用于补偿燃料喷射器关闭时间的方法和系统与流程

1.本说明书涉及一种用于经由调整燃料喷射器的命令关闭时间来改善喷射到发动机的燃料量的准确性的系统和方法。所述方法对于直接燃料喷射器可能特别有用。


背景技术：

2.燃料喷射器可以响应于被输送到燃料喷射器的驱动电路的电信号而将燃料喷射到发动机。电信号可以从低水平转变为高水平以命令燃料喷射器完全打开使得燃料喷射器可以输送燃料。电信号也可以从高水平转变为低水平以命令燃料喷射器完全关闭使得燃料喷射器可以停止向发动机供应燃料。然而，由于制造和材料变化，不同的燃料喷射器可能对完全相同的信号做出不同的响应。另外，当单个燃料喷射器由表面上相同的燃料喷射器命令驱动时，单个燃料喷射器可能喷射不同量的燃料。因此，可能期望提供一种操作可以减少喷射的燃料量的变化的燃料喷射器的方式。


技术实现要素：

3.本文的发明人已经认识到上述缺点并且已经开发了一种系统，所述系统包括：燃料喷射器；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器响应于在所述燃料喷射器的燃料喷射事件期间所述燃料喷射器的燃料喷射器保持电流的最后周期的周期而调整燃料喷射器关闭命令的正时。
4.通过响应于在燃料喷射器的燃料喷射事件期间燃料喷射器保持电流的最后周期的周期而调整燃料喷射器关闭命令的正时，可以减少燃料喷射量变化。具体地，可以根据在命令燃料喷射器关闭时预期流过燃料喷射器的保持电流的量来调整燃料喷射器关闭正时或喷射正时终点。流过燃料喷射器的保持电流量可以指示燃料喷射器在被命令关闭之后将保持打开的时间量。因此，通过根据流过燃料喷射器的保持电流量来调整喷射器关闭正时，可以喷射更接近所请求或期望的待喷射燃料量的燃料量。
5.本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可以减少经由燃料喷射器喷射的燃料量的变化。此外，所述方法可以减少标称燃料喷射器工况(例如，温度和电池电压)对燃料喷射变化的影响。另外，所述方法可以用现有的系统硬件来实施。
6.当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，将容易明白本说明书的以上优点和其他优点以及特征。
7.应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
8.当单独地或参考附图来理解时，通过阅读在本文中称作具体实施方式的实施例的
示例，将更全面地理解本文描述的优点，在附图中：
9.图1是发动机的示意图；
10.图2示出了根据现有技术方法的流过燃料喷射器的电流；
11.图3至图5示出了燃料喷射器保持电流的属性；
12.图6a至图6c示出了在燃料喷射事件期间的燃料喷射器保持电流的最后周期中的燃料喷射器保持电流可以如何影响燃料喷射器关闭命令的正时；
13.图7a和图7b示出了命令的燃料喷射器脉冲宽度与实际燃料喷射器脉冲宽度之间的传递函数或关系的曲线图；
14.图8示出了用于操作燃料喷射器的示例性电路；并且
15.图9示出了用于燃料喷射器的示例性方法。
具体实施方式
16.本说明书涉及减小由燃料喷射器喷射的燃料的可变性。燃料可以经由直接如图1所示的直接燃料喷射器直接喷射到发动机气缸。图2示出了用于燃料喷射器的现有技术的电流分布。图3至图5出于示出燃料喷射正时可以如何补偿在命令燃料喷射器关闭时的燃料喷射器保持电流的水平使得燃料喷射器可以输送所请求的燃料量的目的示出了燃料喷射器电流的属性。图6a至图6c示出了当燃料喷射器中存在保持电流时可以如何发生额外的关闭时间以及额外的关闭时间可以如何作为调整燃料喷射正时的基础。图7a和图7b示出了额外的关闭时间可以如何影响经由燃料喷射器输送的燃料量。图8示出了燃料喷射器驱动器电路。最后，图9示出了用于操作燃料喷射器的方法。图9的方法可以调整燃料喷射器正时以补偿在燃料喷射器被命令关闭时在燃料喷射器中流动的保持电流量，这可以影响由燃料喷射器喷射的燃料量。
17.参考图1，内燃发动机10(包括多个气缸，图1中示出其中一个气缸)由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，活塞36定位在气缸壁中并连接到曲轴40。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地使小齿轮95前进以接合环形齿轮99。起动机96可以直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可经由皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，当未接合到发动机曲轴时，起动机96处于基本状态。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。
18.直接燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。进气道燃料喷射器67将燃料喷射到进气道69中，这被本领域技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的电压脉冲宽度或燃料喷射器脉冲宽度成比例地输送液体燃料。同样，燃料喷射器67与来自控制器12的电压脉冲宽度或燃料喷射器脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66和67。燃料在比燃料被供应到进气道燃料喷射器67的压力更高的压力下被供应到直接燃料喷射器66。另外，进气歧管44被示出为与任选的电子节气门62连通，所述电子节气门调整节流板64的位置以控制从进气口42到进气歧管44的
