CN104975969A - 用于使通过量最小化的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于使通过量最小化的系统和方法。电压测量模块测量发动机的燃料喷射器的第一电连接器和第二电连接器处的第一电压和第二电压。一阶求和器模块确定i）所述第一电压与第二电压之差与ii）所述第一电压与第二电压之差的N个先前值的一阶总和，其中N是大于或等于一的整数。二阶求和器模块确定i）所述一阶总和与ii）所述一阶总和的M个先前值的二阶总和，其中M是大于或等于一的整数。一阶差分模块基于所述二阶总和确定一阶差分。二阶差分模块确定在i）所述一阶差分与ii）所述一阶差分的前一值之间的二阶差分。喷射器驱动器模块基于所述二阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

Description

用于使通过量最小化的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请与2014年4月1日提交的美国专利申请No. 14/242,058、2014年4月1日提交的美国专利申请No. 14/242,247和2014年4月1日提交的美国专利申请No. 14/231,807相关。以上申请的整个公开通过引用结合在此。

技术领域

本申请涉及内燃发动机，并且更具体来说，涉及用于发动机的燃料喷射器控制系统和方法。

背景技术

这里提供的背景技术说明是为了总体上提出本公开的背景。在本背景技术部分中所说明的程度上的本发明人的工作以及不可以以其他方式描述为提交时的现有技术的本说明书的各个方面，不被明确地或隐含地承认是针对本公开的现有技术。

空气通过吸气歧管吸入发动机中。节流阀和/或发动机阀的正时控制进入发动机的气流。空气与来自一个或多个燃料喷射器的燃料混合，从而形成空气/燃料混合物。空气/燃料混合物在发动机的一个或多个汽缸内燃烧。例如通过火花塞提供的火花可以启动空气/燃料混合物的燃烧。

空气/燃料混合物燃烧会产生扭矩和排气。扭矩是经由空气/燃料混合物燃烧过程中的热释放和膨胀而产生的。发动机经由曲轴将扭矩传递到变速器，而变速器经由传动系将扭矩传递到一个或多个车轮。排气从汽缸排放到排气系统。

发动机控制模块（ECM）控制发动机的扭矩输出。ECM可以基于驾驶员的输入来控制发动机的扭矩输出。驾驶员输入可以包含例如加速器踏板位置、制动器踏板位置和/或一个或多个其他合适的驾驶员输入。

发明内容

在一个特征中，公开了一种用于车辆的燃料控制系统。电压测量模块测量发动机的燃料喷射器的第一电连接器和第二电连接器处的第一电压和第二电压。一阶求和器模块确定（i）所述第一电压与第二电压之差与（ii）所述第一电压与第二电压之差的N个先前值的一阶总和，其中N是大于或等于一的整数。二阶求和器模块确定（i）所述一阶总和与（ii）所述一阶总和的M个先前值的二阶总和，其中M是大于或等于一的整数。一阶差分模块基于所述二阶总和确定一阶差分。二阶差分模块确定在（i）所述一阶差分与（ii）所述一阶差分的前一值之间的二阶差分。喷射器驱动器模块基于所述二阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

在进一步的特征中，三阶差分模块确定在（i）所述二阶差分与（ii）所述二阶差分的前一值之间的三阶差分，以及四阶差分模块确定在（i）所述三阶差分与（ii）所述三阶差分的前一值之间的四阶差分。所述喷射器驱动器模块基于所述三阶差分和所述四阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

在进一步的特征中，三阶求和器模块确定（i）所述二阶总和与（ii）所述二阶总和的O个先前值的三阶总和，其中O是大于或等于一的整数，并且所述一阶差分模块基于所述三阶总和确定所述一阶差分。

在进一步的特征中，四阶求和器模块确定（i）所述三阶总和与（ii）所述三阶总和的Q个先前值的四阶总和，其中Q是大于或等于一的整数，并且所述一阶差分模块基于所述四阶总和确定所述一阶差分。

在进一步的特征中，五阶求和器模块确定（i）所述四阶总和与（ii）所述四阶总和的R个先前值的五阶总和，其中R是大于或等于一的整数，并且所述一阶差分模块基于所述五阶总和确定所述一阶差分。

在进一步的特征中，所述一阶差分模块确定在（i）所述五阶总和与（ii）所述五阶总和的前一值之间的所述一阶差分。

在进一步的特征中，参数确定模块确定所述三阶差分的最小值和所述三阶差分的最大值，并且所述喷射器驱动器模块基于所述三阶差分的最小值和最大值向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

在进一步的特征中，所述参数确定模块基于所述四阶差分的第一次过零来确定所述三阶差分的所述最小值。

在进一步的特征中，所述参数确定模块基于所述四阶差分的第二次过零来确定所述三阶差分的所述最大值。

在进一步的特征中，脉宽模块基于目标燃料质量确定对于燃料喷射事件将要向所述燃料喷射器施加的初始脉宽，调整模块基于所述三阶差分的所述最小值和最大值来调整初始脉宽，以产生最终脉宽，并且所述喷射器驱动器模块基于所述最终脉宽而对于所述燃料喷射事件向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

在一个特征中，一种用于车辆的控制系统，包含：电压测量模块，其测量发动机的致动器的第一电连接器和第二电连接器处的第一电压和第二电压；一阶求和器模块，其确定（i）所述第一电压与第二电压之差与（ii）所述第一电压与第二电压之差的N个先前值的一阶总和，其中N是大于或等于一的整数；二阶求和器模块，其确定（i）所述一阶总和与（ii）所述一阶总和的M个先前值的二阶总和，其中M是大于或等于一的整数；一阶差分模块，其基于所述二阶总和确定一阶差分；二阶差分模块，其确定在（i）所述一阶差分与（ii）所述一阶差分的前一值之间的二阶差分；以及驱动器模块，其基于所述二阶差分向所述致动器选择性地施加动力。

