由差分波形集合700确定最小保持电流1010。如上文所讨论的，差分波形810的最小值被视为下点854。下点854被解释为还代表达到最小保持电流1010的时间。在所图示的示例中，下点854在近似1.38 ms处出现。
现在参考图10，对最小拉动电流波形402进行分析以识别在下点854的时间处穿过流体喷射器的电磁致动器的电流量。在下点854的时间处由最小拉动电流波形402表现出的电流量被识别为最小保持电流1010。在所图示的示例中，下点854在近似1.38 ms处出现，并且最小拉动电流波形402在截断点1012处达到1.38 ms。在本示例中，截断点1012出现在近似3.5 A的电流水平处。因此，在当前示例中，最小保持电流1010被识别为在截断点1012处识别的所确定的3.5A电流水平。
图11是示出示例流体喷射器指纹1100的图表。喷射器指纹1100包括示例拉动轨迹400、示例右裕度600、示例右裕度轨迹610、示例打开轨迹910和示例电流保持值1010。在本示例中，示出了被收集为针对特定流体喷射器的图3的示例波形集合300的大量数据可以减少并概述为流体喷射器指纹1100。因此，与存储和/或传输波形集合300相比，可以使用减少的存储量和/或数据带宽来存储和/或传输流体喷射器指纹1100。
在一些实施方式中，可以以类似于确定流体喷射器指纹1100的方式的方式在稍后的时间处确定一个或多个附加的流体喷射器指纹。然后，可以将流体喷射器指纹1100用作基线，以与这些稍后的指纹进行比较。同一流体喷射器的各种指纹之间的变化可以指示流体喷射器随时间已经发生的物理变化（例如，机械磨损、污染物累积、电绝缘击穿、泄漏）。在一些实施方式中，可以对这种变化进行分析，以确定或预测流体喷射器部件何时可能需要检修或更换。
图12是用于确定流体喷射器（例如，用于燃料喷射器）的机电响应的示例过程1200的流程图。在一些实施方式中，过程1200可以由图1的示例控制器100执行。
在1205处，接收代表电波形集合的数据集合，每个波形对应于向流体喷射器的致动器提供的电激励的所选幅度。例如，可以由控制器100接收代表图3的示例波形集合300的数据。
在1210处，基于数据集合来识别拉动轨迹。例如，可以识别图4的示例拉动轨迹400。在一些实施方式中，识别拉动轨迹可以包括：选择数据集合中的一个或多个子集，所选子集中的每一者代表波形集合中相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；确定差分波形包括零交叉点；以及识别所选对中的第二波形的时间方面的局部最大值并将其添加到另一数据子集；以及提供该另一子集作为与流体喷射器相关联的拉动轨迹。例如，可以对波形集合700进行分析，以基于喷射开始（SOI）点410的集合来识别将包括在拉动轨迹400中的波形集合。
在一些实施方式中，时间方面的第一局部最大值可以是流体喷射器螺线管衔铁开始相对于流体喷射器的去激励状态移动的效果。例如，SOI点410可以与对应波形300的BEMF突然下降到零一致。
在1215处，基于数据集合来确定检测阈值水平值。在一些实施方式中，确定检测阈值水平值可以包括估计电波形集合中的一个或多个电波形的标称噪声水平。例如，可以对示例波形集合300和/或示例差分波形集合700进行分析以确定信噪比，该信噪比可以用作阈值来区分可用信号与传感器噪声。
在1220处，基于检测阈值水平值和数据集合来识别数据集合中的第一子集，该第一子集代表电波形集合中的所选第一电波形。例如，可以识别图8的示例差分波形集合700。
在1225处，基于数据集合来识别代表性打开值。例如，可以与图4的示例最小拉动电流波形402相关联地识别图8的示例差分波形710。
在1230处，基于代表性打开值和数据集合来识别代表性关闭值。例如，可以与图4的示例最大拉动电流波形404相关联地识别图8的示例差分波形720。
在1235处，基于数据集合和第一子集来识别锚定值。例如，下打开点916可以用于识别锚定值（例如，锚定点）。在一些实施方式中，识别锚定值可以包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表波形集合中相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；并且对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；确定所述差分波形是将包括零交叉点的第一差分波形；以及提供零交叉点作为与流体喷射器相关联的锚定值。例如，可以在差分波形集合700中进行分析以识别下打开点874，该下打开点位于差分波形710的零交叉点处。
