CN108571351B - 用于可变凸轮轴正时控制的方法和*** - Google Patents

用于可变凸轮轴正时控制的方法和*** Download PDF

Info

Publication number
CN108571351B
CN108571351B CN201810188783.9A CN201810188783A CN108571351B CN 108571351 B CN108571351 B CN 108571351B CN 201810188783 A CN201810188783 A CN 201810188783A CN 108571351 B CN108571351 B CN 108571351B
Authority
CN
China
Prior art keywords
camshaft
duty cycle
estimated
engine
phaser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810188783.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108571351A (zh
Inventor
E·D·苏美尔
王沿
M·法里德
D·P·菲尔沃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN108571351A publication Critical patent/CN108571351A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108571351B publication Critical patent/CN108571351B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34426—Oil control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2201/00—Electronic control systems; Apparatus or methods therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/04—Sensors
    • F01L2820/041—Camshafts position or phase sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

本申请涉及用于可变凸轮轴正时控制的方法和***，并提供用于控制可变凸轮轴正时***的方法和***。在一个示例中，一种方法包括使用基于采样的凸轮轴位置和估计的凸轮轴位置确定的凸轮轴占空比致动凸轮轴移相器，该估计的凸轮轴位置是基于先前确定的凸轮轴占空比确定的。

Description

用于可变凸轮轴正时控制的方法和***
技术领域
本发明总体涉及用于控制可变凸轮轴正时***的方法和***。
背景技术
内燃发动机可以使用可变凸轮轴正时(VCT)***以改善交通工具的燃料经济性和排放性能。VCT***可以被耦接至进气门和/或排气门以便提前或延迟气门升程事件。作为一个示例，在油压致动装置中，VCT***可以包括油控制阀(OCV)，该OCV用于调整凸轮轴移相器(phaser)相对于凸轮轴的角位置(或凸轮轴位置)。该OCV可以由基于期望的凸轮轴正时以凸轮轴占空比控制的致动器来致动。凸轮轴占空比需要被紧密地控制以满足期望的凸轮轴正时。
控制凸轮轴正时的其它尝试包括基于凸轮轴位置的反馈来调整至VCT***的控制信号。Simpson等人在US 6,571,757中示出了一种示例性方法。其中，VCT移相器由滑阀激活。基于来自经由传感器的VCT相位测量的反馈来控制滑阀位置。
然而，本发明人已经认识到此类***的潜在问题。作为一个示例，在某些条件下，由于VCT阶段的低采样率，可能不能基于VCT相位测量的反馈来有效地控制滑阀位置。当凸轮轴移相器上的凸轮轴触发器轮边缘经过凸轮轴位置传感器时，VCT相位或凸轮轴位置可以被采样。当凸轮轴移相器与凸轮轴触发器轮边缘一起相对于不转动的凸轮轴位置传感器随凸轮轴转动时，凸轮轴位置被离散地采样。凸轮轴位置的采样周期由发动机转速和凸轮轴移相器上的凸轮轴触发器轮边缘的数量两者来确定。例如，在典型的四冲程发动机VCT***中，凸轮轴位置的采样周期T2可以被表示为：
Figure BDA0001590425700000011
其中ωcrank表示以RPM为单位的发动机转速，并且Nedges表示凸轮轴触发器轮边缘的数量。在低发动机转速期间或当发动机转速变化率高时，凸轮轴位置采样周期可能太长而不能有效地控制凸轮轴正时以满足发动机工况的动态变化。
发明内容
在一个示例中，上述问题可以由一种方法来解决，该方法包含：使用基于采样的凸轮轴位置确定的凸轮轴占空比来调整凸轮轴移相器；以及使用基于在对凸轮轴位置进行采样之间的凸轮轴占空比确定的估计的凸轮轴位置来调整凸轮轴移相器。以此方式，VCT***可以在更大范围的发动机工况下使用充分高频率的凸轮轴占空比信号来控制。
作为一个示例，可以通过使用凸轮轴占空比信号致动VCT***的油控制阀来调整凸轮轴正时。如果发动机转速高于阈值，则可以基于采样的凸轮轴位置的反馈而不依赖于估计的凸轮轴位置来调整凸轮轴占空比。如果发动机转速低于阈值，则可以基于采样的凸轮轴位置和估计的凸轮轴位置来调整凸轮轴占空比信号，其中估计的凸轮轴位置在连续的采样的凸轮轴位置中间。可以经由VCT***的模型基于最近的凸轮轴占空比信号来计算估计的凸轮轴位置。估计的凸轮轴位置可以预测在实际凸轮轴位置采样时刻之间的凸轮轴位置。这样一来，可以降低VCT控制的响应时间，并且可以改善在瞬态工况期间的***性能。
应理解的是，提供以上发明内容来以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这不意味着识别要求保护的主题的关键特征或重要特征，要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决上文提及的或在本公开的任意部分中提及的任意缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了具有可变凸轮轴正时***的发动机***。
图2A示出了用于凸轮轴正时控制的高级框图。
图2B示出了用于凸轮轴正时控制的低级框图。
图3示出了用于控制凸轮轴正时的示例方法。
图4示出了用于校准图2B的速率-占空比算子的示例方法。
图5示出了在实施图3的方法时发动机操作参数的时间线。
具体实施方式
以下描述涉及通过调整耦接至内燃发动机的VCT***的凸轮轴移相器来调整凸轮轴正时的***和方法。在图1中示出示例内燃发动机。可以通过使用凸轮轴占空比信号致动油控制阀(OCV)来调整凸轮轴移相器。如图2A所示，可以经由包括VCT控制器的反馈控制回路生成凸轮轴占空比信号。图2B示出反馈控制回路的细节。反馈信号包括采样的凸轮轴位置和估计的样本间凸轮轴位置。可以基于查找表形式的倒置的速率-占空比算子(rate-to-duty-cycle operator)来确定估计的凸轮轴位置。在图4中示出校准查找表的过程。图3示出基于图2A-2B的反馈控制回路来控制凸轮轴正时的示例方法。在图5中示出在实施图3的方法时发动机操作参数的变化。
