且連續(xù)燃料噴射事 件被認(rèn)為是緊密隔開的。更普遍地,其中來自先前致動器事件的殘余通量相對于標(biāo)準(zhǔn)、例如 相對于不存在殘余通量時的性能影響隨后致動器事件的性能的任何連續(xù)致動器事件被認(rèn) 為是緊密隔開的。
[0033] 示例性實施例進一步涉及從燃料噴射器10向啟動控制器80提供反饋信號42。在 下文中更詳細(xì)描述,傳感器設(shè)備可整合在燃料噴射器10內(nèi)以用于測量各種燃料噴射器參 數(shù)以獲得電線圈24的磁通鏈、電線圈24的電壓以及通過電線圈24的電流??蓪㈦娏鱾?感器設(shè)置在啟動控制器80與燃料噴射器之間的電流流動路徑上以測量向電線圈24提供的 電流,或可將電流傳感器整合在電流流動路徑上的燃料噴射器10內(nèi)。通過反饋信號42提 供的燃料噴射器參數(shù)可包括由整合在燃料噴射器10內(nèi)的對應(yīng)傳感器設(shè)備直接測量的磁通 鏈、電壓和電流。另外或替代地,燃料噴射器參數(shù)可包括通過反饋信號42向控制模塊60提 供并由控制模塊用來估計燃料噴射器10內(nèi)的磁通鏈、磁通量、電壓和電流的代替參數(shù)。反 饋電線圈24的磁通鏈、電線圈24的電壓以及向電線圈24提供的電流之后,控制模塊60可 針對多個連續(xù)噴射事件有利地修改去往燃料噴射器10的啟動信號75。應(yīng)了解,由開環(huán)操作 控制的常規(guī)燃料噴射器僅僅基于從查找表獲得的所需電流波形,而沒有與影響電樞部分21 移動的磁通鏈(例如,磁通量)的力產(chǎn)生分量有關(guān)的任何信息。因此,僅考慮電流流動來控制 燃料噴射器的常規(guī)前饋燃料噴射器可能易于受緊密隔開的連續(xù)燃料噴射事件的不穩(wěn)定性 影響。
[0034] 已知當(dāng)噴射器驅(qū)動器50僅在正向第一方向上單向地提供電流來激勵電線圈24 時,釋放電流以保持穩(wěn)定在零處將導(dǎo)致燃料噴射器內(nèi)的磁通量逐漸衰減,例如朝向零逐漸 減小。然而,磁通量衰減的響應(yīng)時間緩慢,并且燃料噴射器中存在磁滯通常導(dǎo)致在發(fā)起緊密 隔開的隨后燃料噴射事件時存在殘余通量。如以上所提及,殘余通量的存在影響在緊密隔 開的隨后燃料噴射事件中要傳遞的燃料流速和燃料噴射質(zhì)量的準(zhǔn)確性。
[0035] 圖1-2示出圖1-1的啟動控制器80。信號流動路徑362提供控制模塊60與噴射 器驅(qū)動器50之間的通信。例如,信號流動路徑362提供控制噴射器驅(qū)動器50的噴射器命 令信號(例如,圖1-1中的命令信號52)。控制模塊60進一步通過啟動控制器380內(nèi)的信號 流動路徑364與外部ECM 5通信,外部ECM與電力傳輸電纜電氣通信。例如,信號流動路徑 364可從ECM5向控制模塊60提供所監(jiān)測輸入?yún)?shù)(例如,圖1-1中的所監(jiān)測輸入?yún)?shù)51) 以用于生成噴射器命令信號52。在一些實施例中,信號流動路徑364可向ECM 5提供反饋 燃料噴射器參數(shù)(例如,圖1-1中的反饋信號42)。
[0036] 噴射器驅(qū)動器50通過電力供應(yīng)流動路徑366從圖1-1中的電源40接收DC電力。 信號流動路徑364可通過使用添加至電力供應(yīng)流動路徑366的小調(diào)制信號來消除。使用所 接收DC電力,噴射器驅(qū)動器50可基于來自控制模塊60的噴射器命令信號生成噴射器啟動 信號(例如,圖1-1中的噴射器啟動信號75)。