在1240处，识别数据集合中的第二子集。基于数据集合、拉动轨迹、第一子集和代表性打开值，该第二子集代表电波形集合中的所选第二电波形。例如，图6的示例右裕度轨迹610可以被识别为边界，在超过该边界的情况下，增加拉动电流可能不会加快阀打开时间并且会促成焦耳或电阻加热。
在一些实施方式中，识别数据集合中的第二子集可以包括：识别拉动轨迹的最后值；识别数据集合中对应于最后值的子集；将所识别的子集提供为第二子集。例如，可以通过识别右裕度点614（例如，右裕度轨迹610的第一个值）、右裕度点612（例如，右裕度轨迹610的中间值）和右裕度轨迹616（例如，右裕度轨迹610的最后值）来识别右裕度轨迹610。
在1245处，基于第二子集识别最大电值。例如，与右裕度点614相关联的电流水平可以代表最大拉动电流，在高于该最大拉动电流的情况下，流体喷射器可不表现出进一步的致动性能优势。
在1250处，基于数据集合、锚定值和最大电值来识别打开轨迹。例如，可以基于图9的打开点912和打开点914来识别图8的示例打开轨迹870，所述打开点基于波形集合300。
在一些实施方式中，识别打开轨迹可以包括：选择数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表波形集合中的相继的一对，每个所选对代表流体喷射器两个幅度方面相继的电波形；以及对于所选第三子集中的每一者：基于该对波形之间的差异来确定差分波形；将所确定的差分波形添加到差分波形数据的集合；识别差分波形数据集合内的锚定点；识别差分波形数据集合内的最大电值；确定差分波形数据集合内的锚定值和最大电值之间的线的数学表达式；识别差分值集合内的与数学表达式相交的值的集合；以及提供所识别的值的集合作为与流体喷射器相关联的打开轨迹。例如，可以对差分波形集合700进行分析，以将差分波形720的峰值识别为上打开点872，识别差分波形710的零交叉点以确定下打开点874，并且可以在上打开点872和下打开点874之间执行如由打开轨迹870的线代表的插值，并且插值的截断可以识别中间打开点876。可以将打开点872、874和876映射回到波形集合300，以识别对应的打开点912、914和916并定义打开轨迹910。
在1255处，基于数据集合来识别保持值。在一些实施方式中，识别保持值可以包括：识别流体喷射器的第一稳定波形，该第一稳定波形包括由拉动轨迹描述的值并且满足一个或多个稳定标准；基于第一稳定波形来确定最小电值；以及提供最小电值作为与流体喷射器相关联的保持值。例如，可以基于示例下点854来识别图10的示例最小保持电流1010。
在1260处，将拉动轨迹、打开轨迹、保持值、锚定值和代表性关闭值提供为与流体喷射器相关联的特性（例如，流体喷射器指纹）。例如，将拉动轨迹400、打开轨迹910、最小保持电流1010和如由下打开点916代表的锚定值提供为图11的示例流体喷射器指纹1100。
在一些实施方式中，流体喷射器电波形集合可以是流体喷射器的电流波形，数据集合可以是代表电流波形的流体喷射器电流测量值的第一集合，拉动轨迹可以是流体喷射器电流测量值的第二集合，代表性打开值可以是第一流体喷射器电流测量值，锚定值可以是第二流体喷射器电流测量值，最大电值可以是第三流体喷射器电流测量值，并且打开轨迹可以是流体喷射器电流测量值的第三集合。例如，示例波形集合300是电流波形集合，并且拉动轨迹400、打开轨迹910、最小保持电流1010以及如由下打开点916代表的锚定值全部基于电流测量值。然而，在一些实施方式中，可以使用电压测量值（例如，用于指纹识别型压电流体致动器）。
在一些实施方式中，该过程可以包括：基于与流体喷射器相关联的代表性打开值，利用螺线管致动波形来致动流体喷射器的螺线管。例如，可以对基于螺线管的流体喷射器进行分析，以确定流体喷射器指纹（诸如，流体喷射器指纹1100）。由流体喷射器指纹1100（例如，打开轨迹910）代表的一些或全部数据可以用于定义电波形（例如，电流波形），该电波形可以用于以多种方式致动流体喷射器螺线管，这些方式对该特定流体喷射器的性能特性来说可以是独特的（例如，通过仅提供引起致动所需的最小量的功率，通过提供至少保持喷射器打开所需的最小量的功率）。