空气流量。在一些示例中，节气门62和节流板64可定位在进气门52与进气歧管44之间，以使得节气门62是进气道节气门。
19.无分电器点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(uego)传感器126被示出为在催化转化器70上游联接到排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以代替uego传感器126。
20.在一个示例中，转化器70可以包括多个催化器砖。在另一个示例中，可以使用各自具有多块砖的多个排放控制装置。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化器。
21.控制器12在图1中被示出为常规的微计算机，所述常规的微计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。控制器12被示为除了先前讨论的那些信号之外，还从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect)；联接到推进力踏板130以用于感测由脚132施加的力的位置传感器134；联接到制动踏板150以用于感测由脚152施加的力的位置传感器154；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(map)的测量值；来自霍尔效应传感器118的发动机位置传感器，感测曲轴40的位置；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。也可以感测大气压力(传感器未示出)以供控制器12处理。在本说明书的优选方面中，发动机位置传感器118在曲轴的每一转中产生预定数量的等距脉冲，可以根据所述预定数量的等距脉冲确定发动机转速(rpm)。
22.在一些示例中，发动机可联接到混合动力车辆中的电动马达/电池系统。此外，在一些示例中，可以采用其他发动机配置，例如具有多个燃料喷射器的柴油发动机。此外，控制器12可以接收输入并且将诸如部件劣化的状况传达给灯，或者替代地传达给人/机界面171。
23.在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部，以便增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近气缸的底部并且处于其冲程结束(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(bdc)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程的结束并最靠近气缸盖时(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域的技术人员称为上止点(tdc)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在下文称为点火的过程中，由诸如火花塞92等已知点火装置点燃所喷射的燃料，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到bdc。曲轴40将活塞移动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到tdc。应注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。
24.因此，图1的系统提供了一种系统，所述系统包括：燃料喷射器；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器响应于在所述燃料喷射器的燃料喷射事件期间供应到所述燃料喷射器的燃料喷射器保持电流的最后周期的周期而调整燃料喷射器关闭命令的正时。所述系统包括其中在所述燃料喷射器
的所述燃料喷射事件期间供应到所述燃料喷射器的燃料喷射器保持电流的所述最后周期的所述周期期间输送所述燃料喷射器关闭命令。所述系统包括其中所述燃料喷射事件在所述燃料喷射器打开以喷射燃料时开始并且在所述燃料喷射器关闭以停止喷射燃料时结束。所述系统还包括用于基于在所述燃料喷射器的所述燃料喷射事件期间供应到所述燃料喷射器的燃料喷射器保持电流的所述最后周期的所述周期来确定燃料喷射器关闭时间的附加指令。所述系统包括其中燃料喷射器关闭命令使所述燃料喷射器停止喷射燃料。所述系统包括其中所述燃料喷射器关闭命令包括命令电池高侧开关断开和电池低侧开关断开。所述系统包括其中燃料喷射器保持电流的所述最后周期的所述周期基于所述燃料喷射事件期间的保持电流的周期。