图1描绘内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例性实施例。发动机10可以接收来自包括控制器12的控制***的控制参数，以及经由输入设备192来自交通工具驾驶员190的输入。在该示例中，输入设备192包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器194。
发动机10的汽缸(在本文也称为“燃烧室”)30可以包括燃烧室壁32，其中活塞36被定位在燃烧室壁32中。活塞36可以被耦接至曲柄40，以便活塞的往复运动被转换为曲轴的转动运动。曲轴40可以经由传动***被耦接至客运交通工具的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可以经由飞轮耦接至曲轴40，以便使能发动机10的起动操作。曲轴40可以被耦接至油泵以对发动机油润滑***加压。
汽缸30可以经由进气歧管或空气通道44接收进气。除汽缸30之外，进气空气通道44还可以与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，一个或多个进气通道可以包括诸如涡轮增压器或机械增压器的增压装置。可以沿发动机的进气通道提供包括节气门板62的节气门***，以便改变提供至发动机汽缸的进气空气的流速和/或压力。在该特定示例中，节气门板62被耦接至电动马达94，以便通过控制器12经由电动马达94来控制椭圆形节气门板62的位置。该配置可以被称为电子节气门控制(ETC)，该配置也可以在怠速控制期间使用。
燃烧室30被示出为经由相应的进气门52a和52b(未示出)和排气门54a和54b(未示出)与进气歧管44和排气歧管48连通。因此，尽管每个汽缸可以使用四个气门，在另一示例中，每个汽缸也可以使用单一进气门和单一排气门。在另一示例中，每个汽缸可以使用两个进气门和一个排气门。
凸轮轴正时由可变凸轮轴正时(VCT)***19控制。在该示例中，示出顶置凸轮轴***，但是可以使用其他方案。具体地，发动机10的凸轮轴130被示出为与摇臂132和134连通，以便致动进气门52a、52b和排气门54a、54b。VCT***19可以是油压致动的(OPA)、凸轮扭矩致动的(CTA)、OPA和CTA的组合，或者是电力致动的。通过调整多个油控制阀(OCV)145以由此引导诸如发动机油的液压流体进入凸轮轴移相器的腔体(诸如提前室或延迟室)中，气门正时可以被改变，即提前或延迟。对于电力致动的VCT，通过使用马达电流调整到电动马达的扭矩来实现气门正时的控制，这与液压致动器是类似的控制范例。在本文中，液压致动器的控制作为一个示例被展示。如本文进一步详尽说明的，液压控制阀的操作可以由相应的控制螺线管来控制。具体地，发动机调整器可以将凸轮轴占空比信号146传输至螺线管，以移动调节通过凸轮轴移相器腔体的油的流量的阀芯。如本文所用，凸轮轴正时的提前和延迟指的是相对的凸轮轴正时，仅作为示例，在完全提前的位置仍可以提供相对于上止点的延迟的进气门开度。
凸轮轴130被液压地耦接至壳体136。壳体136形成具有多个凸轮轴触发器轮边缘138的带齿轮(toothed wheel)。在示例性实施例中，壳体136经由正时链条或皮带(未示出)机械地耦接至曲轴40。因此，壳体136和凸轮轴130以基本彼此相等并与曲轴同步的转速转动。在可替代实施例中，如在四冲程发动机中，例如壳体136和曲轴40可以被机械地耦接至凸轮轴130，使得壳体136和曲轴40可以以不同于凸轮轴130的转速(例如，2：1的比率，其中曲轴以两倍于凸轮轴的转速转动)同时转动。在可替代实施例中，凸轮轴触发器轮边缘138可以被机械地耦接至凸轮轴130。如本文所描述的，通过操纵液压耦合器，凸轮轴130到曲轴40的相对位置可以由延迟室142和提前室144中的液压改变。通过允许高压液压流体进入延迟室142，凸轮轴130和曲轴40之间的相对关系被延迟。因此，进气门52a、52b和排气门54a、54b相对于曲轴40在晚于正常时间的时刻打开和关闭。类似地，通过允许高压液压流体进入提前室144，凸轮轴130和曲轴40之间的相对关系被提前。因此，进气门52a、52b和排气门54a、54b相对于曲轴40在早于正常时间的时刻打开和关闭。在另一实施例中，进气门和排气门均可以与VCT***耦接，以便进气门正时和排气门正时可以被独立地调整。
虽然该示例示出了进气门正时和排气门正时被同时控制的***，但是也可以使用可变进气凸轮轴正时、可变排气凸轮轴正时、双独立可变凸轮轴正时、双均等(dual equal)可变凸轮轴正时或其他可变凸轮轴正时。此外，也可以使用可变气门升程。此外，可以在不同工况下使用凸轮轴轮廓变化来提供不同的凸轮轴轮廓。另外，配气机构(valve train)可以是滚柱指轮从动件、直动机械桶状件、电动液压件或摇臂的其他替代物。
继续描述可变凸轮轴正时***，与凸轮轴130同步转动的凸轮轴触发器轮边缘138允许经由向控制器12提供信号VCT的凸轮轴位置传感器150来测量相对凸轮轴位置。凸轮轴触发器轮边缘138a、138b、138c和138d可以被用于测量凸轮轴正时并被等距地间隔开(例如，在V-8双排发动机中，相互以90度间隔开)，而凸轮轴触发器轮边缘138e可以被用于汽缸识别。控制器12向油控制阀145发送凸轮轴占空比信号146以控制进入延迟室142、提前室144或不进入延迟室142、提前室144的液压流体的流量。
可以以各种方式测量相对凸轮轴正时。一般而言，在PIP信号的上升沿与从壳体136上的多个凸轮轴触发器轮边缘138之一接收信号之间的时间或旋转角给出了相对凸轮轴正时的测量。对于具有两个汽缸排和包括五个凸轮轴边缘的车轮的V-8发动机的特定示例，特定排的凸轮轴正时的测量可以在每一回转接收四次，其中附加的信号被用于汽缸识别。
除汽缸30之外，排气歧管48还可以从发动机10的其他汽缸接收排气。排气传感器76被示出为耦接至催化转化器70上游的排气歧管48(其中传感器76可以对应于各种不同的传感器)。例如，传感器76可以是用于提供排气空燃比的指示的许多已知传感器中的任意传感器，诸如线性氧传感器、UEGO、双态氧传感器、EGO、HEGO或者HC或CO传感器。排放控制装置72被示出为定位在催化转化器70下游。排放控制装置72可以是三元催化剂、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。
在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于启动燃烧的火花塞92。在选择操作模式下，点火***88能够响应于来自控制器12的点火提前信号SA经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。然而，在一些实施例中，火花塞92可以被省略(诸如在发动机10可以通过自动点火或燃料喷射来启动燃烧的情况下)，对于一些柴油发动机来说可能是这样。