示例***10和/或示例过程1200可以用于识别流体喷射器指纹，诸如示例流体喷射器指纹1100。示例流体喷射器指纹1100包括用于确定流体喷射器特性集合的足够的信息。例如，基于流体喷射器指纹1100，用户可以计算特定流体喷射器的机电液压特性，所述机电液压特性包括：线圈自感、线圈电阻、反电动势、从发信号到衔铁运动开始的电延迟或死区时间、衔铁惯性、衔铁弹簧-质量组件的有效弹簧常数、弹簧预紧力、所估计的静摩擦力、所估计的阻尼系数、所估计的衔铁冲击速度、所估计的剩磁或矫顽力、所估计的电磁力与线圈电流和衔铁位置的图、标称阀打开和关闭时间、打开和关闭期间的标称反弹、燃料减少极限。在一些实施方式中，用户输入和上述所测量的特性可以用于确定用于指示诊断数据的极限或阈值，所述诊断数据为诸如线圈过热、ECU电压低、线圈或电池或接地短路、断路、接线不良、阀粘滞（例如，喷射器脏、打不着火、发动机性能差、排放物）、弹簧失效、气隙大、磁饱和、反弹增加、射次与射次可重复性差、阀打开或关闭延迟、发动机打不着火、打开的阀卡住或碎屑（例如，引起发动机爆震）、关闭的阀卡住或碎屑或燃料压力不足（例如，引起发动机打不着火）、电延迟或死区时间大（例如，引起点火延迟和/或燃烧不良）以及冲击速度大（例如，引起衔铁磨损）。
尽管在螺线管操作的流体喷射器的背景下大体描述了本文件中的示例，但存在其他实施例和实施方式。例如，本文描述的***和技术还可应用于采用电磁致动器的其他形式的流体控制，诸如螺线管、伺服马达、步进马达、线性马达、或者这些和任何其他适当形式的致动器的（例如，燃料喷射器）的组合。在另一个示例中，本文描述的***和技术还可应用于任何适当形式的设备，以用于控制可燃流体（例如，汽油、柴油）、不可燃流体（例如，水）、可燃气体（例如，天然气、氢气）、不可燃气体（例如，氧气、氮气、二氧化碳）或蒸气（例如，水蒸汽）的进入。
在一些实施方式中，流体喷射器指纹可以仅描述致动器。例如，线圈或螺线管（例如，线圈和衔铁一起）可以在曾使用或将要使用的***之外进行指纹识别（例如，台架测试，没有阀，没有流体）。在一些实施方式中，流体喷射器指纹可以与其中使用致动器的环境的一个或多个元素相结合来描述致动器。例如，指纹对于致动器、阀、流体参数（例如，密度、粘度、润滑性）、流体入口参数（例如，流量、压力、体积）、流体出口参数（例如，流量、压力、体积）、温度的给定组合或者这些与流体喷射***的另外的适当参数的组合来说是独特的。
尽管上文已详细描述了一些实施方式，但是其他修改是可能的。例如，附图中所描绘的逻辑流程不需要所示的特定次序或不需要顺序次序来实现期望的结果。另外，可提供其他步骤，或者可从所描述的流程中去除一些步骤，并且可将其他部件添加到所描述的***或者从所描述的***移除其他部件。因此，其他实施方式是在所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于表征流体喷射器的计算机实施的方法，所述方法包括：
接收代表多个电波形的数据集合，每个波形对应于向流体喷射器的致动器提供的电激励的所选幅度；
基于所述数据集合来识别拉动轨迹；
基于所述数据集合来确定检测阈值水平值；
基于所述检测阈值水平值和所述数据集合来识别所述数据集合中的第一子集，所述第一子集代表所述多个电波形中的所选第一电波形；
基于所述数据集合来识别代表性打开值；
基于所述代表性打开值和所述数据集合来识别代表性关闭值；
基于所述数据集合和所述第一子集来识别锚定值；
基于所述数据集合、所述拉动轨迹、所述第一子集和所述代表性打开值来识别所述数据集合中的第二子集，所述第二子集代表所述多个电波形中的所选第二电波形；
基于所述第二子集来识别最大电值；
基于所述数据集合、所述锚定值和所述最大电值来识别打开轨迹；
基于所述数据集合来识别保持值；以及