在另一个特征中，一种用于车辆的燃料控制方法，包含：测量发动机的燃料喷射器的第一电连接器和第二电连接器处的第一电压和第二电压；确定（i）所述第一电压与第二电压之差与（ii）所述第一电压与第二电压之差的N个先前值的一阶总和，其中N是大于或等于一的整数；确定（i）所述一阶总和与（ii）所述一阶总和的M个先前值的二阶总和，其中M是大于或等于一的整数；基于所述二阶总和确定一阶差分；确定在（i）所述一阶差分与（ii）所述一阶差分的前一值之间的二阶差分；以及基于所述二阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包含：确定在（i）所述二阶差分与（ii）所述二阶差分的前一值之间的三阶差分；确定在（i）所述三阶差分与（ii）所述三阶差分的前一值之间的四阶差分；以及基于所述三阶差分和所述四阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包含：确定（i）所述二阶总和与（ii）所述二阶总和的O个先前值的三阶总和，其中O是大于或等于一的整数；以及基于所述三阶总和确定所述一阶差分。

在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包含：确定（i）所述三阶总和与（ii）所述三阶总和的Q个先前值的四阶总和，其中Q是大于或等于一的整数；以及基于所述四阶总和确定所述一阶差分。

在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包含：确定（i）所述四阶总和与（ii）所述四阶总和的R个先前值的五阶总和，其中R是大于或等于一的整数；以及基于所述五阶总和确定所述一阶差分。

在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包含：确定在（i）所述五阶总和与（ii）所述五阶总和的前一值之间的所述一阶差分。

在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包含：确定所述三阶差分的最小值和所述三阶差分的最大值；以及基于所述三阶差分的最小值和最大值向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包含：基于所述四阶差分的第一次过零来确定所述三阶差分的所述最小值。

在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包含：基于所述四阶差分的第二次过零来确定所述三阶差分的所述最大值。

在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包含：基于目标燃料质量确定对于燃料喷射事件将要向所述燃料喷射器施加的初始脉宽；基于所述三阶差分的所述最小值和最大值来调整初始脉宽，以产生最终脉宽；以及基于所述最终脉宽而对于所述燃料喷射事件向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

本发明还公开了以下技术方案。

1、一种用于车辆的燃料控制系统，包括：

电压测量模块，其测量发动机的燃料喷射器的第一电连接器和第二电连接器处的第一电压和第二电压；

一阶求和器模块，其确定i）所述第一电压与第二电压之差与ii）所述第一电压与第二电压之差的N个先前值的一阶总和，其中N是大于或等于一的整数；

二阶求和器模块，其确定i）所述一阶总和与ii）所述一阶总和的M个先前值的二阶总和，其中M是大于或等于一的整数；

一阶差分模块，其基于所述二阶总和确定一阶差分；

二阶差分模块，其确定在i）所述一阶差分与ii）所述一阶差分的前一值之间的二阶差分；以及

喷射器驱动器模块，其基于所述二阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

2、根据方案1所述的燃料控制系统，还包括：

三阶差分模块，其确定在i）所述二阶差分与ii）所述二阶差分的前一值之间的三阶差分；以及

四阶差分模块，其确定在i）所述三阶差分与ii）所述三阶差分的前一值之间的四阶差分，

其中所述喷射器驱动器模块基于所述三阶差分和所述四阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

3、根据方案2所述的燃料控制系统，还包括：

三阶求和器模块，其确定i）所述二阶总和与ii）所述二阶总和的O个先前值的三阶总和，其中O是大于或等于一的整数，

其中所述一阶差分模块基于所述三阶总和确定所述一阶差分。

4、根据方案3所述的燃料控制系统，还包括：

四阶求和器模块，其确定i）所述三阶总和与ii）所述三阶总和的Q个先前值的四阶总和，其中Q是大于或等于一的整数，

其中所述一阶差分模块基于所述四阶总和确定所述一阶差分。

5、根据方案4所述的燃料控制系统，还包括：

五阶求和器模块，其确定i）所述四阶总和与ii）所述四阶总和的R个先前值的五阶总和，其中R是大于或等于一的整数，

其中所述一阶差分模块基于所述五阶总和确定所述一阶差分。

6、根据方案5所述的燃料控制系统，其中所述一阶差分模块确定在i）所述五阶总和与ii）所述五阶总和的前一值之间的所述一阶差分。

7、根据方案2所述的燃料控制系统，还包括参数确定模块，所述参数确定模块确定所述三阶差分的最小值和所述三阶差分的最大值，

其中所述喷射器驱动器模块基于所述三阶差分的最小值和最大值向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

8、根据方案7所述的燃料控制系统，其中所述参数确定模块基于所述四阶差分的第一次过零来确定所述三阶差分的所述最小值。

9、根据方案8所述的燃料控制系统，其中所述参数确定模块基于所述四阶差分的第二次过零来确定所述三阶差分的所述最大值。

10、根据方案7所述的燃料控制系统，还包括：

脉宽模块，其基于目标燃料质量确定对于燃料喷射事件将要向所述燃料喷射器施加的初始脉宽；以及

调整模块，其基于所述三阶差分的所述最小值和最大值来调整初始脉宽，以产生最终脉宽，

其中所述喷射器驱动器模块基于所述最终脉宽而对于所述燃料喷射事件向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