在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以被配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例，燃料喷射器66A被示出为直接耦接至汽缸30以便与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号dfpw的脉冲宽度成比例地直接在其中喷射燃料。以此方式，燃料喷射器66A提供燃料到汽缸30中的所谓的直接喷射(后文也被称为“DI”)。
控制器12被示出为微型计算机，其包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被示出为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、不失效存储器110，以及常规的数据总线。控制器12被示出为从耦接至发动机10的传感器接收各种信号，除前文论述的那些信号之外，所述信号还包括：来自耦接至节气门62的质量空气流量传感器100的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自耦接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦接至曲轴40的霍尔效应传感器118的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器20的节气门位置TP；来自传感器122的绝对歧管压力MAP；以及来自凸轮轴位置传感器150的凸轮轴位置VCT。可以由控制器12以常规方式根据信号PIP来估计发动机转速信号RPM。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP提供了进气歧管中的真空或压力的指示。在化学计量操作期间，歧管压力传感器可以给出发动机负荷的指示。此外，歧管压力传感器连同估计的发动机转速能够提供被引导到汽缸中的充气(包括空气)的估计。基于从各种传感器接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令，控制器12可以采用各种致动器来调整发动机操作。例如，调整凸轮轴正时可以包括基于从凸轮轴位置传感器150接收的凸轮轴位置信号VCT来调整到OCV 145的凸轮轴占空比信号146。
如上所述，图1仅示出多缸发动机的一个汽缸，并且每个汽缸具有其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。
图2A和图2B是说明凸轮轴正时的示例性反馈控制的框图。反馈控制回路可以包括VCT控制器。来自VCT***的凸轮轴位置可以在反馈到VCT控制器的输入端之前被采样和外推(extrapolated)。
图2A示出反馈控制回路的高级框图。VCT***230可以由凸轮轴占空比信号控制，该凸轮轴占空比信号由VCT控制器210生成。VCT***输出凸轮轴位置，该凸轮轴位置由传感器(诸如图1的凸轮轴位置传感器150)以时间周期T2来采样。采样的凸轮轴位置穿过零阶保持器240并输入到样本间外推模块250。基于凸轮轴占空比和采样的凸轮轴位置，样本间外推模块250输出凸轮轴位置反馈信号280，凸轮轴位置反馈信号280包括采样的凸轮轴位置和在连续采样的凸轮轴位置中间的估计的凸轮轴位置信号。样本间外推模块250的输出随后可以与期望的凸轮轴位置比较以生成凸轮轴位置误差信号。凸轮轴位置误差信号在进入VCT控制器210之前以时间周期T1数字化。由于CPU 102中的程序执行时间约束和任务调度约束，T1可以是可由VCT控制器实现的最短时间周期，其中VCT控制器任务在CPU 102中被执行。VCT控制器210的输出是凸轮轴占空比信号。凸轮轴占空比可以经由零阶保持器220转换为模拟信号以便致动VCT***。发送给VCT***的凸轮轴占空比以时间周期T1更新。在一定条件下(诸如低发动机转速)，凸轮轴位置的采样时间周期T2可以比VCT控制器的操作时间周期T1更长。这样一来，可以以高于凸轮轴位置传感器采样频率的频率来控制VCT***，以确保快速控制响应。
图2B是示出VCT控制器210、VCT***230和样本间外推模块250的细节的低级框图。该***图示说明了连续时间操作和离散时间操作。
VCT控制器210可以包括与速率-占空比算子212串联连接的误差-速率算子211。VCT控制器210可以进一步包括与误差-速率算子和速率-占空比算子并联连接的积分控制模块213。VCT控制器210以固定的任务速率1/T1操作。误差-速率算子211可以将凸轮轴位置误差转换为凸轮轴移相器的期望的角速度。作为一个示例，误差-速率算子可以是预定的查找表。作为另一示例，误差-速率算子可以仅仅是增益算子。速率-占空比算子212可以是可变凸轮轴正时***的倒置的非线性模型，该倒置的非线性模型将来自误差-速率算子的期望的角速度输出转换为凸轮轴占空比。速率-占空比算子可以是查找表。该查找表可以在厂内校准或在操作交通工具时在线校准。速率-占空比算子212是单调的，并且因此是可逆的。图4示出校准速率-占空比算子的示例方法。
VCT***可以包括串联连接的OCV 231、凸轮轴移相器232和积分算子233。OCV的输入是由固定电压电平和凸轮轴占空比限定的脉冲宽度调制电压。OCV的输出是油流速。当发动机油流入凸轮轴移相器232的腔室中时，凸轮轴移相器的角速度被调整。在对角速度进行积分之后，积分算子233输出凸轮轴位置。
样本间外推模块250包含串联连接的延迟模块255、倒置的速率-占空比算子254、边缘触发积分器253、开关252和零阶保持器251。由VCT控制器经由零阶保持器生成的凸轮轴占空比首先经由延迟模块255被延迟时间d。该延迟可以补偿VCT***中已知的时间延迟。倒置的速率-占空比算子254是可变凸轮轴正时***的倒置的非线性模型。换句话说，倒置的速率-占空比算子254是算子212的倒置形式/逆形式(inverted form)。倒置的速率-占空比算子254基于延迟的凸轮轴占空比来输出凸轮轴移相器的估计的角速度。边缘触发积分器253可以由零阶保持器240的输出来触发。每当凸轮轴位置传感器的读数被更新或凸轮轴位置被采样时，边缘触发积分器253就开始对凸轮轴移相器的估计的角速度进行积分并生成估计的凸轮轴位置变化。边缘触发积分器253的输出以采样周期T3被采样并在零阶保持器251之后与感测的凸轮轴位置相加。以此方式，感测的凸轮轴位置以时间周期T3更新。当感测的凸轮轴位置被更新时，凸轮轴位置反馈280等于感测的凸轮轴位置。当感测的凸轮轴位置没有变化时，凸轮轴位置反馈280等于估计的凸轮轴位置。通过将感测的凸轮轴位置与估计的凸轮轴位置变化相加，计算出估计的凸轮轴位置。作为一个示例，T3比T2短，从而相较于仅基于采样的凸轮轴位置的反馈，凸轮轴位置反馈280具有更宽的带宽。作为另一示例，T3可以被设置为等于T1，从而凸轮轴位置反馈的带宽等于VCT控制器210理论上可实现的带宽。