提供与所述流体喷射器相关联的特性，所述特性包括所述拉动轨迹、所述打开轨迹、所述保持值、所述锚定值和所述代表性关闭值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个电波形是所述流体喷射器的电流波形，所述数据集合是代表所述电流波形的流体喷射器电流测量值的第一集合，所述拉动轨迹是流体喷射器电流测量值的第二集合，所述代表性打开值是第一流体喷射器电流测量值，所述锚定值是第二流体喷射器电流测量值，所述最大电值是第三流体喷射器电流测量值，并且所述打开轨迹是流体喷射器电流测量值的第三集合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，识别拉动轨迹还包括：
选择所述数据集合中的一个或多个第三子集，所述所选子集中的每一者代表所述多个电波形中相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；
对于所述所选第三子集中的每一者：
基于电波形对之间的差异来确定差分电波形；
确定所述差分电波形包括零交叉点；以及
识别所选对中的所述第二电波形的时间方面的局部最大值并将其添加到数据的第四子集；以及
提供所述第四子集作为与所述流体喷射器相关联的拉动轨迹。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述时间方面的第一局部最大值是所述流体喷射器的螺线管衔铁开始相对于所述流体喷射器的去激励状态移动的效果。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，识别所述数据集合中的第二子集还包括：
识别所述拉动轨迹的最后值；
识别所述数据集合中对应于所述最后值的子集；以及
将所识别的所述子集提供为所述第二子集。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，识别所述锚定值还包括：选择所述数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表所述多个电波形中的相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；
对于所选第三子集中的每一者：
基于电波形对之间的差异来确定差分电波形；
确定所述差分电波形是将包括零交叉点的第一差分电波形；以及
提供所述零交叉点作为与所述流体喷射器相关联的所述锚定值。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，识别所述打开轨迹还包括：
选择所述数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表所述多个电波形中的相继的一对，每个所选对代表所述流体喷射器的两个幅度方面相继的电波形；
对于所选第三子集中的每一者：
基于电波形对之间的差异来确定差分电波形；
将所确定的所述差分电波形添加到差分电波形数据集合；
识别所述差分电波形数据集合内的锚定点；
识别所述差分电波形数据集合内的所述最大电值；
确定所述差分电波形数据集合内的所述锚定值和所述最大电值之间的线的数学表达式；
识别所述差分值集合内与所述数学表达式相交的值的集合；以及
提供所识别的值的集合作为与所述流体喷射器相关联的所述打开轨迹。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，确定检测阈值水平值还包括：估计所述多个电波形中的一个或多个的标称噪声水平。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其还包括：基于与所述流体喷射器相关联的所述代表性打开值，利用螺线管致动波形来致动所述流体喷射器的螺线管。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，识别所述保持值还包括：
识别所述流体喷射器的第一稳定波形，所述第一稳定波形包括由所述拉动轨迹描述的值并且满足一个或多个稳定标准；
基于所述第一稳定波形来确定最小电值；以及
提供所述最小电值作为与所述流体喷射器相关联的所述保持值。
11.一种用于表征用于流体喷射器的喷射器的***，所述***包括：
数据处理设备；以及
存储指令的计算机存储器存储装置，所述指令能够由计算机装置执行并且在进行这种执行时使所述计算机装置执行包括以下各者的操作：
接收代表多个电波形的数据集合，每个波形对应于向流体喷射器的致动器提供的电激励的所选幅度；
基于所述数据集合来识别拉动轨迹；