11、一种用于车辆的控制系统，包括：

电压测量模块，其测量发动机的致动器的第一电连接器和第二电连接器处的第一电压和第二电压；

一阶求和器模块，其确定i）所述第一电压与第二电压之差与ii）所述第一电压与第二电压之差的N个先前值的一阶总和，其中N是大于或等于一的整数；

二阶求和器模块，其确定i）所述一阶总和与ii）所述一阶总和的M个先前值的二阶总和，其中M是大于或等于一的整数；

一阶差分模块，其基于所述二阶总和确定一阶差分；

二阶差分模块，其确定在i）所述一阶差分与ii）所述一阶差分的前一值之间的二阶差分；以及

驱动器模块，其基于所述二阶差分向所述致动器选择性地施加动力。

12、一种用于车辆的燃料控制方法，包括：

测量发动机的燃料喷射器的第一电连接器和第二电连接器处的第一电压和第二电压；

确定i）所述第一电压与第二电压之差与ii）所述第一电压与第二电压之差的N个先前值的一阶总和，其中N是大于或等于一的整数；

确定i）所述一阶总和与ii）所述一阶总和的M个先前值的二阶总和，其中M是大于或等于一的整数；

基于所述二阶总和确定一阶差分；

确定在i）所述一阶差分与ii）所述一阶差分的前一值之间的二阶差分；以及

基于所述二阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

13、根据方案12所述的燃料控制方法，还包括：

确定在i）所述二阶差分与ii）所述二阶差分的前一值之间的三阶差分；

确定在i）所述三阶差分与ii）所述三阶差分的前一值之间的四阶差分；以及

基于所述三阶差分和所述四阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

14、根据方案13所述的燃料控制方法，还包括：

确定i）所述二阶总和与ii）所述二阶总和的O个先前值的三阶总和，其中O是大于或等于一的整数；以及

基于所述三阶总和确定所述一阶差分。

15、根据方案14所述的燃料控制方法，还包括：

确定i）所述三阶总和与ii）所述三阶总和的Q个先前值的四阶总和，其中Q是大于或等于一的整数；以及

基于所述四阶总和确定所述一阶差分。

16、根据方案15所述的燃料控制方法，还包括：

确定i）所述四阶总和与ii）所述四阶总和的R个先前值的五阶总和，其中R是大于或等于一的整数；以及

基于所述五阶总和确定所述一阶差分。

17、根据方案16所述的燃料控制方法，还包括：确定在i）所述五阶总和与ii）所述五阶总和的前一值之间的所述一阶差分。

18、根据方案13所述的燃料控制方法，还包括：

确定所述三阶差分的最小值和所述三阶差分的最大值；以及

基于所述三阶差分的最小值和最大值向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

19、根据方案18所述的燃料控制方法，还包括：基于所述四阶差分的第一次过零来确定所述三阶差分的所述最小值。

20、根据方案19所述的燃料控制方法，还包括：基于所述四阶差分的第二次过零来确定所述三阶差分的所述最大值。

21、根据方案18所述的燃料控制方法，还包括：

基于目标燃料质量确定对于燃料喷射事件将要向所述燃料喷射器施加的初始脉宽；

基于所述三阶差分的所述最小值和最大值来调整初始脉宽，以产生最终脉宽；以及

基于所述最终脉宽而对于所述燃料喷射事件向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

通过具体说明、权利要求书和附图，将容易明白本公开的其他适用领域。具体说明和特定示例的目的只是为了进行说明，而并不意在限制本公开的范围。

附图说明

通过具体实施方式和附图将更完全地理解本公开，其中：

图1是示例直接喷射发动机系统的功能框图；

图2是包含发动机控制模块的一部分的示例燃料控制系统的功能框图；

图3是燃料喷射器的电压和电流以及针对一个喷射事件基于电压而确定的各种参数的示例曲线图；

图4是描绘确定燃料喷射器的燃料喷射事件的各种参数的示例方法的流程图（其中Y为“是”，N为“否”）；以及

图5是描绘控制针对燃料喷射器的燃料喷射事件的燃料供给的示例方法的流程图。

在各图中，可以重复使用参考编号来表示类似的和/或相同的元件。

具体实施方式

发动机在汽缸内燃烧空气与燃料的混合物以产生传动扭矩。节流阀调节进入发动机的气流。燃料喷射器喷射燃料。火花塞可以在汽缸内产生火花以启动燃烧。可以控制汽缸的吸气阀和排气阀以调节从汽缸进出的流。

燃料喷射器从燃料轨接收燃料。高压燃料泵从低压燃料泵接收燃料，并且在燃料轨内给燃料加压。低压燃料泵从燃料罐抽吸燃料，并且向高压燃料泵提供燃料。燃料喷射器将燃料直接喷射到发动机的汽缸中。

然而，不同的燃料喷射器可能具有不同的打开和关闭特性。例如，来自不同燃料喷射器制造商的燃料喷射器可能具有不同的打开和关闭特性。然而，即使来自同一家燃料喷射器制造商的燃料喷射器也可能具有不同的打开和关闭特性。示例打开和关闭特性包含例如打开周期和关闭周期。燃料喷射器的打开周期可以指向燃料喷射器施加动力以打开燃料喷射器时的第一时间与燃料喷射器响应于施加动力而实际上打开时的第二时间之间的周期。燃料喷射器的关闭周期可以指从燃料喷射器去除动力以关闭燃料喷射器时的第一时间与燃料喷射器响应于去除动力而达到完全关闭状态时的第二时间之间的周期。

本申请包含基于燃料喷射器的第一电导体与第二电导体处的电压之差来确定各种参数。更具体来说，使用多个和与差来确定记录差分的二阶、三阶和四阶（次）导数的参数。发动机控制模块（ECM）基于这些参数确定燃料喷射器的特性。ECM基于燃料喷射器的特性控制向燃料喷射器施加动力。

现在参照图1，提呈了车辆的示例发动机系统100的功能框图。发动机系统100包含发动机102，发动机102燃烧空气/燃料混合物以产生车辆用的传动扭矩。虽然将论述发动机102是火花点火直接喷射（SIDI）发动机，但是发动机102可以包含另一种类型的发动机。发动机102可以设有一个或多个电动机和/或电动发电机单元（MGU）。