[0037] 噴射器驅(qū)動器50配置用于通過生成合適的噴射器啟動信號75來控制燃料噴射器 10的啟動。噴射器驅(qū)動器50是響應(yīng)于相應(yīng)噴射器啟動信號75通過第一電流流動路徑352 向電線圈24提供正電流流動以及通過第二電流流動路徑354向電線圈24提供負(fù)電流流動 的雙向電流驅(qū)動器。通過第一電流流動路徑352的正電流被提供以激勵電線圈24,并且通 過第二電流流動路徑354的負(fù)電流使電流反向流動以從電線圈24汲取電流。電流流動路 徑352和354形成閉環(huán);也就是說,到352中的正電流造成流動路徑354中的相等且相反 (負(fù))電流,并且反之亦然。信號流動路徑371可向控制模塊60提供第一電流流動路徑352 的電壓,并且信號流動路徑373可向控制模塊60提供第二電流流動路徑354的電壓。向電 線圈24施加的電壓和電流是基于信號流動路徑371與373處的電壓之間的差。在一個實 施例中,噴射器驅(qū)動器50利用開環(huán)操作來控制燃料噴射器10的啟動,其中噴射器啟動信號 的特征為精確預(yù)定電流波形。在另一個實施例中,噴射器驅(qū)動器50利用閉環(huán)操作來控制燃 料噴射器10的啟動,其中噴射器啟動信號是基于通過信號流動路徑371和373作為反饋向 控制模塊提供的燃料噴射器參數(shù)??赏ㄟ^信號流動路徑356向控制模塊60提供去往電線 圈24的所測量電流流動。在所示實施例中,電流流動是由第二電流流動路徑354上的電流 傳感器測量。燃料噴射器參數(shù)可包括燃料噴射器10內(nèi)的磁通鏈值、電壓值和電流值,或燃 料噴射器參數(shù)可包括由控制模塊60用來估計燃料噴射器10內(nèi)的磁通鏈、電壓和電流的代 替參數(shù)。
[0038] 在一些實施例中,噴射器驅(qū)動器50配置用于完整四象限操作。圖1-3示出圖1-2 中噴射器驅(qū)動器50的示例性實施例,其利用兩個開關(guān)組370和372來控制噴射器驅(qū)動器50 與電線圈24之間所提供的電流流動。在所示實施例中,第一開關(guān)組370包括開關(guān)設(shè)備370-1 和370-2,并且第二開關(guān)組372包括開關(guān)設(shè)備372-1和372-2。開關(guān)設(shè)備370-1、370-2、372-1 和372-2可以是固態(tài)開關(guān),并且可包括在高溫下實現(xiàn)高速開關(guān)的硅(Si)或?qū)拵叮╓BG)半 導(dǎo)體開關(guān)。噴射器驅(qū)動器50的四象限操作基于由控制模塊60確定的對應(yīng)開關(guān)狀態(tài)來控制 流進和流出電線圈24的電流流動的方向??刂颇K60可確定正開關(guān)狀態(tài)、負(fù)開關(guān)狀態(tài)和 零開關(guān)狀態(tài),并且基于所確定開關(guān)狀態(tài)在斷開位置與閉合位置之間命令第一開關(guān)組370和 第二開關(guān)組372。在正開關(guān)狀態(tài)下,第一開關(guān)組370的開關(guān)設(shè)備370-1和370-2被命令到閉 合位置,并且第二開關(guān)組372的開關(guān)設(shè)備372-1和372-2被命令到斷開位置,以便控制正電 流流進第一電流流動路徑352并且流出第二電流流動路徑354。這些開關(guān)設(shè)備可使用脈寬 調(diào)制進一步調(diào)制以控制電流的幅值。在負(fù)開關(guān)狀態(tài)下,第一開關(guān)組370的開關(guān)設(shè)備370-1 和370-2被命令到斷開位置,并且第二開關(guān)組372的開關(guān)設(shè)備372-1和372-2被命令到閉 合位置,以便控制負(fù)電流流進第二電流流動路徑352并且流出第一電流流動路徑354。這些 開關(guān)設(shè)備可使用脈寬調(diào)制進一步調(diào)制以控制電流的幅值。在零開關(guān)狀態(tài)下,所有開關(guān)設(shè)備 370-1、370-2、372-1、372-2被命令到斷開位置以控制無電流流進或流出電磁組件。因此,可 實現(xiàn)通過線圈24的電流的雙向控制。