基于所述数据集合来确定检测阈值水平值；
基于所述检测阈值水平值和所述数据集合来识别所述数据集合中的第一子集，所述第一子集代表所述多个电波形中的所选第一电波形；
基于所述数据集合来识别代表性打开值；
基于所述代表性打开值和所述数据集合来识别代表性关闭值；
基于所述数据集合和所述第一子集来识别锚定值；
基于所述数据集合、所述拉动轨迹、所述第一子集和所述代表性打开值来识别所述数据集合中的第二子集，所述第二子集代表所述多个电波形中的所选第二电波形；
基于所述第二子集来识别最大电值；
基于所述数据集合、所述锚定值和所述最大电值来识别打开轨迹；
基于所述数据集合来识别保持值；以及
提供与所述流体喷射器相关联的特性，所述特性包括所述拉动轨迹、所述打开轨迹、所述保持值、所述锚定值和所述代表性关闭值。
12.根据权利要求11所述的***，其中，所述多个电波形是所述流体喷射器的电流波形，所述数据集合是代表所述电流波形的流体喷射器电流测量值的第一集合，所述拉动轨迹是流体喷射器电流测量值的第二集合，所述代表性打开值是第一流体喷射器电流测量值，所述锚定值是第二流体喷射器电流测量值，所述最大电值是第三流体喷射器电流测量值，并且所述打开轨迹是流体喷射器电流测量值的第三集合。
13.根据权利要求11所述的***，其中，识别拉动轨迹还包括：
选择所述数据集合中的一个或多个第三子集，所述所选子集中的每一者代表所述多个电波形中的相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；
对于所选第三子集中的每一者：
基于电波形对之间的差异来确定差分电波形；
确定所述差分电波形包括零交叉点；以及
识别所述所选对中的所述第二电波形的时间方面的局部最大值并将其添加到数据的第四子集；以及
提供所述第四子集作为与所述流体喷射器相关联的拉动轨迹。
14.根据权利要求13所述的***，其中，所述时间方面的第一局部最大值是所述流体喷射器的螺线管衔铁开始相对于所述流体喷射器的去激励状态移动的效果。
15.根据权利要求13或14所述的***，其中，识别所述数据集合中的第二子集还包括：
识别所述拉动轨迹的最后值；
识别所述数据集合中对应于所述最后值的子集；以及
将所识别的所述子集提供为所述第二子集。
16.根据权利要求11至14中任一项所述的***，其中，识别所述锚定值还包括：选择所述数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表所述多个电波形中的相继的一对，每个所选对代表两个幅度方面相继的电波形；
对于所选第三子集中的每一者：
基于电波形对之间的差异来确定差分电波形；
确定所述差分电波形是将包括零交叉点的第一差分电波形；以及
提供所述零交叉点作为与所述流体喷射器相关联的所述锚定值。
17.根据权利要求11至14中任一项所述的***，其中，识别所述打开轨迹还包括：
选择所述数据集合中的一个或多个第三子集，所选子集中的每一者代表所述多个电波形中的相继的一对，每个所选对代表所述流体喷射器的两个幅度方面相继的电波形；
对于所选第三子集中的每一者：
基于电波形对之间的差异来确定差分电波形；
将所确定的差分电波形添加到差分电波形数据集合；
识别所述差分电波形数据集合内的锚定点；
识别所述差分电波形数据集合内的所述最大电值；
确定所述差分电波形数据集合内的所述锚定值和所述最大电值之间的线的数学表达式；
识别所述差分值集合内的与所述数学表达式相交的值的集合；以及
提供所识别的值的集合作为与所述流体喷射器相关联的所述打开轨迹。
18.根据权利要求11至14中任一项所述的***，其中，确定检测阈值水平值还包括：估计所述多个电波形中的一个或多个的标称噪声水平。
19.根据权利要求11至14中任一项所述的***，其还包括：基于与所述流体喷射器相关联的所述代表性打开值，利用螺线管致动波形来致动所述流体喷射器的螺线管。
20.根据权利要求11至14中任一项所述的***，其中，识别所述保持值还包括：
识别所述流体喷射器的第一稳定波形，所述第一稳定波形包括由所述拉动轨迹描述的值并且满足一个或多个稳定标准；
基于所述第一稳定波形来确定最小电值；以及
提供所述最小电值作为与所述流体喷射器相关联的所述保持值。
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