通过节流阀108将空气抽吸到吸气歧管106中。节流阀108可以改变进入吸气歧管106的气流。仅举例而言，节流阀108可以包含设有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块（ECM）110控制节流阀致动器模块112（例如，电节流阀控制器或ETC），并且节流阀致动器模块112控制节流阀108的打开。

将来自吸气歧管106的空气抽吸到发动机102的汽缸中。虽然发动机102可以包含不止一个汽缸，但是只示出了单个代表性汽缸114。通过吸气阀118将来自吸气歧管106的空气抽吸到汽缸114中。每个汽缸可以设有一个或多个吸气阀。

ECM 110控制经由燃料喷射器121向汽缸114中的喷射燃料。燃料喷射器121将例如汽油的燃料直接喷射到汽缸114中。燃料喷射器121是螺线管型直接喷射燃料喷射器。螺线管型直接喷射燃料喷射器不同于端口燃料喷射（PFI）喷射器和压电型燃料喷射器。ECM 110可以控制燃料喷射以实现期望的空气/燃料比，例如化学计量空气/燃料比。每个汽缸可以设有一个燃料喷射器。

喷射出的燃料与空气混合，并且在汽缸114中形成空气/燃料混合物。基于ECM 110发出的信号，火花致动器模块122可以激励汽缸114中的火花塞124。每个汽缸可以设有一个火花塞。火花塞124所产生的火花点燃空气/燃料混合物。

发动机102的操作可以使用四冲程循环或另一个合适的操作循环。下文所述的这四个冲程可以称为吸气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴（未示出）每一转的过程中，会在汽缸114内发生这四个冲程中的两个。因此，要让汽缸经历所有四个冲程，曲轴就必须旋转两转。

在吸气冲程过程中，通过吸气阀118将来自吸气歧管106的空气抽吸到汽缸114中。燃料喷射器121喷射的燃料与空气混合，并且在汽缸114中形成空气/燃料混合物。在一次燃烧循环过程中可以执行一次或多次燃料喷射。在压缩冲程过程中，汽缸114内的活塞（未示出）压缩空气/燃料混合物。在燃烧冲程过程中，空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞，从而驱动曲轴。在排气冲程过程中，燃烧的副产品通过排气阀126排出到排气系统127。

低压燃料泵142从燃料罐146抽吸燃料，并且将低压下的燃料提供到高压燃料泵150。虽然只示出了燃料罐146，但是可以实施不止一个燃料罐146。高压燃料泵150在燃料轨154内给燃料进一步加压。发动机102的燃料喷射器（包含燃料喷射器121）经由燃料轨154接收燃料。低压燃料泵142提供的低压是相对于高压燃料泵150提供的高压而言的。

低压燃料泵142可以是电力驱动的泵。高压燃料泵150可以是可变输出泵，由发动机102用机械方式驱动。泵致动器模块158可以基于ECM 110发出的信号来控制高压燃料泵150的输出。泵致动器模块158还可以控制低压燃料泵142的操作（例如，开/关状态）。

发动机系统100包含燃料压力传感器176。燃料压力传感器176测量燃料轨154中的燃料的压力。发动机系统100可以包含一个或多个其他传感器180。例如，其他传感器180可以包含一个或多个其他燃料压力传感器，质量空气流速（MAF）传感器、歧管绝对压力（MAP）传感器、吸入空气温度（IAT）传感器、冷冻剂温度传感器、油温传感器、曲轴位置传感器和/或一个或多个其他合适的传感器。

现在参照图2，提呈了包含ECM 110的示例部分的示例燃料控制系统的功能框图。燃料供给模块204确定燃料喷射器121的燃料喷射事件的目标燃料喷射参数208。例如，燃料供给模块204可以确定燃料喷射事件的目标燃料质量和燃料喷射事件的目标启动正时。燃料供给模块204可以例如基于燃料喷射事件的目标空气/燃料比（例如，化学计量法）和汽缸114内的预期空气质量来确定目标燃料质量。在汽缸114的燃烧循环过程中，可能会执行一个或多个燃料喷射事件。

脉宽模块212基于目标燃料质量来确定燃料喷射事件的初始（燃料喷射）脉宽216。脉宽模块212可以进一步基于燃料轨154内的燃料压力和/或一个或多个其他参数来确定初始脉宽216。初始脉宽216对应于在燃料喷射事件过程中向燃料喷射器121施加动力以致使燃料喷射器121在这些操作条件下喷射目标燃料质量的周期。

然而，不同的燃料喷射器可能具有不同的关闭周期、打开周期、打开幅度和其他特性。燃料喷射器的关闭周期可以指下面时间之间的周期：从燃料喷射器去除动力以关闭燃料喷射器时的第一时间；和燃料喷射器实际上变得关闭并且停止喷射燃料时的第二时间。虽然所有燃料喷射器都受到控制以喷射相同数量的燃料，但是关闭周期较长的燃料喷射器喷射的燃料将比关闭周期较短的燃料喷射器多。

燃料喷射器的打开周期可以指下面时间之间的周期：向燃料喷射器施加动力以打开燃料喷射器时的第一时间；和燃料喷射器实际上变得打开并且开始喷射燃料时的第二时间。虽然所有燃料喷射器都受到控制以喷射相同数量的燃料，但是打开周期较长的燃料喷射器喷射的燃料将比打开周期较短的燃料喷射器少。燃料喷射器的打开幅度可以对应于燃料喷射器针对一个燃料喷射事件打开多少。