[0039] 在一些實施例中,在電流釋放之后,施加用于從電線圈24汲取電流的負(fù)電流持續(xù) 足以降低燃料噴射器10內(nèi)的殘余通量的持續(xù)時間。在其他實施例中,繼電流釋放之后但是 另外僅在燃料噴射器已關(guān)閉或致動器已返回至其靜態(tài)或靜止位置之后施加負(fù)電流。此外, 另外的實施例可包括使開關(guān)組370和372在斷開位置與閉合位置之間交替切換以使去往線 圈24的電流流動的方向交變(包括脈寬調(diào)制控制)以實現(xiàn)電流流動分布。兩個開關(guān)組370 和372的利用允許通過減少電線圈24內(nèi)渦流和磁滯的存在,針對發(fā)動機事件期間的多個連 續(xù)燃料噴射事件精確地控制施加至電線圈24的電流流動路徑352和354的電流流動方向 和幅值。
[0040] 圖2示出多個非限制性示例性繪圖,各自表示間隔不同停頓時間的兩個相連燃料 噴射事件的所測量燃料流速。在所示非限制性繪圖中,每個燃料噴射事件的特征為用于傳 遞相同所需燃料噴射質(zhì)量的相同所命令噴射持續(xù)時間;然而,每個燃料噴射事件的特征可 以為與其他燃料噴射事件不同的用于傳遞相應(yīng)所需燃料噴射質(zhì)量的相應(yīng)所命令噴射持續(xù) 時間。在所示實施例中,所命令噴射持續(xù)時間是265微秒。繪圖210-240中每一幅中的水 平X軸表示以毫秒為單位的時間,并且豎直y軸表示以毫克(mg)/毫秒(ms)為單位的燃料 流速。每幅繪圖包括多條所測量燃料流速分布線212、222、232和242中對應(yīng)一個,其中每 條所測量燃料流速分布線表示相應(yīng)發(fā)動機循環(huán)期間的兩個相連燃料噴射事件的所測量燃 料流速。應(yīng)意識到,可對燃料流速分布線212、222、232和242求積分以確定對應(yīng)的所傳遞 的燃料噴射質(zhì)量。對于繪圖210-240中每一幅,第一燃料噴射事件包括在約0. 25 ms處的 噴射開始以及約〇. 6 ms的噴射結(jié)束。
[0041] 參考繪圖210,針對兩個燃料噴射事件示出各自對應(yīng)于相應(yīng)發(fā)動機循環(huán)的多條所 測量燃料流速分布線212。第二燃料噴射事件的噴射開始和噴射結(jié)束分別出現(xiàn)在約3. 5 ms 和3. 8 ms處。表示將第一燃料噴射事件和第二燃料噴射事件間隔開的一段時間的停頓時 間是約3. 0 ms。
[0042] 參考繪圖220,針對兩個燃料噴射事件示出各自對應(yīng)于相應(yīng)發(fā)動機循環(huán)的多條所 測量燃料流速分布線222。第二燃料噴射事件的噴射開始和噴射結(jié)束分別出現(xiàn)在約2. 5 ms 和2. 8 ms處。表示將第一燃料噴射事件和第二燃料噴射事件間隔開的一段時間的停頓時 間是約2. 0 ms。
[0043] 在非限制性示例性繪圖210和220中每一幅中,將第一燃料噴射事件和第二燃料 噴射事件間隔開的3. 0 ms和2. 0 ms的對應(yīng)停頓時間超過停頓時間閾值。因此,繪圖210 和220中每一幅中的第一燃料噴射事件和第二燃料噴射事件并不指示是緊密隔開的,并且 允許存在于燃料噴射器內(nèi)的次級磁效應(yīng)在隨后的燃料噴射事件開始之前朝向零或以其他 方式朝向一些無影響的值衰減。因此,針對每個燃料噴射事件,多條所測量燃料流速分布線 212和220基本相同。所希望的是,在第二燃料噴射事件下所傳遞的燃料噴射質(zhì)量將與在第 一燃料噴射事件下所傳遞的燃料噴射質(zhì)量相同。
[0044] 參考繪圖230,針對兩個燃料噴射事件示出各自對應(yīng)于相應(yīng)發(fā)動機循環(huán)的多條燃 料流速分布線232。第二燃料噴射事件的噴射開始出現(xiàn)在1.4 - 1.6 ms范圍左右,并且 第二燃料噴射事件的噴射結(jié)束出現(xiàn)在1.7 - 1.9 ms范圍左右。表示將第一燃料噴射事件 和第二燃料噴射事件間隔開的一段時間的停頓時間是約1.0 ms。在所示非限制