方框250进行操作，使得在收到每个新的或更新的凸轮占空比时，输出是凸轮位置的积分估计，使得直到实际凸轮位置的新读数被接收时才形成估计的凸轮位置。估计的凸轮位置随后被测量的凸轮位置完全替换。应理解的是，在收到更新的凸轮占空比命令时，可能发生对估计的凸轮位置的多次更新，并且在收到更新的实际凸轮位置之前，在收到更进一步更新的凸轮占空比命令时，可能发生对估计的凸轮位置的进一步更多次更新。
图3示出用于基于图2A和图2B的框图来控制凸轮轴正时的示例方法300。使用凸轮轴位置反馈来致动OCV，该凸轮轴位置反馈包括由传感器感测的凸轮轴位置和基于VCT***的模型的估计的凸轮轴位置。
用于执行方法300和本文包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机***的传感器(诸如参考图1在前文描述的传感器)接收的信号来执行。根据下面描述的方法，该控制器可以采用发动机***的发动机致动器来调整发动机操作。
在301处，可以由控制器(诸如图1的控制器12)确定发动机工况。控制器从发动机***中的各种传感器获得测量值并估计工况，这些工况包括发动机负荷、发动机扭矩需求、发动机转速、发动机曲轴角、发动机点火正时、发动机冷却剂温度和环境温度。控制器可以基于这些测量值确定期望的凸轮轴位置。
在302处，方法300可以可选地确定时间周期T1。时间周期T1可以是用于致动VCT***的理想时间周期。在另一示例中，时间周期T1也可以由串联耦接至VCT***的控制器(诸如VCT控制器210)理论上可实现的带宽来确定。
在303处，方法300确定凸轮轴正时是否需要被VCT***调整。方法300可以基于发动机转速、发动机温度、发动机负荷和从发动机起动以来的时间确定是否调整凸轮轴正时。作为一个示例，如果发动机转速超过阈值，则方法300可以经由VCT***来调整凸轮轴正时。作为另一示例，如果发动机扭矩低于阈值，则方法300可以经由VCT***来调整凸轮轴正时。作为另一示例，方法300可以在发动机起动和/或发动机停止期间将凸轮轴移相器锁定到基本凸轮轴位置。如果控制器确定调整凸轮轴正时，则方法300进行到305。如果控制器确定不调整凸轮轴正时，则方法300进行到304，在此处，方法300继续监测发动机工况。
在305处，方法305基于包括例如发动机温度、发动机转速和发动机负荷的工况确定期望的凸轮轴位置。
在306处，方法300确定发动机转速是否超过阈值。作为一个示例，可以基于时间周期T1来确定该阈值。如果发动机转速高于该阈值，则可以由凸轮轴位置传感器以短于时间周期T1的周期来采样凸轮轴位置。在这种情况下，不需要对采样的凸轮轴位置进行外推，并且在310处仅采样的凸轮轴位置而不是估计的凸轮轴位置被用于反馈控制。如果发动机转速小于该阈值，则方法300进行到307。可替换地，方法300可以确定在瞬态发动机操作期间对采样的凸轮轴位置进行外推。例如，方法300可以响应于发动机转速随时间的变化(例如，转/秒)高于阈值而估计在采样的凸轮轴位置中间的凸轮轴位置。
在307处，方法300确定对采样的凸轮轴位置进行更新以获得凸轮轴位置反馈的时间周期T3。时间周期T3可以是图2B中的开关252的采样时间周期。作为一个示例，时间周期T3可以等于VCT控制器输出频率T1。作为另一示例，时间周期T3可以比凸轮轴位置采样频率(图2B的T2)短。
在308处，方法300确定在时间周期T3之后凸轮轴位置是否已经被采样。如果凸轮轴位置被采样，则方法300进行到311，在此处，基于采样的凸轮轴位置来控制VCT***。如果在时间周期T3之后凸轮轴位置未被采样，则方法300进行到309。
在309处，方法300基于用于致动OCV的先前确定的凸轮轴占空比来估计凸轮轴位置。作为一个示例，方法300可以通过将采样的凸轮轴位置与估计的凸轮轴位置变化相加来估计凸轮轴位置。可以由将先前时间点处更新的占空比作为输入的VCT***的模型(诸如倒置的速率-占空比算子254)生成估计的凸轮轴位置变化。可替换地，如果在OCV致动器中存在已知的时间延迟d，则可以由将延迟模块255的d步长移位(d-steps shifted)的凸轮轴占空比输出作为输入的VCT***的模型(诸如倒置的速率-占空比算子254)生成估计的凸轮轴位置变化。图4示出用于校准该VCT模型的过程。
在312处，可以基于来自309的估计的凸轮轴位置来控制VCT***。
在313处，方法300基于VCT***确定是否停止控制凸轮轴正时。作为一个示例，响应于发动机停止，方法300可以基于VCT***来停止控制凸轮轴正时。如果控制器确定停止VCT，则方法300可以进行到314以确定发动机工况。否则，方法300退出。
图4示出校准用于多输入***的查找表M的示例方法400。该方法可以用于多输入单输出(MISO)或多输入多输出(MIMO)***的在线或离线调适。
令M：u→y表示m×1查找表函数，其中输入向量为u＝[u1...um]T∈Rm，并且输出变量为y∈R。查找表M通过具有i∈{1，...，m}和ji∈{1，...，li}的输入断点系数
Figure BDA0001590425700000105
来参数化，其中li表示第i个输入的断点的数量，并且查找表输出系数
Figure BDA0001590425700000106
对应于Rm中的每个点(ji，...，jm)。在此，假设对于每个ui，输入断点被编索引(indexed)为单调递增系数，即
Figure BDA0001590425700000107
如果输入向量u中的每个输入ui与输入断点搭配以使得
Figure BDA0001590425700000108
则查找表的输出由
Figure BDA0001590425700000109
给出。否则，通过在输入断点之间进行插值来生成输出。如果使用线性插值，则查找表的输出是相邻2m个输入断点的函数。如果使用更高阶插值方法，则查找表的输出可以是相邻断点以及不相邻断点的组合的函数。
在此作为非限制性示例，速率-占空比算子(诸如图2B的212)被校准。速率-占空比算子可以是MISO查找表的形式。输入包括VCT***的凸轮轴移相器的角速度(或VCT速率)和发动机油温度(u2)。查找表的输出是占空比。在本文中，作为非限制性示例，呈现了速率-占空比算子的离线校准。
在401处，方法400确定查找表的断点。具体地，确定VCT速率(u1)和发动机油温度(u2)的范围，并且选择输入范围内的代表性断点。作为示例，对于u1，断点可以为[-100 -50-25 0 25 50 100]度/秒(deg/s)，并且对于u2，断点可以为[100 150 200]华氏度(F)。
在402处，方法400初始化查找表参数向量
Figure BDA0001590425700000101
查找表参数向量
Figure BDA0001590425700000102
可以通过将输出系数
Figure BDA00015904257000001010
的初始猜测值
Figure BDA0001590425700000103
堆叠为以下列向量来构建：
Figure BDA0001590425700000104
其中输出系数的初始猜测值可以由先验可用的基线校准提供，或者可以被设置为等于任意数值。初始化的查找表参数向量与理想查找表M的参数匹配的准确度可以确定在线校准方法400的持续时间。