调整模块220基于针对燃料喷射器121确定的一个或多个喷射器参数222来调整初始脉宽216，以产生最终脉宽224。调整初始脉宽216可以包含延长或缩短初始脉宽216以确定最终脉宽224，例如通过提前或推后脉冲的开始和/或提前或推后脉冲的结束。下文具体说明最终脉宽224和喷射器参数222的确定。

喷射器驱动器模块236基于最终脉宽224来确定目标电流曲线（未示出）。喷射器驱动器模块236经由高侧线240和低侧线244向燃料喷射器121的第一电连接器和第二电连接器施加高电压和低电压，以便针对燃料喷射事件通过燃料喷射器121实现目标电流曲线。

喷射器驱动器模块236可以使用基准电压248和增高电压252产生高电压和低电压。基准电压248和增高电压252可以是直流（DC）电压。基准电压模块256例如基于车辆的电池（未示出）的电压来提供基准电压248。DC/DC转换器模块260增高（增加）基准电压248以产生增高电压252。

电压测量模块261测量燃料喷射器121的第一电连接器处的高电压，并且基于第一电导体处的电压产生高侧电压262。电压测量模块261还测量燃料喷射器121的第二电连接器处的低电压，并且基于第二电导体处的电压产生低侧电压263。电压测量模块261相对于接地基准电位测量高电压和低电压。

电压差模块264基于低侧电压263与高侧电压262之差产生电压差268。例如，电压差模块264可以将电压差268设置成等于低侧电压263减去高侧电压262。对于另一个示例，电压差模块264可以将电压差268设置成等于高侧电压262减去低侧电压263。电压差模块264对低侧电压263和高侧电压262进行采样，并且基于预定的采样率产生电压差268的值。可以实施例如低通滤波器（LPF）或另一种合适类型的滤波器的一个滤波器对电压差268进行滤波。还可以实施模拟/数字转换器（ADC），使得电压差268包含对应的数字值。

一阶求和器模块272通过对电压差268的最后N个值求和而确定一阶总和276。N是大于一的整数。仅举例而言，N可以是8或者另一个合适的值。一阶求和器模块272每N个采样周期更新一阶总和276，使得每当接收到电压差268的N个新值时就更新一阶总和276。

二阶求和器模块280通过对一阶总和276的最后M个值求和而确定二阶总和284。M是大于一的整数。仅举例而言，M可以是10或者另一个合适的值。每当一阶总和276更新时，二阶求和器模块280就更新二阶总和284。

三阶求和器模块288通过对二阶总和284的最后M个值求和而确定三阶总和292。每当二阶总和284更新时，三阶求和器模块288就更新三阶总和292。四阶求和器模块296通过对三阶总和292的最后M个值求和而确定四阶总和300。每当三阶总和292更新时，四阶求和器模块296就更新四阶总和300。五阶求和器模块304通过对四阶总和300的最后M个值求和而确定五阶总和308。每当四阶总和300更新时，五阶求和器模块304就更新五阶总和308。虽然示出和论述了计算一阶总和到五阶总和276、284、292、300和308的示例，但是可以确定两个或更多个总和，并且可以实施更多个或更少个求和器模块。一阶求和器模块272减少采样误差和抖动，并且还减少以后必要的运算的次数。其他求和器模块提供形状保持滤波器。而且，虽然论述二阶求和器模块到五阶求和器模块每一个都是使用M个值，但是二阶求和器模块到五阶求和器模块中的一个或多个可以使用不同数目个先前值。

一阶差分模块312基于五阶总和308与五阶总和308的前一（例如，最后的）值之差来确定一阶差分316。二阶差分模块320基于一阶差分316与一阶差分316的前一（例如，最后的）值之差来确定二阶差分324。

三阶差分模块328基于二阶差分324与二阶差分324的前一（例如，最后的）值之差来确定三阶差分332。四阶差分模块336基于三阶差分332与三阶差分332的前一（例如，最后的）值之差来确定四阶差分340。

一阶差分316对应于电压差268的一阶导数（d/dt）并且具有与电压差268的一阶导数（d/dt）相同的形状。二阶差分324对应于电压差268的二阶导数（d²/dt²）并且具有与电压差268的二阶导数（d²/dt²）相同的形状。三阶差分332对应于电压差268的三阶导数（d³/dt³）并且具有与电压差268的三阶导数（d³/dt³）相同的形状。四阶差分340对应于电压差268的四阶导数（d⁴/dt⁴）并且具有与电压差268的四阶导数（d⁴/dt⁴）相同的形状。

另外，一阶差分316的最小值和最大值发生的时间与电压差268的一阶导数（d/dt）的最小值和最大值相同。二阶差分324的最小值和最大值发生的时间也与电压差268的二阶导数（d²/dt²）的最小值和最大值相同。三阶差分332的最小值和最大值发生的时间也与电压差268的（d³/dt³）的最小值和最大值相同。然而，如上所述，计算一阶导数到四阶导数的运算效率不如计算一阶差分到四阶差分316、324、332和340的运算效率高。由于以预定速率确定一阶差分到四阶差分316、324、332和340，所以一阶差分到四阶差分316、324、332和340准确地代表一阶导数到四阶导数。另外，使用总和而不是平均值，可以降低运算复杂度，而且维持输入信号的形状。

虽然论述了计算一阶差分到四阶差分316、324、332和340的示例，但是可以确定两个或更多个差分，并且可以实施更多个或更少个差分模块。而且，虽然是在使用电压差268方面论述该示例，但是本申请适用于识别其他信号的变化。

参数确定模块344基于电压差268以及三阶差分332和四阶差分340来确定燃料喷射器121的喷射器参数222。参数确定模块344可以另外地或者备选地基于一个或多个其他参数来确定喷射器参数222。