25.图1的系统还提供了一种系统，所述系统包括：燃料喷射器；电池高侧开关和低侧开关；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器响应于命令的燃料喷射器脉冲宽度与期望的燃料喷射器脉冲宽度之间的关系和所述关系的逆关系而调整燃料喷射器关闭命令的正时，其中所述命令的燃料喷射器脉冲宽度基于所述期望的燃料喷射器脉冲宽度和用于关闭所述燃料喷射器的额外时间。所述系统包括其中所述期望的燃料喷射器脉冲宽度基于发动机转速和负荷。所述系统包括其中所述额外时间基于在命令所述燃料喷射器关闭时流入所述燃料喷射器的保持电流量。所述系统包括其中所述燃料喷射器关闭命令使所述燃料喷射器停止喷射燃料。所述系统包括其中响应于所述燃料喷射器关闭命令而断开所述电池高侧开关并断开所述电池低侧开关。
26.现在参考图2，示出了用于燃料喷射器的电流分布。电流曲线示出了在经由燃料喷射器喷射燃料时进入燃料喷射器的电流。燃料喷射器可以是如图1所示的直接燃料喷射器66。对图2的描述中提及的低侧开关、增压升侧开关和电池高侧开关的参考是指图5所示的开关。
27.曲线图200示出了燃料喷射器电流量相对于时间的曲线图。竖直轴线表示流入燃料喷射器的电流量，并且电流量沿竖直轴线箭头方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。
28.在时间t0处，流入燃料喷射器的电流量为零。燃料喷射器完全关闭(未示出)，并且燃料不流过燃料喷射器。
29.在时间t1处，命令燃料喷射器打开，并且通过闭合升压高侧开关将升压电压(例如，65伏dc)施加到燃料喷射器(未示出)。施加升压电压导致电流开始流入燃料喷射器。这可以被称为燃料喷射事件期间的第一升压阶段或简称为升压阶段。时间t1也是燃料喷射事件的开始，或者经由燃料喷射器喷射燃料的时间周期的开始。燃料喷射事件可以是经由燃料喷射器喷射到发动机气缸的请求燃料量的函数。在升压阶段期间，电池高侧开关和低侧开关也闭合以允许电流流入燃料喷射器(未示出)。
30.在时间t2处，流入燃料喷射器的电流量达到阈值。因此，升压阶段结束以便允许减少流入燃料喷射器的电流量。通过断开升压高侧开关并使电池高侧开关闭合(未示出)来结束升压阶段。低侧开关也保持闭合(未示出)。
31.在时间t3处，第二次向燃料喷射器施加升压电压，但是升压电压的这种施加是任选的。升压高侧开关闭合，使得流入燃料喷射器的电流开始增加。电池高侧开关和低侧开关保持闭合。
32.在时间t4处，流入燃料喷射器的电流量再次达到阈值。因此，升压阶段结束以便允许减少流入燃料喷射器的电流量。通过断开升压高侧开关并使电池高侧开关闭合(未示出)来结束升压阶段。低侧开关也保持闭合(未示出)。拾取或再循环模式开始。在时间t4与时间t5之间，电池高侧开关可以重复断开和闭合。如果燃料喷射器电流不小于阈值，则电池高侧开关可以断开，而如果燃料喷射器电流减小到阈值，则电池高侧开关可以闭合。电池高侧开关可以保持闭合，直到燃料喷射器电流超过第二阈值电流。这些动作导致燃料喷射器打开而不汲取大量电流。
33.在时间t5(其可以是自从时间t1以来的预定时间量)处，燃料喷射器打开并且低侧开关断开，使得可以经由允许电流流过续流二极管来减少存储在燃料喷射器的线圈中的能量的量。电池高侧开关闭合并且升压高侧开关闭合。结果，流入燃料喷射器的电流量可以快速减少。
34.在时间t6处，流入燃料喷射器的电流减小到最小保持电流。保持阶段开始并且续流阶段在时间t6处结束。低侧开关闭合并且电池高侧开关闭合，使得流入燃料喷射器的电流量开始朝向最大保持电流增加。通过以最大保持电流与最小保持电流之间的电流操作燃料喷射器，燃料喷射器可以保持在打开状态，同时消耗很少的电能。当燃料喷射器在保持阶段(例如，在时间t6与在时间t9处命令燃料喷射器停止喷射燃料之间)操作时，流过燃料喷射器的电流量在最小保持电流与最大保持电流之间循环。通过在流过燃料喷射器的电流小于或等于最小保持电流时闭合电池高侧开关并在流过燃料喷射器的电流等于或大于最大保持电流时断开电池高侧开关来使保持电流的量从最小保持电流循环到最大保持电流。在保持阶段期间，最小保持电流和最大保持电流保持在恒定值。燃料喷射器保持电流从最小保持电流循环到最大保持电流的周期(例如，锯齿周期)被指示为时间t6与时间t8之间的时间量。在时间t6与t8之间的燃料喷射器周期内的燃料喷射器保持电流斜坡上升周期是从时间t6到时间t7。在时间t6与t8之间的燃料喷射器周期内的燃料喷射器保持电流斜坡下降周期是从时间t7到时间t8。在该示例中，总周期是在第一时间之后且在第二时间之前在向燃料喷射器供应最大保持电流之后燃料喷射器处于最小保持电流时的第一时间与燃料喷射器处于最小保持电流时的第二时间之间的时间量。
35.在时间t9处，命令燃料喷射器停止喷射燃料，使得燃料喷射器关闭。当命令燃料喷射器停止喷射燃料或关闭时，保持阶段结束。当电池高侧开关和升压高侧开关断开时，通过断开低侧开关来命令燃料喷射器停止喷射燃料或关闭。存储在燃料喷射器中的能量减少到零，并且在时间t10处，通过燃料喷射器的电流为零。时间t10也是燃料喷射事件的结束。通过允许电流在时间t9与时间t10之间流过续流二极管(如图5所示)来耗散存储在燃料喷射器中的能量。
36.现在参考图3，示出了示出根据现有技术和根据本方法的对燃料喷射器的保持电流控制的曲线图。曲线图示出了一旦燃料喷射器处于打开状态就可以如何在燃料喷射的保持阶段期间控制保持电流。图3的曲线图在时间上是对齐的。图3所示的保持电流是针对一个燃料喷射事件(例如，图2中从时间t1到时间t10)。