在403处，方法400操作该***并测量该***的输入和输出。方法400可以驱动该***以覆盖该***的整个操作范围。作为示例，控制器(诸如图1的控制器12)可以在变化的发动机油温下使用变化的凸轮占空比来操作VCT***。凸轮占空比可以在覆盖OCV的操作范围的占空比曲线内变化。可替代地，可以通过向OCV和壳体136的操作范围内的期望的凸轮位置添加小的激励信号来间接地改变凸轮占空比。发动机油温可以在覆盖各种发动机操作期间的一系列发动机油温的发动机油温范围内变化。在操作VCT***时测量VCT速率u1和发动机油温u2。在每个迭代k处，对于测量的输入向量u(k)＝[u1(k)u2(k)]T，方法400构建以下回归向量：
Figure BDA0001590425700000111
其中
Figure BDA0001590425700000114
是返回代表输入u(k)相距输入断点
Figure BDA0001590425700000115
和
Figure BDA0001590425700000116
的距离的标量值的加权函数。加权函数的数学特征依赖于查找表操作所使用的插值方法。一般来说，必须选择d(.，)，以便具有输入向量u(k)的查找表M的输出y(k)由下式给出：
Figure BDA0001590425700000112
其中θ是通过堆叠查找表M的输出系数
Figure BDA0001590425700000117
而构建的向量，即类似于等式1的右侧，其中使用
Figure BDA0001590425700000118
替换
Figure BDA0001590425700000113
在404处，可以更新查找表参数向量。查找表参数向量可以通过递归自适应算法来更新。此类算法的示例包括归一化最小均方(NLMS)方法、递归最小二乘方(RLS)方法等。此类递归自适应算法在文献中有详细记载。
在405处，方法400确定校准是否结束。作为一个示例，如果在连续迭代之间的查找表参数向量变化小于阈值，则校准可以结束。如果校准结束，则方法400退出。否则，方法400进行到406并在406处继续操作该***以更新查找表参数向量。
在另一实施例，校准的查找表参数可以在交通工具操作期间在线调试。例如，在发动机操作期间，控制器可以测量发动机油温度和VCT速率。可以基于凸轮占空比、测量的发动机油温度和测量的VCT速率在线更新查找表参数向量。这样一来，可以避免离线校准。作为另一示例，可以使用测量的发动机油温度和VCT速率进一步在线调整预先校准的查找表。该在线调适可以改善查找表精度和交通工具性能。进一步地，该在线调适可以增加查找表对随时间变化的工况以及零件之间的变化的稳健性(robustness)。
图5示出在实施方法400时发动机操作参数随时间的变化。x轴指示时间。发动机状态510可以是开或关。可以响应于钥匙接通(key-on)事件来估计发动机状态。VCT***状态520可以是开或关。控制器(诸如图1的控制器12)可以确定是否操作VCT***以调整凸轮轴正时。发动机转速530沿y轴的箭头指示的方向增加。期望的凸轮轴位置540可以相对于基本凸轮轴位置541延迟或提前。采样的凸轮轴位置550是来自凸轮轴位置传感器(诸如图1的凸轮轴位置传感器150)的读数。可以响应于发动机转速以某一时间周期更新该采样的凸轮轴位置。550的每个十字线指示凸轮轴位置被采样时的时间点。估计的凸轮轴位置560是由样本间外推模块(诸如图2A的样本间外推模块250)生成的信号。可以基于凸轮轴占空比来计算该估计的凸轮轴位置。例如，可以通过将凸轮轴位置的变化与采样的凸轮轴位置相加来计算该估计的凸轮轴位置。凸轮轴位置的变化可以经由倒置的速率-占空比算子(诸如图2B的倒置的速率-占空比算子254)基于凸轮轴占空比来计算。可以通过零阶保持该采样的凸轮轴位置和该估计的凸轮轴位置来获得凸轮轴位置反馈570。凸轮轴位置反馈(诸如图2A的凸轮轴位置反馈280)可以与期望的凸轮轴位置相比较以生成凸轮轴位置误差，以便输出给VCT控制器(诸如图2A的VCT控制器210)。如y轴所指示，用于致动VCT***的凸轮轴占空比580在从0到1的范围内。
在T0处，发动机被打开，并且发动机转速开始从零转速增加。
在T1处，响应于发动机转速高于阈值531，控制器确定经由VCT***来控制凸轮轴正时。例如，控制器可以将VCT***从基本凸轮轴位置解锁，并且通过将发动机油喷射至凸轮轴移相器的提前室或延迟室而开始调整凸轮轴正时。如在550中所示，凸轮轴位置传感器开始感测时间位置。从T1到T2，由于发动机转速高于阈值，因此凸轮轴位置反馈与采样的凸轮轴位置相同。
在T2处，发动机转速降低。由于降低的发动机转速，采样的凸轮轴位置以更长的时间周期被更新。在T2和T5之间，凸轮轴位置不被采样。样本间外推模块开始基于先前更新的凸轮轴占空比信号生成估计的凸轮轴位置560。
在T3处，在一定时间周期(诸如图2B的时间周期T3)之后，基于在T2处的先前更新的凸轮轴占空比信号和在T2处的先前采样的凸轮轴位置来确定估计的凸轮轴位置。估计的凸轮轴位置被用作凸轮轴位置反馈并在T3处生成凸轮轴占空比信号。在T4处，基于在T3处的先前更新的凸轮轴占空比信号和在T2处的先前采样的凸轮轴位置来确定估计的凸轮轴位置。在T5处，凸轮轴位置被采样，并且采样的凸轮轴位置被用于凸轮轴位置反馈。这样一来，凸轮轴位置反馈可以被频繁地更新以反映凸轮轴位置的变化。
在T6处，发动机被停止，并且VCT***被关闭。作为一个示例，可以通过将凸轮轴移相器锁定到基本凸轮轴位置来关闭VCT***。
以此方式，可以通过基于发送给OCV阀的凸轮轴占空比外推采样的凸轮轴位置来精确地控制凸轮轴正时。与仅使用采样的凸轮轴位置来进行反馈控制相比，基于凸轮轴占空比来外推采样的凸轮轴位置的技术效果是：在较小过冲的情况下反馈控制回路的响应可以是迅速的。基于速率-占空比算子来估计凸轮轴位置的技术效果是：可以使用校准的***模型估计在凸轮位置采样中间的凸轮轴位置的变化。在线调适速率-占空比算子的技术效果包括改善VCT***性能和消除离线校准的需求。此外，可以在VCT控制期间考虑VCT***随时间的变化(诸如***劣化)。