图3包含一张曲线图，该曲线图包含针对燃料喷射事件的电压差268、通过燃料喷射器121的电流350、三阶差分332、四阶差分340和燃料流量352对时间的示例轨迹。现在参照图2和图3，喷射器驱动器模块236从时间354直到时间358针对燃料喷射事件向燃料喷射器121施加脉冲。如350图解说明的，在向燃料喷射器121施加脉冲的基础上，电流流过燃料喷射器121。

喷射器驱动器模块236结束脉冲时与燃料喷射器121达到完全关闭状态时之间的周期可以称为燃料喷射器121的关闭周期。在喷射器驱动器模块236结束脉冲之后四阶差分340发生的第一次过零可以对应于燃料喷射器121达到完全关闭状态的时间。在图3中，四阶差分340大概在时间362第一次过零。因此，燃料喷射器121的关闭周期对应于图3中时间358与时间362之间的周期。基于喷射器驱动器模块236结束燃料喷射事件的脉冲的时间与脉冲结束之后四阶差分340第一次过零的时间之间的周期，参数确定模块344确定燃料喷射器121的关闭周期。

在四阶差分340第一次过零时，三阶差分332达到最小值。图3中用366表示三阶差分332的最小值。在喷射器驱动器模块236结束脉冲之后四阶差分340发生第二次过零时，三阶差分332达到最大值。在图3中，四阶差分340的第二次过零大概在时间370发生，并且通过374表示三阶差分332的最大值。

在各种实施方案中，可以向第一次过零应用第一预定偏置以识别三阶差分332的最小值，和/或可以向第二次过零应用第二预定偏置以识别三阶差分332的最大值。例如，三阶差分332的最小值可以在四阶差分340的第一次过零之前或之后的第一预定偏置发生，和/或三阶差分332的最大值可以在四阶差分340的第二次过零之前或之后的第二预定偏置发生。可以执行第一预定偏置和/或第二预定偏置的应用，以更好地与三阶差分332的最小值和最大值相关。

参数确定模块344基于三阶差分332的最小值366与三阶差分332的最大值374之差来确定燃料喷射器121的打开幅度。

基于燃料喷射器121的关闭周期和燃料喷射器121的打开幅度，可以调整向燃料喷射器121施加的脉冲长度，使得燃料喷射器121喷射的燃料数量将尽可能与其他燃料喷射器接近相同，虽然燃料喷射器之间难免有制造差异。针对每个燃料喷射器确定和应用调整。如果不加调整，燃料喷射器之间的差异就可能会导致燃料喷射器喷射不同数量的燃料。

参数确定模块344可以基于燃料喷射器121的关闭周期与预定关闭周期之差来确定燃料喷射器121的关闭周期增量（delta）。可以基于多个燃料喷射器的关闭周期来校准预定关闭周期。仅举例而言，参数确定模块344可以基于预定关闭周期减去燃料喷射器121的关闭周期来设置关闭周期增量，或者将关闭周期增量设置成等于预定关闭周期减去燃料喷射器121的关闭周期。

参数确定模块344可以基于关闭周期增量和关闭周期调整值来确定关闭周期补偿值。仅举例而言，参数确定模块344可以基于关闭周期增量与关闭周期调整值的乘积来设置关闭周期补偿值，或者将关闭周期补偿值设置成等于关闭周期增量与关闭周期调整值的乘积。参数确定模块344可以基于对燃料喷射事件使用的最终脉宽224和燃料喷射事件的燃料压力380来确定关闭周期调整值。参数确定模块344可以例如使用使最终脉宽224和燃料压力380与关闭周期调整值有关的函数和映射中的一个来确定关闭周期调整值。燃料压力380对应于针对燃料喷射事件向燃料喷射器121提供的燃料的压力，并且可以例如使用燃料压力传感器176来测量燃料压力380。

参数确定模块344可以基于针对燃料喷射事件使用的最终脉宽224和燃料喷射事件的预定脉宽来确定燃料喷射器121的打开周期调整值。仅举例而言，参数确定模块344可以基于燃料喷射事件的最终脉宽224与燃料喷射事件的预定脉宽之差来设置打开周期调整值。参数确定模块344可以例如基于燃料喷射事件的最终脉宽224减去燃料喷射事件的预定脉宽来设置打开周期调整值，或者将打开周期调整值设置成等于燃料喷射事件的最终脉宽224减去燃料喷射事件的预定脉宽。

参数确定模块344可以基于燃料喷射器121的打开幅度和燃料喷射事件的燃料压力380来确定燃料喷射事件的预定脉宽。上文论述了燃料喷射器121的打开幅度的确定。参数确定模块344可以例如使用使打开幅度和燃料压力380与预定脉宽相关的函数和映射中的一个来确定预定脉宽。

如上所述，调整模块220基于喷射器参数222中的一个或多个来调整燃料喷射事件的初始脉宽216，以确定燃料喷射事件的最终脉宽224。仅举例而言，调整模块220可以基于初始脉宽216、打开周期补偿值和关闭周期补偿值来设置最终脉宽224。调整模块220可以例如使用使初始脉宽216、打开周期补偿值和关闭周期补偿值与最终脉宽224相关的函数和映射中的一个来设置最终脉宽224。仅举例而言，调整模块220可以将最终脉宽224设置成等于初始脉宽216、打开周期补偿值和关闭周期补偿值的总和，或者基于初始脉宽216、打开周期补偿值和关闭周期补偿值的总和来设置最终脉宽224。虽然上文的示例是在燃料喷射器121方面论述的，但是可以针对每个燃料喷射器确定和使用相应打开周期补偿值和相应关闭周期补偿值。

图4是一份流程图，描绘了确定一阶总和到五阶总和276、284、292、300和308以及一阶差分到四阶差分316、324、332和340以便确定燃料喷射器121的燃料喷射事件的关闭周期、关闭周期补偿值和打开周期补偿值的一种示例方法。控制过程可以从404开始，其中参数确定模块344确定喷射器驱动器模块236是否已停止针对燃料喷射事件向燃料喷射器121施加脉冲。如果404为是，则参数确定模块344可以开始计时器，并且控制过程继续进行408。如果404为否，则控制过程可以保持在404。