37.从图3顶部开始的第一曲线图示出了燃料喷射器保持电流相对于时间的曲线图。竖直轴线表示燃料喷射器保持电流，并且保持电流沿竖直轴线箭头方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。线302表示燃料喷射器保持电流。虚线350表
示最大燃料喷射器保持电流阈值，并且虚线352表示最小燃料喷射器保持电流阈值。
38.从图3顶部开始的第二曲线图示出了在命令燃料喷射器停止喷射燃料或关闭之后燃料喷射器的额外或附加打开时间的曲线图，所述额外或附加打开时间基于在命令燃料喷射器停止喷射燃料时流过燃料喷射器的燃料喷射器保持电流或者是所述燃料喷射器保持电流的函数。竖直轴线表示燃料喷射器的额外打开时间，并且额外打开时间沿竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。线304表示燃料喷射器的与燃料喷射器保持电流相关的额外打开时间。虚线354表示当在时间t
关闭
处命令燃料喷射器关闭时燃料喷射器的额外打开时间。
39.燃料喷射器在时间t
0,保持
之前打开，并且燃料喷射器保持电流在时间t0,保持(其是燃料喷射器保持阶段的开始)处开始流过燃料喷射器。在时间t
关闭
处命令燃料喷射器关闭(例如，使燃料停止流过燃料喷射器)。保持电流的锯齿波形式360的周期由引导线320指示。时间周期320或t
开启
的斜坡上升时间由引导线322指示。在斜坡上升时间期间，电池高侧开关闭合并且低侧开关闭合，使得流入燃料喷射器的电流在斜坡上升时间期间增加。时间周期320或t
循环
的斜坡下降时间由引导线324指示。在斜坡下降时间期间，电池高侧开关断开并且低侧开关闭合，使得流入燃料喷射器的电流在斜坡下降时间期间减少。在308处指示命令燃料喷射器关闭的时间与保持电流等于最小保持电流的时间之间的时间量。308处的时间可以被称为额外时间或t
额
外。
40.因此，图3示出了燃料喷射器保持电流的三个完整周期和燃料喷射器保持电流的一个部分周期。保持电流存在的时间量可以是请求经由燃料喷射器喷射的燃料量的函数。
41.现在参考图4，图4所示的两个曲线图与图3所示的两个曲线图相同。因此，为了简洁起见，不重复对曲线图的描述。图4经由引导线402指示燃料喷射保持时间或周期。保持时间可以经由以下方程表达：t
保持
＝t
关闭-t
0,保持
，其中t
保持
是燃料喷射器保持电流时间，t
关闭
是命令燃料喷射器关闭或停止喷射燃料的时间，并且t
0,保持
是燃料喷射器保持阶段(例如，燃料喷射器电流被约束为小于最大燃料喷射器保持电流并且大于最小燃料喷射器保持电流的阶段)开始的时间。
42.现在转向图5，图5所示的两个曲线图与图3所示的两个曲线图相同。因此，为了简洁起见，不重复对曲线图的描述。图5经由引导线502指示燃料喷射保持时间或周期中的燃料喷射器保持电流的最后周期的时间。燃料喷射保持阶段或周期中的最后周期的持续时间可以经由以下方程来表达：其中t
保持
是燃料喷射器保持电流时间，t
lp
是保持阶段的最后周期中的时间量，并且t
st
是保持周期中的锯齿波形式的周期(如引导线320指示)。方括号指示t
保持
/t
st
的结果向下舍入到最接近整数，并且其可以被称为地板函数。
43.现在参考图6a，示出了在保持电流的一个周期期间的时间(例如，图3中的时间320)与由于燃料喷射器保持电流流过燃料喷射器而引起的额外保持时间之间的关系的曲线图。竖直轴线表示燃料喷射器在被命令关闭或停止燃料流动之后保持打开的附加或额外时间量。额外时间量沿竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示燃料喷射器保持电流的周期期间的时间(例如，图3的320)并且时间量沿水平轴箭头方向增加。
44.引导线640表示燃料喷射器保持电流锯齿波形式的周期t
st
，并且其在时间0处开始
并在时间t
st
处结束。引导线642表示由于经由闭合电池高侧开关同时也闭合低侧开关向燃料喷射器施加电池电压而增加燃料喷射器保持电流的周期t
st
期间的时间。引导线644表示由于经由断开电池高侧开关同时闭合低侧开关不向燃料喷射器施加电池电压而减少燃料喷射器保持电流的周期t
st
期间的时间。曲线602的值在位置650(0(水平轴线值),0(竖直轴线值))和位置652(t
st
,0)处为零。因此，可以观察到，用于关闭燃料喷射器的额外时间量在斜坡上升时间642期间增加，并且在斜坡下降时间644期间减少。
45.现在参考图6b，示出了燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期t
lp,命令
的时间与燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期的有效时间t
lp,eff
之间的关系或传递函数的曲线图。燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期的有效时间可以被表达为：t
lp,eff
＝t
lp,命令
+t
额外
，其中t
lp,eff
是燃料喷射器保持电流周期的最后周期的有效时间，t
lp,命令
是燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期的时间，并且t