作为一个实施例，一种用于发动机的方法包括：使用基于采样的凸轮轴位置确定的凸轮轴占空比来调整凸轮轴移相器；以及使用基于对凸轮轴位置采样之间的凸轮轴占空比确定的估计的凸轮轴位置来调整凸轮轴移相器。该方法的第一示例还包括通过将采样的凸轮轴位置与估计的凸轮轴位置变化相加来确定估计的凸轮轴位置。该方法的第二示例可选地包括通过对基于凸轮轴占空比确定的凸轮轴移相器的估计的角速度进行积分来确定估计的凸轮轴位置变化。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且还包括：其中凸轮轴移相器的估计的角速度响应于更新采样的凸轮轴位置而被积分。该方法的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，并且还包括：其中凸轮轴移相器的估计的角速度基于凸轮轴占空比经由倒置的速率-占空比算子来确定，该倒置的速率-占空比算子是可变凸轮轴正时***的非线性模型。该方法的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个，并且还包括：通过基于测量的发动机油温度和凸轮轴移相器的测量的角速度来优化查找表参数向量，从而在线校准倒置的速率-占空比算子。该方法的第六示例可选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个，并且还包括：基于测量的发动机油温度和凸轮轴移相器的测量的角速度来在线更新倒置的速率-占空比算子。该方法的第七示例可选地包括第一示例至第六示例中的一个或多个，并且还包括：基于凸轮轴位置误差经由控制器生成凸轮轴占空比，该控制器包括与速率-占空比算子串联连接的误差-速率算子。该方法的第八示例可选地包括第一示例至第七示例中的一个或多个，并且还包括：其中以第一频率更新凸轮轴占空比，以第二频率采样凸轮轴位置，第二频率低于第一频率。该方法的第九示例可选地包括第一示例至第八示例中的一个或多个，并且还包括：其中以第一频率更新估计的凸轮轴位置。
作为另一实施例，一种方法包含：经由凸轮轴占空比致动可变凸轮轴正时***的油控制阀；在第一时间点处对凸轮轴位置进行采样；在第二时间点处基于采样的凸轮轴位置和凸轮轴占空比估计凸轮轴位置；以及基于估计的凸轮轴位置来更新凸轮轴占空比。该方法的第一示例还包括基于凸轮轴占空比来估计凸轮轴移相器的角速度，以及通过将采样的凸轮轴位置和估计的角速度的积分值相加来估计凸轮轴位置。该方法的第二示例可选地包括第一示例并且还包括：其中第二时间点不同于第一时间点，并且估计的凸轮轴位置在连续采样的凸轮轴位置中间。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且还包括：在第一时间点处基于采样的凸轮轴位置来更新凸轮轴占空比。该方法的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，并且还包括：其中从第一时间点到第二时间点的持续时间短于凸轮轴位置采样时间周期。该方法的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个，并且还包括：基于在期望的凸轮轴位置和凸轮轴位置反馈之间的凸轮轴位置误差来更新凸轮轴占空比，其中凸轮轴位置反馈是采样的凸轮轴位置和估计的凸轮轴位置的总和。
作为又一实施例，一种发动机***包括：汽缸；耦接至汽缸的进气门和排气门；耦接至进气门和排气门的凸轮轴；耦接至凸轮轴的凸轮轴移相器；用于对凸轮轴移相器的位置进行采样的传感器；耦接至凸轮轴移相器以便调整凸轮轴正时的油控制阀；以及控制器，其用存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令来配置，以用于：响应于发动机转速小于阈值，经由基于凸轮轴移相器的采样位置和估计的凸轮轴位置确定的凸轮轴占空比来致动油控制阀，该估计的凸轮轴位置是基于先前确定的凸轮轴占空比确定的。该***的第一示例还包括配置所述控制器以用于以第一时间周期生成凸轮轴占空比、以第二时间周期感测凸轮轴移相器的位置，第二时间周期大于第一时间周期。该***的第二示例可选地包括第一示例并且还包括：配置所述控制器以用于确定在对凸轮轴位置进行采样之间的估计的凸轮轴位置。该***的第三示例可选地包括第一示例至第二示例中的一个或多个，并且还包括：配置所述控制器以用于响应于发动机转速高于阈值而经由基于凸轮轴移相器的采样位置确定的凸轮轴占空比来致动油控制阀。
应注意，本文包括的示例性控制和估计例程可以被用于各种发动机和/或交通工具***配置。本公开的控制方法和例程可以被储存为在非瞬态存储器中的可执行指令，并且可以由包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件相结合的控制器的控制***来实施。本文描述的具体例程可以表示任意数量的处理策略中的一种或多种，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。就此而言，图示说明的各种动作、操作和/或功能可以以图示说明的顺序并行地被执行或在某些情况下被省略。同样地，处理的顺序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优势所必需的，而是被提供以便于图示说明和描述。根据所使用的特定策略，图示说明的动作、操作和/或功能中的一个或更多个可以被反复执行。而且，所描述的动作、操作和/或功能可以以图表形式表示为被编程到发动机控制***中计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码，其中所描述的动作通过执行在包括各种发动机硬件部件的***中的指令并结合电子控制器来执行。
应认识到，本公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，以上技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种***和配置以及其它的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
随附权利要求特别指出被认为是新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等效表达形式。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这样的元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改当前权利要求或通过在本或相关申请中提出新的权利要求而要求保护。这样的权利要求，不论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同还是不相同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims (14)

1.一种用于发动机的方法，其包括：
使用基于采样的凸轮轴位置确定的凸轮轴占空比调整凸轮轴移相器；以及
使用基于在对所述凸轮轴位置进行采样之间的所述凸轮轴占空比确定的估计的凸轮轴位置调整所述凸轮轴移相器，
其中通过将所述采样的凸轮轴位置与估计的凸轮轴位置变化相加来确定所述估计的凸轮轴位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包含通过对基于所述凸轮轴占空比确定的所述凸轮轴移相器的估计的角速度进行积分来确定所述估计的凸轮轴位置变化。
3.根据权利要求2所述的方法，其中响应于更新所述采样的凸轮轴位置，所述凸轮轴移相器的所述估计的角速度被积分。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述凸轮轴移相器的所述估计的角速度通过倒置的速率-占空比算子基于所述凸轮轴占空比来确定，所述倒置的速率-占空比算子是可变凸轮轴正时***的非线性模型。
5.根据权利要求4所述的方法，其还包含通过基于测量的发动机油温和所述凸轮轴移相器的测量的角速度优化查找表参数向量在线校准所述倒置的速率-占空比算子。