在408，电压差模块264对高侧电压262和低侧电压263进行采样，并且基于样本产生电压差268的值。参数确定模块344还可以在408使样本计数器值复位。在412，参数确定模块344确定样本计数器值是否小于N。如上所述，N是一阶求和器模块272用来确定一阶总和276的值的数目。如果412为是，则控制过程可以返回到408。如果412为否，则控制过程继续进行416。

在416，一阶求和器模块272基于电压差268的最后N个值来确定一阶总和276。二阶求和器模块280基于一阶总和276的最后M个值来确定二阶总和284。三阶求和器模块288基于二阶总和284的最后M个值来确定三阶总和292。四阶求和器模块296基于三阶总和292的最后M个值来确定四阶总和300。五阶求和器模块304基于四阶总和300的最后M个值来确定五阶总和308。

同样在416，一阶差分模块312确定五阶总和308与五阶总和308的最后值之间的一阶差分316。二阶差分模块320确定一阶差分316与一阶差分316的最后值之间的二阶差分324。三阶差分模块328确定二阶差分324与二阶差分324的最后值之间的三阶差分332。四阶差分模块336确定三阶差分332与三阶差分332的最后值之间的四阶差分340。参数确定模块344还在416使更新计数器值递增，并且将样本计数器值复位。

在420，参数确定模块344确定更新计数器值是否小于预定值。如果420为是，则控制过程返回到408。如果420为否，则控制过程继续进行424。预定值是可校准的，并且基于用新值填充所有下列模块所必需的电压差268的样本的数目来设置预定值：一阶求和器模块272、二阶求和器模块280、三阶求和器模块288、四阶求和器模块296、五阶求和器模块304、一阶差分模块312、二阶差分模块320、三阶差分模块328和四阶差分模块336。仅举例而言，基于图2的示例，可以将预定值设置成大于或等于：

(N*M)+Q(N*(M-1))+N*R，

其中N是一阶求和器模块272使用的样本的数目，M是二阶求和器模块280、三阶求和器模块288、四阶求和器模块296和五阶求和器模块304使用的样本的数目（在使用相同数目的样本的示例中），Q是所实施的每当一阶求和器模块272更新一阶总和276时就更新其输出的求和器模块的数目，并且R是所实施的差分模块的数目。在图2的示例中，Q等于4（对于二阶求和器模块280、三阶求和器模块288、四阶求和器模块296和五阶求和器模块304），并且R等于4（对于一阶差分模块312、二阶差分模块320、三阶差分模块328和四阶差分模块336）。

在424，参数确定模块344可以监测四阶差分340的第一次过零。参数确定模块344可以将三阶差分332的最小值识别为在四阶差分340的第一次过零时发生的三阶差分332的值。参数确定模块344还可以监测四阶差分的第二次过零。参数确定模块344可以将三阶差分332的最大值识别为在四阶差分340的第二次过零时发生的三阶差分332的值。虽然没有明确示出，但是控制过程继续进行以在424产生电压差268的样本，并且更新一阶总和276、二阶总和284、三阶总和292、四阶总和300和五阶总和308以及一阶差分316、二阶差分324、三阶差分332和四阶差分340以确定三阶差分332的最小值和最大值。

参数确定模块344可以在428确定燃料喷射器121的关闭周期。参数确定模块344可以基于四阶差分340第一次过零时的计时器值来确定燃料喷射器121的关闭周期。

参数确定模块344还可以在428确定燃料喷射器121的打开周期补偿值和关闭周期补偿值。参数确定模块344基于三阶差分332的最小值与三阶差分332的最大值之差来确定燃料喷射器121的打开幅度。参数确定模块344可以基于燃料喷射器121的关闭周期与预定关闭周期之差来确定燃料喷射器121的关闭周期增量。仅举例而言，参数确定模块344可以基于预定关闭周期减去燃料喷射器121的关闭周期来设置关闭周期增量，或者将关闭周期增量设置成等于预定关闭周期减去燃料喷射器121的关闭周期。

参数确定模块344可以基于关闭周期增量和关闭周期调整值来确定关闭周期补偿值。仅举例而言，参数确定模块344可以基于关闭周期增量与关闭周期调整值的乘积来设置关闭周期补偿值，或者将关闭周期补偿值设置成等于关闭周期增量与关闭周期调整值的乘积。参数确定模块344可以基于对燃料喷射事件使用的最终脉宽224和燃料喷射事件的燃料压力380来确定燃料喷射事件的关闭周期调整值。参数确定模块344可以例如使用使最终脉宽224和燃料压力380与关闭周期调整值有关的函数和映射中的一个来确定关闭周期调整值。

参数确定模块344可以基于针对燃料喷射事件使用的最终脉宽224和燃料喷射事件的预定脉宽来确定燃料喷射器121的打开周期调整值。仅举例而言，参数确定模块344可以基于燃料喷射事件的最终脉宽224与燃料喷射事件的预定脉宽之差来设置打开周期调整值。参数确定模块344可以例如基于燃料喷射事件的最终脉宽224减去燃料喷射事件的预定脉宽来设置打开周期调整值，或者将打开周期调整值设置成等于燃料喷射事件的最终脉宽224减去燃料喷射事件的预定脉宽。

参数确定模块344可以基于燃料喷射器121的打开幅度和燃料喷射事件的燃料压力380来确定燃料喷射事件的预定脉宽。参数确定模块344可以例如使用使打开幅度和燃料压力380与打开周期调整值相关的函数和映射中的一个来确定预定脉宽。