额外
是由于流过燃料喷射器的保持电流量而关闭燃料喷射器的额外时间量。
46.实线604表示燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期t
lp,命令
的时间与燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期的有效时间t
lp,eff
之间的关系。虚线606表示燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期t
lp,命令
的时间与当t
额外
的值为零时燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期的有效时间t
lp,eff
之间的关系。可以观察到，对于燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期t
lp,命令
的给定时间，有效燃料喷射器保持电流周期t
lp,eff
值大于燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期t
lp,命令
的值，除了在它们相等的端点654和656处之外。曲线604如在654处所指示为(0,0)，并且如在656处所指示处于(t
st
,t
st
)。图6b所示的关系可以通过在燃料喷射事件期间的燃料喷射器保持电流的最后周期期间命令燃料喷射器在不同的保持电流水平下关闭并记录用于关闭燃料喷射器的额外时间来确定。用于关闭燃料喷射器的相加时间可以加到保持电流的最后周期的时间以确定燃料喷射器保持电流的最后周期的有效周期。
47.现在参考图6c，示出了燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期的有效时间t
lp,eff
的时间与燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期t
lp,命令
之间的关系或传递函数的曲线图。因此，图6c的曲线图是图6b的曲线图的逆传递函数。图6c所示的关系可以通过交换图6b所示的曲线图的水平轴线和竖直轴线的变量来确定。
48.实线610表示燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期t
lp,命令
的时间与燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期的有效时间t
lp,eff
之间的逆关系。虚线608表示燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期的有效时间t
lp,eff
与当t
额外
的值为零时燃料喷射器保持电流周期的命令的最后周期t
lp,命令
的时间之间的关系。曲线610如在658处所指示为(0,0)，并且如在660处所指示处于(t
st
,t
st
)。
49.继续前进到图7a，示出了命令的燃料喷射器脉冲宽度与实际燃料喷射器脉冲宽度之间的关系或传递函数的曲线图700。曲线图700的竖直轴线表示燃料喷射器的实际燃料脉冲宽度，并且燃料喷射器的实际燃料脉冲宽度沿竖直轴线箭头方向增加。曲线图700的水平轴线表示命令的燃料喷射器脉冲宽度，并且命令的燃料喷射器脉冲宽度沿水平轴线箭头方向增加。实线702表示命令的燃料喷射器脉冲宽度与实际燃料喷射器脉冲宽度之间的关系或传递函数。实线702是命令的燃料喷射器脉冲宽度加上图3至图5所示的额外时间，其中额外时间根据命令燃料喷射器关闭的时间而改变。虚线704将表示当命令的燃料喷射器脉冲
宽度导致实际燃料喷射器脉冲宽度相等时命令的燃料喷射器脉冲宽度与实际燃料喷射器脉冲宽度之间的关系或传递函数。
50.可以观察到，实际燃料喷射器脉冲宽度的变化率随着命令的燃料喷射器脉冲宽度的增加而增加和减小。因此，对于一些命令的燃料喷射器脉冲宽度，命令的燃料喷射器脉冲宽度可能导致实际燃料脉冲宽度相同或几乎相同。然而，对于一些命令的燃料喷射器脉冲宽度，命令的燃料喷射器脉冲宽度可能导致实际燃料脉冲宽度较大。可以根据命令的燃料喷射器脉冲宽度查找实际燃料喷射器脉冲宽度。
51.现在参考图7b，示出了实际燃料喷射器脉冲宽度与命令的燃料喷射器脉冲宽度之间的关系或传递函数的曲线图750。一个目标是使实际燃料喷射器脉冲宽度等于期望的燃料喷射器脉冲宽度，因此在这种背景下，实际燃料喷射器脉冲宽度和期望的燃料喷射器脉冲宽度可以被视为相同。因此，结果是命令的燃料喷射脉冲宽度与实际燃料喷射脉冲宽度的关系是期望的燃料喷射脉冲宽度与命令的燃料喷射脉冲宽度的关系的逆关系。
52.曲线图700的竖直轴线表示命令的燃料喷射器脉冲宽度，并且命令的燃料喷射器脉冲宽度沿竖直轴线箭头方向增加。曲线图700的水平轴线表示燃料喷射器的期望燃料脉冲宽度，并且燃料喷射器的期望燃料脉冲宽度沿水平轴线箭头方向增加。实线708表示期望的燃料喷射器脉冲宽度与命令的燃料喷射器脉冲宽度之间的关系或传递函数。实线708是命令的燃料喷射器脉冲宽度减去图3至图5所示的额外时间，其中额外时间根据命令燃料喷射器关闭的时间而改变。虚线706将表示当期望的燃料喷射器脉冲宽度导致命令的燃料喷射器脉冲宽度相等时期望的燃料喷射器脉冲宽度与命令的燃料喷射器脉冲宽度之间的关系或传递函数。