6.根据权利要求4所述的方法，其还包含基于测量的发动机油温和所述凸轮轴移相器的测量的角速度在线更新所述倒置的速率-占空比算子。
7.根据权利要求1所述的方法，其还包括经由控制器基于凸轮轴位置误差产生所述凸轮轴占空比，所述控制器包括与速率-占空比算子串联连接的误差-速率算子。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述凸轮轴占空比以第一频率更新，所述凸轮轴位置以第二频率采样，所述第二频率低于所述第一频率。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述估计的凸轮轴位置以所述第一频率更新。
10.一种发动机***，其包括：
汽缸；
耦接至所述汽缸的进气门和排气门；
耦接至所述进气门和所述排气门的凸轮轴；
耦接至所述凸轮轴的凸轮轴移相器；
用于对所述凸轮轴移相器的位置进行采样的传感器；
耦接至用于调整凸轮轴正时的所述凸轮轴移相器的油控制阀；以及
配置有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令用于：
响应于发动机转速小于阈值，经由基于所述凸轮轴移相器的采样位置和估计的凸轮轴位置确定的凸轮轴占空比致动所述油控制阀，所述估计的凸轮轴位置基于先前确定的凸轮轴占空比确定。
11.根据权利要求10所述的发动机***，其还包含配置所述控制器以便以第一时间周期生成所述凸轮轴占空比，以第二时间周期感测所述凸轮轴移相器的位置，所述第二时间周期大于所述第一时间周期。
12.根据权利要求10所述的发动机***，其还包含配置所述控制器以便在对所述凸轮轴位置进行采样之间确定所述估计的凸轮轴位置。
13.根据权利要求10所述的发动机***，其还包含配置所述控制器以便响应于发动机转速高于所述阈值，经由基于所述凸轮轴移相器的所述采样位置确定的所述凸轮轴占空比致动所述油控制阀。
14.根据权利要求10所述的发动机***，其还包含基于所述先前确定的凸轮轴占空比估计所述凸轮轴移相器的角速度，并且通过将所述采样的凸轮轴位置与所述估计的角速度的积分相加来估计所述凸轮轴位置。
CN201810188783.9A 2017-03-08 2018-03-07 用于可变凸轮轴正时控制的方法和*** Active CN108571351B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/453,797 US10337362B2 (en) 2017-03-08 2017-03-08 Method and system for variable camshaft timing control
US15/453,797 2017-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108571351A CN108571351A (zh) 2018-09-25
CN108571351B true CN108571351B (zh) 2022-03-04

Family

ID=63258715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810188783.9A Active CN108571351B (zh) 2017-03-08 2018-03-07 用于可变凸轮轴正时控制的方法和***

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10337362B2 (zh)
CN (1) CN108571351B (zh)
DE (1) DE102018104977A1 (zh)
RU (1) RU2018105015A (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018220743A1 (de) * 2018-11-30 2020-06-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Nockenwellen-Phasenstellers in einem Verbrennungsmotor
DE102019218869B3 (de) * 2019-12-04 2021-03-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Prädiktion der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile unter Berücksichtigung der Dynamik des Nockenwellenstellers
CN113093705B (zh) * 2021-04-02 2022-02-11 宁夏大学 激励信号的发生方法及激励信号发生***
DE102021214543A1 (de) 2021-12-16 2023-06-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Diagnoseverfahren, Steuergerät und Kraftfahrzeug

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0774607B2 (ja) * 1989-07-20 1995-08-09 シーメンス アクチェンゲゼルシャフト 可変バルブタイミングのためのモジュール式位置制御器
US5626109A (en) * 1995-03-31 1997-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Valve timing control apparatus for engine
CN101363369A (zh) * 2007-08-10 2009-02-11 日产自动车株式会社 用于内燃机的可变气门控制装置及其操作方法
CN101451449A (zh) * 2007-12-07 2009-06-10 通用汽车环球科技运作公司 用于发动机的适应性移相器控制保持占空比***
CN101560894A (zh) * 2008-04-17 2009-10-21 株式会社电装 气门正时控制装置和气门正时控制设备
CN103470325A (zh) * 2013-09-24 2013-12-25 东风汽车公司 一种液压式vvt相位控制方法
CN105911881A (zh) * 2016-04-14 2016-08-31 奇瑞汽车股份有限公司 一种可变气门正时机构的仿真方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3309658B2 (ja) * 1995-08-25 2002-07-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置のための異常検出装置