如上所述，可以使用关闭周期补偿值和打开周期补偿值来调整针对未来燃料喷射事件而确定的初始脉宽216。

图5是描绘控制对燃料喷射器121的燃料喷射事件的燃料供给的示例方法的流程图。控制过程可以从504开始，其中脉宽模块212确定燃料喷射器121的燃料喷射事件的初始脉宽216。脉宽模块212可以基于针对燃料喷射事件确定的目标质量来确定初始脉宽216，目标质量可以基于目标空气/燃料混合物和汽缸114内的预期空气质量来确定。

在508，调整模块220基于打开周期补偿值和关闭周期补偿值来调整初始脉宽216以产生最终脉宽224。例如，调整模块220可以将最终脉宽224设置成等于初始脉宽216、打开周期补偿值和关闭周期补偿值的总和，或者基于初始脉宽216、打开周期补偿值和关闭周期补偿值的总和来设置最终脉宽224。在512，喷射器驱动器模块236基于最终脉宽224向燃料喷射器121施加动力。向燃料喷射器121施加动力，应当使得燃料喷射器121针对燃料喷射事件打开和喷射燃料。

前述说明的性质只是说明性的，并且绝不意在限制本公开、本公开的应用或使用。可以用多种形式来实施本公开的宽泛的教导。因此，虽然本公开包含了特定的示例，但是本公开的真正范围不应如此受到限制，因为通过研究图式、说明书和随附权利要求书，将容易想到其他的修改。本文中使用的“A、B和C中的至少一个”这个短语应该理解为意味着逻辑（A或B或C），使用非排他性的逻辑OR。应当理解，一种方法中的一个或多个步骤可以用不同的顺序（或同时地）执行，而并不更改本公开的原理。

在本申请中，包含下面的定义中，模块这个术语可以更换成电路这个术语。模块这个术语可以指下面的元件、是下面的元件的一部分、或者包含下面的元件：专用集成电路（ASIC）；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共用的、专用的或群组）；存储由处理器执行的代码的存储器（共用的、专用的或群组）；提供所说明的功能的其他合适的硬件部件；或上述元件的一些或所有的组合，例如在系统级芯片中的组合。

上文使用的代码这个术语可以包含软件、固件和/或微代码，并且可以指程序、例程、功能模块、类、和/或对象。共用处理器这个术语包涵执行多个模块中的一些或所有代码的单个处理器。群组处理器这个术语包涵与附加处理器组合地执行一个或多个模块中的一些或所有代码的处理器。共用存储器这个术语包涵存储多个模块中的一些或所有代码的单个存储器。群组存储器这个术语包涵与附加存储器组合地存储一个或多个模块中的一些或所有代码的存储器。存储器这个术语可以是计算机可读介质这个术语的子集。计算机可读介质这个术语不包涵通过介质传播的暂时性电信号和电磁信号，因此可以被视为有形的并且非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例包含非易失性存储器、易失性存储器、磁性存储设备和光学存储设备。

本申请中说明的装置和方法可以部分地或者完全地通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来实施。这些计算机程序包含存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包含和/或依赖于所存储的数据。

Claims (10)

1.一种用于车辆的燃料控制方法，包括：

测量发动机的燃料喷射器的第一电连接器和第二电连接器处的第一电压和第二电压；

确定i）所述第一电压与第二电压之差与ii）所述第一电压与第二电压之差的N个先前值的一阶总和，其中N是大于或等于一的整数；

确定i）所述一阶总和与ii）所述一阶总和的M个先前值的二阶总和，其中M是大于或等于一的整数；

基于所述二阶总和确定一阶差分；

确定在i）所述一阶差分与ii）所述一阶差分的前一值之间的二阶差分；以及

基于所述二阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

2.根据权利要求1所述的燃料控制方法，还包括：

确定在i）所述二阶差分与ii）所述二阶差分的前一值之间的三阶差分；

确定在i）所述三阶差分与ii）所述三阶差分的前一值之间的四阶差分；以及

基于所述三阶差分和所述四阶差分向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

3.根据权利要求2所述的燃料控制方法，还包括：

确定i）所述二阶总和与ii）所述二阶总和的O个先前值的三阶总和，其中O是大于或等于一的整数；以及

基于所述三阶总和确定所述一阶差分。

4.根据权利要求3所述的燃料控制方法，还包括：

确定i）所述三阶总和与ii）所述三阶总和的Q个先前值的四阶总和，其中Q是大于或等于一的整数；以及

基于所述四阶总和确定所述一阶差分。

5.根据权利要求4所述的燃料控制方法，还包括：

确定i）所述四阶总和与ii）所述四阶总和的R个先前值的五阶总和，其中R是大于或等于一的整数；以及

基于所述五阶总和确定所述一阶差分。

6.根据权利要求5所述的燃料控制方法，还包括：确定在i）所述五阶总和与ii）所述五阶总和的前一值之间的所述一阶差分。

7.根据权利要求2所述的燃料控制方法，还包括：

确定所述三阶差分的最小值和所述三阶差分的最大值；以及

基于所述三阶差分的最小值和最大值向所述燃料喷射器选择性地施加动力。

8.根据权利要求7所述的燃料控制方法，还包括：基于所述四阶差分的第一次过零来确定所述三阶差分的所述最小值。

9.根据权利要求8所述的燃料控制方法，还包括：基于所述四阶差分的第二次过零来确定所述三阶差分的所述最大值。

10.根据权利要求7所述的燃料控制方法，还包括：

基于目标燃料质量确定对于燃料喷射事件将要向所述燃料喷射器施加的初始脉宽；

基于所述三阶差分的所述最小值和最大值来调整初始脉宽，以产生最终脉宽；以及

基于所述最终脉宽而对于所述燃料喷射事件向所述燃料喷射器选择性地施加动力。