53.可以观察到，命令的燃料喷射器脉冲宽度的变化率随着期望的燃料喷射器脉冲宽度的增加而增加和减小。因此，对于一些期望的燃料喷射器脉冲宽度，期望的燃料喷射器脉冲宽度可能导致命令的燃料脉冲宽度相同或几乎相同。然而，对于一些期望的燃料喷射器脉冲宽度，期望的燃料喷射器脉冲宽度可能导致命令的燃料脉冲宽度较小。可以根据期望的燃料喷射器脉冲宽度查找命令的燃料喷射器脉冲宽度。如果针对整个燃料喷射脉冲宽度而不是仅针对保持电流的最后周期提供关系和逆关系，则图7a和图7b等效于图6b和图6c。
54.现在参考图8，示出了用于操作燃料喷射器的示例性电路800。可以为每个燃料喷射器提供类似的电路800，并且图8的电路可以包括在图1的系统中，例如，在控制器12中。
55.电路800包括输出第一电压(例如，65伏-升压电压)的升压电源802和输出电池电压(例如，12伏)的电池804。升压电压可以选择性地电耦合到燃料喷射器线圈812以激活燃料喷射器并开始从燃料喷射器向发动机输送燃料。可以经由升压高侧开关806向燃料喷射器线圈812施加升压电压。升压高侧开关806可以是晶体管，诸如场效应晶体管、双极晶体管或其他已知的晶体管。升压高侧开关806可以闭合以向燃料喷射器线圈812施加升压电压。
56.电池电压也可以选择性地电耦合到燃料喷射器线圈812以保持打开燃料喷射器并继续从燃料喷射器向发动机输送燃料。可以经由电池高侧开关808向燃料喷射器线圈812施加电池电压。电池高侧开关808可以是晶体管，诸如场效应晶体管、双极晶体管或其他已知的晶体管。电池高侧开关808可以闭合以向燃料喷射器线圈812施加电池电压。开关806和808可以称为高侧开关，因为它们更靠近电池804和升压电源802的较高电位侧。
57.电路800还包括续流二极管810，当从升压高侧开关或从电池高侧开关到燃料喷射
器线圈816的电流中断时，所述续流二极管允许电流流过续流二极管并流到燃料喷射器线圈。电路800还包括齐纳二极管816，所述齐纳二极管包括阈值击穿电压(例如，65伏)。最后，电路800包括低侧开关814，所述低侧开关可以闭合以激活燃料喷射器并且断开以停用燃料喷射器。电路8的控制器可以包括在图1的控制器中或者它可以电耦合到图1的控制器。
58.因此，图1和图8的系统提供了一种系统，所述系统包括：燃料喷射器；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器响应于在所述燃料喷射器的燃料喷射事件期间供应到所述燃料喷射器的燃料喷射器保持电流的最后周期的周期而调整燃料喷射器关闭命令的正时。所述系统包括其中在所述燃料喷射器的所述燃料喷射事件期间供应到所述燃料喷射器的燃料喷射器保持电流的所述最后周期的所述周期期间输送所述燃料喷射器关闭命令。所述系统包括其中所述燃料喷射事件在所述燃料喷射器打开以喷射燃料时开始并且在所述燃料喷射器关闭以停止喷射燃料时结束。所述系统还包括用于基于在所述燃料喷射器的所述燃料喷射事件期间供应到所述燃料喷射器的燃料喷射器保持电流的所述最后周期的所述周期来确定燃料喷射器关闭时间的附加指令。所述系统包括其中燃料喷射器关闭命令使所述燃料喷射器停止喷射燃料。所述系统包括其中所述燃料喷射器关闭命令包括命令电池高侧开关断开和电池低侧开关断开。所述系统包括其中燃料喷射器保持电流的所述最后周期的所述周期基于所述燃料喷射事件期间的保持电流的周期。
59.图1和图8的系统还提供了一种系统，所述系统包括：燃料喷射器；电池高侧开关和低侧开关；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器响应于燃料喷射器的保持阶段中的燃料喷射器保持电流的命令的最后周期与所述保持阶段中的燃料喷射器保持电流的期望最后周期之间的关系和所述关系的逆关系而调整燃料喷射器关闭命令的正时。所述系统包括其中所述期望的最后周期基于所述命令的最后周期加上所述燃料喷射器关闭的额外时间。所述系统包括其中所述额外时间基于在命令所述燃料喷射器关闭时流入所述燃料喷射器的保持电流量。所述系统包括其中所述燃料喷射器关闭命令使所述燃料喷射器停止喷射燃料。所述系统包括其中响应于所述燃料喷射器关闭命令而断开所述电池高侧开关并断开所述电池低侧开关。
60.现在参考图9，描述了用于操作燃料喷射器的方法。图9的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令被结合到图1和图8的系统中。图9的方法可以使图1的控制器从本文所述的一个或多个传感器接收输入并调整本文所述的一个或多个致动器在物理世界中的位置或操作状态。在图9的描述中提及的开关、二极管和燃料喷射器可以包括在如图8中描述的电路中。可以对发动机的燃料喷射器中的每一者执行方法900。
61.在902处，方法900判断发动机是否正在运行(例如，旋转并燃烧燃料)。如果是，则答案为是且方法900前进到904。否则，答案为否，并且方法900前进到903。在一个示例中，如果燃料被喷射到发动机并且发动机转速大于阈值转速，则方法900可以判断发动机正在运行。
62.在903处，方法900使电流停止到达发动机的燃料喷射器。可以经由断开升压高侧开关、断开电池高侧开关并断开低侧开关来停止来自燃料喷射器的燃料流。方法900前进到退出。
63.在904处，方法900选择用于将燃料喷射到发动机的燃料喷射器。可以根据发动机
的点火顺序来选择燃料喷射器。例如，如果发动机是点火顺序为1-3-4-2的四缸发动机，则方法可以在用于一号气缸的燃料喷射器已经开始喷射燃料之后选择三号气缸的燃料喷射器来喷射燃料。方法900前进到906。
64.在906处，方法900确定燃料喷射命令脉冲宽度(例如，供应到燃料喷射器驱动器电路以打开和关闭燃料喷射器的电信号的持续时间)。在一个示例中，方法900根据从推进力踏板的位置和发动机转速确定的驾驶员需求扭矩来确定燃料脉冲宽度。可以施加推进力踏板位置和发动机转速以生成对发动机的扭矩请求，并且对发动机的扭矩请求可以被转换为对选定气缸的扭矩请求。可以根据扭矩请求经由查找表来确定气缸空气量，并且可以经由将气缸空气量除以请求的气缸空燃比来确定气缸燃料量或请求的燃料喷射量。气缸燃料量在经由气缸燃料量参考时可以经由输出以经验确定的燃料喷射器脉冲宽度值的函数被转换为燃料喷射器脉冲宽度。喷射开始正时也可以基于发动机转速和负荷，并且可以根据存储在可以经由发动机转速和负荷参考或索引的表或函数中的以经验确定的值来确定。燃料喷射器开启时间可以在零秒处开始，并且初始燃料喷射器关闭时间可以是燃料喷射器开启时间加上燃料喷射器脉冲宽度，所述燃料喷射器脉冲宽度是根据在由气缸燃料量参考时输出燃料喷射器脉冲宽度的函数确定的。方法900前进到908。
65.在908处，方法900命令燃料喷射器进行操作。在一个示例中，方法900向选定的燃料喷射器施加升压电压，所述燃料喷射器将在发动机循环期间将燃料输送到发动机气缸。因此，选定燃料喷射器的喷射周期开始。在一个示例中，经由闭合升压高侧开关同时也闭合低侧开关和电池高侧开关，向燃料喷射器施加升压电压。升压电压可以是65伏，而电池电压可以是12伏。通过向选定燃料喷射器施加升压电压，与向选定燃料喷射器施加电池电压相比，以更快速率断开选定燃料喷射器。方法900还经由断开升压高侧开关并经由在闭合电池高侧开关并闭合低侧开关时断开升压高侧开关使电流流过续流二极管(如图8所示)来在升压阶段被激活达预定时间量之后使燃料喷射器中的电流再循环。通过将电流再循环到燃料喷射器，可以防止产生大的电压尖峰。电流可以再循环达预定时间量。
66.方法900将流过选定燃料喷射器的电流减小到最小保持电流阈值。当燃料喷射器电流减小到最小保持电流阈值时，燃料喷射器保持阶段开始并且升压阶段结束。在一些示例中，方法900可以在进入保持电流阶段之前生成两个升压阶段。在一个示例中，方法900可以断开低侧开关以将流过选定燃料喷射器的电流量减少到最小保持电流。升压高侧开关可以保持断开并且电池高侧开关可以保持闭合。方法900将电池电压施加到选定的燃料喷射器以便在燃料喷射器保持电流达到最小保持电流阈值之后将燃料喷射器保持电流增加到最大保持电流。可以通过闭合电池高侧开关向选定的燃料喷射器施加电池电压。
67.当选定的燃料喷射器电流达到燃料喷射器最大保持电流时，方法900开始使电流在选定的燃料喷射器中再循环。方法900可以经由断开低侧开关来开始使电流再循环。通过断开低侧开关，电流可以流过续流二极管。方法900继续处于再循环模式，直到燃料喷射器中的电流减小到最小燃料喷射器保持电流。一旦燃料喷射器保持电流达到阈值最小保持电流，方法900就将电池电压施加到燃料喷射器。方法900使燃料喷射器保持电流在最小燃料喷射器保持电流与最大燃料喷射器保持电流之间循环，直到命令燃料喷射器停止喷射燃料为止。
68.在910处，方法900确定燃料喷射器保持阶段的开始的正时。方法900可以确定燃料
喷射器的最近喷射或选定燃料喷射器的当前燃料喷射的燃料喷射保持阶段的开始的正时。燃料喷射器保持阶段的开始的正时是紧接在升压阶段之后燃料喷射器电流减小到最小燃料喷射器保持电流的时间。保持阶段的开始在图3中指示为时间t
0,保持
。方法900前进到912。
69.在912处，方法900确定锯齿保持电流周期。锯齿保持电流周期由图3中的引导线320指示。在一个示例中，方法900可以通过测量燃料喷射器保持电流从最小燃料喷射器保持电流移动到最大燃料喷射器保持电流并返回到最小燃料喷射器保持电流所需要的时间来确定锯齿周期。方法900前进到914。
70.在914处，方法900确定在燃料喷射器保持电流的最后周期开始之前的燃料喷射事件的燃料喷射器保持电流的最后周期的期望持续时间。燃料喷射器保持电流的最后周期的期望持续时间是提供由燃料喷射器喷射的请求燃料量的持续时间。在一个示例中，方法900经由以下方程确定燃料喷射保持阶段或周期中的最后周期的持续时间：其中t
lp,期望
是当前燃料喷射事件期间的燃料喷射器保持电流的最后周期的期望持续时间，t
关闭,期望
是如在906处确定的燃料喷射器保持电流关断时间，t
0,保持
是如在910处确定的燃料喷射器保持电流的初始或起始时间，并且t
st
是如在912处确定的燃料喷射器保持电流锯齿波形的周期。回想t
保持
＝t
关闭,期望-t
0,保持
。方法900前进到916。
71.在916处，方法900确定当前燃料喷射事件的燃料喷射器保持电流的最后周期的命令持续时间。最后周期的命令持续时间是针对在选定燃料喷射器被命令关闭时的保持电流进行校正的当前燃料喷射的保持阶段的最后周期的持续时间。在一个示例中，最后周期的命令持续时间可以经由图6c的关系根据燃料喷射器保持电流的最后周期的期望持续时间来确定。
72.在一些示例中，可以经由以下形式的逆传递函数来确定当前燃料喷射事件中的燃料喷射器保持电流的最后周期的周期：t
lp,命令
＝1d-线性插值([0,t
开启
+g(i
max
),t
st
],[0,t
开启
,t
st
],t
lp,期望
)，其中g是基于最大燃料喷射器保持电流i
max
返回t
额外
的函数，t
开启
是斜坡上升周期(例如，图3的322或图6a和图6b中的t
开启
)，并且
tst
是锯齿燃料喷射器保持电流的周期。方法900前进到918。
[0073]
在918处，方法900确定修正的命令燃料喷射器关闭时间。然后，可以根据命令的燃料喷射保持电流的命令的最后周期经由求解以下方程来计算补偿在命令燃料喷射器关闭时的燃料喷射器保持电流的调整或修正的燃料喷射器关闭时间：
[0074]
其中t
lp,命令
是在燃料喷射事件期间的燃料喷射器保持电流的最后周期的命令的修正持续时间(例如，燃料经由燃料喷射器喷射时的时间)，t
关闭,命令
是在补偿命令燃料喷射器关闭时的燃料喷射器保持电流的调整或修正的燃料喷射器关闭时间，t
0,保持
是当前燃料喷射事件的燃料喷射器保持电流的起始时间，并且t
st
是如在912处确定的锯齿燃料喷射器保持电流的周期。可以观察到，可以基于以下项来简化将命令的修正持续时间与补偿命令燃料喷射器关闭时的燃料喷射器保持电流的调整或修正的燃料喷射器关闭时间相关的方程：因
此，
[0075]
方法900可以经由重新布置上面提到的t
lp,命令
方程以及经由以下方程结合所提及的简化来确定修正的命令燃料喷射器关闭时间：可以如910处所描述的那样确定燃料喷射保持阶段的起始时间的值。可以如在步骤906处所描述的那样确定期望的燃料喷射器关闭时间，并且可以如在步骤912处所描述的那样确定锯齿状燃料喷射器保持电流的周期。方法900命令燃料喷射器关闭并在时间t
关闭,命令
处停止喷射燃料。方法900前进到退出。
[0076]
通过这种方式，方法900可以确定期望的燃料喷射器关闭时间和燃料喷射持续时间。方法900还可以修改当命令燃料喷射器关闭时使一定量的保持电流预期流过燃料喷射器的期望燃料喷射器关闭时间以生成命令的燃料喷射器关闭时间。命令的燃料喷射关闭时间可以使燃料喷射器喷射更接近请求的燃料喷射量的燃料量，使得可以减小喷射的燃料量的变化。
[0077]
因此，方法900提供了一种用于操作燃料喷射器的方法，其包括：经由控制器响应于燃料喷射器的保持阶段中的燃料喷射器保持电流的命令最后周期与所述保持阶段中的燃料喷射器保持电流的期望最后周期之间的关系而调整燃料喷射器的命令关闭时间。所述方法包括其中所述期望的最后周期基于所述命令的最后周期加上所述燃料喷射器关闭的额外时间。所述方法包括其中所述额外时间基于在命令所述燃料喷射器关闭时流入所述燃料喷射器的保持电流量。所述方法包括其中所述命令关闭时间是命令所述燃料喷射器停止喷射燃料时的时间。所述方法还包括基于所述期望的最后周期和所述关系以及所述关系的逆关系来估计所述命令的最后周期。所述方法还包括基于所述命令的最后周期、期望的燃料喷射器关闭时间和所述燃料喷射器保持阶段的起始时间来估计所述命令关闭时间。所述方法包括其中所述期望的燃料喷射器关闭时间基于要喷射到发动机的请求燃料量，并且其中基于所述期望的燃料喷射器关闭时间和燃料喷射器保持阶段的起始时间来估计所述期望的最后周期。所述方法包括其中所述燃料喷射器在所述保持阶段期间打开并喷射燃料。
[0078]
在另一种表示中，方法900提供了一种用于操作燃料喷射器的方法，其包括：响应于命令的燃料喷射器关闭脉冲宽度与期望的燃料喷射器脉冲宽度之间的关系和而调整燃料喷射器关闭命令的正时，其中所述命令的燃料喷射器脉冲宽度基于所述期望的燃料喷射器脉冲宽度和用于关闭所述燃料喷射器的额外时间。所述方法包括其中关闭所述燃料喷射器的所述额外时间是基于燃料喷射器保持电流的时间量。
[0079]
应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。本文所述的具体程序可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一者或多者。因而，示出的各种动作、操作和/或功能可按示出的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是达成本文所述的示例性示例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。可以依据所使用的特定策略而反复地执行示出的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所述动作、操作
和/或功能可以图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所述动作通过执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令结合电子控制器来执行。
[0080]
本说明书到此结束。在不脱离本描述的精神和范围的情况下，本领域技术人员在阅读本描述之后，将想到许多变化形式和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置操作的i3、i4、i5、v6、v8、v10和v12发动机可以使用本说明书来获益。