JP3962527B2 (ja) 2000-03-30 2007-08-22 株式会社東芝 フィードバック制御装置及び制御方法と、磁気ディスク装置及びその制御方法
US6571757B1 (en) 2002-04-22 2003-06-03 Borgwarner Inc. Variable force solenoid with spool position feedback to control the position of a center mounted spool valve to control the phase angle of cam mounted phaser
US7835848B1 (en) * 2009-05-01 2010-11-16 Ford Global Technologies, Llc Coordination of variable cam timing and variable displacement engine systems
US8714123B2 (en) 2012-01-18 2014-05-06 Ford Global Technologies, Llc Oil pressure modification for variable cam timing
US9291106B2 (en) 2013-03-15 2016-03-22 Tula Technology, Inc. Cam phaser control

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0774607B2 (ja) * 1989-07-20 1995-08-09 シーメンス アクチェンゲゼルシャフト 可変バルブタイミングのためのモジュール式位置制御器
US5626109A (en) * 1995-03-31 1997-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Valve timing control apparatus for engine
CN101363369A (zh) * 2007-08-10 2009-02-11 日产自动车株式会社 用于内燃机的可变气门控制装置及其操作方法
CN101451449A (zh) * 2007-12-07 2009-06-10 通用汽车环球科技运作公司 用于发动机的适应性移相器控制保持占空比***
CN101560894A (zh) * 2008-04-17 2009-10-21 株式会社电装 气门正时控制装置和气门正时控制设备
CN103470325A (zh) * 2013-09-24 2013-12-25 东风汽车公司 一种液压式vvt相位控制方法
CN105911881A (zh) * 2016-04-14 2016-08-31 奇瑞汽车股份有限公司 一种可变气门正时机构的仿真方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180258800A1 (en) 2018-09-13
CN108571351A (zh) 2018-09-25
US10337362B2 (en) 2019-07-02
RU2018105015A (ru) 2019-08-12
DE102018104977A1 (de) 2018-09-13
RU2018105015A3 (zh) 2019-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108571351B (zh) 用于可变凸轮轴正时控制的方法和***
JP4225186B2 (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US8019526B2 (en) Adapter phasor control hold duty cycle system for an engine
EP1835158A2 (en) Control apparatus and method for internal combustion engine
US6718922B2 (en) Cam phase control apparatus and method, and engine control unit for internal combustion engine
JP2009191704A (ja) 可変動弁機構の制御装置
US10495522B2 (en) System and method for engine oil temperature estimation
US9970362B2 (en) Controlling an internal combustion engine with adjustable camshaft
US20100154740A1 (en) Variable valve timing mechanism control apparatus and control method
US9145796B2 (en) Control unit for variable valve timing mechanism and control method for variable valve timing mechanism
JP2007023800A (ja) 内燃機関のバルブ特性制御装置
US20080092862A1 (en) Internal EGR control system for internal combustion engine
US8606487B2 (en) Control device for internal combustion engine
US8281765B2 (en) Spark timing adjustment based on vehicle acceleration
JP4598474B2 (ja) プラントの制御装置
US7209825B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
CN105221272B (zh) 自适应凸轮角误差估计
JP5303383B2 (ja) カム位相可変型内燃機関
JP5033612B2 (ja) 可変動弁機構、可変動弁機構の制御装置及びこれを備えた内燃機関
JP4985384B2 (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
JP5045662B2 (ja) エンジンの制御装置
JP5147786B2 (ja) カム位相可変型内燃機関
JP2008223647A (ja) エンジン制御装置及びエンジン制御システム
JP2008274799A (ja) 吸入空気量算出装置、内燃機関の制御装置及び制御システム
AU2005200031A1 (en) Variabel Cam Timing Control Apparatus and Method for a Valve of an Engine

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant